Amerykańskie siły powietrzne czynią kolejne kroki w kierunku implementacji sztucznej inteligencji zdolnej do pilotowania samolotów myśliwskich. Według ostatnich zapowiedzi na samolocie doświadczalnym X-62 VISTA (Variable Stability In-flight Simulator Test Aircraft) ma zostać zainstalowany radar Raytheon PhantomStrike, co pozwoli na rozpoczęcie prób ze sztuczną inteligencją prowadzącą walkę powietrzną poza zasięgiem wzroku.
Od kilku lat US Air Force prowadzi równolegle wiele programów związanych z wdrożeniem sztucznej inteligencji do bezzałogowych samolotów bojowych. W latach 2020–2021 głośno było o programie Air Combat Evolution, którego celem było znalezienie zastosowania dla sztucznej inteligencji w walkach powietrznych w konfliktach o dużej intensywności i zwiększenie zaufania żołnierzy do autonomicznych samolotów bojowych.
W jego ramach przeprowadzono testy AlphaDogfight Trials, które najpierw wyłoniły najlepszy z proponowanych przez różne firmy algorytmów, a następnie skonfrontowały w symulowanej manewrowej walce powietrznej sztuczną inteligencję z prawdziwym pilotem F-16. Komputer zdecydowanie wygrał z człowiekiem, aczkolwiek nie obyło się bez kontrowersji dotyczących stosowanej przez komputer taktyki, która w realnym starciu mogła być samobójcza, i tego, że komputer przez cały czas wiedział, gdzie znajduje się samolot człowieka, chociaż prawdziwy F-16 nie ma sensorów, które by to umożliwiły.
NF-16D VISTA w nowym malowaniu, naniesionym w styczniu 2019 roku
(US Air Force / Cynthia Griggs)
Niemniej wyniki były bardzo obiecujące i program posuwał się naprzód. W 2022 roku X-62 (będący specjalnie zmodyfikowanym F-16D) został dostosowany do szybkiego wgrywania nowego oprogramowania sterującego, co pozwoliło na rozpoczęcie prawdziwych testów pilotowania myśliwca przez sztuczną inteligencję. Na X-62 są realizowane dwa osobne programy związane z wykorzystaniem sztucznej inteligencji. Pierwszym jest wspomniany Air Combat Evolution.
DARPA przewiduje, że ostatecznie uda się opracować tak zaawansowane algorytmy, iż walkę powietrzną będzie mógł prowadzić samodzielnie komputer, a człowiek będzie się mógł skoncentrować na bardziej skomplikowanym i wymagającym bardziej abstrakcyjnego myślenia zarządzaniu większym polem bitwy.
Odkąd rozpoczęliśmy finansowanie Konfliktów przez Patronite i Buycoffee, serwis pozostał dzięki Waszej hojności wolny od reklam Google. Aby utrzymać ten stan rzeczy, potrzebujemy 2000 złotych miesięcznie.
Możecie nas wspierać przez Patronite.pl i przez Buycoffee.to.
Rozumiemy, że nie każdy może sobie pozwolić na to, by nas sponsorować, ale jeśli wspomożecie nas finansowo, obiecujemy, że Wasze pieniądze się nie zmarnują. Nasze comiesięczne podsumowania sytuacji finansowej możecie przeczytać tutaj.
Drugim programem realizowanym na X-62 jest Autonomous Air Combat Operations, za który odpowiada Air Force Research Laboratory. Ten program koncentruje się na nauczeniu algorytmów podstawowych umiejętności pilotażowych i nawigacyjnych. W tym programie walka jest realizowana na dalekich dystansach. To właśnie tu może znaleźć zastosowanie radar PhantomStrike. Jego integracja pozwoli siłom powietrznym przeprowadzić badania w czasie bardziej skomplikowanych scenariuszy sprawdzających zdolność algorytmów do podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym.
Obecnie X-62 jest pilotowany przez oprogramowanie Hivemind opracowane przez firmę Shield AI. Według producenta oprogramowanie pozwala na realizację całego spektrum zadań, od walki powietrznej po penetrację obrony przeciwlotniczej przeciwnika. Model uczy się taktyki przez wzmacnianie. Hivemind umożliwia samolotowi autonomiczną realizację zadania nawet w warunkach odcięcia od przesyłu informacji z chmury danych, a także w przypadku zakłócania komunikacji i nawigacji satelitarnej.
Shield AI została także wybrana na dostawcę oprogramowania dla samolotów bezzałogowych powstających w ramach programu CCA (Collaborative Combat Aircraft). Obecnie dwa prototypy przechodzą testy w locie. Są to General Atomics YFQ-42A i Anduril YFQ-44A.
Radar PhantomStrike
Radiolokator PhantomStrike powstał jako projekt badawczo-rozwojowy realizowany przez firmę Raytheon bez formalnego zamówienia ze strony wojska. System od początku konstruowano z myślą o integracji z platformami powietrznymi o ograniczonych możliwościach energetycznych i z niewielką ilością miejsca, które nie są w stanie przenosić klasycznych radarów pokładowych o dużych antenach i wysokim zapotrzebowaniu na moc.
Do grona potencjalnych nosicieli zalicza się między innymi lekkie samoloty bojowe i szkolno-bojowe, bezzałogowe systemy latające, wiropłaty oraz samoloty bojowe starszych generacji, w których wymiana przestarzałych sensorów pozwala znacząco zwiększyć zdolności bojowe. Pierwszym użytkownikiem tych radarów będzie Polska. Znajdą one zastosowanie w samolotach FA-50PL.
Sercem systemu jest stała antena fazowana z aktywnym sterowaniem elektronicznym. Całkowita masa radaru nie przekracza 75 kilogramów, czyli jest znacznie lżejszy niż większość urządzeń tej klasy. Jednym z kluczowych założeń projektowych było odejście od układów odprowadzania ciepła za pomocą cieczy na rzecz pasywnego chłodzenia powietrzem. Takie rozwiązanie pozwoliło wyeliminować pompę, przewody i inne elementy mechaniczne, skutkując zmniejszeniem masy, uproszczeniem konstrukcji oraz ograniczeniem wymagań obsługowych. Zmniejszona liczba podzespołów i kompaktowa antena przekładają się również na niższe koszty wytwarzania – producent twierdzi, że cena jednostkowa będzie wyraźnie niższa od typowych radarów AESA.
PhantomStrike wykorzystuje nowoczesne moduły nadawczo-odbiorcze wykonane w technologii azotku galu. Zastosowanie półprzewodników GaN umożliwia pracę przy wyższych parametrach elektrycznych, przy jednoczesnym ograniczeniu strat cieplnych. W praktyce oznacza to większą efektywną moc promieniowania oraz poprawę osiągów radaru bez konieczności zwiększania jego wymiarów.
Architektura AESA zapewnia znaczną elastyczność operacyjną. Zamiast jednej anteny mechanicznie przeszukującej przestrzeń, system wykorzystuje gęstą siatkę niezależnych elementów nadawczo-odbiorczych (Transmit/Receive Module – TRM). Każdy moduł to jakby osobny miniaturowy radar, który sam wytwarza energię, zamienia ją w fale i transmituje, a następnie odbiera echo.
Radar AESA może wykonywać kilka funkcji jednocześnie, ponieważ każdy moduł TRM generuje własny promień. Przykładowo część modułów TRM może skanować przestrzeń powietrzną na północy w poszukiwaniu samolotów, a w tym samym momencie inne moduły obserwują północny wschód w poszukiwaniu pocisków manewrujących. Dodatkowo moduły TRM wyznaczone do poszukiwania samolotu mogą transmitować fale o innej częstotliwości niż te wyznaczone do wykrywania pocisków.
W porównaniu z klasycznymi radarami impulsowo-dopplerowskimi anteny AESA zapewniają większy zasięg wykrywania, lepszą dokładność śledzenia oraz wyższą jakość danych wykorzystywanych do identyfikacji celów. Szczególne znaczenie ma zwiększona skuteczność w wykrywaniu obiektów o niskiej sygnaturze radiolokacyjnej, w tym bezzałogowców. Brak ruchomych elementów anteny wpływa ponadto na wyższą niezawodność systemu i większą odporność na oddziaływanie zakłóceń elektromagnetycznych.
