被制裁的中国高校,研发出用AI追踪F-22,准确率近乎100%
谁说制裁能卡住中国科研的脖子?被美国列入制裁名单的北京理工大学,最近交出了一份让外界意外的答卷。
8月13日,《南华早报》披露,北京理工大学联合中国空空导弹研究院等机构,做出了一套面向弹载红外成像系统的轻量级AI识别方案。
这套系统最亮眼的数字,是97.1%的识别准确率。但真正值得关注的,不只是“认得准”,而是它能在导弹内部算得动、跑得快、耗电低。
现代隐身战机主要压低的是雷达反射信号,却无法彻底消除发动机尾焰、机身气动加热产生的红外特征。
也就是说,F-22、F-35可以在雷达屏幕上尽量“隐身”,飞行时产生的热量却不可能凭空消失。
过去,红外制导武器面对一个棘手问题:战机一旦释放红外诱饵弹,天空中会瞬间出现多个高温目标。导弹必须在极短时间内判断,眼前哪一个是飞机,哪一些只是诱饵。
判断慢了,目标已经逃出攻击窗口;判断错了,导弹就会被一团燃烧的诱饵带偏。
北京理工大学团队做的,就是给弹载红外系统装上一颗能够快速辨认目标的“AI大脑”。
研究人员使用弹载扫描系统采集的3245幅红外图像进行训练和测试,数据分为三类空中目标,其中包括模拟F-22、F-35外形及热特征的目标模型。
算法测试中,整体识别准确率达到97.1%;针对两类模拟隐身战机的另一轮测试,识别率约为90%。
更关键的是,团队没有把一个庞大的AI模型硬塞进导弹,而是从一开始就围绕弹载设备的空间、功耗和算力限制进行压缩。
与对比方法相比,新模型的参数量压缩到16.1%,计算需求降到19.2%。
说得直白一点,以前需要一台高性能计算机处理的识别任务,现在被压进了尺寸有限、算力有限的弹载硬件里。
团队还设计了专用AI加速方案,通过优化卷积运算、并行处理和数据缓存,提高红外图像的处理效率。
硬件测试中,系统识别准确率达到96.4%,处理一幅图像大约只需要1.5毫秒,整体功耗约2.2瓦。
1.5毫秒是什么概念?一秒钟可以完成六百多次图像处理。高速空战中,双方距离正在急剧缩短,导弹留给自己的判断时间可能只有一瞬间,这种毫秒级识别速度,恰恰决定了它能不能在复杂热源中迅速找回真正目标。
这项技术解决的并不是“隔着很远凭空发现F-22”,而是当弹载红外系统已经捕捉到多个热源后,如何更快辨别目标与诱饵,保持稳定跟踪。
雷达隐身与红外隐身本来就是两套问题。战机可以通过外形设计和吸波材料降低雷达反射,却很难完全压住发动机燃烧、尾喷流和高速摩擦产生的热信号。
AI的加入,则让导弹不再只是机械地追逐最亮的热源,而是开始分析热源的轮廓、分布和变化特征。
这也是该成果最有价值的地方:它不是单纯堆算力,而是在有限硬件条件下,把识别速度、准确率和功耗同时压进可部署范围。
2020年12月,美国商务部把北京理工大学列入“实体清单”,相关美国技术、设备和软件向该校出口,需要获得额外许可,多数申请按照拒绝原则审查。
美国原本希望通过技术限制增加中国高校获取先进软硬件的难度,可六年之后,北理工与专业导弹研究机构拿出的这项成果,偏偏走的是轻量化、低功耗和自主硬件加速路线。
限制越严,科研团队越要想办法减少对通用高性能设备的依赖;算力不够,就优化算法;空间不够,就压缩模型;功耗受限,就重新设计计算架构。
这份答卷真正让人意外的,不是一个97.1%的数字,而是中国科研人员已经开始把AI从实验室里的“大模型”,变成能够塞进弹载设备的“小而快”。
未来空战比拼的,不只是飞机能不能隐身、导弹能飞多远,还要看武器能不能在电光石火之间识破干扰、认准目标。
当AI开始进入导弹末端的判断链条,“隐身”与“反隐身”的较量,也就从材料和雷达的竞争,延伸到了算法与算力的竞争。

