中無人機精進「團滅」敵方 6.6毫秒決策、殺傷率100%
中國無人機蜂群協同作戰再突破。西北工業大學航天學院團隊近日發布一項新算法,讓無人機蜂群即便在通信信號遭到干擾、視線被遮蔽的情況下,也能在戰場上自主搜尋,並消滅每一個敵方目標,目前成功率達96%,殺傷率達100%。
據觀察者網引述香港「南華早報」報導,該研究由西北工業大學航天學院副教授張棟領導,算法名為HG-STR(異構圖時空推理決策方法)。研究團隊表示,該方法可使固定翼無人機編隊在缺乏穩定通信條件下,仍能自主搜尋並打擊目標。
論文顯示,HG-STR在模擬測試中的任務成功率達96%,目標殺傷率達100%,兩項指標均優於研究中作為對照的其他算法。據了解,這是目前已知首個能夠實現100%目標摧毀率(殺傷率),且運行速度足以跟上現代戰爭節奏的算法。
一名不願具名的中國防務專家表示,目前多數無人機任務仍依賴人員遠端操控,「這項技術預示著未來無人機將被派往高風險、強干擾的環境中,在與人類指揮徹底斷開聯繫後,它們僅憑一道最終指令——『搜尋並全殲所有敵人』,便能獨立執行任務。」
研究團隊指出,傳統算法通常將友軍、敵軍與地形等資訊視為同類數據處理,容易造成資訊混淆。HG-STR則透過建立「異構圖」,將友方無人機、搜索區域及敵方目標分別設定為不同類型節點,使系統能辨識各類對象之間的關聯。
研究人員表示,當無人機發現敵方目標時,系統會將相關資訊判定為高優先級威脅;若附近存在友軍單位,則視為協同作戰機會。藉由這種機制,無人機群可快速判斷何時支援友軍、何時展開攻擊。研究指出,HG-STR採用端到端神經網路前向推理方式,單次決策耗時約6.6毫秒。
針對戰場上可能出現的通信中斷、感測範圍有限及時間與燃料限制等問題,研究團隊為每架無人機植入記憶系統,透過門控循環單元(GRU)記住友機最後位置及敵方目標最後出現座標,以便在失去聯繫時持續執行任務。
此外,研究人員設計了分層式的「大腦」決策架構,無人機先判斷應持續搜索或轉入打擊模式,再選定攻擊目標,最後決定投入的彈藥數量。研究團隊認為,透過將複雜決策拆分為多個子任務,可降低決策過程的複雜度。
在模擬實驗中,即使通信半徑受到嚴格限制、處於弱連通條件下,系統仍維持94%的任務成功率。研究結果同時顯示,HG-STR具備跨場景應用能力,完成小規模模擬訓練後,可直接應用於規模更大的無人機集群與戰場環境,而無須重新訓練。
研究團隊表示,下一步將推動算法從實驗室測試走向實際應用,並進一步提升系統在通信中斷、訊息延遲及資料受損等情況下的抗干擾與容錯能力。