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2024年11月29日金曜日

スカンクワークスのAI搭載L-29ジェットが、別の機に乗る管制官からの命令で空対空ミッションをテスト(The War Zone)―有人無人機チーム構想はここまで現実になっている

 



A human controller flying in an L-39 Albatros jet ordered a pair of L-29 Delfin jets with artificial intelligence (AI) driven flight technology acting as surrogates for advanced drones to engage simulated enemy fighters in a series of recent flight tests.

L-39の後部座席で作業する「バトルマネージャー」。

ロッキード・マーティン


ロッキードのテストは、自律型空戦ドローンの能力拡大だけでなく、ヒトとドローンのインターフェイスの進展を浮き彫りにしている


L-39アルバトロスジェットで飛行する制御員は、人工知能(AI)で動くL-29デルフィンジェット2機に、敵の模擬戦闘機と交戦するよう高度なドローンの代理として命令した。 

 ロッキード・マーティンの有名なスカンクワークス先端プロジェクト部門がこの実験を主導した。乗組員付きプラットフォームが将来的に乗組員なしの仲間をどのように管理するかについての議論の高まりを背景にしており,米空軍が進める共同戦闘機(CCA)プログラムで特に重要な問題になっている。

 同社のプレスリリースによると、スカンクワークスは、ロッキード・マーティンの実証・プロトタイプ組織およびアイオワ大学のオペレーター・パフォーマンス研究所(OPL)と共同で、乗員・非乗員のチーム試験を実施した。テストは、アイオワ州で行われた。

 一連の飛行テストにおいて、スカンクワークスとOPLのチームは、L-39アルバトロスに搭乗した人間の "バトルマネージャー"が2機のAI制御のL-29デルフィンジェットにターゲットを割り当てる空戦ミッションをシミュレートした。 

 「エアボーン・バトル・マネージャーは、タッチスクリーンのパイロット・ビークル・インターフェース(PVI)を通じて、AI制御の航空機にリアルタイムのコマンドを発行した」。


最近のスカンクワークスのテストに参加したアイオワ大学のオペレーター・パフォーマンス研究所(OPL)のL-29。 アメリカ空軍


 「今回の飛行テストは、AI制御による空対地ジャミングとジオロケーションを実証した以前の実験に続くもの」とリリースは付け加えた。  「今年、テストは空対空戦闘におけるAIに移行し、AIは機内のオートパイロットに直接コマンドを送る。これはこのタイプの3回目のテストであり、AIの行動を監督するリアルタイムの人間のバトル・マネージャーが介在した最初のテストとなった。

 本誌が過去に強調したように、米国内の試験でドローンの代用としてパイロット付きまたはパイロットオプションのプラットフォームを使用することには大きな利点がある。 連邦航空局(FAA)は現在、米国空域内での完全な無人機による飛行を大きく制限している。これは逆に、パイロット・オプションの航空機が、特に研究開発や試験評価活動において大きなメリットをもたらすことを意味する。人間のパイロットが搭乗することで、ある種の試験を加速させることができ、また安全性のマージンを増やすこともできる。

 米軍や、シールドAIなどロッキード・マーチン以外の企業は、まさにこのような理由から、過去に高度な自律性とドローン開発の取り組みを支援するため、OPLのL-29や、請負業者が運用するL-39、その他のパイロット任意プラットフォームを使用してきた。さらに、高度なモデリングとシミュレーションによる仮想環境が絶えず進歩しているにもかかわらず、実地試験が非常に重要であることに変わりはない。

 ロッキード・マーチン・スカンク・ワークスの自律性/AI・機械学習エンジニアリング・マネージャーであるマシュー・"ゲイブ"・ビアードは、6月に行われた、AIを活用した空対空迎撃能力を実証したOPLのL-29を含む別のテストの後、「実地飛行テストは、AIと自律性における専門知識を進歩させる上で極めて重要な側面です。これらの飛行は、運用に関連するAI能力を迅速かつ手頃な価格で開発し、テストする能力を強力に実証するものです」と述べていた。


今年初めにカリフォルニア州のエドワーズ空軍基地で行われたOPLのL-29。 アメリカ空軍


 ロッキード・マーチンは、より高度なAIエージェントを開発し、AI駆動の自律飛行システムにできることの範囲を拡大するために取り組んでいる米国の防衛請負業者の一社にすぎない。ここにはジェネラル・アトミクスアンドゥリルも含まれ、両社はインクリメント1とも呼ばれるCCAプログラムの第1段階としてドローンを開発中だ。ロッキード・マーチンはインクリメント1に選ばれなかったが、次の段階、つまりインクリメント2に向けて開発を進めている。

 人間のオペレーターが指示したことを実行するシステムに対する信頼を高めることも、この自律化作業の重要な側面である。機密領域においても、さらなる開発が進行中であることは間違いない。

 ロッキード・マーチンが運用に関連する自律飛行能力を実証したのは、今回が初めてではない。2015年、ロッキード・マーティンはカルスパン・コーポレーションCalSpan Corporationと共同で、高度に改良されたパイロット・オプションのF-16テストベッド(現在はX-62Aと命名)を使って、標準的な2人乗りのF-16Dと編隊を組んで飛行し、あらかじめ計画されたルートを飛行するために離脱し、半自律モードでもう1機のジェット機と編隊を組む能力を実証した。F-16テストベッドは、2017年に非常によく似た実験に参加した。

 それ以来、X-62Aはさらに高度な自律性テストに参加しており、今年初めには別のF-16との初のAI主導のドッグファイトも行った

カリフォーニア州エドワーズ空軍基地上空を飛行するX-62A可変飛行シミュレーター機(VISTA)。 アメリカ空軍写真


 これらはすべて、米軍の新たな要求、特に米空軍のCCAプログラムが生み出す自律性の要求を満たすことを特に念頭に置いて行われている。 空軍はCCAの取り組みを通じて、米海軍や米軍の各部門と協力しながら、将来のドローン開発をサポートする自律能力やその他の技術開発にも取り組んでいる。

 「当社がアイオワ大学のOPLと行っている研究は、複雑なミッションを実行するために、乗組員と非乗組員のシステムファミリーが連携した将来の空中戦の基礎となるものです」と、スカンクワークスの責任者であるジョン・クラークは、最近のテストの後に声明で述べている。  「この新しい運用方法のすべての要素を前進させるために、我々の多様なスキルセットを活用できることに興奮している」。

 CCAプログラムでは、高度に自律化されたドローンがどのような任務を期待されているのかだけでなく、どのように制御されるのか、特に他の航空機のオペレーターによって制御されるのかについても、引き続き疑問がある。スカンクワークスのテストに登場したようなタッチスクリーン・デバイスが引き続きユーザー・インターフェースとして選ばれている。

 「他の航空機からドローンを制御する)正しい方法については、空軍の間で多くの意見があります」とクラークは9月に航空宇宙軍協会(AFA)の航空、宇宙、サイバー会議で本誌含む出席者に語った。「しかし、普遍的な考えは、この(タブレットや他のタッチベースのインターフェイスは)最速の方法かもしれませんが、これは最終的な回答ではないかもしれません」。

 同時に、特にタブレットのようなデバイスがパイロットに新たな負担を与える可能性があることを示す証拠も増えている。

 「我々は(空軍の)航空戦闘司令部とタブレットで始めました..ACCはこの控えめなコントロールを持ちたいという考えがあった」と、ジェネラル・アトミクスの先進プログラム担当副社長マイケル・アトウッドは、今年初めにThe Mergeポッドキャストで語った。 「タブレットを搭載したジェット機で飛行したことがある。操縦はもちろんのこと、兵器システムを制御し、空間的、時間的に別のことを考えるのは本当に大変だった」。

 「我々は、タブレットさえない、より有機的な装備にも取り組んでいる」とスカンクワークスのクラークはAFAイベントで付け加えた。

ジェネラル・アトミックスが過去に実験したタブレットベースのドローン制御システムの実例。 GA-ASI


 空軍のCCAプログラムでは、ドローンがどこでどのように運用されるのか、特に米国内で日常的に運用されるのか、非戦闘および戦闘任務のために前方の拠点に配備するには何が必要なのか、その他の新たな訓練、メンテナンス、ロジスティクスの需要など、多くの疑問がますます生じている。 

 また、計画されているCCAフリートやその他の近代化計画に対する支払い能力についても、深刻な懸念が高まっている。

 海軍など米軍の他部門は、将来のドローン計画とそれらのパイロットレスプラットフォームの管理方法に関し、同じ種類の質問に答える必要がある。

 L-39ジェットから2機のL-29を指揮する "バトル・マネージャー"を含むスカンクワークスの最新のテストは、様々な無操縦飛行の理想を現実のものにする最適解を見つけるための、もうひとつの前進となった。■


Skunk Works Tests See AI-Enabled L-29 Jets Fly Mock Air-To-Air Mission On Orders From Aerial Controller

Lockheed's test highlights ongoing work not just on expanding autonomous air combat drone capabilities, but how humans will interface with them.

Joseph Trevithick


https://www.twz.com/air/skunk-works-tests-sees-ai-enabled-l-29-jets-fly-mock-air-to-air-mission-on-orders-from-aerial-controller


2023年9月25日月曜日

米航空戦力コンセプトの大きな変化:マルチロール無人機を一斉大量投入する新しいアプローチ

 

(U.S. Air Force Photo by: Master Sgt. Jeremy Lock) (Released)





 そう遠くない将来、アメリカの航空戦力は、少数の高性能な乗員付き機材から、数百万ドルのマルチロールUCAV(無人戦闘機)まで、圧倒的な無人システムへ劇的に変化するだろう。

 国防総省内では、何千機もの無人機を迅速に実戦配備する新たな構想が進行中であり、アメリカは今、数の優勢で平和を実現した第二次世界大戦時の方法論に戻ろうとしている。そのため米国防当局は、一般的にSFと見られてきたものの限界を押し広げ、戦争遂行能力を、急速に進歩し、AI化ロボットに委ねようとしている。

 キャスリーン・ヒックス国防副長官は今月初め、国防総省の「レプリケーター構想」を発表した。この構想は、今後2年以内に、空、陸、海で活動する「数千台」の低コスト無人機を実戦投入するのが目標だが、驚くべきことに、追加資金を要求していない。レプリケーターは、新しいプログラムというよりも、新しい哲学と考えた方がいいかもしれない。調達努力の新しい優先順位を、米空軍が長い間 「手頃な質量」と呼んできたものへと導く。

 「レプリケーターは新しいプログラムではない」とヒックスは説明する。「新たに官僚機構を作るわけでもないし、(2024年度に)新たな資金を要求するわけでもない。すべての問題に新たな資金が必要なわけではありません」。

 このコンセプトは、最新鋭戦闘機と一緒に戦闘を行える非常に高性能なCCA(Collaborative Combat Aircraft)、つまりAIを搭載した無人機を開発し、実戦投入する空軍の最近の取り組みと密接に関係しているように思えるが、フランク・ケンドール空軍長官は、CCAはレプリケーター構想の一部ではないとすぐに指摘した。

 レプリケーターが、それぞれ数年の賞味期限しかない安価なドローンを大量に実戦投入することを目指しているのに対し、CCAプログラムは、モジュール式ペイロードと少なくともある程度のステルス性を備えた極めて高性能なUCAVの実戦投入を目指しているためなのはほぼ間違いない。言い換えれば、CCAプログラムはレプリケーターよりはるかに高価なプラットフォームの実用化を目指している。しかし、双方の取り組みに共通しているのは、マンパワーからの脱却だ。

 実際のところ、この移行はレプリケーターの有無にかかわらず、すでに進行中なのだ。


米軍はここ数十年にわたって縮小の一途

(国防総省の資産を利用してアレックス・ホリングスが作成したグラフィック)


 巨額の国防費を投じているにもかかわらず、アメリカの軍艦、戦闘機などプラットフォーム数は、数十年着実に減少の一途だ。これは、より少ないプラットフォームで複数の役割を果たすことを可能にする、テクノロジーの急速な進歩によるところが大きい。戦術機ほどそれが顕著なものはない。

 例えば、アメリカの空母の飛行甲板では、第二次世界大戦の終結以来、機体の急速な統合が見られ、専用の爆撃機、攻撃機、偵察機などが、幅広い能力を持つ戦闘機に置き換えられた。今日、海軍の主要な電子攻撃機であるEA-18Gグラウラーでさえ、F/A-18スーパーホーネットと機体を共有し、自衛用の空対空ミサイルを搭載しているため、基本的には戦闘機である。

 アメリカは、航空戦でのマルチロール・アプローチにより、これまでで最も先進的で幅広い能力を持つ戦術機の実戦配備に集中することができた。これが、ここ数十年の非対称紛争を通じて、戦力投射で極めて費用対効果の高いアプローチであったことは否定しないが、ハイエンドの戦いでは問題が生じる。どんなにマルチロールな航空機であっても、一度に一箇所にしか配置できない。しかも、これまで以上にプラットフォーム数が少なくなっているため、最新の戦闘機を一機失えば、過去の時代よりもはるかに大きな損失となる。

 海兵隊飛行士のデニス・サンターレと海軍退役軍人のクリス・トロストが今年初め、オリバー・ワイマン(コンサルタント会社)に寄稿したように、「優れた技術は、米軍が歴史的に戦争を抑止し、戦い、勝利するため活用してきた優位性である。しかし、敵を撃退するのに役立ってきたのは高度兵器だけではない。強さは、敵を圧倒できる戦闘力を結集する能力にも依存してきた」。

 政府説明責任局GAOの2018年報告書によれば、ステルス戦闘機の空母搭載型F-35Cを1機建造するには、合わせて60,121時間という途方もない工数が必要だ。逆に、第二次世界大戦中の艦載機F4Uコルセア戦闘機20機は24万時間で製造できたと報告されており、空母戦闘機1機あたり約1万2000時間という計算になる。言い換えれば、現代の空母戦闘機の代替には、80年前の約5倍の工数がかかるということだ。

 第二次世界大戦末期には、アメリカはあらゆる種類の軍用機を30万機近く運用していたが、今日ではその数は14,000機以下に減少している。

 アメリカの最新のマルチロール戦闘機が提供する幅広い能力を考えれば、この格差は確かに理にかなっている。アメリカのプラットフォームは驚くほど高性能かもしれないが、非常に高価で、交換が難しく、数が少なすぎるため、互角戦力の大国との大規模紛争に耐えることができない。さらに、飛行士や乗組員の潜在的な損失や、アメリカの最新鋭システムにおける即応性についての長年の懸念以前の問題である。

 解決策は、比較的安価な乗員付き航空機を迅速に配備し、それらのプラットフォームやパイロットが大量に失われることを受け入れるという、旧来型のアプローチに完全に戻ることではない。その代わりに、アンクルサムは今、ドクトリンの融合を模索している。来るべきNGAD次世代航空優勢やF/A-XX戦闘機のような近代的で先進的なプラットフォームと、アメリカの予算や生産インフラを圧迫することなく紛失したり交換できる、安価ながら専門的なドローンを大量に組み合わせることだ。


F-35、F-22と飛ぶクレイトスXQ-58Aバルキリー(米空軍撮影)


 空軍はここ何年もの間、戦闘で高いリスクを引き受けるのに十分安価なプラットフォームを表現するのに、attritableという言葉を使ってきた。しかし、言葉の選択に不満が残るとしても、このコンセプト自体が短長期的に、米国に大きな能力の飛躍をもたらす可能性がある。

 このコンセプトは、クレイトスXQ-58Aヴァルキリーのようなプラットフォームで具現化される。同UCAVは、高度45,000フィート、飛行距離3,000海里(約3,450マイル)まで亜音速で飛行しながら、600ポンドの内部ペイロードを搭載できる低コストかつ低観測性のUCAVである。バルキリーは確かに強力だが、最も印象的なのはそのコストだ。最も高性能な最上位機種のヴァルキリーは、1機あたりわずか650万ドルで、B-21レイダーの100分の1以下、F-35の10分の1以下と予測されている。

実際、XQ-58Aバルキリー1機のコストは、アメリカの戦闘機が敵の防空レーダー・アレイを破壊するために使用するAGM-88G対レーダー・ミサイル1発よりもわずかに高いだけだ。そして、ミサイルが一度しか使えないことは言うまでもない。クレイトスは、受注が50体を超えた場合、コストはバルキリー1機あたり400万ドル程度に抑えられる可能性があると公言しており、生産が100機以上になれば、単価は200万ドルまで下がる可能性があるという。


XQ-58Aヴァルキリー(左)は、AGM-88C対レーダーミサイル(右)と同程度の単価となる。(米空軍写真)


 そうなると、低観測性UCAVは、アメリカのキネティック外交の象徴であるトマホーク巡航ミサイルと、経済的立場で対等になる。

 「攻撃可能な航空機」と呼ばれるカテゴリー/クラスは、航空機が永遠に使用する想定でなく、UCAVによる手頃な価格の客観的解決策を意味している。このクラスは、能力対コストと寿命の最適化を追求している。

 しかし、ヴァルキリーの費用対効果が高いことはさておき、はるかに安い装備も出てくる。例えば昨年、クレイトスはMQM-178 FirejetベースのAir Wolfを発表した。当初は空対空ミサイルや地対空ミサイルの標的用無人機だったが、センサーの到達範囲を広げ、自分で目標を攻撃するSwitchblade loitering munitionsを配備するなど、戦場でのさまざまな役割についてテストが行われている。

 1機約45万ドルという低価格のUCAVは、空気圧式カタパルトで発射されるため、地上や艦船搭載のランチャーなどロジスティクス上の負担が非常に小さい。

 X-61Aグレムリンのような他の取り組みは、C-130ハーキュリーズ含む貨物機が展開・回収する設計だが、手頃な質量へのこの新しいアプローチに関するすべてが再利用可能というわけではない。


ラピッド・ドラゴン

 国防総省は現在、低コストで再利用可能な戦闘プラットフォームに重点を置いているが、その他取り組みとしては、コストを削減し、大きな戦場効果をもたらすため、既存型弾薬を配備する新方法を開発することがある。もちろん、ここで効果とは量を指す。

 こうした努力の最たるものが、空軍研究本部AFRLのラピッド・ドラゴン・プログラムであり、C-130やC-17のような貨物機に長距離巡航ミサイルや対艦ミサイルを何十発も配備できるようにすることを目指している。ラピッド・ドラゴンには、モジュール式でパレット化された弾薬システムが含まれており、C-130では1パレットあたり6発、大型のC-17では1パレットあたり9発のミサイルを搭載できる。パレットはもともとAGM-158 Joint Air to Surface Stand-off Missile (JASSM)を搭載するため設計されたが、より射程の長いJASMM-ERやAGM-158C Long Range Anti-Ship Missileも配備できるのは当然である。

 パレットはその他空中投下と同じように機体後部から繰り出される。一旦展開されると、パラシュートが開きパレットを安定させてから、搭載された制御システムがミサイルを発射し、1,100ポンドの炸裂弾頭を陸上または海上の標的に500マイル以上(潜在的には1,000マイル以上)の移動を開始する。

 昨年12月、米空軍のA-10サンダーボルトIIがADM-160ミニチュア空中発射デコイ(MALD)を武器庫に組み込むことで、敵の防空を圧倒するこの新しいアプローチの訓練を開始した。A-10はこの便利なデコイを16個搭載することができ、はるかに大きなB-52ストラトフォートレスと肩を並べる。

 長さ9フィート、重さ300ポンドのMALDはミサイルのように見えるが、爆発物の代わりにSignature Augmentation Subsystem(SAS)を搭載し、米軍のあらゆる航空機のレーダー・リターンをブロードキャストすることで、敵の防空体制を偽装し、近くのミサイルや航空機ではなくMALDを標的にさせる。最新のADM-160C MALD-Jには、CERBERUSという名称で開発されたモジュール式の電子戦能力も含まれている。   CERBERUSは単なるレーダー・ジャマー以上のもので、1分以内に交換できる電子戦(EW)ペイロードを提供し、戦場の状況に合わせたEW攻撃を可能にする。


2022年11月4日、グアムのアンダーセン空軍基地で、ミニチュア空中発射デコイMALDを搭載した第23飛行隊A-10CサンダーボルトII。MALDは敵防空システムを無効にし、以前は脆弱だった航空機を激しく争われる作戦環境で活動可能にする。(米空軍撮影:二等軍曹ハンナ・マローン)


 言い換えれば、小型かつ消耗品のMALD-Jは、敵の防空システムを欺き、あらゆる種類の航空機が飛来していると思わせることが可能であり、早期警戒レーダーや照準レーダーアレイを妨害し、防衛軍の問題を複雑にする。

 航続距離は500マイルを超え、さらに高性能な新型MALD-Xも開発中で、他の航空機や兵器システムの効果を大幅に強化することができる。また、単価は約32万2000ドルで、銀行を破綻させることなく大量に活用できるほど安価である。

 仮定の使用例として、この2つの取り組みだけで、中国が台湾に侵攻した場合、ごく少数のA-10とC-17貨物機で、大量のデコイ、ジャマー、火力を展開できる。中国軍艦が台湾海峡の100マイルを越えて軍隊を輸送しようとしているとき、4機のC-17と4機のA-10で64個の妨害デコイと180発の長距離対艦ミサイルを500マイル離れた地点から発射できる。


安価でなければ、モジュール式が良い

ドローンと一緒に飛行するF-35の米空軍レンダリング画像。


もちろん、このような低コストの量に重点を置いても、アメリカの先進的な(そして非常に高価な)プラットフォームへの親和性は変わらない。今後数年間で登場する最も高価な無人機プラットフォームは、ほぼ間違いなく、アメリカのトップクラスの戦闘機と一緒に飛行するAI対応の無人機ウィングマンをめざす協調型戦闘航空機(CCA)から発展していくだろう。

 こうしたドローンは各種ペイロードを搭載し、空軍のNGAD、海軍のF/A-XX戦闘機、そして間もなく登場するブロック4のF-35のような先進的な戦闘機からヒントを得る。これらのドローンは、前方に飛び出し、敵防御を妨害する電子戦装置を搭載し、有人戦闘機に代わり空対地、空対空の弾薬を配備し、有人戦闘機のセンサーの有効範囲を拡大する。

 現在、多くの企業がCCA事業をめぐって競争中で、これらの取り組みの多くは秘密のベールに包まれたままだ。このUCAVは、一般の戦闘機と同じように運用され、航続距離は2,000海里(2,300マイル以上)を超える。


MQ-28 ゴースト・バット(ボーイング)


 他のCCAプラットフォームと同様に、MQ-28はモジュール式のペイロードを搭載し、迅速に交換できる設計だ。この能力により、現場指揮官はUCAVをどのように活用するのがベストなのか、より柔軟に決定することができるが、より重要なのは、新技術が登場した際に、迅速なアップデートとアップグレードを可能になることだ。

 間違いなく、この試みで最も重要なのは、これらの航空機を操作する人工知能である。米空軍はすでに、この役割のため複数のAIエージェントの開発に懸命に取り組んでおり、X-62Aと名付けられた特別改造されたF-16は、昨年12月、AIが操縦し初の空戦演習を終えた。今年、このコンセプトをさらに成熟させるため、空軍のプロジェクトVENOMの一環として、さらに6機の完全戦闘仕様のF-16がAIパイロットに対応する改造を受けている。

 AI搭載型F-16は、人間のパイロットを乗せてさまざまな演習や戦闘シミュレーションを行い、人工知能が人間のオペレーターから直接、複雑さを増す航空タスクの最適な管理方法を学ぶ。


未来はドローンかもしれないが、パイロットが消えることはない


 AIと自動化の急速な進歩や、国防総省が低コストの戦闘用ドローンに再び焦点を当てているにもかかわらず、人間パイロットは今後何年もアメリカの空戦作戦で不可欠な役割を果たすだろう。最も先進的なAI対応プラットフォームでさえ、近くの戦闘機の人間のパイロットが効果的に操作する設計だ。これらのドローンは自律型戦闘機というよりも、翼下に搭載されるセンサーポッドと同じように考えた方が適切かもしれない。結局のところ、これらのプログラム、システム、プラットフォームは、戦闘機そのものの代わりとしてではなく、現代の戦闘機の手にある兵器として機能するように設計されている。

 しかし、米国は長い間、技術を戦力増強剤として利用してきたが、こうした新たな取り組みによって、ようやくこの言葉を文字通りの意味で使うことができるようになる。

 第二次世界大戦との比較に戻れば、B-29スーパーフォートレス1機の運用に10~14人の乗組員が必要だった。そう遠くない将来、この比率は覆され、たった1人か2人が5台、10台、あるいはそれ以上のプラットフォームを同時にコントロールするようになるだろう。■


Airpower en masse: America's new approach to warfare | Sandboxx


  • BY ALEX HOLLINGS

  • SEPTEMBER 21, 2023


2022年7月25日月曜日

ファーンボロ航空ショー:自律運用無人機と有人操縦機の高度チーム運用への期待高まる 

 

2020年12月9日、アリゾナ州ユマ試験場上空で、F-22ラプターやF-35Aライトニングと編隊を組み飛行するXQ-58A無人航空機。今月イギリスで開催のファーンボロー・エアショーとロイヤル・インターナショナル・エアタトゥーでは、自律型無人航空機と有人戦闘機を組ませる計画について防衛産業関係者が活発に意見交換した。 (Air Force)

 

空宇宙業界のリーダーたちは、今月英国で開催の航空ショー2つので、航空防衛の未来は自律型となり、間もなく現実になると繰り返し述べている。

 

 

 フランク・ケンドール米空軍長官は、自律型航空機、つまり人工知能などの技術を利用して任務を管理する無人航空機の利用拡大を最優先事項に据えている。

王立国際航空祭(RIAT)とファーンボロ航空ショーが相次いで開催され、会話やインタビュー、ブリーフィングで自律化の話題が取り上げられ、企業幹部はその実現②向けた方向を示していた。

 自律型航空機とチーム編成機能は、急成長市場であると同時に、最先端技術の研究開発を加速させ、他企業とのパートナーシップを構築する手段であると業界リーダーは見ている。

 ノースロップ・グラマン・エアロノーティクスシステムズの社長トム・ジョーンズTom Jonesは、7月16日RIATでDefense Newsに、「航空業界にとって、今は本当にエキサイティングな時期だ」と述べた。「多くが変化しており、脅威のため従来なかった技術に目を向けるよう迫られています」。

 新技術の典型例として、戦闘任務で戦闘機を補強するために無人航空機を使用することがある。空軍はこれらをCCA(Collaborative Combat Aircraft)と呼び、F-35や現在計画中の極秘の第6世代「次世代航空優勢プラットフォーム」に同行させたいとしている。

 中国との戦争が勃発する可能性を空軍当局が懸念しており、中国の軍事・防空体制は同盟国の航空機に大きな脅威となりうる。ケンドール長官は空軍に、囮や偵察、あるいは敵信号を妨害したり攻撃を行う自律型無人機を戦闘機に追加することを望んでいる。

 ファーンボロとRIATでは、有人・無人チームのコンセプトをどう実現するか、潜在的な落とし穴をどう回避するかなど、詳細な点に話が集中した。

 

磨きをかける各社

 

ファーンボロでの記者会見で、ボーイング・ディフェンス・スペース・セキュリティのファントムワークス副社長兼ゼネラルマネージャー、スティーブ・ノードランドSteve Nordlund,は、有人・無人のチーム化は、1機の有人戦闘機にUAVの「群れ」をつける必要はない、と述べた。

 ボーイングの研究開発組織ファントムワークスは、自律型ドローンの飛行士がプラットフォームから「解き放たれ」、最も必要とされる場所に移動できるのを想定していると述べた。

任務遂行中の戦闘機パイロットが特定の能力を必要とする場合として、敵防空網を遮断する必要に遭遇した場合なら、近くに潜む自律型ドローン1機に呼びかけ、防空網を電子的に妨害したり、無効化させる。ミッションに参加中の別の戦闘機も、助けが必要なときは近くを飛ぶ同じドローンを利用できるという。

 これはケンドール長官説明のコンセプトと異なる。F-35や次世代航空優勢戦闘機は、専用の5機もの無人航空機の編隊のために「芝居をする」ことになるとされる。ノードランドは、「別の場所にいる航空機が必要と刷る場合、無人システムが対応します。そのため、相互運用性と自律性が重要になります。そして、ハンドオフをどう行うかが重要なのです。この手順や実現する技術に当社が取り組んでいます」と語っていた。

 また、必要に応じボーイングは1機の有人機に「つながった」状態で機能する自律型ウイングマンも製造できるとし、同社は両方のオプションを提供できる柔軟対応を考えていると付け加えた。

 ノースロップのジョーンズは、自律型無人機と有人機を組み合わせたシステムを迅速に実用化するためには、空軍と産業界は無人機の任務を単純化すべきで、言い換えれば、走る前に歩かねばならないと警告している。

 「最初から複雑にしすぎるとよくない」とジョーンズは言う。「無人F-35を最初のステップにするのはやめましょう。もしそうすれば......目標まで到達するのに長い時間がかかってしまいます」 。

 ジョーンズは、空軍が戦闘機の自律的なチームメイトに、火力増強用の「ミサイルトラック」を望むのか、戦場を把握するためのレーダーやセンサーの別システムを搭載するのかを見極めるべき、と語った。それぞれ独自の仕事をする機体で構成する無人システム群もあり得る、と言う。

 

 

ロッキード・マーティンのコンセプトビデオのスクリーンショットで、F-35が自律型ドローンのチームと飛行する。同社のスカンク・ワークスは、F-35のような有人戦闘機と、並走する自律型ドローンをチーム化するという空軍のコンセプトについて、二段構えで対応する。 (Lockheed Martin video)

 

中小企業から最大手の請負業者に至るまで、防衛企業はこの分野の勢いに乗りたいと考えている。

 RIATとファーンボロが始まる前、ロッキード・マーチンのスカンク・ワークスは記者会見で、消耗品扱いの無人ウィングマン(早ければ3年以内に実用化可能)と、高度自律型システムを組み合わせて空軍向けに開発していと明らかにしていた。

 

自律機能が表舞台に

 

ファーンボロでは、クレイトス・ディフェンス・アンド・セキュリティ・ソリューションズが、スカイボーグSkyborg人工知能ウィングマン・プログラムの一環として、自律型ドローンXQ-58A Valkyrieのテスト飛行をアピールし、自律技術が主流になる可能性があると述べた。

 クレイトス重役ジェフリー・ヘロJeffrey Herroは、スカイボーグは来年には終了し、実証された機能が新しいシステムに組み込まれるとさえ予想している。

 ヘロは7月18日のDefense Newsとのインタビューで、「スカイボーグプログラムは終わりに近づいている」と語った。「他のプログラムに姿を変えていくだろう」。

 ボーイング・ディフェンス関係者は、MQ-28 ゴーストバットGhost Bat(ATS、Airpower Teaming System)としてオーストラリア空軍が実証した忠実なるウィングマンLoyal Wingmanプなど、確立ずみプラットフォームでの有人-無人チーミング作業に触れた。ボーイングは、海軍向け自律型給油ドローンであるMQ-25スティングレイも製造している。

 ボーイング・ディフェンス・スペース・アンド・セキュリティの最高責任者テッド・コルバートTed Colbertは、同社関係者がRIATで自律無人飛行チーム編成について顧客と話していると述べた。この市場が大きな関心を集めており、今後数年間で重要な市場となると述べた。

 コルバートは、7月17日にロンドンでの記者懇談会で、「当社は、自律性とATSの未来に向け、一生懸命努力しています」と述べた。これらのプログラムで、「従来型の物理的プラットフォームを前進させるだけでなく、接続性、分析、人工知能の観点で優れた技術を統合し、世界各地のミッションのニーズをサポートし、あらゆる教訓を活用できる機会を提供します」と述べた。

 コルバートによると、ボーイングは、無人機チーム編成コンセプトは「ブランドにとらわれない」と考えており、ボーイングだけのプログラムにしないという。

 ボーイングには独自のエンジニアリング、研究開発、自律技術の専門知識があるが、可能な限り他の組織と提携するとコルバートは言う。「技術の世界で勝つには、パートナーシップを組むことです。自社を補完できる仲間を見つけ、組み合わせて前進するのです」。

 

 

ボーイングは2020年5月5日、オーストラリア空軍向けの無人航空機「Airpower Teaming System」初号機をロールアウトした。(Boeing)

 

 

空軍の空中給油機計画で主要企業2社が争う中、自律性もセールスポイントとして浮上している。

 エアバスは7月19日、A330マルチロールタンカー輸送機(空軍のKC-Yブリッジタンカー採用を期待するロッキード・マーチンLMXT空中給油タンカーのベース機)が、自動空中給油ブームの昼間運用で認証を受けたと発表した。またエアバスは、自律給油と編隊飛行へ道を開く技術を生み出すため実証機を打ち上げたと発表した。

これに対し、KC-46Aペガサスタンカーを製造中のボーイング社は、同日のうちにペガサスが飛行テストで自律ブーム空中能力を実施したと声明発表した。空軍はブリッジタンカー構想を見送り、KC-46の追加調達を検討しているが、ロッキードは競争のチャンスを望んでいる。

 また、自律型市場に目を向けているのは航空会社だけではない。自律型システムに組み込む技術を製造する企業も、自社技術をアピールした。

 7月18日、ファーンボロで行われたDefense Newsとのインタビューで、レオナルドDRSを率いるウィリアム・リンWilliam Lynnは、同社の統合センシング機能が自律性の中核だと語った。センサーが、統合された方法で組み合わせられないデータや信号を持ち込めば、無人機は信頼性の高い動作ができなくなると、リンは言う。

 「戦車や陸上車両をすべて自律的に動作させるためには、360度全体を見渡し、統合的に処理する能力が必要となります」とリン。「各陸上車両を自律運用するためには、自分の世界を見て、地形を理解し、友軍と敵軍の位置を把握する能力が必要です。すべてが断片的に入ってくるのでは、戦車を走らせることはできません」。

 レオナルドDRSは、主に米軍を相手にする中堅防衛エレクトロニクス企業で、イタリア防衛企業レオナルドSPAの米国子会社だ。

 また、自律性のコンセプトは進化しており、議論は運用問題へ移行している。戦闘状況下でパイロットが無人ウィングマンをどのように管理するかなどだ。

 英国空軍のF-35パイロットであるジム・ベック准将Air Commodore Jim Beckは、7月19日にファーンボローでのパネルディスカッションで、戦闘中にUAVウィングマンを追加してもパイロットの注意力を奪うことはないだろうと述べている。

 「ドローン・ウィングマンがF-35より自律性が劣っていい理由はありません」とベック准将は述べた。「人間に判断を委ねなくてよいアーキテクチャを設計できます。F-35はすでにその域に達しています」。■

 

Future of autonomous flight comes into focus at Farnborough Airshow

By Stephen Losey

 Jul 23, 02:13 AM

 

2021年1月22日金曜日

注目の機体 ジェネラルアトミックスのステルス無人機アヴェンジャーがロッキードのリージョンポッド搭載で敵ステルス機を探知、排除する可能性。忠実なるウィングマンの一例となりそう。

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A General Atomics Avenger drone carrying a Lockheed Martin Legion Pod.

GA-ASI

 

 

ェネラルアトミックスが自社のアヴェンジャー無人機にロッキード・マーティンのリージョンポッドLegion Podを装着し飛行テストを実施した。リージョンポッドは赤外線探知追尾センサー(IRST)を搭載し、遠距離の探知追尾に加え、その他各種センサー装備も搭載可能だ。リージョンポッドの搭載でアヴェンジャーは「忠実なるウィングマン」となり、単独または他の無人機との自律飛行も可能となる。

 

ジェネラルアトミックスの航空機システム部門GS-ASIがフライトテスト実施を2021年1月15日に発表したが、実際の時期・場所は明らかにしていない。フライトは90分間でアヴェンジャー主翼下のパイロンでポッドを搭載した。GA-ASIはロッキード・マーティンとの共同作業は「コンセプトから飛行まで」三ヶ月未満で実施できたという。

 

GA-ASI

フライトテストでロッキード・マーティン製リージョンポッドを搭載したジェネラルアトミックスのアヴェンジャー無人機。

 

 

「今回の飛行実証でアヴェンジャーRPA(遠隔操縦機)は迅速反応性能を示した」とGA-ASI副社長戦略開発担当J.R.レイドが報道資料で述べている。「アヴェンジャーはソフトウェア、ハードウェアでセンサーを統合し必要とされる性能を発揮できる偉大な機体になった」

 

ロッキード・マーティンのミサイル火器管制装備開発部門で固定翼センサー事業を担当するケネン・ネルソンは「アヴェンジャーRPAへのリージョンポッド搭載でリージョンポッドシステムの柔軟対応能力の一例となり、戦闘機から無人機まで対象に防御機能を改めて実証できた」とコメントしている。

 

リージョンポッドのアヴェンジャー搭載が両社の独自企画なのか発注元の要望に沿うものかも不明だ。1月6日、GA-ASIから別の発表があり、空軍が改装アヴェンジャー2機を借り上げ、スカイボーグ事業の代理機にするとあった。

 

この2機は「改良型データリンクとスカイボーグ・システム・デザインエージェント(SDA)の中核ソフトウェア含むペイロード」を搭載すると同社は発表。「両機は2021年2022年にわたり各種試験に投入され、有人機からアヴェンジャーを操作し、有人・無人機間でデータ情報を交換する」とある。

 

スカイボーグは空軍研究本部(AFRL)が統括し、人工知能(AI)による「忠実なるウィングマン」無人機の制御に加え、完全自律運用無人戦闘航空機(UCAV)の実現を最終的にめざす。

 

2020年12月にGA-ASIはボーイングクレイトスと並び個別契約交付を受け、スカイボーグシステム搭載新型試作無人機を開発する。空軍が昨年公表した映像の無人機モデルは機首にIRSTセンサーを搭載している。

 

同じく2020年12月に同社は国防高等研究プロジェクト庁(DARPA)が開発のソフトウェアをアヴェンジャーに搭載しフライトテストを実施したと発表していた。テストでは半自律飛行のアヴェンジャー5機と模擬空対空戦を行い、脅威対象の探査も行った。

 

アヴェンジャーは機内兵装庫で空対空兵器が運用でき、リージョンポッドも搭載すれば空対空戦用機材になる。ポッドにはデータリンクが付き、敵機情報を有人・無人機に伝える。IRST21センサーは標的情報の発信も可能で、IRST21搭載機が複数あれば三角測量で正確に把握でき、忠実なるウィングマンや自律飛行無人機の仕事を助ける。

 

IRSTはパッシブ方式なので敵機は探知されていることに気づけない。同時にIRST運用機の存在、位置を示さない。レーダーに代わる手段として電子ジャミング環境でも敵機探知が可能となり、ステルス機材やミサイルのレーダー波回避機能にも影響を受けない。

 

リージョンポッドはモジュラー方式のオープンアーキテクチャー構造なので性能の追加が可能だ。

 

LOCKHEED MARTIN

ロッキード・マーティンはリージョンポッドの性能を紹介している。 

 

以上まとめれば、リージョンポッドのアヴェンジャー搭載で新しい可能性が広がることになる。また空軍が期待するスカイボーグ性能の一端がわかる。

 

ステルス、ネットワーク化無人機にIRSTを搭載すれば敵陣営の高性能ステルス機も脅威に感じるようになる。■

 

この記事は以下を再構成したものです。

 

General Atomics' Stealthy Avenger Drone Flies With Infrared Search And Track Pod

BY JOSEPH TREVITHICK JANUARY 15, 2021