用人工智能卫星跟踪航母，中国科研人员解决了海战最大难题

美国科学家的眼光和前瞻性都是一流的。然而美国军方和国会却辜负了这些优秀的科学家，没有给他们足够的经费去把超前的构想变成现实。

最近国外媒体在一份中国学术期刊上发现了重大新闻。一批航天科学家在《航天器工程》杂志上发表论文说，他们研制了一颗人工智能遥感卫星，试验期间，实时发现和跟踪了美国尼米兹级“杜鲁门”号核动力航空母舰，当时它正在前往纽约长岛海岸，准备参加水面作战高级战术训练演习。

这项成果，似乎把美国方面吓得不轻。《航天器工程》是由中国航天科技集团公司主管，中国空间技术研究院总体部、北京空间飞行器总体设计部主办的综合性技术期刊，主要讨论涉及卫星和飞船总体技术的一些专业性问题。这篇技术论文主要研究人工智能在影像处理当中的应用。我们每个人每天都要用到类似的功能，拿起手机来给人照相的时候，人的面部往往会有一个方框在跟踪，这就是人工智能的一种常见应用，用计算机来自动识别人脸，确保对焦精准，把照片拍得让人满意。

在卫星影像处理中，用类似的人工智能技术来发现和跟踪一些比较明显的目标，当然也是可以做到的。为什么选中了美国的航空母舰来做实验呢，主要是因为航母的特征比较明显，数量又比较少，全世界的现役航空母舰加起来还不到20艘，用它作为目标，来考察人工智能图像处理的技术水平，还是比较恰当的。

海军长期以来一直很头疼的问题，就是大范围海上搜索。世界各国海军都希望能够有一种高效的办法，能够实时监控大范围的海面，只要对方舰队一出现，就能够立刻发现、快速定位。过去，这样的任务，往往需要靠预警机和海上巡逻机长时间的空中侦察才能实现。最近，美国海军把全球鹰无人机改造成海上巡逻机，它长达40个小时的续航能力，为大范围海上搜索提供了可能。但是无人机的续航时间再强也比不上人造卫星，人造卫星可以认为是一种永远都不落地的无人机。而且卫星站得高看得远，可以搜索非常大范围内的海区。但卫星的问题也正在于此，它能够观看的海域面积实在是太大了。照片是拍回来了，但是在照片上寻找具体的战舰或者船只，又是一件非常痛苦的事情。如果用人工来判读的话，你就是看到双眼冒血丝，也不一定能找到目标。但是人工智能就不一样了，它可以用百倍千倍于人眼的速度，从图像当中找到想要的目标。

最早把人工智能图像处理技术用在军事上的是美国人。2017年，密苏里大学宣布，用人工智能程序，可以在中国东南部的一块面积约为14.5万平方公里的卫星照片上找到90个地对空导弹阵地，只需要45分钟。

这次论文所披露的技术进展，最关键的并不是人工智能，而是在轨处理。也就是说用卫星上携带的计算机，直接处理图像。这其实也是美国人一直想要做到的。一般来说，人工智能图像处理是需要用到超级计算机的，在传统上，这样的超级计算机加上电源系统，可能比卫星的体积重量还要大上好几倍，只能采用卫星在天上拍、计算机在地上处理的方式。这不但导致了整个系统的构架复杂，造价昂贵，最严重的缺陷是情报滞后。

如果能让卫星在天上就把图像处理好，直接向地面的用户发送信息，就可以大大提高情报的时效性。比如说，卫星直接发布，美国某某某航母正在某某某某海区活动，那么，解放军就可以立刻派出战舰，到现场监视、驱赶。现在，中国人实现了这项功能。通过新开发的算法，只需要传统计算资源的百分之三，就能实现航母识别。为此，研究人员开发了新的人工智能芯片组，可以在卫星上每秒处理200多帧高清图像。杜鲁门号航母，就是这样被发现的。

最近一些年来，在很多高技术研发领域都发生了类似的情况，那就是美国人提设想、中国人做工程。这在很大程度上证明，美国科学家的眼光和前瞻性都是一流的。然而美国军方和国会却辜负了这些优秀的科学家，没有给他们足够的经费去把超前的构想变成现实。