近日，以色列《防務(wù)更新》刊登的《提高未來無人機(jī)自主性的重要變革》一文指出，要使無人機(jī)具備較高的自主性，需要在如下幾個方面做出重大改變。
可信導(dǎo)航
無人機(jī)依靠外部信息輸入進(jìn)行導(dǎo)航和定位，導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是最常見的助航設(shè)備。但是，衛(wèi)星信號容易遭受敵方的干擾和利用，而導(dǎo)航信標(biāo)和測距儀等其他輔助手段的效率又十分有限。在這種情況下，慣性測量、圖像導(dǎo)航甚至天體跟蹤等手段可以為現(xiàn)有的導(dǎo)航設(shè)備提供補(bǔ)充。
通信與安全
無人機(jī)平臺在人的控制下運(yùn)行，依賴地面、空中或天基通信與控制中心保持人機(jī)聯(lián)系。而無人機(jī)機(jī)載傳感器越多，傳輸數(shù)據(jù)需要的帶寬就越大。當(dāng)前使用較多的大容量無線通信鏈路容易發(fā)生堵塞，限制了無人機(jī)平臺的運(yùn)行。出于應(yīng)對未來戰(zhàn)爭的要求，數(shù)據(jù)鏈路還必須具備抵制惡意攻擊的能力。因此，未來無人機(jī)應(yīng)至少具備以下三個級別的安全通信能力：標(biāo)準(zhǔn)通信，滿足無人機(jī)在通信和導(dǎo)航易遭電子攻擊的拒止空域作戰(zhàn)的需求；增強(qiáng)型通信，增加無人機(jī)在拒止通信區(qū)域的生存能力，同時將飛機(jī)的可探測性降至最低；高級通信，實(shí)現(xiàn)操作人員和飛機(jī)之間的瞬時信息傳輸，無人機(jī)可通過各種通信媒介、利用廣泛的頻段收發(fā)信號。
指揮與控制
目前的無人機(jī)主要依靠人的控制來完成任務(wù)，其中少數(shù)無人機(jī)具備自主遂行大部分任務(wù)的能力，其他大量無人機(jī)平臺則主要依靠遠(yuǎn)程操縱、自動飛行的模式，這也是當(dāng)前無人機(jī)自主性的一個普遍方案。人類飛行員（操控員）在兩種操作模式中都擁有最高權(quán)限，但尚不具備最佳態(tài)勢感知和應(yīng)對緊急情況的快速反應(yīng)能力。如果引入故障保護(hù)系統(tǒng)和態(tài)勢感知設(shè)備，如感知和規(guī)避（SAA）傳感器以及機(jī)載深度學(xué)習(xí)和人工智能處理器等，將比人類更快、更有效地處理緊急情況，使無人機(jī)操控更加安全可靠。美空軍啟動了“協(xié)同自動化多機(jī)操作”（CAMARO）項(xiàng)目，對這種未來能力進(jìn)行評估。CAMARO概念對不斷發(fā)展的多機(jī)控制、“忠誠僚機(jī)”和無人機(jī)蜂群等技術(shù)進(jìn)行了界定，這些技術(shù)都需要自主性、協(xié)同能力和增強(qiáng)型通信。
可靠、經(jīng)濟(jì)可承受的自主能力
近年來，“深度學(xué)習(xí)”概念已經(jīng)展現(xiàn)出在解決感知、規(guī)劃、本地化、控制等領(lǐng)域自動化問題中的潛在巨大作用。“深度學(xué)習(xí)”從真實(shí)數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)案例的杰出能力使其非常適合多種自主系統(tǒng)應(yīng)用。在安全、監(jiān)視、災(zāi)難救援等領(lǐng)域，目前無人機(jī)已經(jīng)在廣泛執(zhí)行包裹運(yùn)輸、倉庫管理等任務(wù)，盡管能力優(yōu)越，但其軍事應(yīng)用仍然面臨挑戰(zhàn)和爭議。DARPA“可靠自主性”項(xiàng)目經(jīng)理尼曼表示，無人系統(tǒng)的可靠性對人類來說仍然是一個重大難題。DARPA于2016年啟動“可靠自主性”研究計(jì)劃，目的是在信息物理系統(tǒng)（CPS）的設(shè)計(jì)階段建立自主無人系統(tǒng)的可信度。該項(xiàng)目探索新的概念和工具，使“具有學(xué)習(xí)能力的信息物理系統(tǒng)”（LEC）能夠具備可靠的功能性措施、達(dá)成預(yù)定安全目標(biāo)。LEC被定義為一個組件，其行為由通過學(xué)習(xí)程序獲取并更新的“背景知識”驅(qū)動，能夠在動態(tài)和非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下運(yùn)行。尼曼表示，該項(xiàng)目將優(yōu)先解決軍用自主系統(tǒng)領(lǐng)域的問題，但最終會擴(kuò)展到商業(yè)領(lǐng)域。
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