(圖片由Sandia國家實驗室提供)
桑迪亞國家實驗室將開發一系列不同的技術，以加強未來的高超音速和其他自主系統。
由美國能源部桑迪亞國家實驗室的研究人員領導的一項研究合作希望實現人工智能(AI)，以增強像遠程導彈這樣的高超音速飛行器的能力。
與桑迪亞大學的研究人員一道，幾所大學已簽署協議，成立了新墨西哥州自治大學(Autonomy New Mexico)，該組織模仿美國國防部(Department of Defense)，專注於學術合作，併為高超音速飛行開發定製的自治大學。
領導該聯盟的桑迪亞高級經理亞歷克斯•羅斯勒(Alex Roesler)在接受《研發》(R&D)雜誌獨家採訪時解釋了人工智能將如何改進高超音速飛行器。
“我們有一個內部研發工作，我們稱之為高超音速飛行任務，”他說。“最終的目標是讓我們的高超音速飛行系統更加自主，讓它們更實用。從他們自己行動的角度來看，他們今天是自主的，他們是無人系統，他們用自動駕駛儀飛行。我們希望將更高水平的人工智能融入其中，使它們成為能夠智能地適應環境的系統。”
目前，高超音速武器的測試發射需要數週的計劃。隨著人工智能和自動化的出現，研究人員相信這段時間可以縮短到幾分鐘。
羅斯勒說，通過將人工智能插入這些系統，將會有大量的新選擇。
“我不會說它會讓事情變得更容易，但它讓平臺能夠處理更廣泛的任務，”他說。“你可以從這個系統中獲得更多的實用功能。目前的技術是座標搜索，例如，我們希望能夠適應位置，所以要麼飛到更新的座標，要麼甚至是尋找目標，而不僅僅是飛到座標，這樣它就可以瞄準目標。”
羅斯勒解釋了為什麼將像人工智能這樣的新技術應用到高超音速武器系統中如此困難。
“最大的挑戰與飛行環境本身有關，”他說。“飛行環境極其難以計劃，也很難成功飛進去，因為你要面對來自空氣動力學和空氣溫度方面的挑戰。”
據羅斯勒說，高超音速飛行器通常以超過5馬赫(約每秒1英里)的高超音速飛行穿過大氣層。這意味著飛行器上的空氣熱負荷可能是極端的，很難預測。
他說:“所以你要確保你在飛行過程中對飛行器做的任何事情都要保持在系統的空氣動力和空氣溫度性能範圍之內。”“這使得自主規劃和實現新的飛行軌跡比一些沒有同樣約束的飛行系統更具挑戰性。”
來自喬治亞理工學院、普渡大學、伊利諾伊大學、厄巴納香檳分校、新墨西哥大學、斯坦福大學、德克薩斯農工大學、德克薩斯大學奧斯汀分校和猶他州立大學的研究人員與來自桑迪亞的科學家組成了這個聯盟。羅斯勒還說，他預計未來幾個月將有更多的大學夥伴加入聯盟。
新墨西哥州自治公司(Autonomy New Mexico)的更大抱負是，通過開發能夠在自主交通、製造、太空或農業領域實現更安全、更高效機器人的理念，為其他行業提供源泉。如果該小組達到目標，它將創造出一種計算算法，將12個小時的計算壓縮為一毫秒，全部在一臺小型機載計算機上完成。
羅斯勒補充說，目前聯盟中有多個小組正在研究為高超音速飛行器植入人工智能的不同方面。然而，他們將很快轉向高超音速飛行器以外的其他應用。
高超音速飛行任務將持續6年半，他預計研究突破將在未來一兩年帶來實際應用。
桑迪亞國家實驗室參與這個項目是一個自然的適合，因為他們已經參與開發和測試高超音速飛行器超過30年。
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