(DEFENCE SECURITY ASIA) — Penyelidik China dilaporkan telah membangunkan sistem kecerdasan buatan (AI) ringan yang mampu mengenal pasti pesawat pejuang halimunan simulasi menerusi imej inframerah, sekali gus meningkatkan keupayaan peluru berpandu pencari haba membezakan pesawat, suar haba dan umpan thermal ketika fasa akhir serangan.

Pelaksanaan perkakasan sistem itu merekodkan ketepatan pengelasan sasaran sebanyak 96.4 peratus, membuat keputusan dalam tempoh hanya 1.5 milisaat serta menggunakan kuasa 2.2 watt, membuktikan keseimbangan antara kelajuan pemprosesan, prestasi pengecaman dan penggunaan tenaga.

Kepentingan teknologi itu melangkaui peningkatan kuasa pengkomputeran kerana pengecaman sasaran yang ditempatkan terus di dalam peluru berpandu membolehkannya membuat keputusan secara kendiri selepas penderia memperoleh sasaran.

Keupayaan pemprosesan dalaman itu turut mengurangkan kebergantungan peluru berpandu terhadap pautan data, pemproses luaran atau komputer pesawat yang boleh terganggu akibat serangan elektronik, kesesakan rangkaian dan kelewatan komunikasi.

Teknologi halimunan radar mengurangkan tenaga elektromagnet yang dipantulkan menerusi reka bentuk badan, bahan penyerap radar, ruang senjata dalaman dan kawalan pancaran, namun tidak dapat menghapuskan haba daripada enjin serta pemanasan aerodinamik.

Kelemahan fizikal itu meninggalkan jejak inframerah yang semakin penting dalam pertempuran jarak dekat, khususnya apabila peluru berpandu telah menghampiri kedudukan yang membolehkan penderianya menghasilkan imej termal sasaran.

Peluru berpandu inframerah konvensional boleh dikelirukan oleh suar haba yang menghasilkan tenaga termal lebih terang, tetapi model China itu menganalisis bentuk serta taburan haba dan bukan sekadar mengejar objek paling panas.

Pendekatan tersebut berpotensi membantu pencari sasaran generasi akan datang membezakan corak haba berstruktur sesebuah pesawat daripada suar haba atau gangguan pertahanan lain yang hanya bertahan untuk tempoh singkat.

Sistem berkenaan dilatih dan dinilai menggunakan 3,245 imej inframerah yang dikumpulkan menerusi peralatan pengimbasan bawaan peluru berpandu, merangkumi model sasaran menyerupai F-22, F-35 serta sebuah peluru berkeliaran.

Perisian itu mencapai ketepatan pengecaman 97.1 peratus, manakala prestasi mengenal pasti pesawat pejuang generasi kelima simulasi mencecah 90 peratus, namun pencapaian makmal tersebut belum membuktikan keberkesanannya terhadap pesawat sebenar atau sistem tindak balas canggih.

Penyelidik mengecilkan model berkenaan kepada 16.1 peratus daripada jumlah parameter asal dan 19.2 peratus daripada beban pengkomputerannya menerusi pengoptimuman struktur, penggabungan penormalan kelompok serta pengkuantuman lapan bit yang sesuai untuk elektronik peluru berpandu.

Sistem itu ditempatkan pada cip Zynq-7020 yang menggabungkan pemproses dengan logik boleh atur cara, memperlihatkan bagaimana perkakasan kos rendah bertaraf FPGA boleh membekalkan keupayaan panduan akhir tanpa memerlukan seni bina pengkomputeran udara yang besar.

An Jiangshan selaku penulis utama menekankan kesesuaian model ringan untuk peluru berpandu udara ke udara, manakala pasukan Liu Ming menyifatkan teknologi itu sebagai membolehkan “pengelasan dan pengecaman sasaran secara cekap” dalam sistem pengimejan inframerah pengimbasan bawaan peluru berpandu.

Kerjasama Institut Teknologi Beijing, Akademi Peluru Berpandu Udara China dan sebuah makmal ketenteraan kebangsaan menyediakan laluan langsung daripada penyelidikan algoritma kepada pembangunan senjata, walaupun belum terdapat bukti integrasinya pada peluru berpandu operasi.

Justeru, penyelidikan itu tidak menghapuskan kelebihan teknologi halimunan radar atau membuktikan keupayaan pengesanan jarak jauh, sebaliknya memperlihatkan kaedah berskala bagi menjadikan pencari inframerah jarak dekat semakin sukar diperdayakan dalam persekitaran tempur pelbagai spektrum.

(KLIK SINI): “Pembunuh AWACS” Hipersonik China Ancam Nadi Kuasa Udara AS di Pasifik

Bagaimana AI Terbina Dalam Mengubah Panduan Akhir Peluru Berpandu

Inovasi utama sistem tersebut bukanlah penciptaan kaedah penderiaan baharu, tetapi pemindahan keupayaan pengelasan terus ke dalam senjata supaya peluru berpandu boleh mentafsir imej inframerah tanpa menghantar data kepada pesawat atau komputer luaran.

Autonomi itu menjadi penting apabila peperangan elektronik menjejaskan komunikasi kerana keputusan panduan pada fasa akhir perlu dibuat dalam beberapa milisaat dan tidak boleh bergantung pada rangkaian sesak, sambungan terputus-putus atau pemproses jauh.

Pengelas terbina dalam membandingkan geometri serta taburan haba dan bukannya sekadar mengejar keamatan maksimum, sekali gus menyediakan mekanisme untuk menolak suar pertahanan yang lebih terang tetapi mempunyai ciri spatial berbeza daripada pesawat.

Keupayaan membezakan corak termal itu boleh mengekalkan penjejakan selepas suar dilancarkan, sekali gus memaksa pesawat bergantung pada gabungan penindasan inframerah, manuver, sistem tindak balas inframerah berarah dan umpan canggih.

Masa inferens 1.5 milisaat mempunyai kepentingan operasi kerana geometri pertempuran berubah pantas pada jarak dekat apabila pergerakan sudut, perubahan arah, pelepasan suar serta batas medan pandangan pencari mengecilkan tempoh membuat keputusan.

Bagaimanapun, proses pengelasan hanya bermula selepas pencari inframerah memperoleh imej, bermakna AI tidak dapat mengatasi kelemahan sensitiviti pengesan, geometri pemerolehan yang buruk, gangguan atmosfera, halangan visual atau sasaran di luar jangkauannya.

Konsep itu memperkukuh peringkat pengenalpastian tetapi tidak menyelesaikan keseluruhan rantaian pemusnahan yang masih memerlukan pengesanan, penjejakan, penentuan kedudukan pelancaran, panduan pertengahan, pemerolehan akhir, pembezaan sasaran dan pengaktifan kepala peledak.

Fokus jarak dekat tetap penting kerana pesawat berjejak radar rendah mungkin mengekalkan kelebihan mengesan dan menembak terlebih dahulu, namun menjadi lebih terdedah apabila geometri pertempuran memasuki lingkungan pengesanan inframerah.

Bagi pereka peluru berpandu, pengelasan tempatan mengurangkan kebergantungan pada komputer pesawat serta membolehkan keupayaan pembezaan pintar dipasang pada bahagian panduan lebih kecil tanpa membebankan kapasiti pemprosesan platform pelancar.

Sekiranya prestasi makmal itu bertahan dalam ujian operasi, hasilnya ialah senjata fasa akhir lebih autonomi yang boleh mengekalkan keupayaan membezakan sasaran dalam ruang udara dengan rangkaian terganggu, komunikasi disekat atau pelepasan elektromagnet dikawal.

Mengapa Teknologi Halimunan Radar Masih Menentukan Pertempuran

Daya tahan F-22 dan F-35 bergantung pada kebolehkesanan radar rendah yang menyukarkan pengesanan jarak jauh, penjejakan kawalan tembakan dan pembentukan penyelesaian sasaran berkualiti senjata sebelum pesawat lawan mencapai kesedaran situasi setanding.

Pengecaman inframerah tidak menghapuskan kelebihan itu kerana peluru berpandu pencari haba perlu mencapai geometri pemerolehan yang membolehkan penderianya mendapatkan maklumat mencukupi, sedangkan teknologi halimunan menentukan sama ada peluang tersebut dapat diwujudkan.

Jejak termal terhasil daripada ekzos, komponen enjin terdedah dan pemanasan aerodinamik, tetapi tahap pengesanannya berubah mengikut sudut pandangan, ketinggian, kelajuan, keadaan atmosfera, tetapan kuasa enjin serta penggunaan pembakar lanjut.

Pereka pesawat mengurangkan pendedahan inframerah menerusi reka bentuk muncung ekzos, pencampuran gas panas dengan udara lebih sejuk, pengurusan haba, bahan khusus dan taktik operasi, sekali gus mewujudkan persaingan teknologi yang berterusan.

Ujian China menggunakan sasaran simulasi menyerupai F-22 dan F-35, bukannya pesawat operasi Amerika Syarikat, menyebabkan ketepatan model itu terhadap butiran spektrum sebenar, latar dinamik, pengurusan jejak haba dan manuver tempur masih tidak diketahui.

Kadar pengecaman hampir 90 peratus terhadap pesawat simulasi hanya mengukur prestasi dalam set data ujian dan bukannya kebarangkalian pemusnahan terhadap pesawat sebenar yang beroperasi dalam cuaca, sudut pandangan serta persekitaran peperangan elektronik berubah-ubah.

Penyelidikan itu juga tidak membuktikan keupayaan mengesan pesawat halimunan dari jarak jauh kerana pengelasan imej inframerah berbeza daripada pencarian ruang udara luas, pembentukan trek serta penghasilan penyelesaian penembakan terhadap sasaran berjejak rendah.

Implikasi paling munasabah ialah pesawat halimunan radar perlu beroperasi dalam persekitaran pelbagai spektrum yang menggabungkan sistem carian dan penjejakan inframerah pasif, pencari pengimejan, radar berangkaian serta platform penderia teragih.

Persekitaran itu meningkatkan tekanan terhadap pesawat generasi keenam dan pesawat tempur kolaboratif supaya mengurus jejak haba bersama pancaran radar, komunikasi, bunyi serta ciri visual sambil mengesan ancaman lebih awal untuk mengaktifkan tindak balas sesuai.

Oleh itu, teknologi tersebut mewakili cabaran berpotensi terhadap daya tahan pada fasa akhir dan bukannya bukti kegagalan konsep halimunan, dengan jurang besar kekal antara ketepatan pengelas makmal dan kebarangkalian pemusnahan sistem pertahanan udara operasi.

Pengkomputeran Kos Rendah Mampu Memperluas Inventori Peluru Berpandu Pintar

Kos platform Zynq-7020 yang dilaporkan hanya beberapa ratus yuan menyerlahkan sasaran kemampuan milik, namun maklumat tersedia tidak menyediakan kadar penukaran boleh dipercayai atau menentukan harga sebenar pemasangan pencari sasaran bertaraf ketenteraan.

Pengkomputeran murah mempunyai kepentingan strategik kerana penggunaannya secara meluas boleh membentuk struktur angkatan dengan lebih mendalam berbanding keupayaan canggih yang terhad, khususnya dalam konsep sekatan akses dan penafian kawasan China.

Pengecilan parameter kepada 16.1 peratus dan keperluan pengkomputeran kepada 19.2 peratus menangani kekangan saiz, berat, kuasa, penyejukan serta kos yang menghalang sistem pembelajaran mendalam daripada dipasang dalam bahagian panduan peluru berpandu udara ke udara.

Pasukan penyelidik melengkapkan pemampatan model dengan pemecut AI menggunakan operasi konvolusi dioptimumkan, pengkomputeran selari dan penimbal data, membuktikan reka bentuk perkakasan serta perisian bersepadu penting untuk mencapai kelajuan dan kecekapan bersesuaian dengan senjata.

Dengan penggunaan kuasa hanya 2.2 watt, prototaip itu menunjukkan fungsi pengecaman boleh beroperasi dalam peruntukan elektrik terhad, sekali gus mengekalkan lebih banyak tenaga untuk penderiaan, panduan, penggerak, komunikasi dan pengurusan haba sepanjang penerbangan.

Pengeluaran besar-besaran pencari sasaran pintar boleh menyukarkan perancangan musuh dengan meningkatkan jumlah senjata yang mampu menolak umpan asas, sekali gus memaksa penggunaan sistem tindak balas lebih canggih serta menaik taraf pertahanan seluruh armada pesawat tempur.

Pertukaran kos itu penting sekiranya perkakasan pengelas murah memaksa pengubahsuaian pesawat yang mahal kerana peningkatan keupayaan pembezaan peluru berpandu boleh mendorong pelaburan dalam penindasan inframerah, pertahanan laser, penderia amaran dan umpan baharu.

Bagaimanapun, pemproses kos rendah tidak menjadikan keseluruhan peluru berpandu murah kerana pengesan pengimejan, sistem optik sejuk, komponen inersia, penggerak, enjin, kepala peledak, pensijilan, pengujian, integrasi, latihan dan sokongan sepanjang hayat kekal mahal.

Pengembangan skala turut membawa tuntutan logistik merangkumi bekalan semikonduktor, penentukuran pencari sasaran, konfigurasi perisian, pemantauan penyimpanan, peralatan penyelenggaraan, latihan dan jaminan kualiti yang tidak dapat dipenuhi oleh satu komponen prototaip murah.

Isyarat strategiknya lebih bersifat perindustrian berbanding taktikal kerana China sedang meneroka pengkomputeran boleh atur cara bertaraf komersial dan pemampatan model agresif bagi menyebarkan kecerdasan mesin dalam pelbagai munisi tanpa bergantung pada pemproses berkuasa tinggi.

Suar Haba, DIRCM dan Persaingan Baharu Sistem Tindak Balas Inframerah

Suar konvensional memperdayakan pencari sasaran yang mengutamakan tenaga termal paling kuat, tetapi pengelasan berasaskan imej mengubah cabaran pertahanan dengan menentukan sama ada objek terang memiliki struktur spatial serta taburan haba berterusan seperti pesawat sebenar.

Sekiranya keupayaan pembezaan itu matang, tembakan suar haba biasa mungkin semakin kurang berkesan ketika pengejaran akhir, sekali gus memaksa tentera udara menggabungkan umpan, manuver, pengurusan jejak, sistem amaran peluru berpandu dan taktik bersepadu.

Sistem tindak balas inframerah berarah atau DIRCM menyediakan satu lagi lapisan pertahanan dengan memancarkan tenaga laser terhadap pencari sasaran, namun keberkesanannya bergantung pada amaran awal, ketepatan pengarahan, liputan perlindungan dan tahap kerentanan penderia.

Umpan termaju mungkin dibangunkan untuk menghasilkan corak spatial, spektrum dan tempoh pancaran lebih kompleks, mewujudkan persaingan berulang antara algoritma peluru berpandu yang mempelajari corak pesawat dengan sistem pertahanan yang menjana sasaran palsu meyakinkan.

Pencari sasaran berbilang jalur dan spektrum boleh memperkukuh pengelasan AI melalui perbandingan beberapa panjang gelombang, tetapi turut meningkatkan kerumitan penderia, keperluan penentukuran, beban pemprosesan, kos unit serta kerentanan terhadap tindak balas khusus.

Bagi juruterbang, pencari sasaran akhir yang lebih pintar meningkatkan kepentingan penempatan dan pengelakan sebelum pelancaran kerana menewaskan senjata selepas pemerolehan sasaran mungkin lebih sukar daripada menghalang musuh mencapai geometri serangan inframerah sesuai.

Bagi perancang pertahanan, perkembangan itu mengalihkan pelaburan kepada sistem daya tahan berlapis yang menghubungkan teknologi halimunan, peperangan elektronik, penderia teragih, amaran bersama, umpan luar platform, penindasan inframerah dan taktik kinetik.

Perkembangan tersebut turut meningkatkan kepentingan pustaka ancaman kerana pengelas yang dilatih menggunakan set data terhad mungkin cemerlang dalam makmal tetapi gagal apabila berhadapan latar persekitaran, konfigurasi pesawat, cuaca dan tindak balas berbeza.

Manipulasi oleh pihak lawan menambah ketidakpastian kerana corak termal boleh diubah atau kelemahan model dieksploitasi, menjadikan keselamatan algoritma, integriti set data, kawalan kemas kini serta ketahanan terhadap input mengelirukan sebagai keperluan pensijilan utama.

Perlumbaan teknologi itu akhirnya tidak bergantung pada satu angka ketepatan semata-mata, sebaliknya ditentukan oleh kepantasan adaptasi ketika model pengecaman peluru berpandu dan sistem tindak balas pesawat saling berkembang untuk menewaskan ancaman baharu.

(KLIK SINI): China Rancang ‘Kubu Robotik’ AI di Laut China Selatan

Batas Operasi, Postur Angkatan dan Isyarat Strategik Global

Bukti tersedia masih terbatas kepada demonstrasi makmal menggunakan sasaran simulasi, tanpa maklumat mengesahkan ujian penerbangan, integrasi operasi, kelulusan pengeluaran, jenis peluru berpandu, jadual penempatan atau prestasinya terhadap sistem tindak balas inframerah Amerika Syarikat.

Penggunaannya pada peluru berpandu permukaan ke udara juga belum disahkan, sekali gus menghalang dakwaan bahawa teknologi tersebut sudah memperkukuh rangkaian pertahanan udara darat China atau mengubah lingkungan serangan di luar pertempuran udara jarak dekat.

Operasi sebenar akan mendedahkan pengelas itu kepada perubahan sudut sasaran, kelajuan tinggi, manuver agresif, awan, kelembapan, gangguan cahaya matahari, latar muka bumi, perubahan kuasa enjin, getaran penderia dan tindak balas termal canggih.

Walaupun demikian, penglibatan sebuah akademi peluru berpandu udara dan makmal ketenteraan menandakan kaitannya dengan pembangunan senjata, manakala Institut Teknologi Beijing menyediakan saluran akademik untuk menambah baik algoritma, pemecut, set data dan seni bina terbina dalam.

Projek itu sejajar dengan usaha China mempelbagaikan kaedah pengesanan antisipasi terhadap pesawat halimunan menerusi inframerah, radar frekuensi rendah dan penderiaan teragih, namun tiada bukti mengesahkan kesemua sistem tersebut telah disepadukan secara operasi.

Daripada perspektif postur angkatan, pencari sasaran autonomi boleh menyokong pesawat yang beroperasi secara tersebar di bawah tekanan komunikasi kerana setiap peluru berpandu mampu mengekalkan pembezaan akhir tanpa bergantung pada pemprosesan luaran.

Jejak logistiknya mungkin kecil pada peringkat pengkomputeran, tetapi penggunaan seluruh armada tetap memerlukan barisan kelayakan, sokongan perisian, pengedaran model, peralatan pengujian pencari sasaran, juruteknik terlatih serta stok alat ganti di pangkalan.

Bagi Amerika Syarikat dan sekutunya, mesej strategik itu bukanlah bahawa teknologi halimunan F-22 atau F-35 telah lapuk, sebaliknya daya tahan inframerah pada fasa akhir memerlukan pelaburan berterusan bersama kawalan jejak radar.

Bagi China, penerbitan data pemampatan, kependaman, ketepatan dan penggunaan kuasa menandakan kemajuan AI ketenteraan terbina dalam sambil mengekalkan kerahsiaan operasi, sekali gus mewujudkan kekaburan pencegahan tanpa membuktikan kematangan sistem tempur sebenar.

Penyelidikan itu hanya akan mengubah medan pertempuran sekiranya kemajuan kejuruteraannya melepasi ujian penerbangan dan pengeluaran, namun hala tuju persaingan semakin jelas apabila senjata autonomi murah memburu jejak sasaran dalam persekitaran rangkaian yang terganggu.