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设备与工具02 美军启动空天博格人和空战演变（ACE）无人僚机算法项目
2019年3月，AFRL公布了空天博格人（Skyborg）项目。该项目主要面向空中格斗、情报监视侦察和态势感知等任务，希望利用人工智能实现无人僚机的自主飞行以及控制、管理部分战斗任务。按计划，Skyborg算法将首先植入模拟器，在地面与飞行员对抗，不断提升能力，之后将开展为两年的飞行试验。2019年夏天，项目已进行首次飞行试验，试验平台为空军自主设计和制造的小型固定翼喷气机，未来将采用大型飞机作为试验平台。美国空军考虑将Skyborg算法整合至QF-16、XQ-58A或BQM靶机，打造成一架真正的无人僚机原型机，并在2023年进行早期军事效用评估。
2019年6月，美国防预先研究计划局（DARPA）发布ACE项目跨布局通告。该项目旨在研究人-机协同空战，即测量、校准、提升和预测人类对自主空战系统信任的方法，并将在最激烈的空中格斗条件下开展试验。研究人员将首先教授ACE算法空中格斗规则，如基础机动、一对一作战、多机空战等。之后将在尽可能贴近实战的模拟环境中验证人-机编队的作战能力。DARPA为在授出项目合同前夯实技术基础，吸引人工智能程序员，设立了阿尔法空战试验竞赛，发展近距格斗智能算法。2019年10月，DARPA选定了参加竞赛的8支团队。需注意的是，ACE和Skyborg项目的工作人员正在开展密切的沟通交流，如果ACE项目的格斗算法获得突破，将被快速融入至Skyborg项目中，实现技术转化并为美军未来的制空型无人机打牢技术基础。
图3 ACE项目概念图
03 各国竞相规划无人僚机发展
目前，英国皇家空军快速能力办公室和国防部国防科技实验室正联合实施轻量级经济可承受新型作战飞机（LANCA）项目，其类似于XQ-58A和ATS。LANCA无人机设想与台风、F-35、暴风等战斗机一起部署，为有人机提供更强的保护、生存和信息能力。4月，英国蓝熊系统研究有限公司、波音英国防务有限公司和黑暗黎明团队（由卡伦-伦茨公司、庞巴迪贝尔法斯特公司和诺格英国公司构成）三家胜出，进入项目第一阶段。英军表示，LANCA无人机将比鹰式教练机稍大，在2022年首飞后会开展一系列验证试验。
俄罗斯米格飞机公司正为米格-35战斗机设计一种高速无人僚机，该机可由米格-35控制，也能使用人工智能技术与有人机配合作战。2019年10月，南非科学与工业研究理事会（CSIR）表示有意研发无人僚机，以与南非空军JAS-39C/D战斗机共同执行空对空和空对地任务。南非政府一旦同意，CSIR将启动项目。印度斯坦航空公司（HAL）在2019年度印度航空展上推出了隐身无人僚机。该机机长6 m，续航能力80 min，航程800 km，拥有多种作战功能。
无人蜂群
无人蜂群由无人机蜂群、无人系统蜂群和弹药蜂群等组成，是先进军用航空技术发展的重点方向，具有规模大、成本低、可消耗、群内自主协同等特点，可与有人机配合，以数量优势压制敌方目标，以较低成本实现更强作战能力，是无人系统向主战化发展的另一重要抓手。2019年的无人蜂群延续了前几年强劲的发展态势，除美国继续高歌猛进，英国也在该领域崭露头角，启动研究项目，以紧跟先进军用航空技术的发展趋势。
01 无人机蜂群
DARPA研究无人机蜂群平台和空中发射回收技术的小精灵项目2月初对发射回收系统开展飞行了试验，并计划于4月在利尔喷气飞机上试验无人机航电系统以及在夏天开展无人机的第一次飞行试验，但上述两次试验目前未见报道。DARPA将于2020年1月进行无人机蜂群空中发射回收演示验证，计划在30 min内用C-130回收4架小精灵无人机。另外，DARPA研究无人机蜂群自主协同技术的拒止环境协同作战项目已于今年5月左右转化至海军航空系统司令部，将由军种开展后续研发工作。
2019年2月，英国国防部长宣布，准备研制能与F-35战斗机协同作战、可扰乱和压倒敌防空系统的无人机蜂群，并将最快于2022年后在皇家空军新组建一只无人机蜂群中队。3月底，英国国防部国防和安保加速器（DASA）机构在很多无人机使作战轻松项目中授予蓝熊系统研究有限公司一份250万英镑的合同，正式开展无人机蜂群技术研发。
2019年10月，欧盟理事会提出了压制防空无人机蜂群项目，以迷惑、瘫痪和摧毁敌防空系统，作战样式可能包括使雷达传感器失明、使用自杀战术压制敌防空火力或使用弹药、电子战载荷攻击等。在未来几个月内，欧盟将决定是否为启动项目拨款约200万美元。
02 无人系统蜂群
DARPA进攻蜂群使能战术（OFFSET）项目2019年进展颇丰。该项目旨在为城市巷战研发250个协同作战的无人蜂群系统（无人机+无人地面机器人），而且在项目中还设立了蜂群冲刺活动，以鼓励快速创新和为项目持续引入突破性技术。4月，DARPA向卡内基·梅隆大学等几家单位授予第三次蜂群冲刺活动合同，发展创新的蜂群战术，同时也在征集第四次蜂群冲刺活动的创意方案，并公布了在虚拟环境中发展合成技术和研究可支撑蜂群战术的人工智能技术两个冲刺主题。8月，OFFSET项目成功开展第二次外场试验，由主承包商，即诺格公司和雷神锡恩公司与第二轮蜂群冲刺承包商共同完成。试验在两个街区进行，由数十个无人机、无人地面机器人和人类组成的编队在30 min内定位和隔离了模拟的市政厅，保护了里面的目标，同时保持了对周边环境的态势感知。诺·格公司在试验中使用了快速集成蜂群生态系统（RISE），测试了其在模拟城市环境中的指挥、控制和协作能力。DARPA计划共进行六次外场试验，每隔大约6个月进行一次。
图4 OFFSET项目的第二次外场试验
除了城市巷战，DARPA还打算为执行其他任务的小型地面部队提供蜂群能力。4月，DARPA和美陆军未来司令部表示，正在实施体系增强小型作战单元（SESU）项目，打算向200~300个士兵提供大量配有传感器、破坏性和非破坏性武器的无人系统蜂群。在未来的高端战争中，美军地面部队可使用这些装备击败中俄。目前，DARPA正在积极寻找承包商，并希望在2019财年结束时授出多份合同。
03 弹药蜂群
空射弹药蜂群在2019年出现在重大进展。AFRL年中取消了灰狼低成本蜂群巡航导弹项目，启动了使已有弹药具备协同打击能力的金帐汗国项目。项目目标是使小直径炸弹、联合空地防区外导弹、微型空射诱饵等弹药自主发射脱离、自主规划航迹、自主攻击目标，同时向其他弹药和飞行员提供信息反馈，以实现更理想的作战效果。为此，美国防部向科学应用与研究联合公司授出的1亿美元合同，项目预计2021年12月前完成。
无人货运飞机
向冲突激烈的战场前线或偏远地区的基地运送货物一直是危险和困难的任务，随着自主技术的快速发展，无人货运飞机便成为无人机领域的重点研究方向，并在最近几年取得诸多进展。2019年无人货运飞机的发展喜忧参半，虽然DARPA取消了可重构嵌入式航空系统（ARES）项目，但美军更多的项目开展了飞行试验。可以预见，无人货运飞机未来出现在作战部队已是大势所趋。
01 垂直起降无人货运飞机
DARPA ARES垂直起降无人货运飞机可通过运载不同类型、即插即用的任务模块，实现伤员运输、货物补给和情报监视侦察等多种功能。原型机采用倾转涵道风扇布局，机身宽12.5 m，最大起飞质量3 178 kg、最大巡航速度314 km/小时。5月，DARPA和海军陆战队表示，由于成本严重增长和进度延期，决定不再为该项目提供资金。该项目于2009年启动，已投入上千万美元，被取消可能的原因，一是存在技术难点，二是DAPRA的关注重点已经转向人工智能，三是其他无人货运飞机可以提供更强的运输能力。
根据在阿富汗的作战经验，美国陆军正谋划发展联合战术空中自主补给系统（JTAARS），并计划于2024财年前服役。JTAARS机身质量小于599 kg，能运载136~636 kg的物资，最小航程80 km，具备垂直起降能力，能搭载至小型车辆，为前线的排/中队级作战单元快速补充武器、弹药和其他物资。3月陆军与海军陆战队合作举办了行业信息交流会，陆军要求JTAARS具备全程自动飞行能力，并能自主探测和避障，自主优化飞行路线。
02 空投滑翔无人货运飞机
3月，美国物流滑翔机公司在DARPA和海军陆战队作战实验室（MCWL）的资助下，设计并试验了可在更远距离为快速机动的地面部队提供再补给的一次性无人运输滑翔机。MCWL尺寸较小的原型机命名为LG-1K，而DARPA较大的原型机命名为LG-2K。LG-2K长3.87 m，翼展7.07 m，设计滑翔比15:1，空重362.87 kg，最大有效载荷1 633 kg，货舱容积12.8 m3。海军陆战队MV-22B倾转旋翼机可装载4架，CH-53K重型直升机能装8架，而KC-130J加油/货运飞机能运载18架。公司认为，这种无人机可用来支持类似在阿富汗和叙利亚的地面部队，向在距前线基地数千米外巡逻的友军提供补给；另外，在强对抗环境中，美军地面部队，特别是那些在小型岛屿上作战的部队，由于距离敌方过近，将没有制空权。这时空中补给载机可沿着敌防御圈外围飞行并释放滑翔机，后者将自动飞向补给点。
图5 LG-2K无人货运费飞机
2019年11月，美国特种作战司令部授予耶茨电子空间公司一份技术能力演示验证合同，对该公司无声箭头GD-2000货运无人机进行飞行测试。GD-2000比GD-700能力得到进一步提升，自重约907 kg，有效载重达740 kg，成本不到美军联合精确空投系统的一半，但升阻比是其2倍，且着陆时的垂直冲击为零。2020年2~3月，特种作战司令部计划对该机进行中空空投试验，4~5月进行高空空投试验。
图6 GD-2000货运无人机
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