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这个项目并非孤立的技术验证,而是美军为实现“马赛克战”作战构想而研发的关键项目。其主要目的是解决人与AI在激烈空战环境下的信任壁垒,将飞行员从平台驾驶员转变为任务指挥官的角色。用最直接的话说,就是打造一个飞行员敢于在实战中把身家性命托付给它的人工智能空战系统。
“空中作战进化”(ACE)项目的核心,并非简单地研发一种能替代人类的空战AI,而是要从根本上解决一个长期困扰智能化军事应用的难题:建立作战人员对自主系统的“良好信任” 。在瞬息万变的战场上,若无法让飞行员将自己的生命安全与任务成败托付给机器,那么再先进的AI也只能停留在辅助层面,无法发挥其颠覆性潜力 。
为攻克这一难题,他们选了一个非常刁钻的突破口——“狗斗”,也就是视距内空中格斗 。为什么选这个?因为“狗斗”是空战中最复杂、最动态、对飞行员要求最高的场景之一 。DARPA认为,如果AI在这种极限环境下都能证明自己,并且赢得飞行员的信任,那在其他任何作战场景下推广AI的应用,心理障碍就会小得多 。
解放飞行员:把飞行员从具体、繁琐的飞机驾驶和战术机动中解放出来 。未来的美军飞行员,角色将从一个“超级驾驶员”,转变为一个“空中指挥官” 。他要做的不再是死死盯着眼前的敌机,而是要统筹全局,指挥和协调一个由多架无人机组成的作战集群 。
建立绝对信任:这是整个项目的灵魂 。他们知道,信任不是靠宣传出来的,而是要在一次次严格的测试中打出来、验证出来的。所以,ACE项目与其说是一个AI研发项目,不如说是一个大型的、科学的“人机信任建立工程” 。
ACE项目的诞生,其背后是DARPA着力推动的颠覆性作战概念——“马赛克战”(Mosaic Warfare) 。这一概念旨在摒弃对少数昂贵、高性能、功能集成的“旗舰”平台(如航母、五代机)的过度依赖,因为这类平台一旦被摧毁,将对整个作战体系造成灾难性打击。
取而代之的,是构建一个由海量、低成本、功能单一的有人与无人作战单元(传感器、射手、指挥节点等)组成的、高度分散的作战网络 。这些作战单元如同马赛克碎片,可根据战场环境和任务需求,通过网络进行动态、实时的组合与重构,形成无数个临时的、功能多样的“杀伤链” 。这种架构具备极强的弹性和恢复力,即便部分节点被摧毁,整个作战体系仍能迅速重组,维持作战效能。
然而,“马赛克战争”从概念走向现实的最大障碍,正是指挥控制的复杂性。一个飞行员在万米高空,一边进行激烈对抗,一边还要指挥几架甚至十几架无人机,这是不可能完成的任务。唯一的解决办法,就是让AI接管最耗费精力的飞行和空战任务,让人类飞行员专注于指挥 。ACE项目就是为“马赛克战争”这盘大棋提供最关键的“棋手”,没有可信的AI,整个“马赛克”构想就无从谈起 。
为了实现目标,DARPA设置了4项技术领域(TA)。
TA1 构建空战算法。这一块的任务就是开发出能打赢“狗斗”的AI算法 。为了集思广益,他们搞了一个叫“阿尔法狗斗试验”(AlphaDogfight Trials)的大型竞赛 ,邀请各路高手,包括很多非军工领域的公司来参加 。谁的AI在模拟器里打得最好,就有机会被选中 。
TA2 解决信任问题。这一块专门研究怎么“衡量信任”,怎么设计人机交互界面才能让飞行员不害怕、不抵触 。他们甚至设计了“双重操作任务”,让飞行员一边监督AI空战,一边处理另一个模拟的指挥任务 ,以此来测试飞行员的心理和生理极限,找到人机协作的最佳平衡点。
TA3 扩大规模。这一块负责把前面验证过的单机AI能力,扩展到多架飞机、异构平台的协同作战场景 。这是从战术层面走向战役层面,为“马赛克战争”做准备。
TA4 把AI装进真飞机。这是整个项目中最关键的落地环节。他们的计划是直接改造现役的F-16战斗机,把它变成一个可以即插即用、测试AI算法的“飞行实验室” 。从文件看,他们计划先改装两架F-16D(双座型)用于基础测试,后续还可能改装多达10架F-16C(单座型),并集成雷达、数据链等更多系统,野心非常大 。
ACE项目的推进路径体现了美军典型的“小步快跑、快速迭代”的研发思路,整个项目划分为基准期和三个可选的扩展阶段,逻辑清晰,风险可控。
第二阶段 (基准期 – 15个月):此阶段的核心任务是“原型验证”。改装两架F-16D双座战斗机,将其变为具备基本AI作战能力的人在环路测试平台 。工作包括设计、制造和安装转换套件,核心是集成一个具备“安全沙盒”功能的任务计算机,并加装自动油门,实现对飞机滚转、俯仰、偏航和推力的全面接管 。同时,开发配套的建模仿真(M&S)、软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)环境,为算法迭代提供支持 。目标是在15个月内完成首架飞机的改装并具备首飞条件 。
第三阶段 (选项1 – 15个月):在原型机改装成功后,此阶段聚焦于“实战测试”。项目团队将为这两架F-16D提供全面的飞行测试支持,逐步进行从1对1、2对1到最终2对2的真实空中对抗演练 。这一阶段旨在真实环境下检验AI的战术能力和人机协同的有效性。
附加硬件选项 (选项2):此为“能力扩展”阶段。计划将改装经验复制到F-16C单座战斗机上,并不仅限于飞行控制,更要建立任务计算机与APG-83雷达、吊舱、Link-16数据链等关键任务系统的物理硬件连接 。这标志着AI的控制范围从“飞行”扩展到了“作战”。
附加软件集成选项 (选项3):这是与硬件扩展配套的“功能实现”阶段,专注于开发软件接口,使AI能够真正读取这些任务系统的数据并向其发送指令,实现对探测、火控、通信等全作战流程的自主控制 。
为确保最终交付的系统是安全、可靠且高效的,ACE项目设定了七大技术目标。
整体解决方案:要求交付一个完整的技术包,包括能够控制飞机所有操纵面的任务计算机、支持第三方算法开发的软件架构、与各任务系统的硬件接口、数据记录与传输能力,以及适配头盔显示器和吊舱的接口 。
模块化任务计算机:计算机必须采用开放架构,确保其软件更新不影响整机的飞行安全认证 。这对未来AI算法的快速升级至关重要。同时,对处理能力、I/O接口和多级安全认证提出了明确要求 。
“安全沙盒”:这是项目的安全核心。给AI的权限画了一个绝对不能逾越的飞行包线,比如最大过载、最大攻角、最低速度等等 。AI可以在这个“沙盒”里自由发挥,但任何可能导致飞机失控的指令都会被系统自动拦截并否决 。这是技术层面的最后一道防线。
跨平台适用性:技术方案需具备良好的可移植性,能够适配F-16系列的不同批次和C/D两种型号,以最大化其在美军存量机队中的应用价值 。
标准硬件接口:明确规定了在项目不同阶段,任务计算机必须与哪些机载设备建立硬件连接,确保了集成的标准化和前向兼容性 。
双人座舱布局:针对初期的F-16D测试,系统设计必须周全考虑到“安全飞行员”和“评估飞行员”的不同角色与需求 。
无缝启停能力:这是赋予飞行员的“最高权限”。在驾驶杆上,有一个专门的开关。无论AI在干什么,只要飞行员觉得不妥,手指一拨,就能立即切断AI的所有控制,拿回飞机的最高控制权 。这给了飞行员一个心理上的“安全底”,让他们知道,自己永远是最后的决策者。
ACE项目自启动以来,已取得一系列重大突破,稳步地从模拟阶段迈向实飞验证。项目已成功完成第一阶段的算法开发与模拟验证 。最具里程碑意义的进展是2023年,DARPA在爱德华兹空军基地成功实施了全球首次由AI自主驾驶的F-16战术飞机与人类顶尖飞行员驾驶的F-16进行的真实空中对抗 。这一事件标志着ACE项目已攻克了从虚拟到现实的关键技术瓶颈,其AI能力不再是纸上谈兵。
根据项目时间表,ACE项目应该已经过了第二和第三阶段,即F-16D的改装、集成测试以及1v1、2v1和2v2实飞对抗测试 。但是目前我们没有找到其最新的信息,仅有2023年的空中对抗视频。
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