战斗机飞行员、自主无人机与航空业新业务
韩国航空企业正推动一场变革，范围从FA-50战斗机驾驶舱延伸至维修机库：让机器能够感知周围环境、作出决策并执行实体任务。韩国航空宇宙产业公司（KAI）正在开发一套系统，未来可能由一架KF-21协调20架无人机；大韩航空则在开发自主无人机，并将人工智能应用于飞机检查。
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对KAI而言，下一步实际工作规模较小，却至关重要。计划于12月在全罗南道高兴郡航空中心附近举行的演示，将由一名飞行员坐在FA-50后座，直接向一架约重150公斤的无人机发送飞行指令。此前的一次编队飞行则使用地面人工智能程序控制无人机。
大韩航空、韩华航空宇宙和KAI正从不同方向把握这一机遇：自主作战飞机、飞行员与无人机协同、飞机发动机以及数字化维护。它们共同面临的挑战，是将飞机制造经验转化为融合可靠硬件、软件和通信系统的解决方案。
商业前景相当可观。Straits Research预计，全球无人机市场将从估算基准值487.1亿美元增长至2034年的1389.6亿美元。该机构预测，军用无人机市场同期将从269.7亿美元增至630.5亿美元。按这些数据计算，军用无人机约占基准市场的55%，以及2034年预测市场总额的45%，表明民用应用也将占预期市场增长的很大一部分。
通信中断时，自主能力为何重要
俄乌战争让无人机远远超出了早期作为侦察辅助工具的角色。乌克兰对俄罗斯飞机以及俄罗斯境内纵深目标发动的袭击，展现了无人系统如何威胁昂贵装备，并抵达对飞行员而言十分危险的区域。
人工智能能够弥补一项实际弱点：远程操控的无人机依赖通信，而对手可能会切断通信。能够根据摄像头图像识别车辆、装备和地形的软件，可以帮助飞机跟踪移动目标，或在与操作员失去联系时维持航线。视觉导航也能在卫星导航信号受到干扰时提供帮助。
侦察也带来了另一项人工智能可以协助解决的问题。无人机收集大量图像，而人工查看需要时间。自动化分析能够更快识别关注目标，缩短从观察区域到决定采取行动之间的时间。
釜山大学计算机科学与工程学院教授孙俊永指出，与有人驾驶飞机相比，无人机采购和运营成本较低，生产和改进周期也更短。他认为，需求不仅来自战备，还将扩展至边境安全和反恐行动。
KAI下一次飞行将测试什么
KAI的可适应空中平台（AAP）是一种小型试验飞机，旨在测试无人机如何与战斗机协同。在其最新计划所述的首次编队飞行中，FA-50与AAP并肩飞行，无人机则由地面系统控制。
12月的演示将把控制移至空中。FA-50后座的一名飞行员将向AAP发送指令，以测试两架飞机在飞行中的连接情况。目前尚未公布具体飞行日期。
KAI还计划将AAP的最高速度从每小时790公里提高至920公里，增幅约为16%。更高的速度将有助于无人机与战斗机协同运行。该公司正在开发自主人工智能飞行员系统KAIilot，以支持更高程度的自主飞行，并计划开展与KF-21的编队飞行。
更大的目标是让人工智能协助设定目标，并与有人驾驶飞机协同执行任务。要实现这一目标，不能只让两架飞机保持近距离飞行：飞机必须可靠地交换指令和信息，同时由软件应对不断变化的情况。
延伸至2038年之后的发展计划
KAI有关有人与无人飞机协同的路线图通常称为有人-无人协同（MUM-T），分为四个阶段。从规模较小的演示开始，逐步发展为由战斗机、无人机及其他飞机组成的互联力量。
- 2023年：启动初步开发工作，包括直升机与从飞机上发射的小型无人机相关项目。
- 2025至2028年：第二阶段计划开展FA-50演示，测试对最多四架可适应空中平台的控制。
- 2026年6月：计划交付首架KF-21，为后续开发提供一个飞机系列。
- 到2037年：第三阶段的目标是将更先进的协同技术转移至双座KF-21，并推进伴随其执行任务的作战无人机开发。
- 自2038年起：最后阶段旨在将飞机和传感器接入更广泛的空天作战网络。
计划中的FA-50演示所涉及的四架无人机可能承担不同任务。一架可能充当诱饵，另一架携带干扰设备扰乱敌方电子系统，一架负责收集图像，另一架执行打击任务。分工协作可让飞行员调用多架飞机，而不必要求每架无人机都搭载所有类型的设备。
拟议中的KF-21方案规模更大。一架战斗机将控制四架伴随作战无人机，每架作战无人机再指挥四架AAP。总计为四架较大型无人机和16架较小平台，也就是一架战斗机对应20架无人机。
计划用于这一角色的KF-21型号是拟议中的双座Block III构型。其开发将把战斗机项目与软件、通信和无人机项目联系起来，而这些项目的推进将远远超出该机首次计划交付的时间。
大韩航空打造多种无人机
大韩航空正从客货运输拓展至航空航天和国防制造。其项目包括KUS-FX，这是一种长约四米的小型协同无人机，将采用自主任务技术并进行协同编队飞行。
任务自主能力意味着指挥官给出目标后，由飞机协助规划实现目标的方式，包括分配任务。协同编队飞行则要求无人机共享位置和速度信息，以保持间距并避免碰撞。
大韩航空还在开发用于测试防空系统、训练机组人员拦截飞机的亚音速靶机，以及旨在识别并打击目标的中小型攻击无人机。KUS-LW项目则是另一项伴随作战无人机开发计划。该项目于2021年11月启动，韩国国防采购计划管理局于2022年8月选定大韩航空航空航天事业部负责该项目。
大韩航空曾介绍这类伴随无人机群预期承担的任务：
无人机编队不仅将为有人驾驶飞机提供支援和护航，还能够执行自己的任务，包括监视、电子干扰战术和精确射击，
该公司还与美国国防科技公司Anduril合作开发采用人工智能的无人机。这一布局使软件开发与机体设计并列，成为其国防业务雄心的核心部分。
韩华与KAI寻求不同的发展路径
韩华航空宇宙正与通用原子航空系统公司合作开发大型Mojave无人机。该机设计为能够在空间狭小、条件受限的场地短距起降。这项能力有望扩大大型无人机的可运行地点范围。
韩华还计划将自主研发的人工智能模型Engineerus用于无人机自主飞行和飞机发动机开发。这两种应用涉及不同任务，但都要求软件能够与复杂的实体系统协同工作。
KAI的雄心不止于战斗机。其提议中的MC-X Orca将是一种最大起飞重量为92吨的多用途飞机。拟议任务包括运输、空中加油、医疗后送、海上巡逻、空中预警和无人机协同。如果项目推进，最早可能于2035年开始生产；KAI一直在寻找国际合作伙伴。
KAI一名高管估计，未来数十年KF-21潜在出口市场规模最多可达800架，并将沙特阿拉伯和阿联酋列为潜在客户。这些目标使系统整合具有商业意义：考虑购买战斗机的客户，也可能希望同时采购与之协同运行的无人机、通信系统和软件。
飞机检查成为另一处试验场
飞机维护为实体人工智能提供了另一种应用场景。实体人工智能是指通过机器在现实世界中采取行动的人工智能。机器人或无人机无需执行作战任务，而是绕着飞机移动、收集测量数据并协助识别损伤。
传统的飞机外部检查可能需要技术人员借助升降设备直接检查机身表面。自动化系统可以将无人机和地面漫游车与传感器结合起来，确定自身位置并绘制周围空间的三维地图。随后，机器会从飞机的不同部位收集详细信息。
人工智能可以分析这些信息，寻找细小裂纹和部件缺陷。大韩航空已将实体人工智能用于飞机检查，使维护成为其自主飞机长期研发计划的实际应用。
这项业务称为维护、修理和大修（MRO）。数字化MRO利用数据和软件支持这些工作。一项有关该领域的市场预测显示，市场规模将从13.5亿美元增至2034年的41.2亿美元，约为基准值的三倍。
对航空公司而言，其吸引力很明确：在减少检查时间和费用的同时，可靠地发现损伤。对航空航天企业而言，维护也提供了飞机制造和销售之外的另一条收入渠道。
灾害应对有望拓展技术应用范围
大韩航空还看到了重大灾害现场的潜在需求，包括野火灾害。该公司提出的方案将整合地面、空中和太空传感器的信息，全天候监测火灾迹象。
一旦发现疑似起火点，自主无人机便可前往现场并尝试早期处置。发现小规模火情并迅速抵达，将是该系统的核心目标。
这项应用与军事研发的共同点，在于需要整合观测信息、作出决策并调度飞机执行任务。灾害应对则需要这些能力在不同环境中发挥作用，任务重点是发现危险并支持应急行动。
软件与出口需求将影响最终成果
伦敦国际战略研究所军事航空航天高级研究员道格拉斯·巴里曾表示，韩国具备推动有人飞机与无人机协同所需的工业经验。他也指出，这项工作仍处于早期阶段，其他国家也在开展类似探索。
巴里解释了将无人机纳入部队的经济吸引力：
任何能够以合理成本增强作战力量规模，并且允许接受较高损耗率的系统的方案，都会具有吸引力。
作战力量规模指部队能够投入行动的飞机及其他资产数量。损耗指行动中的损失。这一思路是以合理成本增加实用飞机，使损失部分无人机比损失昂贵的有人驾驶战斗机更容易承受。
韩国航空大学航空管理学教授金光玉认为，国防、无人机和MRO可能通过长期合同带来稳定收入。他表示，要取得出口成功，企业必须根据海外客户的需求准备人工智能技术，并适应航空业的变化。
招募具备人工智能专业知识的人才也是这项工作的一部分。韩国企业已经能够制造飞机和发动机；下一阶段还需要开发能够解读传感器数据、管理任务并协调机器的软件。计划中的飞行演示和维护应用，为测试这些能力提供了具体场景。
要点
- KAI计划测试从FA-50直接控制无人机，此前进行的编队飞行由地面控制。
- KAI的长期路线图设想由一架KF-21协调四架作战无人机和16架较小型无人机平台。
- 大韩航空正在开发多种无人机、与Anduril合作，并将实体人工智能用于飞机检查。
- 韩华航空宇宙正与通用原子合作开发Mojave无人机，并推进人工智能在飞行和发动机研发中的应用。
- 维护和潜在的野火应对系统，将技术应用扩展至作战任务之外。
- 出口雄心取决于能否根据客户需求整合飞机、通信系统和人工智能软件。
