相關性: HFM-231 計劃目標指出"'本研究研討會旨在評估可打破時間和空間限制的新興技術和方法......(以及)需要協調研究工作的技術和方法'"。目前,美國軍隊已具備通過垂直起降(VTOL)無人機系統(UAS)撤離傷員(美國聯合部隊術語為 CASEVAC)的基本能力。隨著美國和北約部隊開發和部署更多的垂直起降無人機系統(如美國海軍 MQ-8C Fire Scout 垂直起降無人機系統),這種能力的潛力只會越來越大。
理由:空中后送已成為傷員后送的標準。飛機的飛行參數由飛行員控制,因此通常在傷員的承受范圍之內。然而,目前還沒有一套國際公認的傷員可容忍生理標準或輔助數據。二戰結束后一直在使用的直升機運送傷員可能會也可能不會造成額外傷害--無論哪種情況都沒有可量化的數據。這一點是 VTOL 無人機系統用于 CASEVAC 時需要關注的問題,因為某些無人機系統可能會造成超過目前大多數撤離飛機的生理壓力。如果要使用無人機系統執行 CASEVAC 任務,有必要商定一套生理參數。雖然 CASEVAC 通常是一項臨時性的、即來即用的任務,但為了謹慎起見,應告知 VTOL 無人機系統制造商和作戰指揮官在無人機系統可能搭載傷員的情況下應考慮的具體醫療問題或要求。
方法、結果和意見:北約技術小組 HFM-184--"使用無人機(UAV)進行傷員撤離的安全乘坐標準 "已于去年完成工作,并于 2012 年 12 月發布了最終報告。小組的目的是就使用無人機運送傷員進行調查并提出建議。小組的結論是"......只要不增加傷員的相對風險,使用無人機系統進行傷員后送在道德、法律、臨床和操作上都是允許的"。小組確定了有關 VTOL 無人機系統 CASEVAC 生理標準的研究范圍和差距。其中包括:傷員穩定、傷員移動準備以及飛行環境的影響(如加速度、振動、聲學、溫度等)。本文介紹了北約成員采用協調方法開展 HFM-184 小組確定的研究需求的計劃。
結論:使用 VTOL 無人機系統進行傷員后送將很快成為現實,并最終在戰場上普及。通過開展本文提出的研究,北約成員將做好準備。
本研究為基于人工智能的復雜作戰系統的運行和開發建立了 MUM-T 概念和分類系統。分析了該系統的核心方面:自主性、互操作性和程序級別。人工智能 MUM-T 可提高有人駕駛系統的生存能力、擴大其作戰范圍并提高戰斗力。利用美國和英國正在建造的人工智能 MUM-T 綜合作戰系統的數據,分析了技術挑戰和項目水平。目前,MUM-T 處于有人駕駛平臺和無人駕駛飛行器平臺復合運行的水平。從中長期來看,無人地面飛行器、無人水面飛行器和無人水下飛行器等異構平臺之間的互操作通信是可能的。根據人工智能 MUM-T 系統之間互操作性的通用架構和標準協議的發展水平,MUM-T 可以從 "1 到 N "的概念發展到從 "N 到 N "的各種操作概念組合。本研究與現有研究的不同之處在于,MUM-T 系統中體現了第四次工業革命的核心技術,如人工智能、自動駕駛和數據互操作性。此外,通過在現有的無人系統分類法中體現人工智能和自主性,建立了人工智能支持的自主 MUM-T 操作和設施分類系統,并在此基礎上對級別和程序進行了分析。
本研究確立了有人無人協同作戰(MUM-T)的概念,目的是操作、開發和利用智能聯合作戰系統。此外,它還分析了互操作性、自主性、挑戰和計劃水平。人工智能支持的自主無人 MUM-T 提高了有人系統的生存能力,擴大了作戰范圍,并顯著提高了作戰效率。與以往不同的是,MUM-T 的概念正隨著人工智能的發展而不斷擴展,互操作性和自主性也在相應提高。美國和北大西洋公約組織(NATO)國家提出了未來防御領域的挑戰,并在無人系統(UMS)和 MUMT 層面開展了解決這些挑戰的計劃。本研究分析了自主 MUM-T 聯合作戰系統的運行和使用所面臨的技術挑戰和計劃水平,并介紹了基本要素技術。研究方法基于現有定義和第四次工業革命建立了 MUM-T 概念。并利用北約、美國和英國的數據分析了互操作性、自主性、挑戰以及技術和利用方面的計劃水平。
圖 2 基于 NIST 和北約分類標準的人工智能自主 MUM-T 系統分析
美國防部(DoD)對 MUM-T 的定義各不相同。美國 陸軍無人機系統卓越中心(UAUCE)將有人駕駛平臺和無人機視為單一系統。有人系統和無人系統(如機器人、傳感器、無人飛行器和作戰人員)的集成增強了態勢感知、殺傷力和生存能力[1]。國防部將這種關系視為執行共同任務的綜合團隊,美國陸軍航空卓越中心(UAACE)將其定義為同時操作士兵、無人機和無人地面飛行器(UGV),以提高對態勢的了解和生存能力[2]。它采用了標準化的系統架構和通信協議,使來自傳感器的精確圖像數據能夠在整個部隊中共享。目前,它在國防領域的應用最為廣泛。陸軍航空動力局(AFDD 2015)將其定義為:為每個系統提供特殊功能,使現有有人平臺和無人資產能夠合作完成同一任務。這是一種規避風險的方法,通過從空中、陸地和海上無人系統向有人資產傳輸實時信息,提高單兵作戰人員的態勢感知能力[3]。圖 1 是戰場上 MUM-T 系統的層次示意圖。
在世界經濟論壇(WEF)議程的第四次工業革命(Fourth IR)之后,數字化(I2D2)作為一項核心技術被提出。這些技術在未來科學中具有自主、分析、通信和邊緣計算的特點。該技術的特征組合構成了自主系統和智能體(智能+分布式)、擴展領域(互聯+分布式)、作戰網絡(互聯+數字化)、精確作戰領域(智能+數字化)。智能人工智能將改變戰爭的格局,而數字數據的可用性將使分布式和互聯(自主)系統能夠進行分析、適應和響應。這些變化反過來又可能通過預測分析支持更好的決策。
北約(2020 年)以第四次工業革命的核心技術特征及其組合為導向,構建復雜的作戰系統[4-6]。美國國防發展機構(ADD 2018)認為,MUM-T 復雜系統是一種無人作戰系統,可以補充或替代作戰人員的能力,以最大限度地提高作戰效率,最大限度地減少戰場情況下的人員傷亡。它被定義為以一種復雜的方式操作包括戰斗人員在內的有人作戰系統的作戰系統[7]。考慮到美國國防部(2010)、北約(2020)和 ADD(2018)的定義,人工智能支持的自主 MUM-T 復雜作戰系統(以下簡稱 "自主 MUM-T")和 OODA 循環如表 1 所示[1,5,7]。本研究所指的 MUM-T 復合作戰系統通過聯合指揮與控制,在空中、地面、海上、太空、網絡和戰爭等所有領域提供觀察、分析和控制,可通過整合/連接所有軍事力量的有人和無人系統進行操作。它被定義為 "根據決策和行動執行聯合行動的作戰系統"。
圖 3 北約 STANAG LOI 5 和自主邊緣計算 MUM-T 互操作水平設計
美國海軍陸戰隊(USMC)正在通過其垂直起降(VTOL)飛機計劃投資航空技術,以增強任務優勢和戰爭主導權。美國海軍陸戰隊的一項計劃舉措是從未來的載人 VTOL 飛機上發射無人機系統 (UAS),以執行混合(載人和無人)協作任務。這種混合 VTOL-UAS 能力將支持美國海軍陸戰隊的情報、監視和偵察 (ISR)、電子戰 (EW)、通信中繼和空對地動能打擊任務。
該畢業設計項目通過基于模型的系統工程分析、協同設計相互依存性分析以及建模和模擬實驗,研究了未來混合 VTOL-UAS 能力所涉及的復雜人機交互。頂點項目重點關注打擊協調和偵察(SCAR)任務,其中涉及載人 VTOL 平臺、VTOL 發射無人機系統和地面控制站(GCS)。該項目提出了系統要求和架構、概念設計,以及對未來 VTOL 能力的人機協作方面的實驗見解。
主要發現是,無人機系統擁有高水平的數字自動化,并與其人類伙伴有機地共享,這也意味著人類的計劃和執行必須以數字方式捕獲。這確保了合作伙伴之間能夠相互觀察、預測和指導,從而建立信任。第二個發現是,整個團隊需要一個安全冗余的主要、備用、應急和緊急(PACE)通信計劃,以支持彈性任務規劃、執行和任務后分析。最后,這項研究證明了使用網絡模擬器探索、評估和衡量人機協作效率的有效性。
研究建議美國海軍陸戰隊采取一項戰略,采購能夠進行自然語言處理、任務評估和政策更新協議的高級自主無人機系統。接下來,在使用 VTOL 和 UAS 時,繼續使用相同的技術對 USMC 的其他任務集進行評估。最后,進行更多分布式模擬實驗和評估。
圖:美海軍正在開發未來垂直升降(海上打擊)系統,以執行獨特的海上任務,主要從水面戰斗艦艇(DDGs、FFGs、LCS)執行任務。
美國陸軍正在為營級及以下的地面機動部隊采購一系列小型無人機系統(sUAS),以提供實時偵察、監視和目標捕獲(RSTA)能力。在過去二十年中,這一角色主要由 AeroVironment 公司的 RQ-11 “烏鴉”(Raven)(圖 1)承擔。2024 年 2 月 8 日,陸軍部長克里斯蒂娜-沃穆斯和陸軍參謀長蘭迪-喬治將軍宣布陸軍計劃逐步淘汰 RQ-11 "烏鴉",作為陸軍航空投資更廣泛 "再平衡 "的一部分。該產品涵蓋第 1 類和第 2 類無人機系統--重量小于 55 磅、飛行高度在距地面 3500 英尺或以下的無人機系統--旨在作為陸軍傳統 RSTA sUAS 的后繼機型。
圖 1. AeroVironment公司RQ-11 Raven
1988 年,美國國防部(DOD)無人機聯合項目辦公室(UAV JPO)發布了首個無人機 "總體規劃",確定了無人機系統的需求和采購戰略。《總體規劃》建議為 "低級戰術單元 "提供 "近距離 "無人機系統,這種系統可以大量采購,而且成本低廉。20 世紀 90 年代末和 21 世紀初,由陸軍主導的實驗項目 "城市地形軍事行動先進概念技術演示"(MOUT ACTD)展示了便攜式無人機系統如何為地面單元提供更強的態勢感知和部隊保護。MOUT ACTD促使陸軍和特種作戰司令部(SOCOM)與AeroVironment公司合作,于2002年開發出固定翼、重4磅的RQ-11 "烏鴉",它是海灣戰爭時期AeroVironment公司FQM-151 "指針"(Pointer)的更小、更先進的版本。陸軍于 2003 年引進了 RQ-11,到 2010 年,已部署了近 4000 架 "烏鴉 "飛機。海軍陸戰隊、特種作戰司令部和空軍也采用了 "烏鴉"。
從 2010 年代初開始,陸軍官員制定了擴大該軍種小型無人機系統能力的計劃,包括一系列短程、中程和遠程無人機系統平臺。根據 2013 年批準的 "背包便攜式無人機系統增量 II 能力生產文件"(RPUAS CPD),陸軍向連隊和營隊分別提供了改裝的 "烏鴉 "和數量有限的 AeroVironment RQ-20 "美洲豹 "無人機系統,用于臨時性的中程和遠程 RSTA 能力,直到為這些角色開發出新的平臺為止。與此同時,各排將裝備一種短程無人機,陸軍計劃在本十年晚些時候開始研制這種無人機。另外,2017 年,陸軍批準了 "士兵攜帶傳感器"(SBS)計劃,為步兵班購置微型無人機。陸軍選定FLIR系統公司的 "黑色大黃蜂 "作為SBS,并于2018年5月授予FLIR公司首批SBS系統合同。
國防部國防創新單元(DIU)于2018年11月發布了一份信息征詢書(RFI),征詢一種四旋翼無人機作為短程sUAS;次年4月,DIU與陸軍合作開展排級無人機項目。對于中程和遠程 sUAS,陸軍直到 2020 年代初才開始尋求 "烏鴉 "和 "美洲豹 "的后繼機型。
2023 年 6 月,陸軍將 RPUAS CPD 要求過渡到《聯合小型無人機系統能力發展文件》(J-sUAS CDD),該指導文件規定了陸軍計劃的 RSTA sUAS 系列的關鍵系統和性能屬性以及采購時間表。與陸軍 2013 年的 RPUAS CPD 類似,J-sUAS CDD 描述了陸軍計劃在排、連和營各級分別部署陸軍現在所稱的短程偵察 (SRR)、中程偵察 (MRR) 和遠程偵察 (LRR) 無人機系統。此外,J-sUAS CDD 還包含三項新舉措--用于班排的第一人稱視角 (FPV) 無人機、用于排的系留無人機系統以及用于連的無人機群能力--所有這些需求仍處于不同的開發階段。包括 SBS 在內,J-sUAS 架構包括七個項目。
J-sUAS CDD 對飛機的要求在幾個方面與 "烏鴉 "和 "美洲豹 "不同。烏鴉 "和 "美洲豹 "sUAS 采用傳統的固定翼配置,這可能會影響它們在城市或森林地區等限制性地形中的使用。對于 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統,陸軍似乎優先考慮多旋翼或混合 VTOL 配置形式的垂直起降(VTOL)能力。陸軍關于未來 sUAS 的 RFI 表明,陸軍計劃采購可投放致命有效載荷的飛機,如空投手榴彈或滑翔彈藥。與主要用于監視和偵察的 "烏鴉 "和 "美洲豹 "相比,陸軍可能需要下一代小型無人機系統執行更多任務,包括發動致命打擊和為其他無人機和地面單元中繼通信。
在 2025 財年擬議預算中,陸軍為 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統申請了約 4610 萬美元的采購資金和 2680 萬美元的研究、開發、測試和評估(RDT&E)資金。此外,陸軍 2025 財年未獲資金支持的預算優先事項清單中還包括用于 SRR 和 MRR 無人機系統的 7050 萬美元采購資金。對于兵載傳感器計劃,陸軍申請的采購資金和 RDT&E 資金分別為 2200 萬美元和 160 萬美元。不包括未獲資助的優先事項清單,陸軍為上述小型無人機系統申請的2025財年預算約比2024財年增加21%。
SRR 無人機系統是陸軍首個備案的小型四旋翼無人機項目。DIU 和陸軍認為,SRR UAS 應利用商業市場上日益復雜的無人機。陸軍表示,通過分階段分批執行該計劃,旨在保持靈活性,以應對技術進步和用戶反饋。2019 年 4 月,DIU 和陸軍官員挑選了六家公司參與 SRR 無人機系統計劃第 1 階段的競爭,之后于 2022 年 2 月授予 Skydio 公司 RQ-28A 的合同,這是 Skydio X2D 的軍事化版本(圖 2)。陸軍正在為 Tranche 2 版本選擇系統的最后階段,陸軍預計該系統將從 2026 財年開始取代 Tranche 1 版本。
在擬議的 2025 財年預算中,陸軍申請 2 110 萬美元用于購買 270 個 Tranche 2 系統,即 540 架飛機(每個 SRR 系統由兩架飛行器構成),以及 115 萬美元的 RDT&E 經費。預計一個 SRR 系統的成本將從 Tranche 1 的 39,800 美元上升到 Tranche 2 的 65,000 美元。陸軍預算說明文件將這一潛在增長歸因于 Tranche 2 版本改進了避障、通信、光電和紅外傳感器等功能。
MRR 無人機系統將為陸軍連隊提供有機的 RSTA 能力。2023 年,陸軍未來司令部批準了一項 "連級 sUAS "定向需求,旨在為 MRR UAS 提供初步的 Tranche 1 能力,并為該未來系統的需求提供信息。陸軍在 2024 年 3 月 1 日的 RFI 中詳細說明了公司級 sUAS 的期望規格;這些規格包括能夠進行 VTOL 飛行、重量小于 55 磅并能在 24 小時內飛行 8 小時的商用現成系統。在其 2025 財年擬議預算中,陸軍為連級 sUAS 申請了 2500 萬美元的采購經費,這標志著該軍種首次為新型中程 sUAS 列入經費。
2023 年 1 月,陸軍發布了一份關于連級無人機系統的 RFI,表示對能夠垂直起降、飛行時間不少于 5 小時且視距為 30 千米(18.6 英里)的平臺感興趣。在其擬議的 2025 財年預算中,陸軍為 LRR 無人機系統的工作申請了約 2560 萬美元的 RDT&E 資金。根據陸軍在預算說明文件中的預測,陸軍預計將在 2026 財年對 LRR 的原型機進行評估,并在下一財年開始采購飛機。
圖 2. Skydio公司的X2D
作為其監督作用的一部分,國會可以審查以下內容:
陸軍是否以及在多大程度上將技術的快速變化納入到 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統的需求和采購過程中。
陸軍是否正在考慮為小型無人機系統操作人員設立軍事職業專業(MOS),如果是,陸軍是否已確定與此舉相關的潛在成本。
陸軍是否考慮采購低成本、現成的無人機用于作戰,以及考慮的程度。
陸軍是否正在與海軍陸戰隊協調采購短程、中程和遠程小型無人機系統,以及協調程度如何。
水下監視技術出現于冷戰時期。該技術解密后,學術界對其進行了深入研究,并取得了諸多進展。無人潛航器(UUV)的開發就是海洋領域的進步之一,它能夠增強作戰能力,同時降低人類生命危險。雖然這項技術已經商業化,但在海軍中的應用卻很有限。其有限的發展主要是由開發商和資助他們的政府推動的。然而,由于這項技術能為軍隊帶來諸多好處,因此需要盡快將其納入海軍。這實質上意味著,要想在海軍使用/應用中獲得更多認可,就必須將該技術融入海軍。反過來,這就需要回答許多問題,了解事實,以增強對該技術及其潛力的信心。因此,本文討論了其中一些有助于彌補知識差距的問題,以促進未來海軍對 UUV 技術的接受和應用。雖然本文試圖提供全面的答案,但這些答案并不完整,只能作為討論的起點。就目前而言,技術是存在的,但缺乏想象力卻阻礙了其使用。
圖 2 已詳細說明了 UUV 在軍事領域可發揮的廣泛作用,在此,將討論每種作用的可能任務概況。迄今為止,已知美國、俄羅斯和中國等國家運營著大量不同大小和形狀的軍用 UUV。圖 3 顯示了美國部分軍用 UUV 的范圍,圖 4 顯示了其他國家部分軍用 LDUUV 的范圍。
(a) 情報、監視和偵察。從海洋中收集關鍵的電磁和光電數據將有助于擴大被拒地區的信息范圍,特別是常規平臺無法進入的淺水區。UUV 可以輕松進入這些區域,提供所需的信息。
(b) 海洋學。為了在極端的海洋環境中實現更高的可操作性,必須收集實時情報數據并提供給操作人員,以便在進攻時更好地制定計劃。出于 "用戶舒適度和安全性 "的考慮,載人平臺收集此類數據的能力有限,因此無人平臺和固定平臺被認為是未來的一種可能(Agarwala,2020 年)。
(c) 通信/導航網絡節點(CN3)。通過在有人和無人平臺之間提供一個閉環網絡,CN3 系統有助于為水下平臺提供更強的連接性和控制性,否則這些平臺就必須浮出水面以刷新其全球定位系統進行導航。這樣的通信網絡可提高無人潛航器的安全性和控制能力,同時幫助它們在不被探測到的情況下輕松、長時間地開展 ISR 活動(Munafò 和 Ferri,2017 年)。
(d) 反水雷措施。為確保港口和航道可供軍艦安全作業,并確保敵方類似港口和航道無法使用,最簡單的進攻方式就是布設 "水雷"。為了在不危及人命的情況下做到這一點,UUV 得到了有效利用。在任何平臺上使用無人潛航器,都能提高在敵方水域布設水雷和在己方水域清除水雷的效率,從而無需依賴專門的掃雷艇。
(e) 反潛戰。為了 "遏制 "在狹窄水域、咽喉地帶或艦隊附近活動的潛艇,UUV 可以發揮巨大作用。在此過程中,UUV 可以為載人平臺提供必要的安全保障,同時限制敵方潛艇的行動。
(f) 檢查/識別。為了對船體、碼頭和停泊區及其周圍的密閉空間進行快速搜索,以排除反恐方面的顧慮,并確保在必要時進行爆炸物處理,UUV 可以得到廣泛而有效的使用。這些努力將確保港口、航道和泊位的安全。
(g) 有效載荷交付。由于無人潛航器難以被探測到,而且可以在淺水區輕松作業,因此可用于秘密投放有效載荷。這種有效載荷可以是敵后補給品,也可以是摧毀敵方資產的彈藥。
(h) 信息作戰。由于 UUV 體型小,在淺水區也能輕松運作,因此是收集信息的有力平臺。此外,它們還可用作誘餌和通信網絡干擾器。
(j) 關鍵時刻打擊。能夠及時精確地投放彈藥并最大限度地減少敵方的反應時間是一項關鍵活動。用無人潛航器投放彈藥時,可將其投放到離海岸較近的地方,確保縮短敵方的反應時間。這種行為還有助于避免暴露大型有人駕駛平臺的位置,以免遭報復性打擊。
這項工作研究了在任務式指揮設備中嵌入模擬器的實用性和有效性。其目標是僅使用戰區作戰計劃作為模擬輸入,向操作員隱藏所有模擬器細節,使其無需學習新工具。本文討論了一種原型功能,該功能可根據 SitaWare 中生成的作戰計劃以及嵌入式無頭 MTWS 和 OneSAF 模擬器的模擬結果,生成行動方案(COA)分析。在輸入作戰計劃后,指揮官選擇要執行的模擬運行次數,并按下按鈕啟動模擬,模擬在后臺的運行速度比實時運行更快。模擬運行完成后,指揮官可通過圖形和圖表查看結果,對多次運行進行比較。預計未來的能力將允許指揮官模擬任何梯隊和命令,用于訓練和兵棋推演。
該項目為與使用無人系統支持分布式海戰(DMO)有關的作戰概念和系統設計決策提供信息。研究通過系統地改變仿真模型中的系統設計特征和作戰活動,支持對無人系統(UVC)進行能力級分析。分析結果表明,UVC 可提高各種無人系統的作戰可用性(Ao)和使用時間(TOS),因為它可隨時進入維護、加油和重新武裝設施,而無需長時間前往岸基設施或分布式支援艦艇。在比較使用 UVC 的配置與在自適應兵力包 (AFP) 中分配無人系統支持的配置時,單個無人系統的 Ao 提高了 6% 到 31%。仿真模型分析確定了 UVC 架構,其中包括至少 8 個無人機發射回收站、至少 3 個船舷托架和至少 5 個甲板井托架,以最大限度地提高 Ao。
在支持分布式海上作戰(DMO)時,無人系統有可能發揮兵力倍增器的作用,在提高殺傷力的同時降低有人系統的風險。然而,無人系統到岸基維護、加油和重新武裝設施的轉運時間減少了可用于支持執行 DMO 的自適應兵力包(AFP)的總體駐扎時間(TOS)。本項目研究了無人水面艦艇 (USV)、無人水下航行器 (UUV) 和無人機 (UAV) 在美國海軍現有艦艇上的集成問題,該艦艇已被重新改裝為無人載具 (UVC)。在本報告中,"UxV "一詞用于描述無人系統這一類別。
如 Van Bossuyt 等人(2019 年)所述,項目團隊采用了系統定義、系統建模和系統分析的通用系統工程流程序列。在系統定義過程中,項目團隊重點開發了作戰概念(CONOPS),并定義了 UVC 的系統要求。系統建模活動的重點是構建 UVC 的離散事件仿真模型。在系統分析階段,團隊利用所開發的模型來評估 UVC 的各種設計參數對每種無人系統類型的運行可用性(Ao)的影響。
A. 系統定義
在系統定義階段,從自上而下和自下而上的角度開發和考慮了 UVC 要求。從自上而下的角度來看,團隊分析并確定了滿足總體任務有效性目標所需的能力,而與任何現有的候選平臺無關。從自下而上的角度來看,團隊評估了一艘登陸直升機船塢(LHD)艦,以確定該平臺可實現的最大 UVC 能力。通過查閱文獻和分析利益相關者的需求,項目團隊確定了 UVC 的以下關鍵能力:指揮與控制 (C2)、UxV 發射、UxV 維護和 UxV 回收。根據設想,UVC 將包括著陸甲板無人機發射和回收站、無人機維護/布防/燃料艙、用于大型 USV/UUV 操作的船舷艙或站,以及用于小型 USV/UUV 操作的井甲板艙。
B. 系統建模
項目構想將 UVC 視為針對地面和岸上敵對兵力實施 DMO 的 AFP 的一部分。UVC 的作用是支持 UxV 對敵方岸基導彈基地進行偵察和打擊。在打擊階段之前、期間和之后,UxV 提供全天候的情報、監視和偵察(ISR)、目標定位和戰損評估服務。UVC 的總體目標是通過消除到岸基支持設施的較長運輸時間來增加 UxV 的全時服務時間。為實現這一總體目標,研究小組選擇 "航程 "和 "持續停留時間 "作為性能指標(MOP),并選擇 "UxV 任務時間"、"UxV 停機時間 "和 "維護灣利用率 "作為效果指標(MOE)。
設計并開發了一個離散事件仿真模型,用于分析 UVC 設計參數對 MOP 和 MOE 的影響。該模型是通過 ExtendSim10 建模程序開發的。該模型包括 UxV 發射和回收、UxV 維護活動以及 UxV 重新武裝和加油活動。UxV 的發射時間表和總模擬運行時間是根據擬議的 UVC CONOPS 制定的。目前,該模型并未考慮 UxV 的損失或故障;這是未來可能開展工作的一個領域。模型的主要輸出是每種 UxV 的 Ao。
C. 系統分析
為了廣泛探索實驗空間,同時減少試驗總數和模型運行時間,我們專門設計了一個填充空間的拉丁超立方設計。每次試驗重復模擬 30 次并收集結果。合并所得的 Ao 值,得出每個試驗的統計平均值。
分析結果表明,UVC 可隨時提供維護、加油和重新武裝設施,而無需在岸基設施或分布式支援艦艇之間進行長時間的轉運,從而改善了每種 UxV 的 Ao 值和 TOS 值。對于任何特定的 UxV,通過增加 UVC 發射、回收和維護站的數量,從而消除或減少這些服務的排隊時間,可獲得最大的 Ao。分析表明,UVC 在設計時應至少配備 8 個無人機發射/回收站、至少 3 個船舷托架和至少 5 個焊接甲板托架。這些參數沒有確定上限,這也是未來研究的一個潛在領域。
有趣的是,雖然 UVC 的存在改善了大型無人水面艦艇(LUSV)的航速,但 UVC 的實際設計似乎對 LUSV 的航速沒有影響。這可能是由于 LUSV 的假定任務持續時間長,假定維護間隔長,因此不可能出現任何排隊現象。單個船側停泊區似乎足以為多艘 LUSV 提供服務,但即使是單個船側停泊區,也可通過消除到岸基設施的轉運時間來改善 Ao。
城市戰爭是今天和明天的戰爭。過去三年中最重要的戰爭都是在城市地區進行的,這也是未來戰爭的先兆。
2020 年 9 月 27 日至 11 月 10 日,阿塞拜疆在第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭中與亞美尼亞兵力交戰,阿塞拜疆特種部隊和輕步兵在大炮和無人機的支援下成功實施滲透攻擊,奪取了納戈爾諾-卡拉巴赫的決定性地形舒沙市,取得了軍事勝利。2021 年 5 月 11 日至 21 日的以色列-哈馬斯戰爭是現代城市作戰的典范,因為這場戰爭是在加沙城和城下的隧道中進行的。
加沙估計有 75 萬人口,世界人口評論網站將其評為地球上人口最稠密的城市之一。俄羅斯于 2022 年 2 月 24 日對烏行動,揭開了俄烏戰爭的序幕。圍攻馬里烏波爾等戰役只是現代戰爭中城市戰斗的一個例子,人數和武器均處于劣勢的烏克蘭士兵從 2 月 24 日開始守衛這座城市,直到 2022 年 5 月 20 日他們在亞速爾工廠的最后據點投降。在軍事領導人和系統設計人員調查這些沖突時,研究、訓練、裝備和準備城市戰的迫切需要是顯而易見的,也是迫在眉睫的。
圖:無人機正成為戰爭中必不可少的武器,在城市作戰中更是如此。在這張圖片中,一名以色列士兵展示了一種專為城市作戰設計的游蕩彈藥。 圖片來源:埃爾比特系統公司
對俄烏戰爭中的城市行動進行深入研究后會發現,圍攻大城市(如馬里烏波爾,俄軍用了 86 天時間,在炮兵和空軍的配合下,用 14 000 名兵力擊敗了大約 4 500 名烏克蘭人組成的守城部隊)是很困難的。另一種選擇是攻擊守城,這是一種混亂而血腥的行動,就像我們 2022 年 2 月在基輔看到的那樣,而且會以兇猛的速度消耗軍事力量。在 21 世紀打贏城市戰斗需要新思維,但最重要的是需要有效的情報監視和偵察(ISR),用于確定傳感器、射手和干擾器的目標位置。
ISR 傳感器在開闊的地形中效果最佳。建筑物和鋼筋混凝土結構阻礙了城市環境中的視線傳感器。一些新技術將提高傳感器系統在城市環境中克服這一問題的能力。傳統的殺傷鏈使用單獨的傳感器和射手系統,存在時間差,使目標無法躲避打擊。在前面提到的三場戰爭中,殺傷鏈的時滯都降低了動能打擊的效果。為了減少這種時間差,人們開發了 "從傳感器到射手 "系統,使用戶能夠迅速確定目標的合法性,然后使用一系列可能的武器對其實施打擊。這些系統可將殺傷鏈縮短到幾秒鐘。為縮短殺傷鏈所作的進一步努力導致傳感器和效應器合二為一。
以色列的技術公司在開發機器人系統和隱蔽彈藥方面已顯示出領先地位。例如,以色列制造的 Harop 和 Orbiter 空對空彈藥在阿塞拜疆第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭的 44 天決定性勝利中發揮了關鍵作用。總部位于以色列的防務公司埃爾比特系統公司(Elbit Systems)在此經驗的基礎上,正在開發網絡化自主機器人,以主宰戰場。
埃爾比特公司的 Legion-X 系統將各種類型的多領域機器人傳感器連接成一個網絡蜂群。根據埃爾比特公司的說法,"Legion-X 是一種基于機器人平臺和異構蜂群的自主網絡化作戰解決方案......Legion-X 在同級/近似同級對手作戰場景中具有優勢,能夠協調部署由連接的異構自主平臺和有效載荷組成的蜂群"。
Legion-X 網絡實現了對空中和陸地機器人武器的'一對多'控制(一名操作員控制數十個系統)。無線局域網(Wi-Fi)用于交換語音、數據和流媒體視頻。在沒有 Wi-Fi 的地區,Elbit 的寬帶戰術數據通信網絡可通過陸地或空中系統提供軟件定義無線電 (SDR) 網絡。為了增強彈性,該網絡覆蓋北約所有移動頻段,不依賴全球定位系統(GPS)。
Legion-X概念的一個關鍵要素是專為城市作戰設計的LANIUS隱蔽彈藥。LANIUS 是一種超視距 (BLOS) 游蕩彈藥,具有自主感知和攻擊能力。該系統通過 Wi-Fi 或 SDR 網絡與網絡中的其他連接系統進行通信。機載計算和人工智能(AI)可幫助 LANIUS 避免與其他物體碰撞,并同時進行定位和繪制環境地圖。LANIUS 是一種短程武器,飛行時間為 7 分鐘,可攜帶致命或非致命有效載荷,飛行速度可達 20 米/秒,或在一個地方懸停。微型無人機還可以從一個更大、射程更遠的無人機母艦上發射。在清理建筑物時,十幾架裝有高爆彈頭的 LANIUS 迷你無人機可以從母艦上自主發射,搜索并摧毀目標。在未來的城市戰斗中,士兵們很可能會使用 LANIUS 這樣的無人機,就像二戰中清理房間時使用手榴彈一樣,只不過這些智能無人機在提供爆炸效果的同時,還能提供建筑物內情況的實時視頻。
每次作戰行動都需要找到敵人,然后對其實施打擊。無論武器多么先進,在城市戰斗中將人類作戰人員置于危險境地都會造成人員傷亡。烏克蘭城市地區的戰斗表明,城市是一個復雜的戰斗空間,難以駕馭,難以征服。城市地形為防御兵力提供了隱蔽、堅固的陣地,以及在每棟建筑和每條道路上埋伏的機會。在正在進行的俄烏戰爭中,俄軍在出兵之前就用各種形式的火炮摧毀了大片城鎮。要避免出現這種情況,需要新的思維,而美國國防部高級研究計劃局(DARPA)正在努力提供一種解決方案。
DARPA 決心開發并利用人工智能來增強用于城市 ISR 和作戰行動的軍用機器人系統。2021 年 3 月,DARPA 信息創新辦公室副主任 Matt Turek 博士在國防戰備研討會上宣布,人工智能對 DARPA 120 多個最重要的項目至關重要。圖雷克補充說,DARPA正在開發一項 "可解釋人工智能 "計劃XAI,以實現 "第三波人工智能系統,在這一系統中,機器理解其運行的背景和環境,并隨著時間的推移建立底層解釋模型,使其能夠描述真實世界的現象"。"這將創建人工智能系統,使其能夠學習環境以執行各種任務。第三波人工智能讓計算機成為人類作戰人員的得力伙伴,而不僅僅是工具。2023 年 2 月,DARPA 的 "空戰進化 "計劃展示了人機合作的一個實例,該計劃使 F-16 "獵鷹 "戰斗機能夠在人工智能的幫助下獨立運行。該飛機更名為 X-62A 或 VISTA(可變飛行模擬器測試飛機),在人工智能的控制下進行了多次飛行。這種人工智能將使無人駕駛飛機成為有人駕駛飛機的 "忠實僚機"。當與閑逛彈藥一起使用時,人工智能將增強無人機群的自主和協作能力。這些測試使網絡化自主無人機成為美國空軍資助和開發的重中之重。
2021 年 11 月 16 日,在 "進攻性蜂群戰術"(OFFSET)項目的最后一次實地實驗中,一群無人機掃描了坎貝爾堡的卡西迪靶場綜合體。DARPA 的研究人員設計的 OFFSET 允許步兵部隊使用多達 250 架以上的無人機群來完成城市環境中的各種任務目標。圖片來源:美國陸軍/Jerry Woller
DARPA 的 "進攻性蜂群戰術"(OFFSET)計劃利用無人機群解決城市作戰中的 ISR 和打擊問題。DARPA 網站稱,OFFSET 計劃 "設想未來小股步兵部隊使用多達 250 架以上的無人機系統和/或無人地面系統組成的蜂群,在復雜的城市環境中完成各種任務。通過利用和結合蜂群自主和人類-蜂群團隊合作方面的新興技術,該計劃旨在實現突破性能力的快速開發和部署"。
這一概念將協作、聯網的無人機群和 UGS 與士兵結合起來,為城市作戰提供無與倫比的感知和打擊能力。無人機群將同時充當傳感器和射手,隔離城市戰斗空間中的建筑物或區域,并實施城市突襲。未來的城市戰斗將由飛行和滾動的機器人系統取代士兵蜂擁進入城市并接受由此帶來的重大人員傷亡。總之,使用網絡化的自主無人系統,以蜂群的方式進行作戰,將改變戰爭的方式。
實時態勢感知是城市戰斗中的戰斗力倍增器,而 ISR 無人機是當今每支現代兵力的基本工具。只要有幾千美元,任何人都能買到價格低廉的一次性小型無人機(sUAV)。幾乎每個國家都在制造無人機,其中最昂貴、能力最強的系統由中國、美國、歐洲、以色列、土耳其和伊朗制造。無人機在俄烏戰爭中發揮了巨大作用,烏克蘭 Aerorozvidka(烏克蘭語:Аеророзв?дка,"空中偵察")使用的大部分無人機都是DJI無人機改型。Aerorozvidka 是一支由烏克蘭軍隊無人機操作員組成的部隊,他們在戰前是無人機愛好者,但現在已成為無人機駕駛專家。
烏克蘭正在使用無人機執行情報、監視、偵察(ISR)和打擊任務,以擊敗俄羅斯入侵者。圖為 2020 年,一架 R18 無人機在 "Shyrokyi Lan "靶場進行轟炸測試。圖片來源:Aerorozvidka 無人機部隊
無人機以低成本提供軍事能力。成本從幾百美元到幾千美元不等的小型四旋翼無人機可以用來觀察城市街區,并能在建筑物內機動,但從中高音觀察城市作戰空間也是城市作戰所必需的。從高空作業的系統提供了一種手段,可以揭露不在建筑物內或隱藏在地下的敵方兵力。有人駕駛飛機可以提供中高空 ISR,但在高威脅環境中,這一任務由高空長航時(HALE)和中空長航時(MALE)無人機完成。然而,當考慮在大城市或特大城市進行城市作戰時,中高空 ISR 是不夠的。需要持久的 ISR。為了提供持久的 ISR,需要采取多層次戰略,包括利用衛星的空間層、平流層層和中高大氣層。
在地球靜止軌道或低地軌道(LEO)上環繞地球運行的衛星可從太空提供 ISR。有人駕駛飛機以及 MALE 和 HALE 無人機提供大氣層覆蓋。缺口似乎在第二層,即平流層,從海平面以上 7-20 千米(取決于緯度)延伸到大約 50 千米。
為了突破這一缺口,美國陸軍一直在試驗無人平流層 ISR 系統。從平流層運行的飛行器可以拍攝高分辨率圖像,以相對較低的延遲傳輸和中繼通信,加速視頻饋送和數據處理,提供敵方威脅的早期預警,并能干擾敵方的雷達和通信系統,其效果優于太空中的衛星。這些能力對于大城市的作戰行動至關重要。2021 年,美國中央司令部(CENTCOM)和美國海軍水面作戰中心(NSWC)發布了一份使用平流層氣球和太陽能滑翔機無人機的解決方案請求(RFS),美國軍方強調了他們對平流層的興趣。過去五年中進行的測試主要集中在平流層的操作上,以便在不允許的環境中進行持久作戰。
在平流層站穩腳跟的一項努力是開發一種名為 "Zephyr "的平流層高空無人機,該無人機由歐洲空中客車公司制造,英國奇奈蒂克公司(QinetiQ)設計。空中客車公司稱 Zephyr 為 "太陽能高空偽衛星"(SHAP-S),幾乎可以從任何地方按需發射。Zephyr-8 是美國陸軍正在測試的這種超輕型碳纖維無人駕駛飛機的最新型號之一。它的重量不到 75 千克,翼展可達 25 米。機翼和尾翼表面裝有大型太陽能電池板,白天為飛機供電,夜間為鋰硫電池充電。由于 "澤法 "非常輕巧,6 到 8 個人就可以將其抬起來發射,由兩個螺旋槳驅動的發動機將其升入空中。
美國陸軍的 "澤法爾"-8 原型機于 2022 年夏天在 18288 米(60000 英尺)的高空飛越了美國南部、墨西哥灣和南美洲,飛行了 64 天,直到 2022 年 8 月 8 日在亞利桑那州沙漠墜毀。美國陸軍沒有透露墜毀的確切原因,只是說 "澤法 "號經歷了 "導致其意外終止的事件"。澳大利亞也購買了一架 "澤法",它于 2019 年 9 月 28 日墜毀,當時它上升到 2438 米(8000 英尺),執行了一系列不受控制的轉彎,但因空氣湍流而失效,螺旋式下降,并在下降過程中解體。官方確定墜機原因是大氣條件不穩定。未來的城市行動不僅包括以傳統的空中優勢主宰空中,還包括主宰平流層。
美國軍方多年來一直使用航空浮空器提供實時、持久的情報監視和偵察 (ISR) 信息。在這張照片中,第 84 雷達評估中隊(RADES)于 2019 年 11 月 13 日在亞利桑那州瓦丘卡堡對系留航空浮空器雷達系統(TARS)進行了分析和優化,以支持國土安全部(DHS)和海關與邊境保護局(CBP)。 圖片來源:USAF/GS-11 Deb Henley
在平流層放置傳感器和干擾器是一項日益增長的軍事需求。在大多數軍事行動中,"Hi-Lo "組合(將昂貴的高端系統與價格較低但功能強大的低端系統結合起來)提供了一種制勝的平衡。氣球可作為城市行動 "Hi-Lo "解決方案的一部分,可配置為支持具有 Wi-Fi 連接的無人飛行器群,在城市峽谷等死角將無人機聯網。這種 "Hi-Lo "組合可提供冗余和彈性,成本也低于有人駕駛或 HALE 和 MALE 無人系統。最新的 "輕于空氣"(LTA)系統可攜帶大型復雜的 ISR 和通信包,為城市上空提供持續監視、網絡連接和電子戰(EW)支持。軍用 LTA 飛行器被稱為 "平流層飛行器",可在平流層運行,為反無人駕駛飛行器(C-UAV)防御提供 ISR。
航空氣球既可以系留,也可以自由飛行。這些高空氣球的飛行高度高于飛機,但低于衛星,距離地面 18 288 米(60 000 英尺)至 30 480 米(100 000 英尺)。美國洛克希德-馬丁公司(Lockheed Martin)是參與軍用航空氣墊的主要國防公司之一。洛克希德-馬丁公司在二戰前就與美國海軍合作研制軍用氣球。美國曾在低空使用系留戰術航空浮空器,用于監視美國南部邊境,打擊販毒活動。自2013年以來,洛克希德-馬丁公司的420K航空氣球系統一直是美國日常使用的唯一ISR和通信氣球,直到拜登政府切斷資金并決定在2023年底將其停飛。洛克希德-馬丁公司的另一種戰術氣球型號是洛克希德-馬丁 74K 氣球,專門用于低空軍事持續監視和通信。該飛行器長 35 米,系有光纖傳輸電纜。它可以攜帶 500 公斤的有效載荷。
飛行高度較高的飛行器可為城市作戰行動提供顯著的廣域監視和通信優勢。洛克希德-馬丁公司的高空飛艇(HAA)可在平流層中運行,為城市上空的無人持久和持續地球靜止 ISR、EW 和通信提供了能力。由于它在典型的高度上運行,大多數短程防空(SHORAD)系統都無法將其擊落。由于 HAA 可以在地面站或衛星中繼站的指揮下在空域內機動,因此不需要系繩。氣球通常的有效載荷包括監視雷達、慣性導航系統、熱成像和日間照相機以及電子情報和通信情報包。雖然美國沒有武裝氣球,也無意這樣做,但其他國家可能不會這么猶豫。在平流層運行的武裝氣球可以成為進行精確轟炸的武器平臺。
由于 Block 40 "全球鷹 "機隊在現代防空面前已無法生存,美國空軍預計將在 2027 年用更現代化、能力更強的系統替換 "全球鷹 "機隊。圖為2020年10月23日,一架RQ-4 "全球鷹 "被拖過北達科他州大福克斯空軍基地的飛行線。 圖片來源:美國空軍/高級飛行員 Elora J. McCutcheon
世界正變得越來越危險。爆發大國戰爭的可能性似乎正在上升,而且有可能同時爆發多場大規模戰爭。在當前的俄烏戰爭中,城鎮中的戰斗是主要的作戰環境,從這場戰斗中得到的主要教訓是,城市戰斗是無法避免的。盡管希望避免在城市作戰,但這是不可能的,必須為此做好準備、進行訓練和裝備。技術無法單獨應對城市作戰的挑戰,但它為烏克蘭的血腥戰斗提供了另一種選擇。
未來城市作戰空間中的 ISR 將以蜂群式感知和打擊系統以及控制城市上空和平流層的手段為特征。在安全范圍內提供高精度多域 ISR 的平臺將改善網絡,提供干擾敵方系統的手段,并使無人機行動贏得城市戰斗。人工智能、微型化和自主無人系統正在推動戰爭發生這些變化。
未來十年,兵力將從現在的獨立能力網絡作戰轉變為系統群作戰。保羅-沙雷(Paul Scharre)在 2014 年發表的題為 "戰場上的機器人技術第二部分:即將到來的蜂群"(Robotics on the Battlefield Part II the Coming Swarms)的研究報告中預言 "新興的機器人技術將使明天的兵力以蜂群的形式作戰,比今天的網絡化兵力具有更大的質量、協調性、智能和速度。低成本的無人系統可以大量建造,'淹沒區域',以其數量壓倒敵人的防御。網絡化的合作式自主系統將能夠實現真正的蜂擁--分布式元素之間的合作行為,從而形成一個協調一致的智能整體。
在城市作戰中,這些無人系統將提供大規模的偵察和打擊能力,這是在沒有過多人員傷亡的情況下贏得城市戰斗的必要條件。隨著兵力部署成群的聯網無人機,這些無人機將提供無處不在的 ISR 和打擊能力。戰爭的主導權很快將屬于成群的聯網機器人平臺,它們可以自主感知、打擊和干擾敵方兵力。這些武器的成本不會很低,但在下一場戰爭中,它們將引發一場變革,其意義不亞于機槍和坦克在 20 世紀所引發的變革。為了適應這些不斷變化的戰爭方式,我們必須換位思考,及時行動。
條令出版物中的聯合空地指揮和控制系統不足以對抗反介入/區域拒止(A2/AD),這需要通過完善的聯合全域作戰(JADO)條令來評估。美國防部和國會對JADO技術的投資表明,聯合的、有框架的優先次序安排是擊敗A2/AD的答案。空軍JADO、海軍陸戰隊先進基地作戰(EABO)和陸軍多域作戰(MDO)的概念將對抗A2/AD,因為期望聯合起來提供一致的戰場框架和最佳優先級。聯合部隊需要一個全面的、自上而下的JADO理論,該理論貫穿這些新興概念,為最佳JADO作戰藝術和設計提供信息。一旦有了全面的作戰藝術和設計,戰術空中控制方武器系統將了解使用的機會成本,并評估其直接權限之外的后果,同時作為一個失敗的C2節點運作,負責自主的戰斗管理融合的全域效應。
在整個軍事界、無黨派智囊團和軍事委員會成員中,人們越來越擔心美國的軍事優勢會被削弱,"美軍在下一次沖突中可能遭受不可接受的高傷亡和主要資本資產的損失"。為了應對對手A2/AD能力日益增強的力量對比,每個軍種都在未來8-15年內衍生出自己的JADO實施版本:(1)空軍有多域作戰中心,(2)陸軍有多域特遣部隊,(3)海軍陸戰隊有遠征推進基地作戰。JADO的文獻分析揭示了各種新的概念,這些概念模糊或打破了現有的作戰模式,侵蝕了聯合作戰中的作戰藝術現狀,卻沒有規定緩解措施。過去,指定的戰斗空間擁有者對資產中介、空域管理、效果運用和戰斗跟蹤進行裁決。現在,JADO設想的是低特征的、分散的前線編隊,其決策權被下放至組件級以下,通過機器控制的系統從全域平臺選擇和應用力量包。每個JADO的背景將是資源密集型的,需要仔細判斷高價值、低密度的能力或有風險的自主群和無人機僚機,并具有敏捷的C2解決方案和靈活的指揮關系。當局將需要不斷地將陸上、空中、海上、網絡和空間領域的效果可視化,將每個領域視為相互重要的作戰功能,而不是將部隊貶低為支持性類別或以其他方式將其隔離在組件邊界之內。這種復雜性可能會導致一種作戰設計,其特點是 "大量的全域能力與某些任務、功能或領域相一致,其中一個指揮官既是管理者又是使用者。" 這些概念還沒有被聯合部隊整合成一個連貫的、統一的框架。JADO文獻的現有條目只是技術聯系的概念,而不是對抗敵人A2/AD的全面行動設計。在重新開始的大國競爭的背景下,國防部創建一個全面的JADO作戰設計和藝術戰略的時機已經成熟,由不受服務部落主義和宣傳影響的平民共同撰寫。這一努力將確保隨之而來的理論動蕩和作戰藝術與戰術的模糊是追求JADO實施過程中必要的和有根據的原因。
成功的JADO將在對手的決策周期內呈現出多種困境。這一成功取決于聯合框架下的優先次序和減少混淆的術語,這些術語模糊了整個聯合部隊的進展。在全面的JADO條令和作戰藝術/設計的指導下,TACP WS可以增強、重新組織和重新訓練,以支持全域作戰,而不管其支持的指揮官是什么兵種。反過來,TACP WS將作為代表聯合部隊的故障轉移C2節點,執行聯合全域效應的融合。來自各級行動和當局的全域聯合效應在時間和空間上的融合使TACP WS能夠提供聯合現實,通過允許空中力量在現在和未來的任何戰斗中保持主導地位來贏得下一場戰爭。
圖4:馬賽克方法
圖5:陸空軍戰場框架
北約科技組織(STO)應用車輛技術(AVT)329 "NexGen旋翼機對軍事行動的影響 "評估了2035+時間框架內適用科學技術(S&T)發展對軍事行動的潛在影響。對預計的未來任務進行的兩次作戰分析(OA)評估時,評估采用了基于風險的主題專家判斷。
利用定義的任務小插曲,參與評估的主題專家確定了利用當前北約軍用直升機能力實現各項任務的風險。然后評估每個風險發生的可能性和對實現任務的影響。對于每個風險,確定的緩解措施包括技術的應用、戰術的改變和其他措施。隨后對確定的風險緩解措施的行動影響進行了評估,以確定其軍事價值。
基于風險的評估框架使來自多個北約和伙伴國的具有軍事行動、需求和技術專長的主題專家能夠進行定性評估。由于所有參與者以前都熟悉風險評估過程,該框架很容易被調整為進行貿易空間業務需求和關鍵技術的審計。
無人機系統(UAS)和其他相關技術(人工智能或AI、無線數據網絡、擊敗敵方電子戰的電子支援措施)已經發展到一個新的地步,無人機系統被認為原則上能夠執行目前由有人駕駛飛機執行的幾乎任何任務。
因此,許多武裝部隊正在積極試驗有人-無人編隊協作(不同的縮寫為MUM-T或MUMT)。通過將有人和無人資產作為一個單位而不是單獨部署,無人機最大限度地發揮了其作為力量倍增器的價值,提高了在高度競爭性空域的殺傷力和生存能力。無人機系統的直接控制權可由飛行中的有人單位或單獨的空中、地面或海上指揮中心掌握。隨著時間的推移,人工智能的進步將允許無機組人員的編隊元素自主地執行大部分任務。這最終可以將人類干預減少到最低,只保留任務目標的輸入、交戰規則的定義和武器釋放的授權。事實上,這種自主能力對于MUM-T概念來說是至關重要的,以防止人類飛行員被控制無人機的額外任務所淹沒。 無人機系統的主要應用包括:
在“武裝護衛”角色中,無人機系統可以在有人平臺執行任務之前壓制敵人的防空設施(SEAD角色),或者作為一個外部武器庫,使單一的有人駕駛飛機在每次任務中能夠攻擊大量的目標。