美軍測試人工智能瞄準(zhǔn)系統(tǒng) 自動(dòng)識別目標(biāo) M1坦克戰(zhàn)斗力大幅提升
近日,網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了多張美軍M1“艾布拉姆斯”主戰(zhàn)坦克的最新照片,顯示出美軍在裝備技術(shù)上的新動(dòng)向。

這些照片是2月13日,美國軍方的國防視覺信息分發(fā)服務(wù)(DVIDS)網(wǎng)站發(fā)布的,拍攝于2022年11月5日,是加利福尼亞州舉行的“項(xiàng)目融合(Project Convergence)2022”活動(dòng)的一部分,該活動(dòng)簡稱PC22,為期五周。照片中的M1“艾布拉姆斯”主戰(zhàn)坦克采用了實(shí)驗(yàn)性人工智能(AI)驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)識別系統(tǒng),旨在提高發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對威脅的速度。
本文為美國“The Drive”網(wǎng)站“戰(zhàn)爭地帶(War Zone)”專欄文章,作者Joseph Trevithick、Oliver Parken,本人翻譯并編輯給大家分享。

正如官方照片說明中提到的那樣,美軍士兵與來自指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察(C5ISR)中心的工程師和科學(xué)家合作,測試“先進(jìn)瞄準(zhǔn)和殺傷力輔助系統(tǒng)(ATLAS)”程序。說明文字顯示,在PC22期間,“在真實(shí)的戰(zhàn)斗環(huán)境中,廣泛進(jìn)行了輔助目標(biāo)獲取、跟蹤和報(bào)告功能的測試”。

我們能夠在照片中看到正在測試中的ATLAS組件。值得注意的是,我們看到方形的傳感器單元安裝在M1炮塔上的旋轉(zhuǎn)底座上,這個(gè)底座就在120mm主炮的后方。

紅色圓圈標(biāo)出的是一個(gè)位于炮盾上方的黑盒子,類似的黑盒子還出現(xiàn)在坦克周圍的其他地方,這似乎是演習(xí)中使用的集成激光交戰(zhàn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)車輛戰(zhàn)術(shù)交戰(zhàn)模擬系統(tǒng)(I-MILES CVTESS)的感應(yīng)器。I-MILES用于進(jìn)行激光演習(xí),檢測坦克或車輛是否被激光照射,并自動(dòng)記錄命中情況,以模擬實(shí)際戰(zhàn)斗情景和評估交戰(zhàn)損傷。

由于I-MILES所用的黑盒子傳感器是單獨(dú)一個(gè)系統(tǒng),因此并未與ATLAS相連。

“艾布拉姆斯”的炮塔前部還配備了另一種傳感器,這種傳感器的功能和用途尚不清楚,這并不是其他M1坦克的標(biāo)準(zhǔn)配置。

似乎這種傳感器是安裝在車長操作的機(jī)槍架上。

M1“艾布拉姆斯”的側(cè)后方照片,可以看到主傳感器單元和其他設(shè)備。

左側(cè)紅圈中的黑色設(shè)備,是I-MILES激光系統(tǒng)的一部分。右側(cè)紅圈中的似乎是空調(diào)裝置的后方,可能是為ATLAS配套的各種計(jì)算機(jī)進(jìn)行降溫的空調(diào)系統(tǒng)。
ATLAS是美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部(DEVCOM)的C5ISR和軍備中心參與的一項(xiàng)聯(lián)合計(jì)劃,據(jù)DVIDS表示,該計(jì)劃“使用尖端傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)算法,在被動(dòng)目標(biāo)獲取期間自動(dòng)執(zhí)行手動(dòng)任務(wù),使車組成員能夠在通常攻擊一個(gè)目標(biāo)的時(shí)間里,完成對三個(gè)目標(biāo)的攻擊任務(wù)?!?br>

正如C4ISRNET的內(nèi)森·斯特勞特(Nathan Strout)強(qiáng)調(diào)的那樣,ATLAS首先將光學(xué)傳感器連接到坦克上,將周圍區(qū)域的影像輸入到AI算法中,進(jìn)行對象檢測和圖像分類。檢測到的威脅圖像會(huì)顯示在坦克的觸摸屏上,供車長查看,同時(shí)還有使用武器/彈藥的推薦選項(xiàng)。
該計(jì)劃主要目的是通過人工智能的檢測和實(shí)施來加速目標(biāo)識別,從而消除坦克車組只能依靠手動(dòng)定位目標(biāo)的局面。

應(yīng)該注意的是,這一切都需要一個(gè)人在回路當(dāng)中,因?yàn)樘箍塑囬L仍然必須選擇要攻擊的目標(biāo),以及使用哪種武器和彈藥。正如C5ISR人類感知實(shí)驗(yàn)室的首席工程心理學(xué)家約翰·格雷比爾(John Graybeal)博士在2021年的一篇論文中指出的那樣,ATLAS旨在支持手動(dòng)目標(biāo)識別,從而增加與敵方目標(biāo)交戰(zhàn)的機(jī)會(huì)?!癆TLAS使用輔助目標(biāo)識別系統(tǒng)掃描視野,因此車組可以在搜索過程中,得到人工智能系統(tǒng)的輔助?!?br>

美國陸軍通過實(shí)施計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)來提高坦克作戰(zhàn)能力的研究已經(jīng)持續(xù)了多年。早在2020年7月,美國陸軍就宣布新澤西州皮卡汀尼兵工廠的工程師正在研制中口徑先進(jìn)殺傷力和精度系統(tǒng)(ALAS-MC),這是一種集成了“中口徑武器、彈藥、火控和傳感器,在更遠(yuǎn)的距離上有效攻擊目標(biāo)的系統(tǒng)?!盇LAS-MC武器系統(tǒng)集成了一個(gè)傳感器單元和一門XM913型50mm機(jī)炮。

在2020年10月,美國陸軍在通用動(dòng)力陸地系統(tǒng)公司的“格里芬I(Griffin I)”試驗(yàn)樣車上演示了ATLAS武器系統(tǒng)。演示過程中,ALAS-MC使用的50mm機(jī)炮與紅外輔助目標(biāo)識別(AiTR)光電轉(zhuǎn)塔結(jié)合,圖像通過AI算法處理,并發(fā)送到射手界面。
當(dāng)然,讓ATLAS發(fā)揮作用可以為美國陸軍帶來巨大的潛在優(yōu)勢。人工智能和計(jì)算機(jī)輔助目標(biāo)選擇,不僅可以讓坦克車組更快地消滅威脅——它還可以用來搜索和識別人類無法發(fā)現(xiàn)到的威脅。這也可以擴(kuò)展到在特定情況下,幫助坦克車組確定應(yīng)當(dāng)消滅威脅的優(yōu)先級。最近我們已經(jīng)看到在具有與ATLAS類似功能的船舶上,使用的全景紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)(IRST),類似的系統(tǒng)可以用于為軍用車輛提供持續(xù)的360°警戒。

AI還可以提升車輛的分布式孔徑系統(tǒng)(DAS),這是“艾布拉姆斯X”未來主戰(zhàn)坦克可能具有的一個(gè)功能,允許車組人員使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)目鏡“透視”坦克的車體。ATLAS、360 IRST和類似DAS的系統(tǒng)都可以使用合適的軟件,以數(shù)字方式突出顯示周圍的重點(diǎn)目標(biāo)或威脅。事實(shí)上,有可能在車輛的不同光電和紅外態(tài)勢感知系統(tǒng)中,部署一個(gè)通用的人工智能驅(qū)動(dòng)的軟件架構(gòu)。

此外,現(xiàn)代主戰(zhàn)坦克,尤其是高度先進(jìn)的M1“艾布拉姆斯”坦克需要對車組進(jìn)行深入而漫長的訓(xùn)練,才能熟練操作這輛坦克。使用ATLAS改進(jìn)目標(biāo)選擇和交戰(zhàn)方式,將使坦克部隊(duì)能夠更好地平衡戰(zhàn)斗中成功操作坦克所需的技能。正如我們在過去的內(nèi)容中強(qiáng)調(diào)的那樣,坦克車組必須在坦克之間的戰(zhàn)斗中,應(yīng)對一系列包括戰(zhàn)術(shù)、車輛操作和武器使用等方面的挑戰(zhàn)。
雖然ATLAS以“人在回路”條件為中心,但這項(xiàng)新技術(shù)也可以成為實(shí)現(xiàn)大型無人車輛所需能力的基礎(chǔ)。這一切都發(fā)生在美國國防部更積極地推動(dòng)人工智能和自主武器系統(tǒng)的過程中,并且只是人工智能成為未來武器開發(fā)中,越來越重要的組成部分的一個(gè)例子。