戰鬥機無人化的瓶頸是什麼?
現階段戰鬥機無人化好像比較遙遠,請教一下瓶砸是在哪方面?是數據傳輸嗎?
修改補充幾點:
我說的主要是無人機戰鬥機技術上已經可能實現,而且比起人類有很大優勢。並非現在就可以做出來,而沒有技術困難。但是考慮到美國六代機還沒開始驗證,做出來至少要十五年以後了,而圍棋軟體從被業餘二段(那種號稱業餘五段的圍棋軟體是業餘段位變水了,不是軟體棋力提高)完爆到吊打前世界冠軍僅僅用了一年。下一代戰鬥機平台完成的時候,無人空戰對應軟體技術應該早已不存在障礙。技術困難不代表技術障礙,技術困難是簡單地通過人力物力就能在可預見的時間內解決的的。我只是說,無人戰鬥機我沒找到什麼十年內無法突破的技術障礙,而十年對於戰鬥機的研究而言已經足夠快了。
假如有人能提出什麼非常難以解決的技術瓶頸,我會虛心求教的。我並非專業人士,只是一個關注軍事和人工智慧的愛好者。
瓶頸是倫理。
在兩三年前,大家普遍低估了AI的能力,然而在2016年,人工智慧在空戰上完全取代人類,已經是不可忽視的趨勢,很可能人們心目中的6代機根本不會出現。唯一限制無人戰鬥機的已經是對AI殺人的倫理擔憂了。
AI在模擬空戰中戰勝人類飛行員現在人類在操作技術和戰術上已經被AI完爆。
首先,空戰對於AI而言,可能是最簡單的環境,遠遠比自動駕駛簡單。對於計算機而言,戰場變化速度快,目標多都不是事,簡單地增加計算能力即可。對於計算機而言複雜的是識別,是建立模型,然而空戰中,不同的目標:隱形戰機,普通戰機,導彈,其餘作戰飛機都有明確地特徵可供識別,速度等特徵都可以直接從雷達提取;戰鬥機的飛行軌跡都能根據牛頓定律簡單地建模——戰鬥機主體幾乎是個剛體。對於人類而言,計算一大堆小物塊的動向是困難的,然而對於計算機而言,把實際的物體抽象成小物塊才是最困難的部分,這一步在空戰中相當簡單。
還有靠雙足機器人的困難來說明計算機操作飛機的困難,都夠了好嗎。人類為了適應雙足行走進化了數百萬年,但是駕駛飛機上AI和人類是同一起點,人類哪有這麼大自信?很多人以為駕駛戰鬥機更像是駕駛摩托車,需要人的反應,平衡感來控制飛機的舵面,推力,平衡——然而這只是在電傳和飛控進步之前的情況——其實駕駛現代戰機原理上更接近騎馬,由載具本身控制大部分的動作,人類只負責指揮:靜不穩戰鬥機的平衡,舵面的控制都是飛控負責,人類只負責指揮戰鬥機向那裡飛行,加速減速而已。運動協調?飛行員負責運動協調?瞬息萬變?跟計算機比反應速度?上文中的人工智慧Alpha反應時間在一毫秒以下,已經遠遠碾壓人類,假如用實時系統做出來,人類那點反應力夠看?
不可否認,無人機用於空戰還存在一些問題:
1.無人機編隊技術上沒有完全解決。
2.無人機沒有複雜的戰術意識。
3.無人機沒辦法創造性地做出戰術動作。
4.敵我識別有難度。
但是這些問題也許並不會阻礙無人機的在戰場上的應用。
1.無人機編隊本來要求比載人飛機高,要求精度更高,抗干擾,繞過障礙物之後保持編隊,自組織。假如只是滿足幾架無人機按照預訂的戰術編隊一起飛行的話技術並非達不到,至於接敵機動了之後還保持編隊,這個人類駕駛也很難做到啊。何況現在無人機編隊的研究進程似乎挺順利的,你確定五年之後無人機編隊比不過飛行員?
2.在無人機遇上敵機,還在人類指揮範圍內,人類可以預定戰術,當遇上敵機開始機動的時候,過載動輒8g以上,普通人上去直接暈了,飛行員在10g的時候也可能會一時暈厥,人類這個情況下的戰術意識未必比得過AI。何況AI與人類的戰績是140:0,這是代差的級別,人類很難依靠戰術挽回劣勢。
3.像眼鏡蛇機動什麼的可以由飛行員發明之後再載入AI。實際飛行員在空戰中也是按照飛行手冊上的動作機動的。
4.戰鬥機很少會設計出故意干擾敵我識別的功能,經過特殊設計之後戰鬥機完全可以用紅外,發動機聲譜,雷達波譜等特徵是識別友軍。
而且無人機相比起有人駕駛的戰鬥機有這些無法取代的優勢。
1.更快的反應速度
人類的反應時間不少於0.1秒,AI的反應時間不超過一毫秒,天下武功唯快不破。人類差了100多倍的反應時間,在這個反應速度的基礎上,可能戰鬥機會再次獲得機動規避導彈的能力。何況AI在電光火石的一剎那也有充足的時間處理戰術問題。
2.更大的過載承受能力
人類已經成為戰鬥機機動性進一步提高的瓶頸,戰鬥機承受更大的過載技術上已經可以實現,但是人類最多只能承受11g,戰鬥機無人化之後,可以快速提高過載。
3.更輕
人類加上生命維持,操作機構等至少貢獻了數百千克的重量,一個機載計算機的重量不超過20kg。
4.強度更高,隱身能力強
駕駛艙的玻璃蓋對戰鬥機的強度有很大影響,駕駛艙即使鍍了金屬膜之後對隱身的破壞還是較大,而且駕駛艙玻璃罩不能塗吸波塗料。
5.沒有訓練成本
一個優秀的飛行員的訓練時間需要數年,AI下載到記載電腦只需要數秒,而且沒有成本。
6.不懼戰鬥損失
大國利用無人機介入局部戰爭,不會再忌憚飛機被擊落,無非是錢的問題。
這些優勢可能會帶來全新的戰術體系和作戰型態。
瓶頸是複雜電磁環境下的可靠性與極端條件下和意外情況下的應變。
不過就目前來說,瓶頸還遠遠沒有到,只不過是智能水準不足以完成現代空戰。超級數據鏈和小型化的超級處理器
對於空空戰鬥,特別是近距離狗斗,很多時候勝負就是瞬息之間的操作。這個需要飛行員的直覺。現在不光是無人機,現在的機器人對於運動協調性和對於環境認知能力還很低。
想想現在最先進的機器人是什麼水平?剛剛能夠跑起來的大狗?還是勉強能夠自動駕駛的google汽車?還是實驗室里能夠編隊飛行的四軸?
這些玩意恐怕連在和平時期的真實環境都沒法完全適應吧?否則無人機也不用被拉在路上閱兵吧?
空戰格鬥是最複雜的戰鬥之一,對飛行員的要求極高。人工智慧還差得遠。謝邀
其實現在參與作戰的飛機已經有實驗上的無人化了。而用於制空的飛機,也就是狹義上的戰鬥機無人化還存在至少四大難題:
1.敵我識別
2.態勢感知
3.自主空戰
4.遠程通信
上次看到X47B在航母上降落,我覺得瓶頸已經沒有了。
剩下的只是適不適合自己了!
附上鏈接我從AcFun分享了視頻:《美國海軍正嘗試協調 X-47B 無人機和傳統戰機在航母上的升降》,UP主:Ensidia ,鏈接:美國海軍正嘗試協調 X-47B 無人機和傳統戰機在航母上的升降
有人戰機最大的瓶頸就是飛行員訓練周期和費用。這方面底子薄的中國,理應率先探索戰鬥機無人化。一個有人長機帶N個無人僚機的模式可能是合理的過渡期方案。
有人戰機還有一個缺陷是人體G值承受能力。在亞音速空戰中,已經成為系統瓶頸。
隨著未來戰機飛行性能包線的不斷拓展,超音速機動G值也將突破人體極限。
所以無人AI戰機終將成為空優任務的唯一選擇。
目前的瓶頸,本質上美帝沒錢,中帝還在補課追趕中。就算美帝,下一代推比12以上的航發影兒沒有。
大國戰爭期間,武器迭代進化的速度是平時的N倍。四十年代五十年代的戰鬥機,基本也就nb個一兩年,就跟iphone一樣快的被淘汰。
所以,武器進化慢了,其實也有好處。
是GPU煉丹的靠譜程度……(逃
不是說無人機容易被干擾嗎
瓶頸就是:現代戰機執行最少的任務就是空戰啊。
多數情況下是作為政治宣示目的存在的。
比如,在南海,一架殲8撞了一架美電偵,損了一名飛行員,這是什麼政治狀況?換成兩架無人機,撞了那就撞了吧。
人工智慧吧。 不是有部電影《絕密飛行》,達到那個水平就差不多了
在美國海軍「基薩奇山號」兩棲攻擊艦(USS Kearsarge)上,飛行員對艦載戰鬥機作戰效能的發揮起到了至關重要的作用;即使無人機能融入艦隊,飛行員仍將起到主導作用。圖為美國海軍戰鬥機中隊隊員檢查 AV-8B「鷂」式垂直起降攻擊機。(圖片:U.S. Navy/Mass Communication Specialist 1st Class Tommy Lamkin)
(文 / C.J. Chivers)2008 年,黑海沿岸,一架喬治亞無人機飛臨爭議地區阿布哈茲上空,回傳了自己被俄軍戰鬥機擊落的實時錄像。其時,年輕的喬治亞政府對自己的無人機群甚是自得,大力向外交使節和記者宣揚喬治亞無人機拍攝到的俄軍戰備情況。此舉自然招致克林姆林宮方面的暴怒,最終的結果就是,俄軍的一架 「米格 - 29」(MiG-29)攔截了格軍一架由以色列製造的 「赫爾墨斯 450 型」 無人機(Hermes 450),並發射了一枚熱尋的導彈。從無人機操作屏幕看去,俄軍機出現,導彈越來越近……然後,就沒有然後了。
這段錄像在將來極有可能成為笑料的開頭:還記得當年有人駕駛飛機才是天空中的霸主,無人機在其面前毫無反抗餘地嗎?最好別不把這話當回事兒;在遙遠的未來,情況也許就將整個調過個兒來。不過,從米格戰鬥機殲滅赫爾墨斯 450 無人機的錄像看來,短期內,壯志凌雲的仍將是機艙里的飛行員。無人機只是補充,而非替代。
傳統戰機的「人性」優勢
這麼說是有充分理由的。除開道德和法律上的爭議,技術問題就限制了無人機的任務範圍。總的來說,無人機是非常容易損毀的機械。不管未來學家們說前途再怎麼光明,也不能改變無人機在空戰時無法有效自保,防止毀損的事實。在長時監視、電子干擾和攻擊地面固定目標方面,無人機表現尚可圈點,但只要遇上有人駕駛飛機,無人機幾無戰鬥力可言。這就是美軍無人機只在阿富汗和伊拉克得到最廣泛和最成功應用的原因:在這些地區美國要麼擁有飛越自由,要麼可以靠友軍飛行員排除潛在威脅。
這意味著無人機只是各型有人飛機構成的舊有平衡上的一個新變數。今年早些時候,我登上美軍航母,並在 F/A-18 戰鬥機的后座上飛越了阿富汗。空域的大半擠滿了無人機,負責照看美軍部隊、搜索塔利班,偶爾還發射彈藥。但戰鬥機和對地攻擊機同樣充斥著天空,飛行員與地面保持聯繫,隨時提供空中支援——這些活無人機可干不大來。儘管應用越來越廣,然而除了近距空中支援外,無人機尚無法承擔遠距離支援任務。
高壓情況下,飛行員憑經驗和直覺應對瞬息突變的戰況。(圖片:Ugur Demir/Getty Images)
試想一場空中 「狗斗」 [注] 會發生什麼:兩機相遇,從搶先發現敵機到最後發出制勝一擊,短短數秒內飛行員需要估測敵力、鎖定敵位,追蹤、反擊,完成許多事情。而現在的無人機,擅長的是慢悠悠地監視,要想設計和製造出堪比職業飛行員反應速度的機械,難度可想而知。
其他影響空中戰鬥的因素還包括:天氣、地形、燃料水平、駕駛情緒、交戰規則、對方飛行器種類判定(誤闖交戰區的民用機?)、武器及防禦裝配、環境溫度(對熱尋的導彈有影響),等等。在兩機遭遇的剎那、在數個 G 的過載和高速機動過程中,飛行員與武器操作員要綜合所有這些情況,瞬間做出決定。
我曾見過一名 F/A-18 飛行員向長官彙報,有一次他在巴基斯坦邊境附近執行空襲任務時,迅速設計了一個進攻角度以投下炸彈,然後迅速大迎角躍升,幾乎垂直,以免進入巴國領空。這就是一個在高速飛行中快速做決定的典型例證。在接下來比較長的時間裡,無人機還無法做到這一點。
[注]狗斗(Dogfight),指空戰時戰機間的近距離纏鬥,不斷轉圈繞到敵機後方發動攻擊。狗斗時情況瞬息萬變,極其考驗飛行員的應變能力以及戰機本身的機動性能。無人機的技術瓶頸
確實,戰鬥機和攻擊機機組對無人機讚譽有加,認為無人機在現代空軍里已經牢牢佔據了一席之地;但同時,他們也注意到了無人機的技術瓶頸。首當其衝的,便是發展綜合感測器及綜合分析所有數據的方法,這樣遠距離遙控無人機的飛行員才能完全知曉現場狀況。這種技術現在還不存在。即使這種感測器組能夠及時獲取信息,也會有批評稱,沒人寫得出像人一樣,能夠實時研判風險、做出決定的演算法。而且,座艙里的飛行員靠的是訓練、經驗、能力、直覺,軟體怎麼學得來這些?
第二個困難在於平衡機動性與作戰時間。前者要求更大的引擎、更多的油料、更大的體積和重量,都必然以犧牲後者為代價。更多的感測器也會改變無人機的外形,增加雷達反射,降低隱身性。每增加一點特性,無人機的設計都會改變,而且並不是都往好的方向變。
相比傳統戰機,無人機(如 「捕食者」 系列)的飛行時間更長、航程更遠。但空中作戰時必不可少的複雜任務,無人機尚無法完成。(圖片:Erik Somonsen/Getty Images)
無人機面臨的技術問題還不止這些。戰鬥機飛行員、海軍上校戴爾·霍蘭(Dale Horan)對無人機技術和規劃有充分的認識,霍蘭上校最近在阿富汗和伊拉克服役,擔任美國海軍第九艦載航空聯隊(Carrier Air Wing 9)的指揮官。在他看來,真正的瓶頸不在於程序設計;如果能有一套完整的感測器組,無人機遙控人員自能獲得各項必要信息, 「如果數據傳輸率足夠高,開發出一套讓飛機正確應對威脅的演算法是有可能的」, 但一旦信息鏈或網路遭到破壞,無人機就得玩完,這才是關鍵所在。
還有一個比較 「冷」 的問題。任何吸收和 「翻譯」 數據、由飛行員遠程遙控進行狗斗的感測器系統,都必須面對一項技術挑戰:如何實時雙向傳輸大量信息。舉個簡單的例子,想像一下用你的智能手機遙控 1000 英里外的一架無人機——在夜裡,天氣可糟了,周圍挨挨擠擠地都是飛在各種航道上的民用機。現在再來想像一下,遙控一架處於複雜戰場環境下的飛機——手機信號還時斷時續。產生信號問題的原因多種多樣:敵方干擾、環境干涉、任何位置的線路出了問題……美國海軍 F/A-18 戰鬥機 VFA-41 攻擊中隊的法恩·卡特琳娜少校(Lieutenant Commander Fran Catalina)是這麼說的:
「最大的問題在於如何與無人機保持通信。」距離越遠,飛行員越容易與複雜的無人飛行器失去聯繫。
F-22 猛禽戰鬥機(圖片:Stocktrek Images/Getty Images)
「狗斗」 只是目前感測器和數據鏈無法應對的戰鬥情勢之一。無人戰鬥機進入敵方空域打擊目標,也會面臨類似問題。可以設想一個常被討論的目標:核工程試驗室。打擊這類目標要面對防空火炮、地對空導彈、通訊干擾、敵方戰鬥機。訓練有素的人都明白,要完成這樣的任務,無人機需要收集所有這些情報條件,回傳給遠端的遙控人員,及時根據命令做出回應,而現有的無人機是做不到這些的。這種任務目前還是得靠已經有過十幾年經驗的戰鬥機飛行員開著有人飛機才能完成(※此處已更改),無人機沒戲。
無人機無疑會更緊密地融入現代空軍序列,也許未來有一天會被用來執行敵境上空的複雜任務。但是彈射座椅上的飛行員仍會駕駛著戰鷹在它們頭頂發號施令。米格戰機不費吹灰之力打下赫爾墨斯 450 的情景,短時間內不會改變。在激戰的空戰戰場,赫爾墨斯們還會旁觀多年。
參看《戰鬥妖精雪風》
我不知道題主所謂的無人化的具體概念,是指戰鬥機人格化還是指可遠程操控的無人戰機。
如果是前者,那麼這就屬於高級的人工智慧了(對於當前科技水平來說)
它的技術瓶頸在於智能化,我們現在的科技水平尚處於低人工智慧階段,無法賦予電子計算機以「人格」。想像一下一架具備自我意識的B-2會做出什麼事情呢?
也許不遠的將來,人類研製出了世界上第一台高人工智慧機器,(這可能是又一次科技革命)那麼戰鬥機人格化或許就不遠了。
倫理問題
定位系統是最大的軟肋吧?
沒有靈魂!
在複雜電磁環境下,依賴模糊信息,進行高度複雜化行動,智能系統進化到這程度還早得很,六代機原計劃無人智能化,現在不還是乖乖回到有人設計
9.19編輯:昨夜爪機編輯,有很多問題沒講透,補充一下。
淺見勿噴
能打和打得好是兩個概念。
無人機上天和作戰動作的完成一定比人類強,畢竟人類對於機械的操作受限於神經、意識形成與傳導、肢體操作,比電信號傳輸要差得遠。而且機械出錯概率要比人類小。因此就單體空戰水平來說,無人機一定比人類強。
但機器受限於智能水平,並不是狡猾的人類飛行員的對手。比如人類可以針對機器智能採用誘餌戰術,在機器被引誘到某個位置或者角度時用另一架飛機攻擊。對於人類飛行員是及其簡單容易看破的陷阱,無人機並不一定能看穿。
阿法狗和李世石較量其實正體現了這一情況。中盤階段李世石在局面不利的情況下,弈出治孤妙手,局部出棋,超出了計算機計算範圍的妙手,奠定勝局。可以確定,如果李世石再與阿法狗對弈,如果阿法狗不升級,李世石一定可以再度勝利。
無人機一方當然可以升級戰術策略,但戰場戰術策略升級本來就不容易,升級前升級後的測試耗時也很長,等到升級完成,有可能無人機都損失的差不多了。
未來空戰,無人機的高單兵戰術水平、零訓練成本和有人機人類主觀能動性、隨機應變能力都是不可或缺的。最可能的空戰形式是人類駕駛的重型電子戰戰鬥機引領指揮幾架無人輕型無人戰鬥機互相格鬥的形式。
通訊和數據加密。
即使是AI,也需要把最高許可權交給遠程控制。
那玩意不就是用來轟炸的嗎。。。。。
如果僅僅是轟炸,想來也沒什麼瓶頸。
非說有的話,就是和護衛機的相性問題。到底在什麼情況下該拋棄無人機是個問題。
萬一智能過頭集體叛變怎麼辦
敵我識別。。 之後是一些非常規反應。
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