一台設備整合通訊、反干擾、無人機攻擊,Phoenix 想成為美軍的「智慧型手機」
每個人手中的智慧型手機,其實都是一台整合了電話、相機、媒體播放器、網頁瀏覽器、衛星導航與各種先進功能的精密裝置。
至於在戰場上,由美國企業 NxGenComm 所研發的「Phoenix」,就是集結了傳訊、干擾器、無人機操控於一身,有望顛覆科技作戰樣貌的創新通訊設備。
AI、神經網路與 SDR 技術
在現代戰爭中,通訊干擾早就已經成為常態,尤其無人機領域更是如此。舉例來說,當今的烏克蘭戰場上,許多軍方車輛總搭載著密密麻麻的天線,用以干擾攻擊無人機的作戰任務,無線電通訊也充斥著混亂的電子干擾訊號。
即便美國軍方本來就擁有一套多樣化的系統,能夠應對戰場的複雜情況,但 Phoenix 則試圖利用單一解決方案,取代過去所有的類似系統。
就跟消費者所擁有的智慧型手機類似,Phoenix 系統的基礎源於軍用版 5G 通訊技術,但是在搭配軟體定義無線電(SDR)後,Phoenix 即跳脫了 5G 框架,成為可以輕鬆整合、操控各種軍事設備的整合型系統。
根據 NxGenComm 行銷總監 David Gross 的說法,起初公司只是在思考,如何運用 AI 與神經網路技術,提升 5G 系統的整體效能。
隨後,NxGenComm 決定導入軟體定義無線(SDR)技術,以幾乎無限的靈活性,讓 Phoenix 系統能夠於邊緣設備端,直接於作戰環境執行多種功能。
抵銷干擾訊號,維持穩定通訊
嚴格來說,Phoenix 在軍事領域俗稱的「殺傷網路(Kill Web)」體系中處於核心地位,它能夠監控所有感測器所輸入的資料,並直接指揮各項應對行動,包括真實的無人機打擊在內。
為了突顯 Phoenix 系統強大的指揮作戰能力,NxGenComm 近期於美國陸軍所舉辦的 Ivy Sting 軍事演習當中,實際展示了「搜尋並摧毀戰場訊號干擾器」的關鍵情境作戰。
在該次軍事演習中,NxGenComm 使用了一台體積只有筆記型電腦大小,重量僅 5.4 公斤的核心設備 Phoenix Enterprise,配合市售版的 5G 智慧型手機作為連線終端。
在 5G 手機跟 Phoenix 系統建立起通訊連結後,美國軍方就立即啟動訊號干擾器,釋放高斯雜訊(Gaussian noise)試圖切斷訊號,接著便是 Phoenix 大展身手的時刻。
David Gross 解釋,在發現訊號受到干擾後,Phoenix 首先執行的工作,就是透過獨立的射頻掃描,配合智慧型手機回傳的連線報告,偵測整體環境情況,並且分析干擾器的訊號特性。
緊接著,經過 AI 訓練足以抵抗干擾的 Phoenix 系統,就會開始即時調整自身所發射的訊號波形,抵消外部傳來的干擾,使整體通訊效能提升最高 40%。
鎖定干擾源位置,出動無人機打擊
只不過,單純減少訊號干擾以維持通訊,對於戰場環境遠遠不夠,軍事單位必須給予反制,這就意味著 Phoenix 系統接下來必須找出干擾源。
透過計算方向向量的方式,Phoenix 系統可以將干擾來源的搜尋範圍誤差,控制到僅僅 5 度以內,同時隨著未來技術的進步與迭代,該誤差還有機會降到 1 度以下。
戰場反干擾解決方案的最後一步,就是由 Phoenix 系統主動派出無人機,以內建軟體的「感測融合技術(sensor fusion)」,同步整合測向儀、攝影機及熱成像儀的數據,建立干擾源的完整圖像,並運用 AI 影像辨識出干擾設備的身分,接著於精確定位後,以其他手段加以處理。
David Gross 特別強調,無人機在搜尋目標並執行目視確認的過程中,儘管仍會持續受到訊號干擾,但 Phoenix 系統依然可以保持影像的穩定回傳。
對於軍方來說,由 Phoenix 系統所策動的干擾源反制方案,除了直接利用無人機摧毀干擾器外,也可以將座標轉發給其他單位實施攻擊。
此外,由於無人機所搭載的 Phoenix 系統軟體為本機運算,因此即使發動打擊的途中失去聯繫,它依然能精準執行任務,無論是單純確認目標並回傳數據,或是直接發動攻擊都不在話下。
消除人類猶豫,所有操作僅一分鐘
回顧開發 Phoenix 系統的過程,David Gross 表示,當 NxGenComm 開始跟眾多軍事作戰單位進行互動交流後,他們發現這些身處前線的官兵,最需要的東西終究是一套整合型的解決方案。
David Gross 說,即便只是一套 Phoenix 系統,就可以充當基地台、干擾器、通訊中繼站、無人機控制器、無線電測向儀,亦可作為誘餌引導敵方主動出擊,並於毫秒之內不斷切換自身所擔當的角色。
另一方面,擁有 AI 技術的 Phoenix 系統,還會主動適應並做出決策,以最貼近操作者意圖的方式執行任務,其機械化的運作速度,徹底消除人類在多種功能間切換所造成的瓶頸,比方說前述演習過程,從反干擾、定位干擾到打擊干擾,全部操作其實僅僅耗時 60 秒。
David Gross 強調,由於 Phoenix 系統定位於殺傷網路(Kill Web)的核心,所以能夠跟戰場上的邊緣設備進行通訊,進一步掌控與執行任務,甚至還能夠整合到小型無人機上,使 Phoenix 系統的優勢變得無所不在。
NxGenComm 期待,未來 Phoenix 系統將可以直接操控大量無人機群,執行各種飛行與導航任務,標記出戰場上所有無線電訊號發射源,繪製出一張資料地圖,即時且智慧的進行戰術應對,比方說干擾或鎖定目標,同時把資料回傳給人類指揮官。
至於 NxGenComm 另一種更遠大的構想,則是讓 Phoenix 系統成為「無人機力場」的核心,不只能用以偵測來襲的敵方無人機,還可以主動發射攔截機迅速反制。
技術雖然創新,採購仍有挑戰
在 Ivy Sting 軍事演習的示範中,Phoenix 系統獲得美國軍方的熱烈迴響,不過其後續可能將遭遇美軍常見的採購挑戰。
David Gross 解釋,以慣例而言,美國國防部通常喜歡將一套解決方案的不同部分,各自分開處理,如通訊、干擾或其他領域,各自都有分別的採購部門。
因此,即便 NxGenComm 的技術具備革命式創新,但公司仍是以提供「完整解決方案」為優先,並非只發展單一項目,這對於習慣分割式思考的客戶來說,若想體會其中的必要性與發展可能性,或許還需要更多時間。
David Gross 比喻,智慧型手機之所以能快速普及,主要是由於消費者原本就已經分別購買過手機、相機、音樂播放器等產品,所以他們能夠體會將所有功能整合於單一裝置的優勢;然而,當購買決策需要由不同部門的不同人員一起決定時,整個採購流程就會變得十分複雜。
新一代通訊應用的無窮潛力
無論如何,有能力不斷更新且持續學習的 AI,結合發展已久的軟體定義無線電(SDR)技術,使 Phoenix 這類足夠靈活、適應性強的通訊、反通訊解決方案,擁有近乎無限的發展空間。
因此,真正關鍵或許將會落在美國軍方,是否擁有跟先進技術一樣的靈活性與適應性,決心採購並充分發揮其無窮的應用潛力,讓新一代的通訊應用能夠在戰場上發光發亮。
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*本文開放合作夥伴轉載,參考資料:Forbes、NxGenComm,首圖來源:Flickr
(責任編輯:鄒家彥)