新闻笔记 · IDAEO AI News

国军打造千艘小型自杀无人艇 国防产业人士揭真正难关:不是把AI软件套到船上就好
#国防科技

国军打造千艘小型自杀无人艇 国防产业人士揭真正难关:不是把AI软件套到船上就好

发布者:

TL;DR · 这代表什么

无人艇系统集成验证比硬件本身更重要

相关实体 株式会社蜂盛贵

新闻正文

完整中文翻译制作中,以下为原文。

近年国军积极发展无人载具,除了无人机之外,无人艇也同步进行中,国防部计划在115年度到120年度之间,编列高达296亿6077万7千元的大笔预算,要在台湾本土打造高达1320艘的小型自杀无人艇,这也让许多厂商都积极布局,希望能抢下国军的无人艇订单。 不过一位熟悉国防产业的人士指出,现在无人艇大多都被简化,而成熟的水面无人载具,都需经过一连串系统集成,并非只是将国外的软件直接套用于船体上。

一、成熟军用 USV 并非「船 + 自主软件」简单概念 熟悉国防产业人士表示,现在谈无人艇,很容易被简化成:找一艘船 → 装上自主导航 → 加入群控软件 → 就成为军用 USV(无人水面载具),这个观念并不完整,真正成熟的军用无人艇,尤其是高速攻击型 USV,是一套完整的系统集成装备,其基本构成包括:Hull(船体) + Propulsion(推进系统) + Steering / Control(转向与操控系统) + Autonomy(自主控制系统) + Sensors(传感系统) + Communications(通信系统) + C2(指挥管制系统) + Payload(任务酬载)。

这位产业人士提到,上述次系统必须在同一平台、同一任务构型下,完成长时间且反复的集成、测试与验证,成熟的 Autonomy(自主控制系统)无法弥补一个未完成充分验证的船体平台;同样的,成熟的船体也无法弥补一套未完成实海集成验证的自主控制系统;因此,真正应被评估的并非单一船体或单一软件,而是两者集成后的 Integrated System(系统集成构型) 是否已充分完成测试与验证。

熟悉国防产业人士强调,自主导航也不是在陆地上完成软件开发后,安装至任何一型船舶即可取得相同性能,不同船体在重量、重心、推进反应、转向半径、高速运动特性、航向稳定性及海象反应等方面均存在差异,因此船体平台与 Autonomy(自主控制系统)必须进行集成开发、参数调校及平台级验证。

二、成熟军用 USV,通常必须持续经历的工程循环 对无人载具熟悉的人士指出,成熟的无人艇,需要经过:Sea Trial(实际海试) → Find Problem(问题发现) → Root Cause Analysis(根本原因分析) → Software / Hardware Modification(软硬件修正) → Sea Trial Again(再次实际海试) → Verification(验证)。

换言之,真正具有技术价值的并不是「曾经完成一艘无人艇」,而是该系统在开发与验证过程中,实际上发现多少问题、完成多少根本原因分析、运行多少设计修正,并再次通过实际海试证明问题已获得有效改善,这些反复累积的工程与验证经验,才是军用 USV 技术成熟度的内核。 三、Sea Hours(实际海试/验证时数)的真正意义 这位人士指出,数千甚至上万小时的 Sea Hours(实际海试/验证时数),其价值并不只在于时数本身,真正累积的是平台在不同海象、不同载重、不同航速、不同任务构型、传感器状态、通信异常、控制异常以及不同软件版本条件下的实际运作数据。

每一次测试中所发现的问题,都应进一步完成问题纪录、根本原因分析、设计修正及重新验证,这些是难以于短期内拷贝的Failure Database(故障/失效数据库)、Operational Database(操作与任务数据库)、Control Database(控制参数与控制性能数据库)。

熟悉国防产业人士提到,对高速攻击型 USV 而言,更不能仅以「最高航速」作为主要性能判断标准,真正重要的是在完整任务构型下,包括满载、高速航行、大角度机动、不同海象、通信异常、自主航行以及多艇协同等条件中,是否仍可稳定且可靠地完成任务,因此,未来采购评选或测评验证时,真正应要求厂商说明的是: 本构型投标的平台于完整任务构型下,实际累积多少实际海试/验证时数? 其中又完成多少高速、满载、自主航行、多艇协同及异常状况处置验证? 这些数据才能真正反映装备成熟度,而不是单纯以单一规格或软件功能作为判断基础。

四、国际AI自主开发厂商与国内船厂合作的可能模式 1. 国内无人船开发厂商+ 国际AI自主开发厂商 Autonomy(自主控制系统) 熟悉无人载具产业人士说,此模式可能是集成速度最快的合作方式,但其限制也相对明确。 他表示,国内船厂开发无人船既有平台可能偏向大型、多用途 USV,并非自开发初期即针对「小型、低成本、高速、攻击」任务需求进行优化设计。

这位人士指出,即使导入 国际AI自主开发厂商已具成熟度的 Autonomy(自主控制系统)与群控能力,也无法有效改变原有船体在尺寸、重量、最高航速、建造成本、部署模式及攻击任务效益等方面的先天条件,因此,就国防采购需求而言,重点不应只是评估自主控制系统是否成熟,而应确认整体 Integrated System(系统集成构型) 是否符合任务需求与性能规格,成熟的自主控制系统,并不能取代平台本身对作战需求的符合性。

2. 若采用国际AI自主开发厂商既有小型平台+完整 Autonomy(自主控制系统) 熟悉无人载具产业人士指出,此方案的优点是集成开发时间较短,且成本可能较具竞争力,其主要优势在于低成本、大量部署、ISR(情报、监视与侦察)、通信中继以及多艇协同运用。 不过他也提到,但若军种小型自杀无人艇的内核性能需求,是以40~50节等级的高速接敌与终端突防为主要作战概念,则小型平台15节等级的平台在航速与接敌效率上即存在明显差距,同时过小的平台在面对台湾四面严峻的海象下将益显吃力。

这位人士表示,即使 Autonomy(自主控制系统)具高度成熟度,也无法通过软件本身补足船体、推进系统与高速航行性能上的物理限制,因此,国防采购评估的内核问题并非国际AI自主开发厂商的自主控制能力是否成熟,而应回到:该型平台是否符合军种招标文档所订的作战需求、关键性能参数及任务规划。 3. 国际AI自主开发厂商Autonomy(自主控制系统)+国内船厂重新设计高速小艇 熟悉无人载具的人士说,从任务需求符合性而言,这可能是概念上最合理的合作模式。 他指出,国内船厂可依据海军需求重新设计高速小型船体,国际AI自主开发厂商则提供成熟的自主控制、任务管理与多艇协同能力,然而,其主要风险仍在于系统集成时程与验证成熟度。

该位人士说明,即使国际AI自主开发厂商已拥有成熟的自主控制软件,当其集成至一艘全新船体后,仍必须重新完成包含高速航行、满载、急转、不同海象、自主操控、多艇协同、通信链路、故障模式及系统可靠度等项目的测试与验证;换言之,国际AI自主开发厂商原有平台所累积的 Autonomy(自主控制系统)运行时数,并不能直接等同于新造平台已完成整体系统验证。

这位人士也说,新平台仍须针对新的 Integrated System(系统集成构型) 完成必要的 System-Level Validation(系统集成验证);若海军近期启动公开征商、资格测试、性能测评或公开测试,则此一新系统能否在既定时程内累积足够的 Sea Hours(实际海试/验证时数),以及能否完成相关系统集成验证,将成为主要履约与技术上的风险。 五、综合判断 熟悉国防产业人士认为,国内船厂+国际AI自主开发厂商的主要优势,在于国内相关船厂具备国内造船、国防承制、供应链集成及后续量产能力,而国际AI自主开发厂商则具备自主导航、群控与多载具任务管理等技术能力,此一组合确具备一定竞争力,不宜低估。

该人士说,但从国防采购与系统工程角度分析,其内核风险始终相同,只要投标船体为新设计,或 Autonomy(自主控制系统)与船体平台的集成构型属于新的组合,就必须重新完成 System-Level Validation(系统集成验证),换言之,次系统成熟,不代表整体装备已成熟。 熟悉国防产业人士表示,对参与竞标的船厂而言,其最重要的竞争优势不应仅停留于最高航速、船体尺寸或单一性能规格,而应完整证明其船体、推进、操控、自主控制、通信及任务系统,已在相同或高度接近实际投标构型的条件下,完成长期实际海试、军事运用、缺失修正与重新验证。

这位人士强调,若能提出可追溯的测试纪录、实际海试/验证时数、故障与修正纪录、多艇协同纪录、任务完成率及军方实际运用的经验,则其价值将远高於单纯的提出最高航速或自主功能展示;国防装备采购中,真正难以于短时间内拷贝的,并非单一软件、单一船体或单一性能参数,而是完整 Integrated System(系统集成构型) 经过长时间测试、修正、验证后所形成的整体技术成熟度与系统可靠度。 更多风传媒独家内幕: ‧ 用无人机塞满台海,就能吓阻解放军? 《经济学人》:要让习近平不敢轻启战端,「地狱景象」还有哪些缺口

今日小测

国军计划在哪些年度打造1320艘自杀无人艇?