近年來,反無人機系統(CUAS)在應對無人機系統(UAS)帶來的各種威脅方面的技術能力急劇增長。有必要通過開發系統的 CUAS 方法來利用 CUAS 技術。在本研究中,文獻綜述探討了 (1) 當前的無人機系統技術和應用;以及 (2) CUAS 的能力及其有效性分析。利用這些信息,通過基于模型的系統工程(MBSE)工具(ExtendSim)對假設的作戰環境進行測試,以評估幾種假設的 SoS CUAS 配置的有效性。開發了一種方法來分析 SoS CUAS 任務成功的不同因素及其影響,并將其用于權衡分析。從在 MBSE 工具中進行的每個 SoS CUAS 仿真中,可以得出進一步迭代和改進 SoS CUAS 配置的見解,從而在對 SoS CUAS 成本進行定性分析的基礎上優化參數。這項研究的成果是一個完善的模型和方法,今后可用于代表實際運行環境,以進行進一步分析。這項研究表明,將各種不同的 CUAS 平臺集成到一個 SoS CUAS 中,以應對無人機系統所構成的復雜威脅,是大有可為的。
本研究探討了對反無人駕駛航空系統(CUAS)系統(SoS)的需求,以應對無人駕駛航空系統(UAS)對國家經濟、安保和安全造成的日益嚴重的威脅。近年來,無人機系統的使用激增,導致 CUAS 行業迅速發展,并開發出了應對特定威脅的解決方案。然而,隨著 CUAS 技術的成熟,現在需要將這些單獨的 CUAS 工作整合到一個同步統一的 SoS 中,以更好地防御無人機系統的威脅。
文獻綜述包括對無人機系統和 CUAS 能力的研究,為本研究提供了清晰的信息。通過了解 (1) 群組分類;(2) 有效載荷能力;(3) 通信能力;以及 (4) 所采用的戰術,對無人機系統的類型和威脅情景進行了研究。通過了解 (1) 處理鏈;(2) 市場上可用的傳感器;(3) 指揮與控制 (C2) 能力;以及 (4) 緩解技術,可以使用 CUAS。以文獻綜述中形成的認識為基礎,提出了進一步分析 SoS CUAS 的方法和模型。
建議的方法使用基于模型的系統工程(MBSE)工具 ExtendSim 來模擬無人機系統飛入 SoS CUAS 作戰區時的作戰環境。該模型基于攻擊型無人機系統的特點,通過一套傳感器和射手來觀察場景的最終結果。作為名義基線模型的首次迭代,根據公開文獻假定了許多未知條件,同時控制了初始參數,以觀察這些參數值如何影響情景結果。在軍事背景下,攔截敵方無人機系統成功的置信度為 95%,失敗的可能性為 5%,這是一個保守的閾值。根據基線模型模擬了三種情景,得出測試結果,然后對結果進行進一步分析。
通過對結果的分析,得出進一步改進模型的見解。基于初始條件和假設,得出的經驗教訓有 (1) 指定 SoS CUAS 的置信度有助于確定后續模擬的范圍和錨點;(2) 在指定目標下,過多的資源投入(如更多的傳感器-射手組)不會產生最具成本效益的組合;(3) 在指定目標下,改變傳感器和射手參數有助于優化整個系統,為完善模型提供整體方法。通過在 Excel 中復制模型,對 MBSE 模型進行了驗證,并在第二次迭代中對模型進行了優化,從而進一步改進了模型。
這項研究表明,使用 ExtendSim 模型(如作為本研究一部分開發的模型)將單個 CUAS 集成和優化為一個統一的 SoS 具有很大的潛力。隨著無人機系統威脅的不斷發展,發展當前的 CUAS 能力并跟上新出現的無人機系統威脅是至關重要的。未來可擴展本研究的工作包括 (1) 改變無人機系統及其使用的參數,以模擬動態威脅場景;(2) 改變 CUAS 規格,以模擬當今和未來多種系統的不同能力;(3) 建立一個 C2 系統模型,同步 SoS CUAS 中各種傳感器和射手系統的所有鏈接,以便在統一戰線中有效、高效地消除無人機系統的威脅。
在過去的十年中,無人駕駛飛行器(UAV)的使用領域完全爆炸式增長。如今,它們被用于執行監視任務和檢查人們難以到達的地方。為了提高執行這類任務的效率和穩健性,可以使用合作無人機群。然而,這對使用哪些解決方案來定位和導航智能體提出了新的要求。本論文研究、實施和評估了無人機群相對定位和繪圖的解決方案。
報告研究并介紹了通過使用擴展卡爾曼濾波器(EKF)融合智能體之間的速度數據和成對距離測量來估計相對位置的系統。在現有估計相對位置方法的基礎上開發了一種濾波器,并對其進行了修改,以包括星座中所有可用的成對距離,從而使定位精度提高了 47%。此外,還開發了一種多維縮放(MDS)初始化程序,能夠非常準確地確定蜂群內的初始相對位置,幫助 EKF 幾乎瞬間收斂。此外,還開發并測試了另一種使用 MDS 坐標估計值作為輸入的 EKF。
無人機配備了測距探測器,可測量四個方向與墻壁的距離。距離數據被插入一個網格,將環境離散化。在繪制環境地圖時,采用了一種方法來考慮無人機位置的不確定性,從而改進了結果。對蜂群繪制地圖的兩種方法進行了測試,結果表明它們適用于不同的設置。如果蜂群中的無人機具有共同的坐標系,無人機就會更新相同的網格并繪制地圖。如果無人機的坐標系不同,則分別創建地圖,然后合并。一般來說,協作構建地圖的方法性能更好,而且不需要復雜的地圖合并解決方案。要合并地圖,需要一個成本函數來衡量地圖的匹配程度。我們對三種不同的成本函數進行了比較和評估。使用已知的全局位置和相對姿態估計值,對探索環境的蜂群的映射器進行評估。
事實證明,在將相對姿態估計值輸入繪圖系統時,利用已有的定位濾波器所實現的精度足以生成分辨率為十厘米的地圖。在模擬環境中可以實現更高的制圖分辨率,但需要更多的計算時間,因此沒有進行測試。
人工智能(AI)和機器學習(ML)為整個技術生態系統提供了新的能力。作為新技術的基礎,最終軟件產品的安全性在很大程度上取決于底層供應鏈的安全性,包括其軟件依賴性。本研究通過對精選的人工智能庫樣本的依賴關系進行漏洞映射,對人工智能/機器學習供應鏈的一部分進行了研究。我們在樣本庫的依賴樹中尋找依賴深度與相應庫供應鏈中發現的漏洞數量之間的關系。我們考慮了多種開發工具和庫及其軟件依賴關系,所有這些都是開源軟件。了解開發供應鏈中存在的潛在風險、漏洞和依賴關系將為進一步安全開發 AI/ML 產品和確保其供應鏈的安全提供參考。
目前,美國政府內部并不存在同步收集情報和調查的能力,而從整體上減輕無人駕駛航空器系統帶來的新威脅需要這種能力。此外,擁有應對權力、知識和經驗的實體基本上都在獨立的環境中工作。本論文試圖找出最佳方法,匯集各個機構的力量,將情報和調查能力統一到應對無人機系統威脅的巨型行動中。為了解決這個問題,我們選擇了工作組、特遣部隊和單一機構指定作為可能的選擇,特別是考慮到它們的歷史先例和成功的可能性。每種方案都根據其接受兩個決定性特征的能力進行了比較:協作和承諾。分析結果表明,工作隊模式最終是全面應對無人機系統威脅的最有效手段。它通過利用情報和調查行動能力來妥善解決無人機系統殺傷鏈中六個步驟中的每一個步驟,在高度協作和承諾的環境中減輕了與當前技術和法律限制相關的挑戰。本論文概述的結論和相應建議提供了明確的方向和合理的實施計劃。
目前,美國政府內部并不存在同步收集情報和調查的能力,而這種能力是全面緩解無人駕駛航空器系統帶來的新威脅所必需的。此外,擁有應對權力、知識和經驗的實體基本上都在獨立的環境中工作。這其中有一些是現行法律限制所規定的,但也有一股潛在的自私自利的政治潮流在其中彌漫。
本論文試圖找出最佳方法,將各個機構的優勢集合起來,將情報和調查能力統一到一個巨無霸級別的響應中,以應對無人機系統的威脅。本研究揭示的三個主要問題包括:當前技術的局限性、法律障礙,以及對無人機系統 "殺傷鏈 "中一個方面的短視。工作組、特別工作組和單一機構指定是根據其歷史先例和成功可能性而特別選擇的方案。每種方案都根據其是否具備兩個決定性特征進行了比較:協作和承諾。
首先對工作組進行了審查,并最終將其排除在外。雖然工作組具有較高的協作水平,但在無人機系統威脅環境下,有效的承諾水平要求極低。此外,工作組在聯邦、州和地方政府中已經非常普遍,這使它們看起來更像是現狀而非創新選擇。
特遣部隊是第二個被審查的對象,不容忽視。與工作組不同,特遣部隊具有高度的協作性和承諾性。特遣部隊模式在整合情報和調查行動以應對恐怖主義、有組織犯罪和毒品等其他重大威脅方面也有成功的歷史。
最后分析的方案是指定單一機構。就承諾而言,這一選擇的評分極高,因為它要對其行動的成敗負全部責任。遺憾的是,單一機構指定在協作方面的排名相應很低。
分析結果表明,特遣部隊模式最終是全面應對無人機系統威脅的最有效手段。它通過利用情報和調查行動能力來妥善解決無人機系統 "殺傷鏈 "中六個步驟中的每一個步驟,在高度協作和承諾的環境中減輕了與當前技術和法律限制相關的挑戰。
本論文中概述的建議提供了實施的方向和合理計劃。該計劃首先由國家行政工作組制定政策,并在州一級進行復制,以確保連續性。在考慮了行政和政策要求后,將建立一個與行政部門平等合作的國家行動工作組,通過制定包含任務導向目標和可實現的里程碑的戰略來履行這些政策義務。這也將在州一級得到體現。
元宇宙可以在虛擬和現實空間中發揮巨大的威力,帶來顯著的經濟和社會效益,但這種威力也存在著被利用的巨大風險。本論文探討了元宇宙的廣泛應用對國土安全事業的安全威脅和影響。本論文討論了社交媒體和在線游戲、虛擬現實的發展以及元宇宙的普及。論文回顧了元宇宙中的威脅,包括網絡犯罪活動向現實世界的轉移。元宇宙用戶體驗調查顯示了當前的安全威脅,包括極端主義、針對兒童的犯罪和金融犯罪。反數字仇恨中心(Center for Countering Digital Hate)提供的其他數據證實了這些威脅以及采取先發制人行動的必要性。以執法部門和情報部門為重點的國土安全企業應認識到元宇宙的潛在后果,并為其在大眾市場的成功做好準備。本論文建議加強行業間的合作,以確保元宇宙免受未來威脅。
元宇宙是一項迅速發展的技術創新,可能會對幾乎所有行業產生強大的影響。元宇宙由 Meta(前身為 Facebook)所有,被譽為 "連接的未來"。正如本論文所討論的那樣,元宇宙指的是 Meta 的元宇宙和用于訪問它的耳機,允許用戶訪問一個承載游戲、社交社區甚至虛擬工作空間的巨大開放世界環境。鑒于元宇宙復雜的虛擬環境,了解元宇宙中的危險可以更好地為國土安全專業人員和公共安全提供信息,并為防范威脅做好準備。本論文強調了在元宇宙及其附屬技術取得廣泛商業成功的過程中已經存在的一些主要問題,并強調了加強跨行業合作和未來研究的必要性。
為說明元宇宙對政策制定者的重要意義,本論文追溯了社交媒體、在線游戲、虛擬現實(VR)以及隨后的元宇宙商業化的發展歷程。為了說明此類空間的日益普及,Twitch--一個在視頻聊天室式的互動直播界面上接待游戲玩家的流媒體平臺--實現了破紀錄的增長,2020 年第一季度的消費者使用時長達到 30 億小時,2020 年第二季度達到 50 億小時。一系列因素使犯罪與互聯網的交集變得更加復雜。網絡游戲存在的同時,也為非法活動提供了便利。大多數社區的存在是為了社會公益和凝聚力,但犯罪分子卻利用了網絡游戲中的獨特機會。在許多情況下,網絡犯罪是金融犯罪,或者與物理或自然世界有金融聯系。其他例子包括騷擾、跟蹤、剝削兒童、欺凌和色情報復。此外,研究人員在研究 Meta VR 應用商店中最受歡迎的社交應用時發現,用戶(包括未成年人)每七分鐘就會受到一次虐待行為的侵害。在 VR 環境中,來自網絡游戲和社交媒體的威脅可能會以新的方式從模擬空間滲入現實世界。政策制定者和規劃者可以從各種網絡空間的危害中學習如何應對元宇宙威脅。本論文借鑒了在線游戲和社交媒體的發展與 VR 和元宇宙的發展之間的相似之處。
對元宇宙用戶進行了調查,以驗證元宇宙中的安全威脅--例如極端主義、針對兒童的犯罪和金融犯罪--沒有得到解決,而且這些威脅很可能隨著元宇宙的發展而增長和擴大。反數字仇恨中心(Center for Countering Digital Hate)提供的其他數據驗證了調查數據和綜述中有關元宇宙威脅的說法。隨著元宇宙的發展和規模的擴大,犯罪和恐怖活動將會激增,而平臺的匿名性和無中央控制點的特點將使執法部門在調查過程中特別難以追蹤和識別個人及其非法企業。
本論文強調,執法部門、情報界和更廣泛的國土安全企業應認識到元宇宙即將帶來的問題,并采取措施更加積極主動地解決潛在問題。論文建議各行業加強合作,確保元宇宙免受未來威脅。
本論文研究如何將無人水面航行器整合到分布式海上作戰的戰斗序列中。目的是設計一種成本效益高、作戰效率高的無人系統,能夠在 2030-2035 年期間為 DMO 概念做出貢獻。本論文確定了在常規航母打擊群、遠征打擊群和/或水面行動群中既具有作戰影響力又具有成本效益的 USV 任務集和組合,以及無人系統是否有可能取代或補充當前有人系統的一些任務集。主要發現是,在以下兩個任務領域,無人潛航器可以極大地補充有人資產:(1)情報、監視和偵察任務集,以及(2)反導彈防御任務集。次要發現是,要達到本論文中描述的效果衡量標準,必須投資 5 億美元建造約 10 個 USV 平臺,并執行上述任務集。作者對美國海軍的建議是采用標準化的 USV 設計,重點關注 AMD 和 ISR 任務包。其次,投資約 5 億美元建造 10 艘這樣的平臺,并將其集成到目前的 CSG、ESG 或 SAG 之一,這將是過渡到在未來艦隊中實施 USV 的墊腳石。
本論文通過開發系統架構和相關離散事件模擬,研究如何將無人水面航行器(USV)融入分布式海上作戰(DMO)概念。目的是研究 DMO 概念中無人水面兵力的潛在任務領域,然后構建標準化 USV 的功能和物理架構。作者采用了與瀕海戰斗艦(LCS)類似的概念,為已確定的任務領域提供可安裝在標準化 USV 上的外部任務模塊包。結構定義完成后,使用離散事件仿真軟件開發了一個模型。該模型的場景被定義為在 2030-2035 年期間與近鄰對手的艦隊對艦隊交戰。在整個模擬過程中,使用了有效性衡量標準來分析擬議 USV 提供的作戰影響。在完成模型分析后,作者最后分析了擬議 USV 平臺的成本與其對艦隊對艦隊交戰結果的總體作戰影響。
A. DMO 和 USV 概述
2017 年,海軍作戰發展司令部創造了 "分布式海上作戰 "一詞,該詞源自 ADM Rowden(2017 年)的 "分布式致命性"(DL)。DMO 更多地以全方位的艦隊為中心的戰斗力來看待分布式兵力,而不是 DL 定義中描述的小兵力組合。DMO 概念的最高目標是讓指揮官有更多的選擇或傳感器/平臺/武器組合,并有足夠的時間超越對手。DMO 考慮到了資源、信息和技術與組織各級關鍵決策者的融合。當美國海軍將一個系統視為一個分布式網絡時,這就很好地概括了 DMO 的概念。分布式網絡具有跨所有作戰領域的所有可用平臺的集成能力,將增強美國海軍的進攻和防御能力。本論文的重點是設計和采購這種分布式網絡中的無人水面飛行器,這不僅將為載人資產提供一種具有成本效益的替代方案,而且由于人工干預有限,還將提供一種更低的風險管理場景。
無人系統有可能成為美國海軍未來兵力結構中的關鍵兵力倍增器。海軍作戰部長理查德森(ADM Richardson,2016 年)在其海軍戰略愿景中列出了四條關鍵的 "努力方向"。其中一條是 "加強海上海軍力量",鼓勵探索 "替代艦隊設計,包括動能和非動能有效載荷以及有人和無人系統"(6)。本論文介紹了無人水面運載工具的基本原理,包括目前可用的等級、類別和任務類型。論文還論述了無人水面飛行器在未來艦隊兵力建設中對 DMO 概念的潛在貢獻,以及對無人水面飛行器未來研發至關重要的關鍵使能技術。
為撰寫本論文,通過建模和仿真分析了三種可供選擇的 USV 及其三種適用的任務包。所選擇的調查平臺是 USV ISR 任務平臺、USV 水面戰任務平臺和 USV 反導彈防御任務平臺,因為它們被認為與 DMO 最為相關。作者指出,按照本論文的規定,這三種備選方案在當前市場上并不容易獲得,但提出功能和物理架構的目的是使未來工作的發展具有可行性,并符合美國海軍有關無人系統的愿景和目標。
表 1 總結了作者利用建模和仿真分析的三種備選 USV,并注釋了其適用的級別類型和有效載荷。
B. 模型定義
為便于分析備選 USV,作者開發了一個模擬模型。為確保在現實場景和作戰環境中分析 DMO 概念,重點放在了南海沿岸沖突上。該模型分為四個主要階段:威脅產生階段、發現階段、目標定位階段和交戰階段。模型中采用了表 1 所示的三種備選 USV。USV AMD 分成兩個獨特的平臺: 這些配置分別用于防御空中平臺和來襲導彈。所有可供選擇的 USV 都為友軍戰斗序列帶來了額外的反制措施,包括箔條、主動和被動誘餌、照明彈以及紅外和可視煙霧。如表 1 所示,攜帶導彈的 USV 還攜帶了特定的有效載荷,為友軍的分布式資源庫提供了額外的軍械。USV ISR 具有其他 USV 備選方案所不具備的能力。該平臺的能力是在對方目標定位和交戰階段增加的,使每一枚潛在的友軍導彈都能在更大范圍內擊中來襲的對方平臺或導彈。
C. 作戰效能分析
數據分析顯示,就多種不同的效能衡量標準(MOEs)而言,一些概念化 USV 不僅在統計上有意義,而且在作戰上也有意義。在分析 USV 如何為 DMO 概念做出貢獻時,有三項效果衡量指標值得關注,它們是 (1) MOE #2:幸存的兵力;(2) MOE #4:10 海里內對方導彈的百分比;(3) MOE #6:防御措施成功率(注意,編號慣例與論文全文一致)。在整個分析過程中,對作戰影響最大的備選 USV 是 USV ISR 平臺、USV AMD AIR 平臺和 USV AMD MISSILE 平臺,而 USV SUW 平臺被證明對作戰沒有影響。分析結果并無定論:在 DMO 概念的范圍內,無人水面航行器在兩個主要任務集中補充有人海軍資產最為有效:(1) 情報、監視和偵察任務集,以及 (2) 反導彈防御任務集(防空和反導彈防御)。這就為 USV 的實施設想了更多的防御態勢方法,即在縱深防御分層戰略中反擊對方平臺或導彈。
D. 成本分析
為了加強作戰效能分析,作者選擇使用參數方法來推導成本模型,預測本論文中描述的備選 USV 的成本。作者確定了 40 個具有歷史采購成本的平臺,并研究了它們的設計規格,以便采用參數方法。生成了等值線圖,以便于對多種投資場景下的運行效果和成本進行權衡分析。分析表明,至少需要投資 5 億美元,才能購置約 10 艘有能力的 USV,從而實現顯著的作戰效能。追加投資 1.000 億美元(總計 1.5 億美元)后,USV 總數有可能增加到 35 艘,與基線投資場景相比,友軍 10 海里范圍內對方導彈的比例提高了 31.2%(MOE #4),成功反制的比例提高了 9.9%(MOE #6)。
E. 結論
與美國海軍 CSG、ESG 和 SAG 的常規兵力結構相比,將 USV 納入 DMO 提供了一種既經濟又有效的作戰命令。事實證明,情報、監視和偵察任務以及反導彈防御任務在本摘要 C 部分所注釋的規定有效性措施方面具有最大的統計意義和作戰影響。以下要點解釋了 USV 在作戰影響方面最值得關注的三項指標:
MOE2:對方兵力存活率。USV ISR 平臺的存在與否對這一 MOE 有重大影響。如果 USV ISR 平臺存在,預計對方兵力存活率最多可降低約 5.9%。
MOE 4:10 NM 范圍內對方導彈的百分比。模型中 USV AMD MISSILE 和 USV AMD AIR 平臺的數量對該 MOE 有很大影響。如果 USV AMD 平臺的組成正確,預計到達 10 海里的對方導彈數量最多可減少約 8.5%。
MOE6:防御措施成功。模型中 USV AMD MISSILE 和 USV AMD AIR 平臺的數量對該 MOE 有重大影響。如果 USV AMD 平臺的構成正確,預計防御措施成功率最多可提高約 4%。
就本摘要 D 部分所述的成本效益而言,值得投資的 USV 只有 USV ISR、USV AMD AIR 和 USV AMD MISSILE 平臺。對于具體的作戰概念和固定的戰斗序列,筆者認為,在戰斗序列中實施 USV 的特定組合是一種具有成本效益的方法,可實現所需的有效性措施。
受赭石藻啟發的微電子機械系統(MEMS)傳感器可按一定配置排列,以探測入射聲波的到達方向(DoA)。先前的研究結果表明,可以確定方位角 360 度范圍內的明確到達方向。迄今為止,一直使用實驗室儀器進行模擬讀數。本研究的目標是開發、構建和測試一種電路配置,包括 MEMS 傳感器的外殼和電源,以及設計一種圖形用戶界面(GUI),以便從傳感器陣列中讀取 DoA,并利用 GPS 定位數據對多旋翼小型無人機的位置進行三角測量。測試場使用兩個節點的配置來探測小型旋翼無人機。操作場景顯示在地圖上。這種新配置可以探測到來自任何可探測來源的聲音,并提供聲音來源的坐標。
在美國海軍及其盟國海洋行動中,最重要的是在海軍交戰中制定有效的戰略。盡管人們寄予厚望,但諸如 "約翰-麥凱恩 "號和 "菲茨杰拉德 "號這樣的事例表明,在每一次互動中確定有利的行動都具有挑戰性。本研究利用機器學習(ML)和人工智能(AI)的進步,開發了一個基于模擬的程序,將強化學習(RL)應用于海軍場景。該程序是對現有陸基兵棋推演模擬程序 Atlatl 的改編,旨在識別六種場景中己方兵力的高效行動。對深度 Q 網絡(DQN)、蒙特卡洛樹搜索(MCTS)和 AlphaStar 人工智能體在不同場景中的表現進行評估后發現,DQN 和 MCTS 能夠識別出更優越的策略,其中 DQN 一直表現出較高的得分,在某些場景中甚至超過了人類玩家。AlphaStar 顯示出的結果較少,但提供了如何改變它以在未來取得更好結果的見解。這些發現強調了人工智能作為海軍作戰決策輔助工具的潛力,有助于增強美國海軍的決策能力。建議今后開展研究,進一步挖掘這一潛力。
美國執法部門在很大程度上依靠開源情報(OSINT)來有效保護他們所服務的公民和社區。由于技術的進步,這種形式的情報已經迅速發展,使得執法部門難以有效地收集、分析和傳播這種信息。本論文回顧了當前執法部門對開源情報的使用情況,并對俄烏戰爭之前和期間開源情報的使用情況進行了案例研究。研究發現,社交媒體開源情報是最被依賴的形式,而缺乏收集標準、公眾情緒低落和執法文化則是充分使用其潛力的障礙。空前的眾包和入侵期間公眾對烏克蘭的高度積極情緒被強調為成功抵御入侵的俄羅斯軍隊的關鍵因素。成立國家開放源碼情報標準委員會,改善公眾情緒以鼓勵公眾眾包,并建立國家開放源碼情報數據庫,將提高執法部門開放源碼情報的有效性。
執法機構有責任利用一切可以利用的工具來保護和服務他們的社區和公民。主動預防暴力犯罪的情報是一種重要的資源,必須有效優化以完成這一任務。開放源碼情報(OSINT)被各地的執法機構嚴重依賴,以提供準確、實時的信息,幫助官員預防暴力犯罪。盡管幾個世紀以來,執法部門一直在使用這種情報,但互聯網和社交媒體平臺的快速發展和擴張,增加了信息量和對開源情報的依賴性。
這篇論文研究了開放源碼情報(OSINT)的背景和目前執法部門對OSINT的使用,并對俄烏行動之前和期間OSINT的使用進行了案例研究。在2022年2月的烏克蘭入侵期間,開放源碼情報的使用在針對俄羅斯軍隊的準備工作中產生了前所未有的有益結果。雖然這次入侵是一場國際軍事沖突,但它被選為案例研究,因為它展示了對不斷發展的現代社交媒體開源情報的有效利用。圍繞沖突的大量數據被詳細分析,積極主動的防御性演習可能歸功于這些情報。
美國政府在戰爭中使用開源情報的歷史可以追溯到第一次世界大戰。傳統來源包括報紙、雜志和印刷媒體,在美國的各種沖突中被用來對付敵人的軍事戰術。互聯網的誕生改變了開源情報,它創造了在世界各地即時和無限制地分享信息的平臺。2009年伊朗總統選舉抗議期間,社交媒體的影響在全球范圍內得到了強調。由于推特的存在,伊朗公民仍然能夠與世界溝通,盡管他們的政府試圖關閉國外的通信。
2021年12月,數以千計的俄羅斯軍隊開始在與烏克蘭接壤的俄羅斯土地和俄羅斯占領的克里米亞移動和駐扎。到2022年1月和2月,全球新聞機構都在報道這場即將發生的沖突,并強調普京總統的行動和講話。烏克蘭-俄羅斯的沖突已經聚集了全世界的注意力,并在社交媒體平臺上成為 "趨勢",這導致數百萬公民觀看和 "分享 "相關帖子。俄羅斯和烏克蘭公民在社交媒體上發布圖片、視頻和其他信息,并由世界各地的其他人進行分析。衛星圖像和谷歌地圖被用來確定俄羅斯軍事資產的集結地點,反駁俄羅斯的錯誤信息,并對抗俄羅斯的軍事戰術。
美國執法部門有幾個已確定的障礙,阻礙了OSINT的充分利用,包括需要分析的大量數據、公眾對執法技術的低落情緒、囤積信息的文化,以及缺乏國家收集標準。該案例研究表明,由于烏克蘭的公眾情緒很高,世界上很多地方都愿意協助傳播和分析社會媒體的帖子。對烏克蘭的支持很高,眾包如此猖獗,以至于形成了許多OSINT數據庫,幫助在中心位置收集情報。公眾情緒、眾包和這些新穎的OSINT數據庫對于烏克蘭準備應對俄羅斯的入侵至關重要。
本論文通過研究當前執法部門OSINT的使用和烏克蘭的案例研究提出了幾個建議。第一個建議是通過提高公眾對執法技術的信任和情感來吸引公眾眾包。突出和展示OSINT的成功使用,展示預防大規模槍擊事件等暴力行為的積極措施,將有助于這一努力。第二個建議是建立一個類似于其他國家執法數據庫的國家OSINT數據庫。這將集中重要的情報,協助全國的執法安全措施。
第三項建議是建立一個開源的情報國家收集標準委員會。該委員會將形成收集標準并傳播 "最佳做法",以指導情報分析員采用最高效和有效的收集方法。研究表明,如果正確實施,這些建議將提高執法部門改善公共安全和預防暴力犯罪的能力。總之,這項研究意味著要提高執法部門使用開源情報的能力,以保護他們所服務社區的公民。通過向執法人員增加可靠的、實時的開源情報,他們可以更有效地保護人的生命,防止對平民的傷害。
美國、中國和俄羅斯都在競相發展高超音速武器。這場高超音速武器競賽能算作軍備競賽嗎?目前有關高超音速武器的文獻將其視為軍備競賽的表現,但并未對當前高超音速武器發展中的軍備競賽動態進行全面評估。本論文使用傳統的軍備競賽理論和當前的戰略穩定性文獻來分析高超音速武器競爭并強調競爭帶來的挑戰。本文提出了一個新的軍備競賽類別來對高超音速武器競賽進行分類:初期軍備競賽。它定義了一場初期的軍備競賽,檢驗了承認其初期的重要性,并提出了決策者需要考慮的潛在問題。
太空一直是一個需要高度自主的領域。所需的自主性帶來的挑戰使其難以在短時間內完成復雜的任務和操作。隨著越來越多地使用多Agent系統來增強空中領域的傳統能力和展示新能力,在軌道上和近距離多Agent操作的發展需求從未如此強烈。本文提出了一個分布式的、合作的多Agent優化控制框架,為在近距離操作環境中執行多Agent任務相關的分配和控制問題提供解決方案。然而,所開發的框架可以應用于各種領域,如空中、太空和海上。所提出的解決方案利用第二價格拍賣分配算法來優化每個衛星的任務,同時實施模型預測控制來優化控制Agent,同時遵守安全和任務約束。該解決方案與直接正交配位法進行了比較,并包括了對調整參數的研究。結果表明,所提出的技術允許用戶用模型預測控制來優化超越相位的控制,并以三個調諧參數實現編隊交會。與傳統的多相MPC相比,這更好地接近了配位技術中的相變。