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近年國軍積極發展無人載具,除了無人機之外,無人艇也同步進行中,國防部計畫在115年度到120年度之間,編列高達296億6077萬7千元的大筆預算,要在台灣本土打造高達1320艘的小型自殺無人艇,這也讓許多廠商都積極佈局,希望能搶下國軍的無人艇訂單。 不過一位熟悉國防產業的人士指出,現在無人艇大多都被簡化,而成熟的水面無人載具,都需經過一連串系統整合,並非只是將國外的軟體直接套用於船體上。
一、成熟軍用 USV 並非「船 + 自主軟體」簡單概念 熟悉國防產業人士表示,現在談無人艇,很容易被簡化成:找一艘船 → 裝上自主導航 → 加入群控軟體 → 就成為軍用 USV(無人水面載具),這個觀念並不完整,真正成熟的軍用無人艇,尤其是高速攻擊型 USV,是一套完整的系統整合裝備,其基本構成包括:Hull(船體) + Propulsion(推進系統) + Steering / Control(轉向與操控系統) + Autonomy(自主控制系統) + Sensors(感測系統) + Communications(通訊系統) + C2(指揮管制系統) + Payload(任務酬載)。
這位產業人士提到,上述次系統必須在同一平台、同一任務構型下,完成長時間且反覆的整合、測試與驗證,成熟的 Autonomy(自主控制系統)無法彌補一個未完成充分驗證的船體平台;同樣的,成熟的船體也無法彌補一套未完成實海整合驗證的自主控制系統;因此,真正應被評估的並非單一船體或單一軟體,而是兩者整合後的 Integrated System(系統整合構型) 是否已充分完成測試與驗證。
熟悉國防產業人士強調,自主導航也不是在陸地上完成軟體開發後,安裝至任何一型船舶即可取得相同效能,不同船體在重量、重心、推進反應、轉向半徑、高速運動特性、航向穩定性及海象反應等方面均存在差異,因此船體平台與 Autonomy(自主控制系統)必須進行整合開發、參數調校及平台級驗證。
二、成熟軍用 USV,通常必須持續經歷的工程循環 對無人載具熟悉的人士指出,成熟的無人艇,需要經過:Sea Trial(實際海試) → Find Problem(問題發現) → Root Cause Analysis(根本原因分析) → Software / Hardware Modification(軟硬體修正) → Sea Trial Again(再次實際海試) → Verification(驗證)。
換言之,真正具有技術價值的並不是「曾經完成一艘無人艇」,而是該系統在開發與驗證過程中,實際上發現多少問題、完成多少根本原因分析、執行多少設計修正,並再次透過實際海試證明問題已獲得有效改善,這些反覆累積的工程與驗證經驗,才是軍用 USV 技術成熟度的核心。 三、Sea Hours(實際海試/驗證時數)的真正意義 這位人士指出,數千甚至上萬小時的 Sea Hours(實際海試/驗證時數),其價值並不只在於時數本身,真正累積的是平台在不同海象、不同載重、不同航速、不同任務構型、感測器狀態、通訊異常、控制異常以及不同軟體版本條件下的實際運作資料。
每一次測試中所發現的問題,都應進一步完成問題紀錄、根本原因分析、設計修正及重新驗證,這些是難以於短期內複製的Failure Database(故障/失效資料庫)、Operational Database(操作與任務資料庫)、Control Database(控制參數與控制性能資料庫)。
熟悉國防產業人士提到,對高速攻擊型 USV 而言,更不能僅以「最高航速」作為主要性能判斷標準,真正重要的是在完整任務構型下,包括滿載、高速航行、大角度機動、不同海象、通訊異常、自主航行以及多艇協同等條件中,是否仍可穩定且可靠地完成任務,因此,未來採購評選或測評驗證時,真正應要求廠商說明的是: 本構型投標的平台於完整任務構型下,實際累積多少實際海試/驗證時數? 其中又完成多少高速、滿載、自主航行、多艇協同及異常狀況處置驗證? 這些數據才能真正反映裝備成熟度,而不是單純以單一規格或軟體功能作為判斷基礎。
四、國際AI自主開發廠商與國內船廠合作的可能模式 1. 國內無人船開發廠商+ 國際AI自主開發廠商 Autonomy(自主控制系統) 熟悉無人載具產業人士說,此模式可能是整合速度最快的合作方式,但其限制也相對明確。 他表示,國內船廠開發無人船既有平台可能偏向大型、多用途 USV,並非自開發初期即針對「小型、低成本、高速、攻擊」任務需求進行最佳化設計。
這位人士指出,即使導入 國際AI自主開發廠商已具成熟度的 Autonomy(自主控制系統)與群控能力,也無法有效改變原有船體在尺寸、重量、最高航速、建造成本、部署模式及攻擊任務效益等方面的先天條件,因此,就國防採購需求而言,重點不應只是評估自主控制系統是否成熟,而應確認整體 Integrated System(系統整合構型) 是否符合任務需求與性能規格,成熟的自主控制系統,並不能取代平台本身對作戰需求的符合性。
2. 若採用國際AI自主開發廠商既有小型平台+完整 Autonomy(自主控制系統) 熟悉無人載具產業人士指出,此方案的優點是整合開發時間較短,且成本可能較具競爭力,其主要優勢在於低成本、大量部署、ISR(情報、監視與偵察)、通訊中繼以及多艇協同運用。 不過他也提到,但若軍種小型自殺無人艇的核心性能需求,是以40~50節等級的高速接敵與終端突防為主要作戰概念,則小型平台15節等級的平台在航速與接敵效率上即存在明顯差距,同時過小的平台在面對台灣四面嚴峻的海象下將益顯吃力。
這位人士表示,即使 Autonomy(自主控制系統)具高度成熟度,也無法透過軟體本身補足船體、推進系統與高速航行性能上的物理限制,因此,國防採購評估的核心問題並非國際AI自主開發廠商的自主控制能力是否成熟,而應回到:該型平台是否符合軍種招標文件所訂的作戰需求、關鍵性能參數及任務規劃。 3. 國際AI自主開發廠商Autonomy(自主控制系統)+國內船廠重新設計高速小艇 熟悉無人載具的人士說,從任務需求符合性而言,這可能是概念上最合理的合作模式。 他指出,國內船廠可依據海軍需求重新設計高速小型船體,國際AI自主開發廠商則提供成熟的自主控制、任務管理與多艇協同能力,然而,其主要風險仍在於系統整合時程與驗證成熟度。
該位人士說明,即使國際AI自主開發廠商已擁有成熟的自主控制軟體,當其整合至一艘全新船體後,仍必須重新完成包含高速航行、滿載、急轉、不同海象、自主操控、多艇協同、通訊鏈路、故障模式及系統可靠度等項目的測試與驗證;換言之,國際AI自主開發廠商原有平台所累積的 Autonomy(自主控制系統)運行時數,並不能直接等同於新造平台已完成整體系統驗證。
這位人士也說,新平台仍須針對新的 Integrated System(系統整合構型) 完成必要的 System-Level Validation(系統整合驗證);若海軍近期啟動公開徵商、資格測試、性能測評或公開測試,則此一新系統能否在既定時程內累積足夠的 Sea Hours(實際海試/驗證時數),以及能否完成相關系統整合驗證,將成為主要履約與技術上的風險。 五、綜合判斷 熟悉國防產業人士認為,國內船廠+國際AI自主開發廠商的主要優勢,在於國內相關船廠具備國內造船、國防承製、供應鏈整合及後續量產能力,而國際AI自主開發廠商則具備自主導航、群控與多載具任務管理等技術能力,此一組合確具備一定競爭力,不宜低估。
該人士說,但從國防採購與系統工程角度分析,其核心風險始終相同,只要投標船體為新設計,或 Autonomy(自主控制系統)與船體平台的整合構型屬於新的組合,就必須重新完成 System-Level Validation(系統整合驗證),換言之,次系統成熟,不代表整體裝備已成熟。 熟悉國防產業人士表示,對參與競標的船廠而言,其最重要的競爭優勢不應僅停留於最高航速、船體尺寸或單一性能規格,而應完整證明其船體、推進、操控、自主控制、通訊及任務系統,已在相同或高度接近實際投標構型的條件下,完成長期實際海試、軍事運用、缺失修正與重新驗證。
這位人士強調,若能提出可追溯的測試紀錄、實際海試/驗證時數、故障與修正紀錄、多艇協同紀錄、任務完成率及軍方實際運用的經驗,則其價值將遠高於單純的提出最高航速或自主功能展示;國防裝備採購中,真正難以於短時間內複製的,並非單一軟體、單一船體或單一性能參數,而是完整 Integrated System(系統整合構型) 經過長時間測試、修正、驗證後所形成的整體技術成熟度與系統可靠度。 更多風傳媒獨家內幕: ‧ 用無人機塞滿台海,就能嚇阻解放軍? 《經濟學人》:要讓習近平不敢輕啟戰端,「地獄景象」還有哪些缺口