“天空堡”項目最新進展

史蒂夫·特林布爾（華盛頓）

“天空堡”軟件套件測試預計2023財年之前完成，然后進入項目采購流程。目前，美國空軍研究實驗室仍在測試ODIN軟件性能，克拉托斯公司正在積極配合美國空軍開展系列飛行試驗。

為采購和部署第一型能自主做出部分戰術決策的無人機系統，美國空軍申報“天空堡”備案計劃只是時間問題。

8月16日，戰斗機和先進飛機計劃執行官戴爾·懷特（Dale White）陸軍準將在一份聲明中表示，美國空軍的團隊一直在積極推動“天空堡”項目的發展，希望該項目盡早進入備案計劃申報流程。美國空軍計劃在2023財年之前完成“天空堡”軟件套件的測試，然后辦理“天空堡”項目的采購流程。雖然距離2023財年還有近13個月，但《2023財年總統預算》的需求和決定會很快被落實，因為美國空軍編制的《2023財年總統預算》將在2022年初被遞交給美國國會。美國國防部通常會在2022年秋季批準《目標計劃備忘錄》，該備忘錄屬于機密文件，將成為美軍戰略管理的重要文件《未來數年防務計劃》，即未來6年的預算規劃。

“天空堡”軟件套件的功能

（1）自主控制功能

美國空軍現役機隊中的自主無人機可以采用遠程操控方式或使用機載自動駕駛儀，按照人類操控員預設的航線飛行。即使是諾斯羅普-格魯門公司RQ-4無人機或通用原子航空系統公司MQ-9無人機等先進軍用無人系統，仍須要操控員掌握戰術環境并在必要時做出決策。例如，MQ-9無人機機載傳感器也許能探測到地對空導彈發射裝置，但該型無人機系統仍須要接受并按照操控員的決策指令，執行打擊任務或避開威脅目標。

未來，“天空堡”系列無人機安裝基于人工智能技術的“天空堡”自主控制軟件套件后，將能感知戰術態勢，識別威脅目標以及在某些情況下自主決策如何應對威脅，而無須接受操控員的指揮。

然而，在非試驗環境中無人機若達到上述自主性等級，可能還須要數年時間。不過，取決于不同的交戰規則，在作戰過程中無人機可能仍然要向人類操控員報告，以獲得最終決策。如果處于通信拒止環境，“天空堡”無人機將按人類指揮官分配的任務，從選項菜單中選擇任務目標。

（2）可移植性

“天空堡”軟件套件的另一個預期功能是可移植性（Transferability）。現在有人機和無人機均安裝了定制軟件，鑒于這種情況，“天空堡”軟件的開發目標是創建一套由政府所有的軟件代碼，該軟件能夠被安裝于多種新型和現役無人機上，并容易上傳到無人機系統的任務計算機。

美國空軍測試軟件性能

美國空軍研究實驗室將“天空堡”軟件套件命名為ODIN，但并未定義這個縮寫名稱的含義。美國海軍使用的是另一種無人機自主軟件套件，名為“自主創新開發環境和智庫”（Raider），是美國國防預研局（DARPA）前期利用“拒止環境中協同作戰”（CODE）項目開發的一種算法。

圖1 克拉托斯公司XQ-58A 無人機（上）和通用原子公司MQ-20“復仇者”無人機（下）正在開展“天空堡”軟件套件系列試驗，這些關鍵性試驗任務將持續1年。

美國空軍為支持“天空堡”軟件套件的開發，目前已推出一系列“自主可消耗無人機試驗”（AAAE）測試科目，但其僅限于低等級自主性的測試。4月29日，克拉托斯（Kratos）防務與安全解決方案公司一架UTAP-22“灰鯖鯊”無人機首次安裝ODIN軟件開展飛行測試；6月24日，在美國空軍“橙旗”21-2演習中，通用原子公司一架MQ-20“復仇者”集成ODIN軟件完成飛行測試。在這兩次飛行試驗中，一名安全飛行員首先操控無人機在高空穩定飛行，然后將控制權移交給機載ODIN軟件，由ODIN軟件繼續控制無人機的基本飛行。在接下來的試驗中，ODIN軟件將控制其他型號無人機完成編隊飛行。

為加快“天空堡”計劃備案的進程，無人機還須要完成另一項試驗任務，即無人機系統集成ODIN軟件在飛行訓練中充當敵機，執行一部分敵方任務。這項試驗是實現成熟技術的鋪路石。未來，“天空堡”無人機機隊將執行作戰任務，并增強有人機的戰斗力。

圖2 UTAP-22無人機安裝美國空軍ODIN 軟件，開展軟件性能測試。

在推進“天空堡”這一開創性計劃發展的過程中，懷特將軍所在的計劃執行辦公室（PEO）和美國空軍研究實驗室（AFRL）仍然面臨技術、戰術、文化和財政方面的挑戰。盡管如此，“天空堡”計劃仍有望在無人機能力提升方面實現一次革命性飛躍。

“天空堡”無人機迎來新發展

如果研發人員快速設計出一種有效的概念方案，那么很快會研制一架驗證機，緊接著開展飛行試驗。然而，克拉托斯公司無人機的驗證試驗雖然取得成功，但后續發展已持續兩年之久。因此，克拉托斯公司現在必須重新規劃“天空堡”無人機項目并尋找資金，這意味該公司必須設法完成項目備案申報，使“天空堡”無人機項目列入每年10月完結的《目標計劃備忘錄》，然后才有可能列入美國空軍編制的總統預算文件。總統預算文件是在當年冬季或第二年春季被遞交給美國國會，最后還要經受國會授權和撥款審查的考驗。

大型傳統防務承包商已能較熟練地操作這種乏味繁瑣的項目備案流程，而對于商業公司和初創企業通常不可能執行。克拉托斯公司是一家介于傳統防務主承包商和新參與者之間的灰色地帶公司，也將面臨項目備案帶來的挑戰。

克拉托斯公司無人機業務發展概況

克拉托斯公司在21世紀前10年的中期進入國防市場。10年來，該公司一直在探索國防工業新技術和商業模式，同時渴望獲得新訂單。在經過8年的拼搏和奮斗后，該公司于2020年底終于贏得“天空堡”三份無人機合同中的一份。下面簡要闡述克拉托斯公司無人機業務發展概況。

2012年，該公司收購一家靶機公司。

2015年， 克拉托斯公司完成UTAP-22“灰鯖鯊”（Mako）無人機與有人戰斗機協同飛行試驗。在試驗中，無人機的控制權交給了不同飛行員，這在當時具有重大開拓性意義。該公司無人系統部總經理史蒂夫·芬德利（Steve Fendley）回憶稱，非常高興能很快使用“灰鯖鯊”系統。

圖3 2020年12月，一架克拉托斯公司XQ-58A 無人機與洛克希德-馬丁公司F-35、F-22戰斗機在亞利桑那州尤馬試驗場開展協同飛行試驗。

直到2019年，克拉托斯公司才完成XQ-58“女武神”（Valkyrie）可消耗無人機的設計和制造，然后在3月快速完成首飛。

2020年2月，該公司發布預測稱，未來18個月內，XQ-58A訂單的訂貨總量預計將達到30架左右，訂單窗口將于2021年8月關閉。克拉托斯公司于是按照這個預期的訂單窗口，自籌資金生產了12架XQ-58A無人機。

2020年12月，該公司獲得“天空堡”無人機項目合同。再次推動了該公司無人機業務的發展。

接下來的時間里，克拉托斯公司將開展UTAP-22和XQ-58A自主無人機與有人機協同飛行試驗。如果試驗成功，美國空軍將開始制造一批成本相對較低的自主無人機系統，這些系統在執行任務時能自主做出任務決策，不須要人類操控員的直接控制。

“先鋒”項目給予支持

美國空軍研究實驗室推出了4個“先鋒”（Vanguard）項目，“天空堡”是其中之一。雖然“天空堡”無人機仍屬于一項研究和開發項目，但被美國空軍選為“先鋒”項目，意味著“天空堡”無人機項目將得到先進飛機項目執行辦公室的部分資金支持。該項目辦參與“天空堡”無人機的研發，目的是希望“天空堡”無人機在未來幾年內能從開發階段順利過渡到生產階段，從而避免新技術進入眾所周知的“死亡谷”。在克拉托斯公司與美國國防部的共同努力下，“天空堡”無人機項目已經成功避開“死亡谷”，正在繼續向前發展。

美國空軍的目標是，在2023年申報“天空堡”無人機項目的備案計劃。如果一系列飛行試驗在今年取得成功，美國空軍準備今年秋季將“天空堡”項目列入美國國防部《目標計劃備忘錄》。隨后，《2023財年總統預算》文件也將在2022年初被遞交給美國國會。

芬德利總經理表示，克拉托斯公司無人機項目非常快的發展初期給人留下深刻印象，之后陷入緩慢進程。現在，克拉托斯公司希望“天空堡”無人機項目能再次加速前行。