美國空軍推動人工智慧F-16戰機計畫,增強空戰能力

最後1架完成「VENOM」人工智慧系統改裝的F-16於4月1日飛抵艾格林空軍基地。(圖:U.S. Air Force)

當最後1架完成「腹蛇實驗暨下一代作戰模型-自主飛行測試臺(Viper Experimentation and Next-gen Operations Model – Autonomy Flying Testbed, VENOM)計畫改裝的F-16戰機於4月1日降落在佛羅里達州艾格林空軍基地時,代表依照規劃改裝的機隊該計畫已經完成,顯示美國空軍在推動人工智慧空戰領域取得重要里程碑的進展,開始運用由傳統戰機改造成的先進載臺進行自主飛行和作戰能力的測試和開發。

「腹蛇實驗暨下一代作戰模型-自主飛行測試臺」計畫於2024年4月正式啟動,當時位在艾格林空軍基地的美國空軍第96測試聯隊和第53聯隊接收首批3架將專用於測試的F-16,開始該計畫的改造和整合階段。「腹蛇實驗暨下一代作戰模型-自主飛行測試臺」計畫的目的在加速載人和無人飛機上自主軟體的開發和測試,屬於美國空軍更廣泛自主實驗基礎設施的一部分,也提供支援協同戰機(CCA)計畫和其他由人工智慧驅動的國防計畫等先進能力的發展。

共有6架F-16接受「腹蛇實驗暨下一代作戰模型-自主飛行測試臺(VENOM)」計畫的改裝。(圖:U.S. Air Force)

第96測試聯隊和第53聯隊是美國空軍的兩個關鍵單位,負責推動和驗證尖端作戰技術。第96測試聯隊總部位在佛羅里達州艾格林空軍基地,是美國空軍的主要開發測試單位,專注於空投武器、飛機系統、導引技術和電戰工具,確保新系統在投入作戰前的技術有效與安全性。第53聯隊則專門從事作戰測評,評估系統在真實戰鬥場景中的表現,以驗證其效能和對作戰人員的適用性。這些聯隊共同構成涵蓋開發和作戰等部份的完整測試生態架構,讓各種先進的系統、計畫能夠快速從概念過渡到投入實戰。

「腹蛇實驗暨下一代作戰模型-自主飛行測試臺」計畫的核心目標是透過美國空軍所稱「快速升級」的快速迭代來驗證自主性和基於人工智慧的任務系統,提供一個快速、靈活且安全的環境。而藉由經過驗證且已部署的F-16機身作為測試平臺,有利於支援高性能測試,而無需再耗資與時間開發新飛機,F-16的靈活性能、戰鬥本能和適應性更是測試下一代作戰自主性的絕佳實用載臺。

每架測試專用飛機都經過重大的軟體和硬體升級,以支援其新賦予的功能和角色,包括整合自動油門系統以實現推力的自主控制,以及強化的感測器、飛行控制介面和能夠支援人工智慧應用的空載處理系統,讓戰機轉變為高效的實驗載臺,可以在真實飛行條件下測試人工智慧,並由機上的飛行人員進行監督與控制。

計畫自2024年即已開始執行相關的模擬,內容包括一對一和現在的二對二空戰飛行,場景涵蓋視距內和視距外的各種任務,測試結果的數據都被用來分析,以協助測試工程師提高自主性。利用模擬方式,能夠在沒有風險和相對極低成本的條件下,實施多達千次以上的測試,利於經驗和數據的快速大量累積。

下一階段的工作內容包括使用高度仿真模擬器進行軟體迴圈和硬體迴圈測試,以確保人工智慧系統與飛機的航電設備和飛行控制系統能安全且正確地互動。這些程序對於驗證自主指令不會超出安全範圍或危及飛行員安全將極為重要。一旦驗證確認無誤,可推動計畫進展至地面測試階段,並最終進入飛行測試。

美國空軍積極推動在空中纏鬥場景運用人工智慧,圖為美國空軍與國防先進研究計畫署、洛克希德馬汀公司臭鼬工廠合作的人工智慧X-62A實驗機。(圖:U.S. Air Force)