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Drone XQ-58A Valkyrie: algoritmi di AI dell’US Air Force Research Laboratory pilotano l’UAV stealth della Kratos

@ US Air Force, Kratos Defence

Come abbiamo scritto più volte, per ridurre il rischio per gli equipaggi di volo sono in corso sviluppi per l’integrazione delle loro attività con droni con capacità di intelligenza artificiale. Lo scorso 25 luglio 2023, in questo ambito, l’US Air Force Research Laboratory (AFRL) ha condotto con successo una sortita di tre ore, il primo volo in assoluto, a dimostrazione della capacità di agenti di intelligenza artificiale (algoritmi) di controllare un aereo a reazione senza equipaggio, il drone XQ-58A Valkyrie.

Il reparto di collaudo ha eseguito il volo nell’aerea di test e addestramento della base aerea di Eglin. Il volo è stato il culmine dei due anni precedenti di collaborazione iniziata con il programma Skyborg Vanguard.

La missione ha dimostrato un quadro di sicurezza multistrato su un velivolo senza equipaggio pilotato da algoritmi di AI/ML (Artificial Intelligence e Machine Learning) e ha dimostrato che un agente AI/ML può risolvere problemi tatticamente rilevanti durante le operazioni aeree“, ha affermato il Colonnello Tucker Hamilton, capo, AI Test e Operazioni, per l’US Air Force. “Questa sortita attesta ufficialmente la capacità di sviluppare agenti AI/ML che potranno eseguire attività aria-aria e aria-superficie immediatamente trasferibili al programma CCA“.

Gli algoritmi sono stati sviluppati dal team Autonomous Air Combat Operations (AACO) dell’AFRL. Gli algoritmi sono maturati durante milioni di ore in eventi di simulazione, sortite sul velivolo X-62 VISTA, eventi Hardware-in-the-Loop con l’XQ-58A e operazioni di test a terra, come illustrato nel video sottostante.

AACO ha adottato un approccio su più fronti per i test di volo senza equipaggio dell’intelligenza artificiale con apprendimento automatico e ha raggiunto gli obiettivi di sperimentazione operativa utilizzando una combinazione di calcolo ad alte prestazioni, modellazione e simulazione e test hardware per addestrare un agente di intelligenza artificiale a far volare in sicurezza l’aereo senza equipaggio XQ-58“, ha affermato il responsabile del programma AACO, il dott. Terry Wilson.

L’intelligenza artificiale sarà un elemento fondamentale per i futuri combattimenti e per la velocità con cui dovremo comprendere il quadro operativo e prendere decisioni“, ha affermato il Brig. Gen. Scott Cain, Comandante dell’AFRL. “AI, operazioni autonome e teaming uomo-macchina continuano ad evolversi a un ritmo senza precedenti e abbiamo bisogno degli sforzi coordinati del nostro governo, del mondo accademico e dei partner industriali per tenere il passo“.

Il drone XQ-58A Valkyrie

Il drone XQ-58A Valkyrie, sviluppato dalla Kratos Defence Security Solutions, è un UAV stealth sperimentale a basso costo con un raggio di combattimento impressionante di circa 4800 chilometri ed un carico utile di 272 Kg, costruito per il programma Low-Cost Attritable Strike Demonstrator dell’Aeronautica Militare degli Stati Uniti, nell’ambito del portafoglio di progetti Low-Cost Attritable Aircraft Technology (LCAAT) del laboratorio di ricerca US Air Force Research Laboratory.

Sostanzialmente il progetto LCAAT è stato istituito per studiare come interrompere la crescente traiettoria dei costi degli aerei pilotati e tatticamente rilevanti e per fornire così una scorta di droni gregari “spendibili e a basso costo” agli aerei da combattimento con equipaggio.

L’aereo potrebbe essere pilotato singolarmente o come “Loyal Wingman” al fianco di aerei convenzionali con equipaggio. L’XQ-58A è il primo esempio di una classe di UAV definita dai bassi costi di approvvigionamento ed operativi e che ha completato il suo primo volo il 5 marzo 2019 e il secondo volo l’11 giugno 2019 a Yuma Proving Ground, in Arizona.

Al momento quattro velivoli sono stati acquistati dalla US Air Force e dalla US Navy, due esemplari per forza armata, per condurre i primi test di sviluppo per i rispettivi programmi Collaborative Combat Aircraft, noto anche come “Loyal Wingman” e PAACK – Penetrating Affordable Autonomous Collaborative Killer.

In particolare l’XQ-58A Valkyrie è anche in grado di fornire supporto al combattimento indipendente dalla pista di un aeroporto. Ad oggi l’indipendenza dalla pista è ottenuta tramite un decollo assistito da un razzo ed un atterraggio con il paracadute. Il drone XQ-58A Valkyrie ha un design modulare ad architettura aperta inteso a consentire la rapida integrazione di vari sensori e altri sistemi e ha una comprovata capacità di utilizzo di eventuali armamenti dalla stiva interna ventrale.

Che Cos’è lo Skyborg?

Skyborg è una capacità incentrata sull’autonomia che consentirà all’US Air Force di operare e sostenere velivoli a basso costo e di squadra in grado di contrastare gli avversari con azioni rapide e decisive in ambienti altamente contestati. Il programma consentirà lo sviluppo di un’autonomia trasferibile ad una famiglia di velivoli senza pilota. Questa autonomia fornirà capacità di combattimento senza pari a livello di costi abbassando le barriere all’ingresso per l’industria e consentendo la continua innovazione hardware e software nell’acquisizione, messa in campo e sostegno dei sistemi di missione critici. Man mano che la tecnologia dell’autonomia maturerà, Skyborg porterà capacità all’avanguardia nel combattimento aereo a un ritmo più veloce e a costi inferiori.

Il programma del drone autonomo Skyborg dell’US Air Force Research Laboratory tende quindi a sviluppare un sistema di intelligenza artificiale capace di far funzionare autonomamente un prototipo di drone entro il 2021 e di poter far volare successivamente un vero aereo da caccia. Ma l’obiettivo più ampio è integrare questo sistema in diversi aerei senza pilota per trasformarli in “copiloti digitali” a supporto alle piattaforme tradizionali con equipaggio, con capacità semi-autonome controllate da un pilota in carne ed ossa o completamente autonome guidate da un’intelligenza artificiale.

I piloti militari riceveranno informazioni chiave sull’ambiente circostante quando i velivoli autonomi rileveranno potenziali minacce aeree e terrestri, determineranno la prossimità delle minacce, analizzeranno il pericolo imminente e identificheranno le opzioni adatte per colpire o eludere le minacce nemiche. Incorporati all’interno dei velivoli autonomi, algoritmi complessi di intelligenza artificiale e sensori all’avanguardia consentiranno, a questi velivoli Skyborg, di prendere decisioni autonomamente sulla base di regole di ingaggio stabilite però dai compagni di volo con equipaggio.

Su questo tema in particolar modo, la politica dell’US Air Force prevede che gli uomini siano sempre responsabili del processo decisionale finale sull’eventuale utilizzo degli armamenti, e di conseguenza Skyborg non sostituirà i piloti in carne ed ossa ma fornirà loro dati chiave per supportare le decisioni ed attuarle rapidamente. In questo modo, Skyborg fornirà ai wingmen con equipaggio una maggiore consapevolezza della situazione e una maggiore capacità di sopravvivenza durante le missioni di combattimento.

Immagini: US Air Force, Kratos Defence

Redazione di Aviation Report: Dalla redazione di Aviation Report // From editorial staff

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