軍用直升機(jī)智能自主控制技術(shù)發(fā)展研究

呂少杰 楊巖 韓振飛

摘要：軍用直升機(jī)是在低空、超低空?qǐng)?zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的飛行器，隨著戰(zhàn)場(chǎng)威脅的不斷升級(jí)和低空環(huán)境的日益復(fù)雜，對(duì)直升機(jī)的任務(wù)性能需求不斷提升。本文從軍用直升機(jī)的使用需求分析出發(fā)，結(jié)合直升機(jī)飛控系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)，論證了發(fā)展智能自主控制技術(shù)的必要性，對(duì)當(dāng)前智能自主飛行控制技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和智能化應(yīng)用情況進(jìn)行了分析?？紤]當(dāng)前技術(shù)基礎(chǔ)，區(qū)分近期和遠(yuǎn)期目標(biāo)，對(duì)智能自主控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望，提出了初步思路，為后續(xù)該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：直升機(jī)；飛行控制；人工智能；雙模式控制；人機(jī)融合

中圖分類號(hào)：V249.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.10.006

飛行員對(duì)軍用直升機(jī)的操縱包括飛行操控和任務(wù)載荷操縱，隨著對(duì)現(xiàn)代軍用直升機(jī)飛行品質(zhì)和任務(wù)效能要求的日益提高，直升機(jī)的飛行控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展，飛行控制系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了增穩(wěn)裝置—控制增穩(wěn)—電傳操縱/主動(dòng)控制，直至光傳操縱和綜合控制階段，并與航電、火控、發(fā)動(dòng)機(jī)等系統(tǒng)交聯(lián)實(shí)現(xiàn)一體化控制與管理，大大改善了現(xiàn)代直升機(jī)的飛行品質(zhì)[1]。無(wú)人直升機(jī)通過(guò)運(yùn)用經(jīng)典控制理論或現(xiàn)代控制方法，解決了無(wú)人直升機(jī)自動(dòng)控制問(wèn)題，無(wú)人直升機(jī)具備了超視距飛行控制能力，可按預(yù)定航線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程飛行、自動(dòng)起飛、自動(dòng)返航和自動(dòng)著陸/著艦，部分先進(jìn)裝備還具備故障診斷/隔離、自動(dòng)航線規(guī)劃等功能，自主控制能力達(dá)到了美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室定義的自主控制等級(jí)（ACL）中4級(jí)水平。然而，直升機(jī)由于本身結(jié)構(gòu)和使用條件等問(wèn)題，事故率仍遠(yuǎn)高于固定翼飛機(jī)，軍用直升機(jī)在激烈對(duì)抗條件下，飛行員既需要負(fù)責(zé)飛行駕駛，又需要進(jìn)行有效的信息處理和判斷以及武器發(fā)射，工作負(fù)荷較高，這種情況下如果仍然單純依賴于駕駛員，駕駛員將耗費(fèi)大量的精力著重于操縱飛機(jī)而不是完成任務(wù)，直接導(dǎo)致任務(wù)完成能力急劇下降。

人工智能是研究與開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能與人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器[2-3]。智能技術(shù)不僅可以提升直升機(jī)飛行控制的性能水平和智能化程度，減輕飛行員的操縱、決策負(fù)擔(dān)，同時(shí)還是提高直升機(jī)任務(wù)能力和安全性水平的有效途徑。本文以智能飛行控制技術(shù)為突破口，對(duì)直升機(jī)智能自主控制技術(shù)需求、發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)展望進(jìn)行了分析。

1直升機(jī)智能自主控制技術(shù)的需求分析

（1）提高直升機(jī)任務(wù)效能

軍用直升機(jī)作戰(zhàn)以低空、近距為主要特點(diǎn)，低空和超低空氣象條件復(fù)雜、障礙密集、火力威脅嚴(yán)重，提高直升機(jī)的安全性和完成任務(wù)的能力，越來(lái)越多的偵察探測(cè)和傳感設(shè)備裝備在了直升機(jī)上，顯著提高了情報(bào)偵察和周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的收集能力，但面對(duì)海量、多源、復(fù)雜且快速增長(zhǎng)的信息數(shù)據(jù)，直接起到監(jiān)督、管理和控制作用的飛行員，需要在超強(qiáng)工作強(qiáng)度下，既要駕駛直升機(jī)，又要面臨障礙物和各種威脅時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，同時(shí)快速操縱光電探測(cè)、雷達(dá)探測(cè)、武器、自衛(wèi)干擾等任務(wù)載荷完成目標(biāo)偵察/信息捕獲及目標(biāo)打擊任務(wù)，操縱負(fù)擔(dān)明顯過(guò)重。通過(guò)發(fā)展智能化飛行控制能力，進(jìn)一步簡(jiǎn)化人工操縱，輔助飛行員進(jìn)行任務(wù)決策，降低飛行員工作負(fù)荷，最終實(shí)現(xiàn)飛行的無(wú)憂操縱，從而提高直升機(jī)任務(wù)效能。

（2）提升直升機(jī)安全性水平

在20世紀(jì)末，美國(guó)在10年間的直升機(jī)事故率約為13.21次/10萬(wàn)飛行小時(shí)，這一數(shù)據(jù)大約為固定翼飛機(jī)的2～3倍。除裝備故障原因外，主要是直升機(jī)可完成固定翼飛機(jī)不能完成的非標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)，在超低空、復(fù)雜地形下執(zhí)行任務(wù)，易遭遇云霧煙雨使飛行員喪失能見(jiàn)度，發(fā)生撞擊帶電的導(dǎo)線、樹(shù)木、建筑物、堤壩等，易遭遇不可控制的下降氣流，使直升機(jī)損失航線高度，造成機(jī)體撞地、旋翼撞地或尾槳撞山；易碰上復(fù)雜氣象而使旋翼結(jié)冰，造成直升機(jī)墜毀。

在目前直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)中，具有一定的飛行邊界保護(hù)功能，包括姿態(tài)角限制、最大速度限制、過(guò)載限制、高度保護(hù)等。直升機(jī)飛行狀態(tài)進(jìn)入邊界限制范圍，系統(tǒng)會(huì)告警并自動(dòng)進(jìn)行飛行邊界保護(hù)，使直升機(jī)飛行狀態(tài)保持在規(guī)定的飛行邊界內(nèi)。隨著飛控系統(tǒng)智能化能力的不斷提高，可以將更加復(fù)雜的飛行安全保護(hù)功能融入飛控系統(tǒng)，一旦進(jìn)入限制范圍，系統(tǒng)告警并自動(dòng)退出操縱以改出該飛行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高等級(jí)的飛行安全保護(hù)。

（3）拓展直升機(jī)飛控系統(tǒng)的適用范圍

直升機(jī)飛控計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度快，可以處理復(fù)雜的計(jì)算，但是飛行控制算法及控制率考慮那些在設(shè)計(jì)階段就指定好的、被認(rèn)為關(guān)鍵的、可以量化的變量，對(duì)于出現(xiàn)的突發(fā)狀況或者設(shè)計(jì)之初未納入考慮范圍的狀況卻往往束手無(wú)策。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境瞬息萬(wàn)變，直升機(jī)的飛行狀態(tài)可能由于態(tài)勢(shì)變化、突發(fā)威脅或者是特情狀態(tài)等原因而發(fā)生改變，導(dǎo)致預(yù)先設(shè)定的飛行規(guī)則無(wú)法正常使用。采用具有認(rèn)知能力、自學(xué)習(xí)能力的直升機(jī)智能操控方法，通過(guò)有效的飛行數(shù)據(jù)，進(jìn)行操控技術(shù)的自學(xué)習(xí)、自升級(jí)，可不斷拓展直升機(jī)飛控系統(tǒng)的適用范圍，面對(duì)突發(fā)狀況時(shí)，產(chǎn)生具有高置信度的操縱指令。

2智能自主飛行控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

智能自主控制是指具備感知、學(xué)習(xí)、推理、認(rèn)知、執(zhí)行、演化等類人行為屬性的自主控制。通過(guò)引入智能技術(shù)，在感知、決策、操控等方面賦予飛行器類人行為屬性，可顯著提升其執(zhí)行任務(wù)的自主能力。近年來(lái)，軍用直升機(jī)自主水平不斷提高，但仍需飛行員參與飛行控制，無(wú)人直升機(jī)已經(jīng)具備了一定的自主飛行能力，但是距離完全自主執(zhí)行作戰(zhàn)等復(fù)雜任務(wù)仍有較大差距。

2.1持續(xù)升級(jí)直升機(jī)的自主控制能力

當(dāng)前直升機(jī)面臨的戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域的飛行環(huán)境更加復(fù)雜。這種狀態(tài)下，如果仍然單純依賴于飛行員，飛行員將耗費(fèi)大量的精力著重于操縱飛機(jī)而不是完成任務(wù)，直接導(dǎo)致任務(wù)完成能力急劇下降。目前，有人直升機(jī)平臺(tái)上雖實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛功能，但僅限于穩(wěn)定航行階段，仍不具備自主飛行能力。

2013年起，為大幅降低飛行員操縱負(fù)擔(dān)，提升執(zhí)行任務(wù)的靈活性，美國(guó)西科斯基公司開(kāi)始將無(wú)人自主控制技術(shù)和有人直升機(jī)平臺(tái)進(jìn)行融合，開(kāi)發(fā)了“矩陣技術(shù)”和可選有人駕駛飛行器（optionally piloted vehicle， OPV）控制系[4]，以UH-60MU為驗(yàn)證機(jī)，升級(jí)了自主任務(wù)管理系統(tǒng)，使其具備有人操縱、有人自主飛行和無(wú)人駕駛之間自由切換功能，其中有人自主模式，直升機(jī)進(jìn)行自主飛行，飛行員主要進(jìn)行任務(wù)載荷操作[5-6]。在這種駕駛模式下，相當(dāng)于增加了一名“虛擬”飛行員，根據(jù)飛行員的目標(biāo)級(jí)指令自主駕駛直升機(jī)完成飛行。飛行員可通過(guò)人工操縱退出有人自主模式，切換到有人駕駛模式。加裝OPV系統(tǒng)的直升機(jī)可執(zhí)行并提升自動(dòng)起降、障礙物規(guī)避、著陸區(qū)自動(dòng)選擇、地形跟蹤飛行等補(bǔ)給任務(wù)，美國(guó)陸軍計(jì)劃在2025年以前將該技術(shù)大量應(yīng)用于現(xiàn)役直升機(jī)，其下一代高速直升機(jī)V-280、傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)SB-1、共軸剛性旋翼直升機(jī)均在開(kāi)展無(wú)人自主飛行能力測(cè)試。

歐直公司利用EC-145直升機(jī)也成功完成了有人/無(wú)人雙?？刂频臒o(wú)人演示驗(yàn)證飛行，EC-145通過(guò)將一個(gè)OPV黑盒子植入原有的航電系統(tǒng)獲得雙?？刂乒δ?，有人駕駛模式和無(wú)人駕駛模式可以在幾分鐘內(nèi)完成切換。美國(guó)極光公司對(duì)UH-1H直升機(jī)進(jìn)行了可選有人駕駛加改裝，使其能夠在一名飛行員的監(jiān)督和控制下進(jìn)行無(wú)人飛行試驗(yàn)，并被重命名為AEH-1（自主能力H-1）。AEH-1首先取得了FAA試驗(yàn)類別下的研究及開(kāi)發(fā)飛行試航性認(rèn)證[7]，隨后根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）的8130.34條令取得了可選有人駕駛飛行器試驗(yàn)適航性認(rèn)證。

有人駕駛直升機(jī)通過(guò)OPV系統(tǒng)將人與機(jī)器進(jìn)行初步融合，發(fā)揮人和機(jī)器各自最擅長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。飛控系統(tǒng)運(yùn)行速度快，可以處理執(zhí)行較為底層的事務(wù)性操縱任務(wù)且精度較高，如保持高精度懸停、遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)等非常消耗飛行員精力，利用有人自主模式非常容易完成且精度高。飛行員作為任務(wù)管理者在更高層面監(jiān)督任務(wù)執(zhí)行，專注于作戰(zhàn)任務(wù)而非飛行任務(wù)，執(zhí)行任務(wù)規(guī)劃、戰(zhàn)術(shù)決策等機(jī)器不能很好處理的復(fù)雜問(wèn)題，將飛行員從繁瑣的事務(wù)性操作中解放出來(lái)。另一方面有效降低了直升機(jī)編隊(duì)對(duì)于高級(jí)飛行員的需求，為直升機(jī)機(jī)組配置變革提供了可能，如遇部隊(duì)?wèi)?zhàn)情緊急、機(jī)組人員短缺的特殊情況，也可以臨時(shí)采用單人機(jī)組配置與“虛擬飛行員”配合以執(zhí)行特定任務(wù)。

2.2智能算法的應(yīng)用有待加強(qiáng)

高自主飛行控制能力是任務(wù)執(zhí)行的根本條件之一，直升機(jī)通過(guò)可選有人駕駛飛行器控制系統(tǒng)可具備預(yù)定航路飛行、自動(dòng)起飛、自動(dòng)返航和降落的基本能力，但作戰(zhàn)中更需要障礙規(guī)避、故障隔離/重構(gòu)、火飛發(fā)一體控制、自動(dòng)航路規(guī)劃及重規(guī)劃等智能控制能力，保障任務(wù)順利進(jìn)行。

與人工智能爆發(fā)式發(fā)展相對(duì)應(yīng)的是軍事智能化，已成為世界軍事強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)奪的新高地，美軍認(rèn)為人工智能技術(shù)的應(yīng)用在減少戰(zhàn)爭(zhēng)資源投入的同時(shí)能大幅提高作戰(zhàn)效率，自2013年開(kāi)始發(fā)布了多項(xiàng)人工智能計(jì)劃，加緊了對(duì)人工智能的開(kāi)發(fā)，人工智能飛行員阿爾法AI多次擊敗了美國(guó)空軍戰(zhàn)術(shù)專家駕駛的模擬戰(zhàn)機(jī)；俄羅斯批準(zhǔn)執(zhí)行了《2025年前發(fā)展軍事科學(xué)綜合體構(gòu)想》，強(qiáng)調(diào)人工智能系統(tǒng)不久將成為決勝未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的關(guān)鍵因素，提出要注重武器裝備的智能化升級(jí)改造；日本將人工智能劃為國(guó)家增長(zhǎng)戰(zhàn)略的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域等。

目前，國(guó)內(nèi)外深度學(xué)習(xí)、AI芯片、大數(shù)據(jù)分析等人工智能技術(shù)發(fā)展迅猛，先進(jìn)算法和芯片可顯著提升任務(wù)規(guī)劃、綜合態(tài)勢(shì)判斷、協(xié)同指揮、輔助決策、人機(jī)交互等方面的能力[8-10]。目前，國(guó)外直升機(jī)系統(tǒng)智能化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了基于機(jī)器視覺(jué)、深度學(xué)習(xí)的綜合輔助決策階段，對(duì)輔助駕駛員解決直升機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的威脅感知與規(guī)避、盲降等問(wèn)題發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但距離完全由機(jī)器執(zhí)行如無(wú)人化作戰(zhàn)等復(fù)雜任務(wù)仍有較大差距[10-14]。

3發(fā)展展望

美軍認(rèn)為，人工智能未來(lái)會(huì)像航空航天、核、網(wǎng)絡(luò)、生物技術(shù)一樣，成為深刻影響國(guó)家安全的革命性技術(shù)。事實(shí)上，目前人工智能已顯現(xiàn)出巨大的軍事應(yīng)用前景和影響力，成為大國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略前沿。美國(guó)于2015年提出人工智能是“第三次抵消戰(zhàn)略”關(guān)注重點(diǎn)，并明確自主學(xué)習(xí)、輔助決策、增強(qiáng)人體機(jī)能、人機(jī)編組和網(wǎng)絡(luò)化半自主武器是美軍人工智能五大發(fā)展方向，同時(shí)積極探索人工智能技術(shù)在情報(bào)、網(wǎng)電對(duì)抗、自主系統(tǒng)、人機(jī)協(xié)同/無(wú)人集群等領(lǐng)域的軍事應(yīng)用。

在直升機(jī)領(lǐng)域，呈現(xiàn)直升機(jī)單體智能和有人/無(wú)人群體智能迭代發(fā)展、齊頭并進(jìn)局面。目前，國(guó)外發(fā)展直升機(jī)系統(tǒng)智能化技術(shù)的同時(shí)，通過(guò)研發(fā)大規(guī)模有人/無(wú)人直升機(jī)群體作戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)直升機(jī)作戰(zhàn)智能體系，形成大規(guī)模直升機(jī)群體作戰(zhàn)智能認(rèn)知決策體系，目的是加快了直升機(jī)裝備作戰(zhàn)過(guò)程中“觀察（O）-判斷（O）-決策（D）-指示（A）”循環(huán)過(guò)程。如俄羅斯宣布的“戰(zhàn)斗直升機(jī)機(jī)隊(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃”主要目的是用人工智能嵌入直升機(jī)裝備體系，并以大規(guī)模直升機(jī)群體作戰(zhàn)為戰(zhàn)術(shù)，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)、高效、順暢的人機(jī)融合，提升戰(zhàn)場(chǎng)決策效率。但智能技術(shù)在直升機(jī)控制系統(tǒng)以及機(jī)載設(shè)備中尚未得到廣泛的應(yīng)用，未來(lái)可能在以下方面取得進(jìn)展。

3.1混合增強(qiáng)智能操控技術(shù)

直升機(jī)對(duì)操縱動(dòng)作的反應(yīng)比一般飛機(jī)遲緩，實(shí)際任務(wù)環(huán)境大量的不確定性高，而目前在航空飛行控制領(lǐng)域，高度智能化的控制系統(tǒng)尚未成熟，導(dǎo)致了目前的控制系統(tǒng)并不能完全取代飛行員的作用，同時(shí)在復(fù)雜未知?jiǎng)討B(tài)對(duì)抗環(huán)境下，以及操控規(guī)則不完備情形下，可能無(wú)法快速完成正確的操縱決策，短期內(nèi)針對(duì)智能飛行控制技術(shù)的研究可以將重點(diǎn)著眼于人機(jī)混合增強(qiáng)智能操控技術(shù)，通過(guò)人和機(jī)器的混合增強(qiáng)來(lái)補(bǔ)充智能化程度的不足，將人的作用或者人的認(rèn)知模型以及學(xué)習(xí)系統(tǒng)加入到直升機(jī)自主操縱系統(tǒng)中，形成飛行員和強(qiáng)化學(xué)習(xí)飛控系統(tǒng)融合的混合增強(qiáng)智能操控系統(tǒng)，如圖1所示。

人類面對(duì)多源、復(fù)雜、異構(gòu)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)，其認(rèn)知能力和決策能力，相對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)是高級(jí)智能，機(jī)器在作戰(zhàn)過(guò)程中通過(guò)人類優(yōu)化的操控決策來(lái)進(jìn)行持續(xù)增強(qiáng)學(xué)習(xí)，將能形成更優(yōu)的機(jī)器智能操控和決策。而在另一方面，由于在直升機(jī)特情狀態(tài)或作戰(zhàn)狀態(tài)下，飛行員需要處理海量的外部數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，其生理如果達(dá)到極限或心理方面的任何異常，都會(huì)造成認(rèn)知速度和處理能力跟不上戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和變化的節(jié)奏，引發(fā)直升機(jī)操縱安全問(wèn)題，降低作戰(zhàn)效能。通過(guò)特情和作戰(zhàn)訓(xùn)練場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，混合增強(qiáng)智能操控技術(shù)對(duì)飛行員和強(qiáng)化學(xué)習(xí)飛控系統(tǒng)進(jìn)行互相增強(qiáng)學(xué)習(xí)，將能同步提高飛行員的不同狀態(tài)下的操控水平和直升機(jī)自主控制的智能水平。使用機(jī)器智能增強(qiáng)訓(xùn)練飛行員，同時(shí)輔助飛行員實(shí)時(shí)、高效、科學(xué)地進(jìn)行操縱和決策，通過(guò)機(jī)器智能輔助降低反應(yīng)時(shí)間，提高執(zhí)行任務(wù)準(zhǔn)確度。

3.2智能自主決策技術(shù)

感知態(tài)勢(shì)和對(duì)手威脅，并做出決策與判斷是進(jìn)行飛行操縱的基礎(chǔ)的前提，飛行控制系統(tǒng)則是決策之后的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。自主決策系統(tǒng)是廣義的控制系統(tǒng)，包含了飛行控制系統(tǒng)，是智能控制系統(tǒng)發(fā)展的終極目標(biāo)。相對(duì)之下，無(wú)人直升機(jī)的發(fā)展對(duì)于智能自主決策技術(shù)的需求更為強(qiáng)烈。

實(shí)現(xiàn)自主決策的前提是分類先進(jìn)智能算法（如自主深度學(xué)習(xí)、類腦計(jì)算等）的應(yīng)用，“算法戰(zhàn)”成為奪取未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)、取得未戰(zhàn)先勝的重要途徑。智能自主決策是對(duì)信息整合加工，并產(chǎn)生選擇意圖的信息處理過(guò)程，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、對(duì)策論等方法自主或輔助飛行員進(jìn)行分析、規(guī)劃、推演、評(píng)估、選擇，達(dá)到有效增強(qiáng)決策的全面性和時(shí)效性目的的信息處理技術(shù)。直升機(jī)智能決策技術(shù)將針對(duì)直升機(jī)環(huán)境復(fù)雜、任務(wù)多樣等特點(diǎn)，通過(guò)構(gòu)建典型場(chǎng)景下的專家?guī)?、任?wù)樣本庫(kù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的任務(wù)規(guī)劃?rùn)C(jī)制等，實(shí)現(xiàn)智能化任務(wù)規(guī)劃。俄羅斯開(kāi)展研制直升機(jī)人工智能自動(dòng)攻擊系統(tǒng)，據(jù)透露，俄軍列裝的米-28N武裝直升機(jī)將配備先進(jìn)的人工智能自動(dòng)攻擊系統(tǒng)，可無(wú)需飛行員控制自主識(shí)別和攻擊目標(biāo)。這種機(jī)載偵察攻擊系統(tǒng)名為“電子武器操作員”，能夠自動(dòng)分析地面目標(biāo)并進(jìn)行敵我識(shí)別，確認(rèn)目標(biāo)后自行選擇和發(fā)射合適的機(jī)載武器實(shí)施打擊。該系統(tǒng)同時(shí)保留了“人在回路”的能力，飛行員可隨時(shí)中斷人工智能系統(tǒng)的任務(wù)進(jìn)程，確保其使用武器系統(tǒng)的最終決定權(quán)[15-17]。

隨著單平臺(tái)自主能力的提升，無(wú)人集群將成為重要發(fā)展方向，自主集群協(xié)同控制、直升機(jī)與陸海空天異構(gòu)平臺(tái)協(xié)同控制技術(shù)將實(shí)現(xiàn)多種不同性能的作戰(zhàn)平臺(tái)靈活組合，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測(cè)、干擾、打擊和打擊效果評(píng)估的一體化作戰(zhàn)，大大提升作戰(zhàn)能力。小精靈集群無(wú)人機(jī)系統(tǒng)如圖2所示。

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人系統(tǒng)逐步具備感知、調(diào)整、決策和執(zhí)行能力，能夠針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)整和選擇行動(dòng)方式，從自主“執(zhí)行”任務(wù)向自主“完成”任務(wù)轉(zhuǎn)變。

4結(jié)束語(yǔ)

直升機(jī)飛行控制從改善飛行品質(zhì)和減輕飛行員工作負(fù)荷的單一功能逐漸向改善和提高直升機(jī)平臺(tái)性能、提高任務(wù)效率方向發(fā)展[18-19]。本文從直升機(jī)的使用需求出發(fā)，論證了開(kāi)展智能自主控制技術(shù)研究的必要性，對(duì)該技術(shù)的最新發(fā)展及在智能算法方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析，結(jié)合智能算法的研究進(jìn)展，從近期和遠(yuǎn)期對(duì)智能自主飛行控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望，從混合增強(qiáng)智能操控技術(shù)入手，逐步實(shí)現(xiàn)更加廣義的自主控制（暨自主決策技術(shù)）。

本文是從未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和思路的角度提出了初步的想法，現(xiàn)階段應(yīng)盡快開(kāi)展相應(yīng)的理論算法研究和技術(shù)集成驗(yàn)證。

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作者簡(jiǎn)介

呂少杰（1983-）男，博士，工程師。主要研究方向：直升機(jī)飛行力學(xué)、航空裝備總體論證等。

Tel：010-66857553E-mail：aili-008@163.com

Research on the Development of Military Helicopter Intelligent and Autonomous Control Technology

Lyu Shaojie1，*，Yang Yan2，Han Zhenfei1

1. Army Aviation Research Institute，Beijing 100121，China

2. Aviation Equipment Bureau，Army Equipment Department，Beijing 100012，China

Abstract： Military helicopters perform combat mission at low-altitude and ultralow-altitude， with the coontinous escalation of the battlefield threats and the increasing complex of the low-altitude， the demand for helicopter mission performance continues to escalate.First， the military helicopters use requirements on intelligent control technology were analyzed， combined with technical characteristics of filght control system， the necessity of developing intelligent and autonomous flight control technology was demonstated， the current dynamic and intelligent application of flight control technology were analyzed. Finally， considering the current technical foundation， distinguishing short-term and long-term goals， the development of intelligent and autonomous control technology was prospected， preliminary ideas was put forward， the research result can provide consideration for the subsequent technical development.

Key Words： helicopter； flight control； artificial intelligence； dual mode control； man-machine interaction