美国空军在C-17上首次实现磁导航飞行

June 1, 2023

MagNav 设备装载在 C-17A 环球霸王 III 的背面，在 May 11-15, 2023的金凤凰演习期间在美国国防部飞机上进行首次实时演示。在突破性成果中，美国空军系-麻省理工学院人工智能加速器MagNav项目在飞行中的C-17A上进行了实时磁导航，成为第一个成功实时展示尖端技术的组织。（图片：空军研究实验室）

在一项突破性成就中，空军-麻省理工学院人工智能加速器（AIA）MagNav项目最近在飞行中对改进的C-17A Globemaster III进行了实时磁导航（MagNav），成为第一个成功在国防部（DoD）飞机上实时展示尖端技术的组织。

AIA MagNav团队与麻省理工学院、麻省理工学院林肯实验室、空军研究实验室传感器理事会和空军理工学院自治和导航中心的人员一起，在17月11日至15日的金凤凰演习期间，将加利福尼亚州特拉维斯空军基地（AFB）的C-17A飞行到加利福尼亚州爱德华兹空军基地的测试综合体。

该团队通过AIA的校准和定位神经网络利用了AI和机器学习的力量，该神经网络在飞行过程中在商用笔记本电脑上在几分钟内进行了训练。该团队利用基于先前收集的 C-17 数据构建的 AI 模型的迁移学习，这大大加快了神经网络训练过程。

特拉维斯空军基地的第60空中机动联队为AIA提供了飞机来建造和训练原型MagNav系统，同时还执行最大生成事件或“大象行走”，作为特拉维斯空军基地展示的金凤凰演习的一部分。导航实验解决了空中机动司令部司令迈克·米尼汉将军确定的四个关键能力差距之一。

为了实现这一里程碑，MagNav团队通过其磁导航公开挑战赛利用了全球合作，该挑战赛通过其开源软件库吸引了来自世界各地的贡献者。这项合作改进了AIA的神经网络架构，该架构消除了飞机产生的磁噪声，通过与已知的磁图进行比较来得出位置。一份即将提交给美国政府的技术报告将提供有关该系统导航精度的详细信息，并为其他国防部平台（包括飞机，潜艇，高超音速滑翔飞行器和小型无人机系统）的MagNav实验提供信息。

AIA MagNav联络员Kyle McAlpin少校对成功的结果表示热情，他说：“每个飞行员都害怕单点故障。我们的战略文件哀叹国防部过度依赖GPS，这是我们精确导航能力的单点故障。下一场战斗需要无懈可击的定位和导航。我们可以通过在 GPS 上增强天体导航、机会信号、视觉导航和磁导航等替代方案来实现这一目标。本周，我们迈出了重要的一步，通过将MagNav从麻省理工学院和麻省理工学院林肯实验室的头脑转移到运营飞机上，为我们的姐妹服务开辟了道路，并扩展到新平台。

在同一次演示飞行中，AIA MagNav团队为其小型企业创新研究过渡合作伙伴SandboxAQ获得了飞行批准，以提前八个月部署其量子磁力计。“SandboxAQ在我们与空军AI加速器的McAlpin少校团队合作中看到了巨大的价值。我们正在共同推动量子传感的界限。我们期待在不久的将来为美国和盟国飞行员提供量子导航解决方案，“SandboxAQ公共部门总裁Jen Sovada说。