导读：DARPA的“空战演进”（ACE）项目通过人工智能来处理视距内空中格斗（dogfight），使飞行员能够专注于更大规模的空战，加速飞行员从飞机操作员到任务作战指挥官的转变。近日，DARPA发出广泛机构公告（BAA），进一步披露了ACE项目的大量细节。2019年5月，DARPA宣布启动ACE项目，通过空中视距内机动（通常被称为空中格斗，dogfight）的自动化和智能化来增强飞行员对战斗自主性的信任。
DARPA正在推进其空战演变（ACE）计划，以开发有人/无人空对空作战能力。DARPA于5月17日举行的“提议者日”向行业通报ACE计划并促进关于该主题的更多讨论。ACE计划首先通过建模和仿真进行技术演示，进而在小型无人机上进行飞行测试，最终目标是在典型作战飞机上实现自主战斗能力。ACE项目标志着美军已从当前飞行员普遍信任的基于物理学的自动化，过渡到实现未来有人-无人协同所必需的更为复杂的自主能力。
正如DARPA所指出的那样，在未来的空战领域，单个人类飞行员可以通过有效地协调有人驾驶飞机内的多个半自动智能无人驾驶平台来增加其杀伤力。ACE为相关作战自治系统创建了一个等级框架，其中更高级别的认知功能（例如制定总体参与战略、选择和确定目标优先级、确定最佳武器或效果）可由人类执行，但是较低级别的自治权（例如飞机机动和接合策略的细节）留给了自治系统。
“马赛克战”作战概念
综合目前面临的现实约束和挑战，STO提出的“马赛克战”基于一种技术愿景，利用动态、协调和高度自治的可组合系统的力量。各类系统就如同简单灵活的积木，相关人员在建设一个“马赛克”系统时，就如同艺术家创建马赛克艺术品，将低成本、低复杂度的系统以多种方式连接在一起。并且，即使“马赛克”系统中部分组合被敌方摧毁或中和，仍能作出快速响应，创造适应于任何场景的、实时响应需求的理想期望。
在“马赛克战”方法下，美军整体的空中、网络、陆地、海洋和太空领域将聚焦在更加综合的框架内运行。“马赛克战”的目标是按照具体冲突需求，促成各种系统的快速、智能、战略性组合和分解，生成成本较低廉的具有多样性和适应性的多域杀伤链的弹性组合，实现网络化作战并生成一系列的效果链。这些效果链是非线性的，可以在战术、作战及战役层面组合生成“效果网”。
根据STO的设想，“马赛克战”贯穿整个作战周期，通过分解和分配可组合和适应性强的有人或无人系统实现作战目标。根据上述分析可看出，若解决相应的技术问题，“马赛克战”的作战效能将产生质的提升。首先在耗时上，作战周期的每个阶段耗时都降低了一个时间单位。其次是作战灵活性，从常规的武力交战到模糊的“灰色地带”冲突，“马赛克战”形成的“效果网”可实现各种灵活应用——从偏远沙漠的动能交战，到复杂城市环境的小规模打击，或者对抗快速传播不实信息、威胁友军及战略目标的信息战。
“马赛克战”是将工程设计方法转变为新系统。其设想了一种自下而上的组合能力，其中单个元素（或现有新系统），如马赛克中的单个瓷砖，组合起来动态地产生先前未预期的效果，彻底改变军事能力的时间周期和适应性。因此，“马赛克战”的关键技术从平台和关键子系统的集成转变为战斗网络的连接、命令和控制。用于拼接组合的新技术支持按需组合、集成和互操作性。该技术能够实现向后兼容性，并及时、定制化创建所需任何连接点，以新颖的方式连接庞大而有能力的子系统或系统库存以实现新功能，并最终形成“马赛克战”持久、快速、开放的未来适应性。
ACE项目与“马赛克战”（Mosaic Warfare）
ACE项目是DARPA战略技术办公室（STO）为了实现其新型作战概念——“马赛克战”（Mosaic Warfare）而开展的项目之一。在“马赛克战”设想下，人类将在复杂的环境中（其特征是耦合、非线性、异构和可适应性代理）与自主武器系统紧密协作，使用人工智能战术进行战斗。有人平台将在所有作战域指挥大量分散的无人系统，如果操作员对作战自主权不信任，这一作战愿景就无法实现。
ACE项目将通过解决人-机协作的空中格斗问题增强人们对战斗自主性的信任。该项目将自动空中格斗的战术应用到更复杂的、异构的、多飞机的战役级模拟场景，为未来实时、战役级的“马赛克战”试验奠定基础。
2019年5月6日，DARPA战略技术办公室（STO）宣布启动空战演变（Air Combat Evalution，ACE）项目，2019年6月5日，DARPA发布跨部门公告（BAA）。该项目通过阿法空战格斗竞赛和4个技术领域，拟在5年内分3个阶段推进，技术领域2、3、4的总经费6360万美元。
ACE项目研究内容
ACE将采用自下而上的方式开发战斗自主性的性能及对自主能力的信任。如同训练飞行员一样，ACE通过将空中格斗算法应用到难度和真实感不断增强的任务中来训练算法。
ACE自下而上的开发方式：基于物理学的机动自主性—非线性局部行为—战区空中作战
ACE项目旨在应对四大技术挑战：
技术领域1：执行者将在模拟和仿真环境中、小型无人机上、并最终在具有代表性的全尺度作战飞行器上验证视距内作战自主系统
根据大型部队演习开发模型，并与技术领域2的人机界面进行整合
技术领域 3：在全局行为中使用并信任自主化系统
技术领域 4：建设具有作战代表性的全尺寸飞行器试验基础设施
针对上述挑战，提出4方面的研究领域内容：
ACE项目研发安排
该项目分三个阶段。第一阶段（18个月）的重点是在模拟和仿真环境中开发和验证关键能力。第二阶段（16个月）和第三阶段（16个月）将分别在小型飞行器和全尺寸飞行器中进行相同任务。虽然有预测称，政府将只为技术领域2和技术领域4选择1名执行者，并在第二阶段为技术领域 3选择多名互相竞争的执行者。三个阶段持续五年。
ACE项目指标
与SoSITE和DBM项目区别与关系——体系集成技术与试验（SoSITE）项目下和分布式作战管理（DBM）中涉及空空作战，但偏重分布式作战中的管理，对于自主水平要求不高，没有考虑信任问题，而本项目突出考虑了自主能力实现、“信任问题”。另外，可能SoSITE当年还比较早期，很多问题没有想清楚，现在在ACE中进一步落实。
自主技术可能会采用Skyborg、CODE等项目成果——技术领域中的自主技术将有新的BAA进一步阐明，没有透漏太多内容，但目标是实现个体和编队的自主能力的提升，应该和Skyborg、拒止环境中的协同作战（CODE）、忠诚僚机有强烈的相关性，应该会基于这些项目的现有成果会进一步发展。
ACE是忠诚僚机的“上层”指挥控制层面的内容——目前，忠诚僚机更多强调的僚机技术的发展，对于如何管理僚机以及主机如何信任僚机，如何将现有的AI技术应用到僚机，有人/无人机协同作战如何融入的具体的作战任务场景中，ACE的成果将给出答案。
ACE与ALIAS项目的区别——驾驶舱内自动化系统（ALIAS）项目已经完成了最后的演示试验，它实现了有人机物理方面的最高的自动化能力（线性），而ACE是非线性能力的启点，将完全打破现有的物方面的能力。
ACE在马赛克战中的定位——最近启动的明确支撑马赛克战的项目，除了ACE外还有系统之系统增强小型作战单元（SESU）、海洋及时信息项目（TIMEly）、LogX项目等。DARPASTO办公室一致强调马赛克战将牵引很多项目的发展，成为很多项目的愿景。ACE项目是马赛克战的重要切入点，一旦实现，将使作战人员从目前物理自动化作战系统交互，进入非线性交互，认知任务方面得到大幅度提升。
ACE 项目旨在实现空中格斗的自主能力，从四个方面开展研究，重点解决自主能力的实现以及作战人员对自主系统的信任问题。ACE 项目一旦实现，将弥补目前物理自动化作战系统不足，为成为马赛克战能力实现的关键切入点。
主要参考资料
[1]. Training AI to Win a Dogfight
[2]. Air Combat Evolution （ACE） Proposers Day （Archived）
[3]. DARPA Tiles Together a Vision ofMosaic Warfare
[4]. DARPA to launch competition forAI-powered aircraft dogfighting
[5]. Broad Agency Announcement Air Combat Evolution （ACE）
[6]. 美国 DARPA 空战演变项目分析
[7]. 美国“马赛克战”作战概念解析
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/P7WnF6wLxFSoGb7f20Mmyw
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