利用人工智能打造可自主飛行的高超音速飛行器

利用人工智能打造可自主飛行的高超音速飛行器

桑迪亞國家實驗室將開發的多種技術可以加強未來高超音速和其他自主系統(資料來源:桑迪亞國家實驗室)

桑迪亞國家實驗室(SNL)宣佈,它已經成立了一個學術研究聯盟,幫助創建人工智能航空航天系統,以控制高超音速導彈和其他複雜的飛行器在具有挑戰性的環境。這個名為“新墨西哥自治”(NM)的組織由許多美國大學組成,旨在使高超音速飛行器能夠自主控制自己的飛行。

以5馬赫(3,704英里/小時,或5,961公里/小時)的高超音速飛行是21世紀最熱門的技術領域之一,每個大國和幾個中等國家都在研發上投入了數十億美元。掌握飛行速度如此之快,不僅為從倫敦飛到悉尼提供了可能,而且還帶來了更廉價的太空飛行和能夠穿透任何現有防禦系統的武器。

然而,高超音速軟膏裡有一隻蒼蠅。在最好的條件下,在5馬赫以上的環境下運行是極其困難的,控制高超音速飛行器需要大量的計劃和編程。根據桑迪亞的說法,這使得測試高超音速飛行器成為一項緩慢而艱苦的工作,並使這項技術變得實用而有問題。

目前,桑迪亞的高超音速飛行包括使用探空火箭將高超音速助推滑翔飛行器發射到太空中,然後從火箭中分離出來,返回地球,像返回地球的航天器一樣加速。不幸的是,就像返航的宇宙飛船一樣,它的軌道很大程度上是彈道的,幾乎無法控制。此外,這一過程需要數週的編程和計算,而實現這一過程可能需要許多小時。

Sandia想做的是利用人工智能的模式識別能力,將定位和收集到的有關高超音速飛行器前方情況的數據結合起來,做出預測並選擇飛行路徑。這可以在幾分鐘內完成,而在審查和批准結果的人類飛行員的眼睛下。在半自動駕駛汽車中,這可以在幾毫秒內實現。在後一種情況下,飛行員仍然可以否決計算機並脫離人工智能。

由於這種自主技術可以在自動駕駛汽車等領域得到廣泛應用,因此autonomous NM將著眼於廣泛的支持技術,如先進計算、人工智能和機器學習算法、傳感器、導航系統和機器人技術。除此之外,桑迪亞還將增加自己的高超音速飛行知識。

為了啟動這個項目,校勘工作今天在新墨西哥大學的校園舉行,為期兩天的會議將展示實驗結果,並探討新的想法。希望通過機載計算機將12小時的計算時間壓縮到毫秒,最終產生高超音速飛行所需的算法。

如果一切按計劃進行,第一次自主高超音速飛行最早可能在2024年實現。

Sandia公司國家安全項目副實驗室主任Michael Burns說:“autonomous ynm是自主系統技術領域一些最優秀的人才在一個獨特的、面向合作的環境中聚集在一起。”“我們希望它能對一些研究領域產生重要影響。”


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