美国海军陆战队（USMC）正在通过其垂直起降（VTOL）飞机计划投资航空技术，以增强任务优势和战争主导权。美国海军陆战队的一项计划举措是从未来的载人 VTOL 飞机上发射无人机系统 (UAS)，以执行混合（载人和无人）协作任务。这种混合 VTOL-UAS 能力将支持美国海军陆战队的情报、监视和侦察 (ISR)、电子战 (EW)、通信中继和空对地动能打击任务。

该毕业设计项目通过基于模型的系统工程分析、协同设计相互依存性分析以及建模和模拟实验，研究了未来混合 VTOL-UAS 能力所涉及的复杂人机交互。顶点项目重点关注打击协调和侦察（SCAR）任务，其中涉及载人 VTOL 平台、VTOL 发射无人机系统和地面控制站（GCS）。该项目提出了系统要求和架构、概念设计，以及对未来 VTOL 能力的人机协作方面的实验见解。

主要发现是，无人机系统拥有高水平的数字自动化，并与其人类伙伴有机地共享，这也意味着人类的计划和执行必须以数字方式捕获。这确保了合作伙伴之间能够相互观察、预测和指导，从而建立信任。第二个发现是，整个团队需要一个安全冗余的主要、备用、应急和紧急（PACE）通信计划，以支持弹性任务规划、执行和任务后分析。最后，这项研究证明了使用网络模拟器探索、评估和衡量人机协作效率的有效性。

研究建议美国海军陆战队采取一项战略，采购能够进行自然语言处理、任务评估和政策更新协议的高级自主无人机系统。接下来，在使用 VTOL 和 UAS 时，继续使用相同的技术对 USMC 的其他任务集进行评估。最后，进行更多分布式模拟实验和评估。

图：美海军正在开发未来垂直升降（海上打击）系统，以执行独特的海上任务，主要从水面战斗舰艇（DDGs、FFGs、LCS）执行任务。