美空军实验室最新型ATD/ATR系统——利用人工智能实现天基ISR

什么是PreVAIL系统？

PreVAIL系统是一个人工智能/机器学习（AI/ML）工具箱，它通过使用新型神经网络和预测性流量分析的自动目标检测和识别（ATD/ATR）系统，实现了最先进的天基跟踪能力。

PreVAIL系统采用“传感器不可知”算法，通过商业设备和军事设备对目标进行监视。即使出现设备监视覆盖中断的情况，也能保持对目标的监视，从而提高全球综合情报、监视和侦察（GI-ISR）任务的有效性。

PreVAIL系统为什么重要？

1. PreVAIL系统能够在某个传感器获取目标之前准确预测车辆位置、方向和外观；

2. PreVAIL系统算法可以跨多个传感器、时间和位置揭示细微的异常车辆行为；

3. 图像分析人员可以更快地定位场景中的目标，并减少误报，从而加快目标打击流程；

4. PreVAIL系统通过利用商业和投机性质的监视设备实现了更大的灵活性；

5. PreVAIL系统的“传感器不可知”功能节省了时间，并允许优化ISR设备的使用。

PreVAIL系统是如何工作的？

1.预测：

PreVAIL系统算法使用机器学习和道路网络来预测未来成像中目标车辆的外观和方向。

2.检测：

PreVAIL系统集成了交通数据和驾驶特征，能够在给定时间点确定最可能的搜索区。

3.标识和跟踪：

PreVAIL系统只需要极少量历史检测和车辆类型信息，就能够准确预测未来车辆位置。

背景

美国空军研究实验室成立转型能力办公室（AFRL Transformational Capabilities Office）的同时，还成立了探索小组（Explore group）。该小组将根据战略需求信号进行广泛的市场扫描，以确定新兴转型技术并为未来投资提供信息。探索小组的试点活动授予了七项分布于三个已确定挑战领域的可行性项目，其中包括空中重新武装和后勤（Aerial Re-arming and Logistics）、快速运送人员恢复工具包（Rapid Delivery of Personnel Recovery Kit）和使用商业卫星图像进行车辆跟踪（Vehicle Tracking using Commercial Satellite Imagery）。所有合同授予工作均于2022财年结束，探索小组评估了可行性和相关分析研究，以确定潜在的进一步投资。

可行性研究认为，PreVAIL系统是授予第二阶段合同的最佳项目，与当前需求信号和工作有着密切的战略联系。项目负责人安德鲁·斯托克斯博士（Dr.Andrew Stokes）推进了这项工作，并获得了两项相关的“小型企业创新研究计划”（SBIR）合同，这将加强PreVAIL系统下正在进行的软件工作。这两个部分共同构成了一个名为“战术优势天基跟踪”的综合投资项目。该产品组合的目标是创建一个基于云的软件应用程序，将全方位的卫星任务和访问与人工智能支持的自动目标识别相结合，以处理、利用和传播数据，通过将天基传感器数据与其他来源数据相结合来追踪多个目标。

美国联合空战中心

项目路线图

第一阶段，完成美国空军研究实验室探索（小组）概念验证（2022年第二季度）

第二阶段，高级算法开发和基本用户界面/用户体验（UI/UX）（2022年第三季度–2024年第三季）

第三阶段，PreVAIL系统原型和增强的UI/UX、初始作战能力（IOC）架构集成（待定）

第四阶段，作为投产项目在演练中进行原型演示和IOC（待定）