美国海军正致力于通过应用先进人工智能技术,提升激光武器系统(LWS)对无人自主系统(UAS)的防御能力。该研究项目由海军研究院(NPS)主导,重点关注激光武器跟踪系统的自动化改造以应对无人机群的威胁。
传统激光武器操作流程包含目标识别、姿态估计、精确瞄准点选择等多道人工干预环节。随着无人机数量持续增长,特别是低成本集群的战术应用,传统防御体系面临效率瓶颈——相较于常规导弹防御系统,激光武器在应对多目标时存在显著响应延迟。研究团队通过引入人工智能算法,旨在优化目标处理流程并提升整体作战效率。
当前人工智能系统已实现以下自动化功能:目标分类、飞行姿态解析、瞄准点选择及动态追踪补偿。针对无人机机动特性带来的挑战,系统通过机器学习算法持续优化激光束参数,确保在复杂环境下的持续有效照射。实验数据显示,该技术可显著缩短目标捕获时间并提高命中率。
项目取得的关键进展包括构建两套训练数据集:第一套包含10万帧合成无人机影像,第二套由海军研究院高能激光控制研究测试台(HBCRT)采集的77077帧实测数据。这些数据用于训练神经网络模型,重点提升系统对无人机飞行姿态的识别精度及脆弱部位判定能力。
HBCRT系统通过万向节式安装的30厘米口径跟踪望远镜与中波红外(MWIR)传感器阵列,模拟完整的激光武器系统。该测试平台采用MWIR传感器进行热信号追踪,配合望远镜完成激光束精确导向。目前系统已实现半自主运行模式,操作人员仅需监控系统状态,无需直接操控跟踪过程,从而降低人力成本并提升响应速度。
后续研究计划包括开展实地测试与海军高能激光远征系统(HELEX)的协同测试。项目负责人表示,基于人工智能的自动化技术已通过初步验证,预计未来三年内可实现工程化部署。这种人工智能赋能的定向能防御体系,为应对新兴无人机威胁提供了具备成本优势的解决方案。
(天津津航技术物理研究所 杨茗)
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