【科技動向】美國防高級研究計劃局「分散式作戰管理」項目進入第三階段

原標題：【科技動向】美國防高級研究計劃局「分散式作戰管理」項目進入第三階段

2018年3月15日，美國《航空周刊與空間技術》網站報道稱，美國防部國防高級研究計劃局（DARPA）已向BAE系統公司授出「分散式作戰管理」（DBM）項目第三階段合同。該項目在前兩階段發展的成果能讓有人／無人機編組在干擾環境中飛行。

在歷經多年的寬鬆作戰環境後，美軍未來可能會與接近匹敵的對手產生衝突。由於存在強烈的干擾，強對抗環境中的通信和協同將存在較大的不確定性，而這也是美軍未來的有人／無人編組需要關注的問題。在對抗空域，一組飛機作戰時不應持續通信，而是要盡量避免相互交流，以避免被探測或被主動干擾。存在干擾的對抗空域將阻止作戰飛機編組完成任務。

在DARPA的DBM項目資助下，BAE系統公司發展的軟體可以在作戰飛機編組中分布任務規劃和控制，能夠確保任務的執行。該公司負責DBM項目的高級工程師凱爾博格（Jarrod Kallberg）說：「最難的部分是，在不能確保相互通信時，如何讓每個平台在正確的時間獲得正確的信息。」在DBM項目中，該公司正在發展和試驗應對強對抗環境的兩種能力：在各合作作戰的飛機中分享統一作戰場景的軟體；有人／無人編組的分散式、自適應任務規劃和控制系統。

有人駕駛戰鬥機飛行員使用「分散式式作戰管理」軟體進行有人／無人編組分散式作戰想像圖（BAE系統公司圖片）

DBM項目將在2019年7月結束，BAE公司是第二和第三階段的承包商。2017年9月，該公司與DARPA和美空軍研究實驗室（AFRL）進行了首輪實際飛行測試。測試使用了真實和虛擬的飛機，它們都安裝了兩種軟體：「反介入實時任務管理系統」（ARMS）和「網路對抗環境態勢理解系統」（Consensus）。凱爾博格說：「目前一般通過數據載入啟動任務，告訴大家作戰目標，交戰規則和每架飛機的任務。但是在未來這會發生改變。在對抗環境中為了不取消任務，我們將不得不以更加有效的方式交換信息。」

「網路對抗環境態勢理解系統」能構建可分享至每個平台的統一作戰場景，然後「反介入實時任務管理系統」用它為編隊中的每架飛機制定合適的任務和飛行路徑。DBM軟體可以構建具有代表性的網路狀態，以評估飛機之間通信的有效性，然後在通信恢復後決定哪個信息擁有最優先的交換級別。「系統通過使用網路狀態和推測哪架飛機有什麼信息，可以決定如何作戰。與在所有飛機中傳遞所有數據不同，DBM軟體可以決定發送什麼信息，該信息對任務的價值和優先等級。軟體可以使用不同的格式壓縮信息，並通過現有數據鏈進行發送……系統會努力跟蹤它認為其他飛機所擁有的東西，推斷它們所知道和所不知道的，並選擇合適信息發送。如果一架飛機擁有對於其他飛機非常重要的信息，而且這架飛機的DBM系統認為其他飛機沒有該信息，就會將信息打包並擁有很高的發送優先順序。」關於「反介入實時任務管理系統」，博格說：「它可在各平台之間分布規劃和控制任務，因此各平台即便不能相互聯繫，也可以執行各自的計算任務，並按照它們對任務的理解開展行動，直到通信恢復，更新統一的作戰場景，並繼續開展規劃任務。」

DBM項目的目標是把有人／無人編組中的無人機變成僚機。「我們想要更加自然地進行通信。我們想要給予無人機作戰目標，而不是針對某項飛行路徑和任務的預編程。我們以一項目標開始任務，這種任務對於飛行員來說都是憑直覺的，例如搜索某一區域。然後在軟體將把任務分解成很多部分，每個部分將由一架飛機完成：誰制定任務，誰規劃路徑，誰充當感測器，關注哪裡，向回彙報什麼等。」DBM軟體與飛機平台無關，可以安裝到所有飛機的機載計算機上。凱爾博格說：「所有飛機可分享相同的作戰場景，都有相同的起始點，相同的軟體和相同的演算法。軟體使用始終不變的方式分解目標，因此在通信中斷後，每架飛機都將知道其他飛機將做些什麼。規劃和控制分布於編隊之中，因此能保證在通信受到干擾時不會迷失。」

該項目在2017年9月的測試開展了7次真實的飛行，用「利爾噴氣」公務機充當了無人機，而有人機為地面駕駛的虛擬機。凱爾博格說：「飛行員駕駛的虛擬有人機引入一項任務目標，之後軟體把其分解，其中部分任務目標被分配給試驗空域的無人機。」他凱爾博格透露，該系統在試驗中的表現得很好，「當通信中斷後，任務還可以按照預期的試驗參數繼續向前推進。飛機可以在數分鐘沒有協同的情況下繼續執行任務。」另外，在試驗過程中的一次故障也可以證明系統的能力——在一次飛行過程中，飛機之間有數分鐘不能通話，然而試驗卻仍然可以正常進行。最後查明，一次強烈的太陽耀斑是造成通信中斷的原因。因此凱爾博格認為，該系統工作得非常好，軟體的架構和他們方法的正確性得到了檢驗。

2017年9月的試驗包括空對空任務，下一個重要節點是在2018年7月進行空對地任務的模擬演習。

袁成先生此前已為《空天防務觀察》提供7篇專欄文章，如下表：

（中國航空工業發展研究中心袁成）

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