西方開源軟件+商用硬件，俄烏戰場上的AI無人機并不神秘，但在進化

2025年底，時任烏克蘭第一副總理兼數字化轉型部長的米哈伊洛·費多羅夫（2026年1月初任國防部長，不過7月中旬這位“無人機戰爭支持者”已經宣布卸任）表示，隨著雙方持續加大投入，AI無人機已經成為新一輪軍備競賽的核心裝備。他指出，烏克蘭必須加大無人機的研發和采購投入，努力推動各個階段的無人機自主化技術發展，并迅速大規模部署這類無人機，否則將面臨戰敗的風險。

01開源軟件+商用硬件，成就俄烏戰場“AI無人機”

2023年、2024年俄烏兩軍的初代“AI無人機”初登戰場，但實戰表現不理想。如今情況已經發生變化。圖為今年7月初費多羅夫通過社交媒體表示，在6月份烏軍打擊了超過20萬個敵方目標，重點是補給線和縱深腹地。

所以，國際媒體的一些評論分析認為，自去年底到今年初，性能已有明顯提升的“AI無人機”在俄烏戰場上卷土重來。烏克蘭方面，第二代的自動目標瞄準軟件、“自主作戰模塊”正大規模投入使用。這當中代表性本土企業，如NORDA公司的“黑馬”（Underdog）、第四定律（The Fourth Law）公司，它們的產品已部署到數十支前線部隊，并在數萬次作戰行動中使用過。

第四定律公司的Lupynis-10-TFL-1型自主無人機。

俄羅斯方面也有很大進展。7月初《烏克蘭真理報》報道，烏克蘭國防部長顧問、無線電技術專家謝爾蓋·別斯克列斯特諾夫透露到，一架沒有控制天線、“只有一臺攝像頭和一臺電腦”的俄羅斯“閃電”（Molniya）無人機襲擊了烏克蘭的一處設施。這位專家稱，這種解決方案之前只在V2U無人機上見過，這可能表明俄羅斯正在提升無人機的自主作戰能力，導航、目標識別與鎖定、攻擊能由無人機自主完成。

對于戰場任何一方來說，像“閃電”這類低成本且具備一定自主作戰能力的無人機，都是不容忽視的威脅。

02開源飛控軟件支持烏克蘭無人機創造紀錄

不論是初代“AI無人機”，還是今年俄烏戰場上“卷土重來”的“第二代AI無人機”，它們對目標識別與鎖定/瞄準能力的實現，在軟件層面主要是基于以YOLO為代表的輕量級目標檢測模型。

此前的文章已經介紹過，這種AI模型有著軟件開源、開發者生態完善等優勢。同樣，作為無人機自主作戰能力的基礎——自主飛行能力，它的實現在軟件層面上同樣有行業內開源自動駕駛框架（開源飛行控制系統）可供使用，例如，ArduPilot和Pixhawk系列（PX4）。

2025年6月1日烏克蘭軍隊發起的“蛛網行動”中，烏克蘭無人機上搭載了ArduPilot飛控系統。而這種自主飛行控制能力是“AI無人機”的基礎性技術。

ArduPilot技術上完全支持無人艇，不過，目前沒有公開證據證實烏克蘭軍隊的無人艇有使用。

根據美國知名智庫戰略與國際研究中心（CSIS）的報告，在一年前的烏克蘭發起的“蛛網行動”中，烏克蘭無人機上就搭載了ArduPilot飛控系統，在那場遠程任務中，在出現信號延遲或丟失的情況時，無人機依舊能獨立自主管理無人機的姿態、航向和高度，保證飛行的穩定性。而在今年6月的歐洲防務展上，烏克蘭企業火點（Fire Point）公司展出了最大射程3000千米、戰斗部約1150千克的FP-5“火烈鳥”巡航導彈，而如此重型、遠程的導彈，在行業記者的近距離觀察中被發現使用ArduPilot飛控系統。

歐洲防務展上火點公司展臺內粉紅色涂裝的“火烈鳥”。

03飛控軟硬件的組合，巡航導彈和無人機都在用

與飛控軟件ArduPilot相對應，這些烏克蘭無人機、巡航導彈上的飛控硬件是與其有著高度兼容、強綁定關系的，比如來自澳大利亞CubePilot公司的Cube“立方體”系列飛行控制計算機，最新、功能最強大的型號“立方體橙/橙+”（Cube Orange/+）。可以明確的是，在6月18日烏克蘭對莫斯科發動自俄烏戰爭以來規模最大的無人機襲擊中使用的，以及隨后創造烏對俄縱深打擊距離新紀錄（3400千米）的遠程自殺式無人機FP-1，使用了“立方體橙/橙+”。有理由推測，FP-1的飛控軟件可能也是ArduPilot。

FP-1無人機同樣主打低成本特性，設備艙用膠合板來制造，可見“立方體橙+”，而其他殘骸照片中可見“立方體橙”。

根據CubePilot官方網站和開發者社區的指導手冊等信息來看，“立方體”系列的立方體橙+，在橙色“方盒子”內封裝著作為飛行管理單元（FMU）的主處理器STM32H757，和作為故障安全協處理器STM32F100，二者都是意法半導體制造，集成的傳感器包括三重冗余的慣性測量單元（IMU，加速度計+陀螺儀組合）、雙冗余氣壓計、1個磁力計。

這3組IMU的全部傳感器數據會匯入FMU，FMU上運行的ArduPilot或PX4飛控軟件會對三套IMU數據實時比對校驗，單一IMU數據異常或發生故障時不會影響飛行，從而提升了可靠性。

根據CubePilot官網對“立方體橙+”的介紹，主處理器是雙核架構的STM32H757，故障安全協處理器STM32F100。

IMU的制造商是英飛凌。IMU有著溫控設計，以保證IMU處于最佳工作溫度，2組IMU有著硅膠減震隔離措施，以降低機架振動對它的影響。

這樣一款有著冗余架構、一體化、高可靠的“立方體橙+”飛行控制計算機，目前歐美經銷商的主流公開售價區間約220~280美元，極具性價比。不僅如此，立方體系列產品已經在行業內形成完善的硬件生態。立方體橙/橙+的載板（Carrier Board）有著豐富的外部接口，可連接起定位導航系統，遙控、圖傳、數傳等通信系統，激光雷達、紅外熱成像相機、云臺等視覺感知載荷，電機和電調等動力系統和電源系統等。也就是說，基于它來搭建起一套完整的無人機解決方案并不難。

CubePilot公司發布的無人機參考設計藍圖（CubePilot生態系統），可見橙色“立方體”是整套系統大腦。另外，圖中定位導航設備Here，同樣是來自CubePilot公司，在烏克蘭FP-1上也有該設備。

04“AI無人機”經典配方，開源軟件+商用硬件

對于烏克蘭來說，通過批量采購“立方體橙+”，并與開源ArduPilot、PX4或自研飛控軟件組合，就能讓烏克蘭無人機以相對低的成本來實現自主飛行控制能力。相對而言，俄羅斯方面受到出口管制，正規渠道無法大批采購，在俄軍無人機上未見大范圍使用立方體系列產品。

但今年3月，烏克蘭表示在對俄軍自殺式無人機“克林”（Klyn）殘骸進行拆解時首度發現了“立方體橙”。這款于去年10月公開亮相的新機型，被烏方認定為俄軍最昂貴（價格約5.5萬美元）的自殺式無人機，配備了自動目標瞄準系統。

俄羅斯媒體報道稱，“克林”的首次實戰是2025年6月份，在黑海摧毀了烏克蘭的“瑪古拉”（MAGURA）無人艇。

今年3月，烏克蘭國防部長顧問、無線電技術專家“閃電”發布了“克林”的機體殘骸圖，可見顏色鮮明的“立方體橙”。

在“克林”的機體殘骸上，與“立方體橙”同樣受到關注討論的還有作為“AI硬件”的美國英偉達公司的Jetson TX2。而這一細節直接映照出這樣一個俄烏戰場上的典型現象：無人機自主飛行能力的低成本實現有賴于開源飛控軟件與商業飛控硬件的組合。今天俄烏雙方的不論是初代還是目前第二代“AI無人機”，它們的AI能力，對目標識別、瞄準、攻擊等自主作戰能力的實現，也是如此經典“配方”——以YOLO為代表的開源的視覺AI模型，加上以英偉達、樹莓派為代表的在國際市場上易得的商用“AI硬件”。

這部分內容，我們下期早讀繼續。