前沿｜美CODE项目的第二阶段如何使无人机作战功效翻倍？

6月3日，美国国防部国防高级研究计划局（DARPA）宣布，“拒止环境中的协同作战”（CODE）项目已售出第二阶段合同。美国洛马公司导弹和火控分部（该公司将获得价值740万美元的第二阶段合同，截止目前CODE项目已经花费了1170万美元）、雷神公司分别获得了DARPA授予的CODE项目第二阶段的系统集成合同。

DARPA还在第一阶段技术发展商中选择了6家继续发展CODE支持技术，它们将与两个主承包商开展各种形式的合作。6家技术发展商分别为：丹尼尔·H·瓦格纳联盟；科学系统公司；智能信息流技术公司；翱翔技术公司；SRI国际公司；应用通信科学公司Vencore实验室。

DARPA认为，尽管无人机在各任务领域的价值已得到证明，但现役的无人机还不能满足未来战争所需。未来的作战环境对抗性更强且更加变幻莫测，美军及盟军将直面更加危险的威胁（例如将在对抗性的电磁频谱环境中打击频繁移动的目标）。因此，未来的无人机将使用协同算法帮助彼此，例如：使用远程传感器进行地理空间定位瞄准，或者引导低端的无人机执行任务；使无人机一起工作，提供多模式传感器和各类观察角度，通过组网提升目标识别、传递重要信息的能力；为低端或受损的无人机提供导航支持；在敌方防御系统面前保护彼此等。

自主协同能力可以显著提升当前无人机的能力并降低成本，由各型无人机组成的编队可以利用各自无人机的能力，而不用把这些能力集成到一架无人机上。因此，DARPA推出了CODE项目，其目标是发展一套包含协同算法的软件系统。

这套系统可以适应带宽限制和通信干扰，减少任务指挥官的认知负担；此外，还能够与现有标准相兼容，并通过经济可承受的方式集成到现有平台中。

在CODE项目中，一名任务指挥官可以管理无人机执行复杂的个体或群体任务。CODE无人机群在执行任务的过程中可以相互或向指挥官分享数据、协商任务分配、实现行动和通信同步化；CODE项目模块化、开放式的软件架构允许多架CODE无人机开展导航任务，并根据已经建立的交战规则发现、跟踪、确认和作战；CODE无人机也可以召唤临近友军的CODE无人机以增强作战能力并适应动态的作战环境（例如友军装备的消耗或出现未曾预料的威胁）。

在CODE项目中，DARPA的研究人员主要关注4个领域。一是，在惯常和反常环境中，针对无人机的子系统、设备和飞行发展自主能力；二是，发展人机接口，使任务指挥官可以保持态势感知能力，动态地定义任务目标和问题、监控作战进程并同时为数架无人机提供重要的输入；三是，发展无人机编队等级的自主能力，包括发展和保持通用的作战环境图像，帮助构想协同行动计划，使每一个参战的无人机都能发挥最大效能；四是，为无人机协同发展开放式架构，帮助指挥官保持态势感知能力，在电磁干扰、通信困难、恶劣天气和其他不利环境中控制无人机。

DARPA为CODE项目划分了三个阶段：

第一阶段已经在2016年年初结束，具体工作是系统分析、架构设计和发展关键技术，完成了系统需求定义和初步系统设计。第一阶段的承包商分为两类，一是系统承包商（即雷神公司和洛马公司），二是技术发展商；

第二阶段将从2016年年初到2017年年中，具体工作为进一步成熟算法，并完成详细设计和飞行验证；

第三阶段将在2018年年底结束，将在三个系列的飞行试验中发展和验证全任务能力。

在项目第一阶段，通过模拟方式成功验证了自主协同在战术等级下的应用潜力，并与承包商共同起草了技术转化计划；CODE的两个研究团队（即雷神公司团队和洛马公司团队）已经选择了大约20个自主行为，这些行为可以极大地提升现役无人机执行任务的能力，使它们在在拒止或对抗环境（通信、导航和其他瞄准链路的组成部分受到抑制）中有效作战。

另外，DARPA也在无人机接口和开放式架构方面取得了突出的进展。

CODE项目的“人机接口”（HSI）原型允许单一操作人员使用直观的形式观看、管理和指挥一群无人机。任务指挥官可以知道无人机群的装备和战术态势，看到提前规划的行动方案和替代途径，实时改变无人机的行动。

例如，任务指挥官可以通过指挥站的显示屏在编组中圈定特定的几个无人机，任命它们为“小组1”，并在地图上圈定一部分区域，指定“小组1”对该区域进行搜索。CODE软件为圈定的无人机创建子编队，并为“小组1”划分搜索任务。另外为了完成初始任务，CODE软件将为编组中“小组1”之外的无人机重新分配作战任务。这种能力将显著简化大型无人机编队的指挥和控制流程。

HIS研究的其他部分聚焦于如何显示全新的计划，包括对其他任务目标的潜在影响，以及是直接执行计划还是等待指挥官的批准（取决于预设的任务规则）。HIS和自主算法的开发基于最新标准的开放式架构——它们是美国陆军和海军的“未来机载能力环境”（FACE）和“无人控制程序”（UCS），以及美国空军使用的“开放式任务系统”（OMS）和“通用任务指挥和控制”（CMCC）。

在CODE项目第二阶段，DARPA计划使用两个研究团队的开放式架构执行自主行为的初始子集，并使用这些架构开展由1架或2架真实飞机和若干虚拟飞机编队的飞行试验。

如果试验成功，DARPA将选择一家系统集成商开展第三阶段工作，进行由6架真实飞机和若干虚拟飞机编队的飞行试验。实现由一名操作人员指挥无人机编队开展复杂的作战任务的愿景，这些作战任务包括目标搜索、识别以及与主动且无法预测的敌人交战。

如果CODE项目成功，其具备的规模可以进一步扩展，而且其高性价比可以极大提升现役航空平台的生存性、灵活性和作战效能，并降低未来作战系统的发展周期和成本，使美军的无人机在拒止和电磁频谱对抗空域中，与地面或海面的高机动目标开展远距离的动态作战。

（作者单位航空工业发展研究中心，稿件由公众号“空天防务观察”－AerospaceWatch－供稿）