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【A&D 技術窺探】AI忠誠僚機:有人-無人協同 (MUM-T) 如何定義未來空戰

  • 作家相片: Sonya
    Sonya
  • 3天前
  • 讀畢需時 6 分鐘

秒懂重點:沒有這項技術,就沒有新世代戰力


想像一下,我方一位 F-16V 飛行員在執行高風險任務時,他不僅要駕駛戰機、監控雷達,還得應對來襲飛彈;現在,再給他一個新任務:同時「遙控」四架無人僚機,這在過去是天方夜譚,飛行員的「認知負荷」會瞬間爆表,這就是現代空戰的困境。


「有人-無人協同」(Manned-Unmanned Teaming, MUM-T) 技術,就是為了解決這個問題而生。它的核心不是讓飛行員去「遙控」無人機,而是為無人機裝上一個「AI 自主核心」——一個能自主思考的「AI 副駕駛」或「飛行聯隊長」,飛行員不再下達「向左飛、發射飛彈」這種微觀指令,而是下達「去 2 號空域偵察」、「壓制那個地面雷達」這類「戰術意圖」,AI 僚機將自主規劃路徑、規避威脅並完成任務,若缺乏這套 AI 核心,斥資數千億研發的第六代戰機,將無法發揮其「分佈式殺傷」的戰術優勢,那些「忠誠僚機」也只會是昂貴的遙控玩具,而非能扭轉戰局的「可消耗戰力」。


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關鍵技術白話文:原理與劃時代挑戰


過去的技術瓶頸:為何傳統架構已無法應對威脅?


過去的無人機作戰,如美軍的 MQ-9「死神」無人機,是典型的「一對一」或「多對一」控制模式,在遙遠的後方,需要一整個團隊(飛行員、感測器操作員、情報分析師)來「遙控」一架無人機。這個架構有三大致命弱點:


  1. 人力成本高昂:操作一架無人機所需的人力,甚至超過操作一架有人戰機。

  2. 依賴高頻寬通訊:需要持續、穩定的衛星鏈路來傳輸即時影像與控制訊號,這在與勢均力敵的對手(如中共解放軍)作戰時,極易遭到鎖定與干擾。

  3. 反應延遲:光是訊號來回地球與戰區的延遲,就可能長達數秒,這在瞬息萬變的空戰中是無法接受的。


這種「遙控飛機」的模式,根本無法在現代高強度衝突中,與有人戰機進行即時、緊密的協同作戰。



核心技術原理是什麼?


MUM-T 的核心原理,是從「遙控駕駛」(Remote Piloting) 徹底轉型為「任務指揮」(Mission Command),這是一場人機關係的革命,關鍵在於將決策權「下放」給 AI。


這個自主核心的運作邏輯如下:


  1. 感知與融合 (Sense):AI 僚機利用自身的雷達、光電、電子戰感測器,建立 360 度的戰場環境感知,同時,它會接收來自有人戰機、地面雷達、衛星等友軍的「融合數據」,形成一個統一的戰場圖像。

  2. 理解與決策 (Understand & Decide):這是革命性的環節,AI 不僅是「看到」目標,它還會「理解」當前的戰術態勢,當飛行員下達「掩護我側翼」的指令時,AI 會自主計算:「要掩護長機,我必須飛到這個位置、開啟雷達的這個模式、並提防那個方向的已知威脅。」

  3. 行動與協同 (Act & Team):AI 自主執行飛行控制、感測器管理與武器瞄準,如果 AI 僚機 1 號的雷達被干擾,它會立刻通知 2 號僚機接手追蹤,實現「AI 之間的自主協同」,而無需人類介入。

  4. 彙報與修正 (Report & Adapt):AI 只會將「決策層級」的關鍵資訊彙報給飛行員,例如:「已鎖定威脅,請求接戰授權」或「油料不足,請求返航」。這極大地降低了飛行員的認知負擔。


這樣設計的根本目的,是將飛行員從「操作員」提升為「指揮官」,讓他能專注於最高層級的戰術決策,而把「飛行與射擊」的繁瑣工作交給 AI。


新一代技術的突破點


  • 可擴展的指揮:使單一飛行員能指揮一個無人機「聯隊」,實現戰力的指數級增長。

  • 分攤風險的「可消耗性」:AI 僚機比有人戰機便宜得多(被稱為 "Attritable" 或 "Expendable"),它們可以被派去執行最高風險的任務,例如:衝在最前面吸引敵方雷達開機、或深入敵陣進行自殺式攻擊,而F-35或F-16V等昂貴的有人平台則可安全地在後方指揮。

  • 戰術彈性:AI 僚機可以扮演多種角色:前出的「感測器」(F-35 保持雷達靜默,由僚機開機偵察)、額外的「彈藥庫」(F-35 鎖定目標,由僚機發射飛彈),極大地豐富了戰術選項。


產業影響與應用


完整實現藍圖:從研發到實戰的挑戰


將 MUM-T 從概念變為現實,需要克服 AI 信任、人機介面與開放標準這三大系統工程挑戰,這也是台灣國防自主產業鏈,從軟體演算法、平台整合到神基的座艙運算單元,必須共同面對的課題。


挑戰一:AI 的「信任」挑戰:如何在實驗室證明 AI 不會「叛變」?


在分秒必爭的空戰中,飛行員必須 100% 信任 AI 不會做出錯誤的決策(如誤擊友軍),如何對一個複雜的 AI 進行「測試與驗證」(V&V),是最大的難題。


  • 核心工具與技術要求

    • 高擬真合成訓練環境 (Synthetic Training Environment):這是 AI 的「健身房」,利用數位分身 (Digital Twin) 技術,研發單位必須建立一個能模擬真實台海電磁環境與威脅的「虛擬戰場」,AI 僚機在部署前,必須在這個虛擬環境中進行數百萬小時的「實戰飛行」,以驗證其決策的安全性與可靠性。

    • 可解釋 AI (XAI):AI 在做出決策時,必須能向飛行員「解釋」其理由,而非一個黑盒子。


挑戰二:人機介面 (HMI) 的「認知負荷」挑戰:如何讓飛行員「看得懂、忙得過來」?


MUM-T 的成敗,最終取決於飛行員的座艙,如果 AI 傳來的資訊過多、過於雜亂,反而會癱瘓飛行員的決策。


  • 核心工具與技術要求

    • AI 任務指揮官 (AI Mission Manager):這是一套座艙軟體,是人與 AI 僚機之間的「翻譯官」,它會自動過濾掉 99% 的無用資訊,只在關鍵時刻(如「僚機 3 號發現威脅」)用語音或圖形向飛行員示警,並提供「同意」、「否決」等一鍵式選項。

    • 強固型座艙運算單元:執行這套 AI 任務軟體,需要強大的「戰術邊緣運算」能力。這類運算單元必須被整合到座艙中,承受劇烈的 G 力與溫差,這對專精於強固型軍規電腦的廠商而言,是其技術切入下一代戰機座艙的核心機會點。


挑戰三:系統互通性的「開放架構」挑戰:如何讓漢翔的飛機指揮中科院的飛彈?


在未來,空軍的 F-16V(洛克希德·馬丁製造)可能需要指揮自研的無人僚機,如果兩者的通訊協定與資料格式不相容,MUM-T 就無法實現。


  • 核心工具與技術要求

    • 模組化開放式架構 (MOSA):這是一種設計哲學,強制要求所有系統(無論是飛機還是無人機)都必須使用標準化的硬體和軟體介面。

    • 通用指揮控制介面 (UCI):這是一套美軍正在推動的「無人機通用語言」標準,採用此標準,能確保 A 廠商的戰機,可以無縫指揮 B 廠商的無人機,打破「廠商綁定」的限制,這對於實現國防自主與盟國協同作戰至關重要。


應用為王:哪些國防裝備的命脈掌握在它手中?


MUM-T 是未來所有軍種的核心戰術:


  • 空中作戰:美國空軍的「協同作戰飛機」(CCA) 計畫,就是為 F-35 與 NGAD 配備的 AI 忠誠僚機。

  • 陸軍航空:美國陸軍的未來直升機計畫 (FLRAA),其核心能力之一就是指揮無人機隊,執行前觀偵察與火力打擊。

  • 地面作戰:由一輛 CM-34 雲豹甲車,指揮 3-5 輛無人戰鬥車輛 (RCV) 進行前導搜索或突破,大幅降低人員傷亡。

  • 海上作戰:由一艘神盾驅逐艦,在遠端指揮多艘無人水面艦艇 (USV),作為其「感測器前哨」或「飛彈發射平台」。


前瞻未來:技術普及的挑戰與下一波趨斯


當前的挑戰在於 AI 信任度的建立,以及確保協同作業時的數據鏈路絕對「抗干擾」(這與上一篇的「彈性網狀網路」技術息息相關),下一波趨勢將是「全自主蜂群」(Fully Autonomous Swarms),即 AI 僚機之間不再高度依賴有人長機的指令,而是能在長機被摧毀後,自主協同、決策,繼續完成任務,實現「人在迴路外」(Human-out-of-the-loop) 的作戰模式。


投資視角:為何「賣軍火鏟」的生意值得關注?


MUM-T 與「忠誠僚機」的崛起,引爆了國防產業繼「匿蹤」之後的最大一波硬體與軟體換裝潮,在這場革命中,單純製造無人機機體(如 Kratos)只是其中一環,真正的核心價值與高技術壁壘,在於那些賦能的「軍火鏟」。


這些「賣鏟人」包括:


  1. AI 自主核心 (Autonomy Core) 的軟體開發商:這是 AI 的「大腦」,是 Northrop Grumman、BAE Systems 等巨頭投入重金研發的「皇冠上的寶石」。

  2. 人機介面 (HMI) 與邊緣運算硬體商:提供能在座艙或前線載具中運作 AI 演算法的強固型電腦與顯示系統。

  3. 合成訓練環境 (STE) 供應商:提供數位分身與模擬軟體,用以「訓練」和「驗證」AI 的廠商。


相較於押注哪一款無人機機體最終會贏得標案,投資於這些「平台無關」、為所有 MUM-T 系統提供「AI 大腦」、「數位健身房」與「指揮介面」的關鍵技術供應商,更能分享到這場空戰革命所帶來的長期、確定性的產業紅利。



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