超越购买无人机:协调问题

美国军方已投入数十亿美元收购自主无人机,但面临着单靠资金无法解决的问题——如何有效地同时指挥来自不同制造商的多种不同无人车辆群,跨越陆地、海洋和空中。五角大楼的新型1亿美元协调者奖金挑战赛由防卫创新部门宣布,旨在完全破解这一问题。

该挑战代表了军方对自主战争思维方式的根本转变。协调者项目不是关注单个无人机的能力或大规模采购,而是针对指挥和控制层,使单个操作员或小型团队能够指挥涉及数十或数百个无人系统协同工作的复杂多域行动。

"我们需要协调器技术,允许人类按照他们已经有的指挥方式工作——通过表达所需效果、约束、时间和优先级的纯语言,而不是点击菜单或编程行为,"领导防卫自主战争小组的Frank Donovan中将说。其愿景是一个系统,指挥官可以说类似"在这个地区建立监视周边并提醒我任何移动"这样的话,该技术就会将其转化为多种无人机类型的协调行动。

从Replicator获得的教训

协调者挑战赛由防卫创新部门、防卫自主战争小组(DAWG)和海军共同运行。DAWG本质上是Replicator计划的重新品牌化,该计划旨在快速采购数千架小型高度自主无人机。尽管Replicator在加快采购时间表方面比传统国防采购取得了成功,但它错过了关键交付里程碑,包括重要的八月目标。

Replicator的不足之处凸显了一个令人不安的真理:拥有大量无人机意义不大,除非能够有效协调它们。单个无人机操作是广为人知的,小单位无人机战术已在Ukraine和其他冲突中得到广泛展示。但从一小队操作员控制的无人机扩展到真正的蜂群行为,涉及数百个自主代理,仍然是一个未解决的工程和战术问题。

Ukraine的经验为五角大楼追求的目标奠定了步伐。Ukrainian军队在2024年单独发动了超过20万次无人机袭击,在主动战斗的压力下开发了战术和协调方法。这个真实世界的实验室展示了无人机战争的非凡潜力和当行动超出个别操作员能管理范围时当前指挥和控制系统的局限性。

技术挑战

构建无人机蜂群协调器涉及多个相交的技术问题。首先,系统必须能够与来自多个制造商的无人机通信,每个制造商都有不同的控制协议、传感器包和能力。国防采购从历史上讲导致了不自然互联的系统拼凑。

其次,协调器必须将高级人类意图转化为个别车辆的具体低级行动。当指挥官说"建立监视"时,系统需要确定要部署多少无人机、在哪里放置它们、激活什么传感器、如何处理故障或被摧毁的车辆,以及如果战术局势改变时如何适应。

第三,系统必须对电子战有弹性。对手将尝试干扰通信、欺骗GPS信号并破坏协调器与各个无人机之间的链接。系统需要在通信退化的环境中运行,即使个别无人机暂时失去与中央控制器的接触,也能继续执行任务。

最后,还有带宽问题。大型无人机编队的实时协调会生成大量数据——传感器源、位置报告、状态更新和战术信息。处理这些数据并做出足够快的军事决策需要边缘计算、AI驱动的决策支持和高效通信协议的进步。

行业和地缘政治背景

1亿美元的奖金结构旨在吸引传统国防承包商和可能不会正常接触军事采购的较小技术公司。与传统合同相比,挑战赛格式降低了进入壁垒,允许五角大楼在承诺特定技术路径之前评估更广泛的方法。

紧迫性部分是由竞争国家对类似能力的投资推动的。China已在军事演习和民用无人机展中展示了大规模无人机蜂群操作,展示了基础协调技术。Russia尽管在无人机技术的许多领域落后,但已展示了使用大量相对简单的无人机击垮空中防御的能力。

对于美国军方来说,协调者挑战赛代表了一个承认,即自主战争的未来不是关于拥有最先进的单个无人机——而是关于拥有最好的系统,使数千个自主代理为共同目标而一起工作。1亿美元的投资表明五角大楼认为这一能力不仅是可取的,而且对于在未来十年保持军事优势至关重要。

本文基于Defense One的报告。阅读原始文章

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