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上個世紀，美國軍事條令指示指揮官不惜一切代價繞過密集的城市地區。現在這種思路已經過時，因為美國軍方高層領導預測下一場大規模戰爭將在特大城市進行。這項研究建立了傳感器探測城市市政基礎設施地下敵軍動向的模型，為美軍提供防御預警。該模型評估了地面上使用的戰術能否應用于地下。結果表明，一些戰術在地下的表現并不相同；然而，在城市地下環境中表現出色的戰術可能會對平民造成負面影響。

圖 4.1. 該圖直觀地描述了 ABC 模型的各個要素：隱藏區、作業區和多 (n) 條路線 k。

下水道、排水系統、通信管道和其他城市市政基礎設施具有防御優勢，敵人可借此逃避美軍的打擊，躲避情報、監視和偵察探測，并與占領軍交戰。由于對城市地下環境的作戰環境和探測能力知之甚少，占領軍挫敗突然襲擊的情報可能十分有限。

ABC 模型利用馬爾可夫鏈和微分方程來模擬目標通過城市市政基礎設施（下水道、雨水管道和通信管道）進出隱藏區和行動區的情況。該模型盡可能與美國軍事條令相似，以評估一個排在占領一個城市街區后的地下表現。傳感器被放置在路線上，以探測目標移動的可能性。探測為單元提供附近目標移動的預警，并幫助領導層了解作戰環境。

研究得出結論，美軍在陸地上執行的一些戰術和原則并不是在城市市政基礎設施中與敵人交戰的有效方法。固定、擾亂和扭轉敵方行動和機動的障礙效果會降低被發現的概率。雖然封鎖通道可以提高模型在地下環境中的性能，但障礙物越過監視的原則受到嚴重限制，障礙物可以在沒有阻力的情況下被突破。此外，封鎖城市市政基礎設施可能會對居民的公共服務產生負面影響。

從本研究中得出的最重要的非數學建議強調，在進入城市環境之前要了解運行環境。在研究特大城市的城市市政基礎設施時，公開源文件可提供非常有益的信息。必須在沖突開始前收集數據。在對環境造成最小實際影響的情況下，提高被發現概率的最有效數學方法是影響敵人選擇從藏匿區到行動區之間的路線。

本文旨在確定多域作戰環境（MDOE）下聯合兵種機動的性質。隨著美國陸軍將其當前的作戰概念從統一陸地作戰更新為多域作戰，美軍必須為贏得下一場近距離戰斗做好準備。聯合兵種機動將如何發展才能在 MDOE 中保持高效？對這一課題的研究分析了當前陸軍的條令、多域作戰概念、作戰行動的歷史片段以及對未來技術進步的預測，以預測 MDOE 的需求。未來針對近鄰或同級威脅的作戰行動將給美軍帶來自朝鮮戰爭以來從未經歷過的挑戰。戰爭的特點正在發生變化，但戰爭的性質并未改變。必須調整專業軍事教育和訓練演習的重點，以領導者的認知能力為目標，提高他們比敵人思考得更快、更準確的能力。

重新定義作戰環境

自第一次世界大戰結束以來，聯合兵種機動的基本原則（移動、火力優勢、安全和協同使用所有兵種以最大限度地打擊敵人）始終未變。這些原則誕生于默茲-阿爾貢戰場的即興演練；在戰時的辯論、對話和實驗中得到了培育；并在第二次世界大戰期間得到了檢驗。在戰場檢驗和思想辯論的基礎上，這些原則被認為是正確的，至今仍是美國陸軍作戰的基石。上個世紀，由于引進了新技術，條令有所調整，但聯合作戰的基本概念被證明是有效的，并沒有改變。隨著大國競爭的回歸，陸軍正在積極更新條令，以便在不斷變化的世界中保持競爭力。盡管發生了這些變化，但聯合兵種機動仍將保留在前兩次世界大戰中得到驗證的原則。

為了應對可能與近鄰對手發生的沖突，美國陸軍正在更新其當前的作戰概念，從統一陸地作戰（ULO）轉變為多域作戰（MDO）。隨著戰爭性質的改變，先進技術的融入以及人工智能和自主平臺的可能引入，戰爭中人的本性依然未變。為應對未來沖突，本專著探討了 MDO 概念和未來戰場的預期挑戰。這項研究將回答這樣一個問題：聯合武器演習是否會不斷發展，以確保在多域作戰環境（MDOE）中取得成功？斯蒂爾斯中校（COL Stiles）在蘇瓦基峽谷（Suwalki Gap）的戰斗故事將為多域作戰環境中的聯合兵種機動提供一個可視化的視角。

2018年12月出版的訓練與條令司令部（TRADOC）第525-3-1號小冊子《2028年多域作戰中的美國陸軍》為正在進行的轉型奠定了概念基礎。從 ULO 到 MDO 的轉變包括術語的更新，并試圖重新構建陸軍和聯合部隊理解 MDOE 并在 MDOE 內行動的流程。陸軍打算在 MDO 概念成為部隊可用的實際能力時逐步更新條令。2019 年 7 月出版的第 3-0 號陸軍條令《作戰》是第一部特意納入 MDO 概念所述要素的頂點條令出版物。

TRADOC 手冊 525-3-1 是陸軍目前對未來和平與戰爭中競爭范圍的預期。它解釋了 MDOE 中新出現的競爭和沖突特征。它闡明了各種挑戰，然后解釋了陸軍未來將如何開展 MDO。盡管對如何進行 MDO 進行了詳盡的敘述，并輔以圖表說明了 MDO 的原則，但 TRADOC Pamphlet 525-3-1 對在 MDOE 內進行聯合兵種演習缺乏重要的指導。

在 MDOE 中發現的四個趨勢是：1) 每個領域都存在爭議；2) 戰場更加分散，殺傷力越來越大；3) 戰場的復雜性增加，給民族國家在未來戰爭中帶來更多挑戰；4) 民族國家越來越多地使用低于武裝沖突級別的行動。為應對這些趨勢，千年發展目標得到了校準兵力態勢、多域編隊和聚合這三個原則的支持。這些相互關聯、相互重疊的原則指導著 MDOE 內的行動規劃和執行。例如，在多域編隊和聚合的原則下進行聯合軍備演習。通過多域編隊原則和聚合原則對組織能力和局限性進行審查，將試圖確定對當前部隊結構的任何建議改變。由于校準兵力態勢的原則與聯合兵種演習沒有直接聯系，因此本研究不考慮這一原則。

對 MDOE 的未來需求進行預測和分析，是確定在 MDOE 中成功實施聯合兵種機動所需的變革的合適方法。TRADOC Pamphlet 525-3-1 對聯合兵種機動變化的預測最好在 MDO 的多域編隊和聚合原則中進行討論。多域編隊原則要求特種組織能夠獨立機動、使用跨域火力和最大限度地發揮人的潛能。所有陸軍組織都必須在不同程度上具備這些相同的特征，使其具備多域能力。具備多域作戰能力的單元具備上述相同特征。具備了這些特征，陸軍單元就能踐行融合的宗旨。通過跨域協同、分層選擇和有紀律的主動性來實現融合窗口，從而實現聯合兵種機動。本專著對這些能力逐一進行了研究，以確定在 MDOE 中取得成功需要對聯合兵種機動進行哪些改進（如果有的話）。

在進一步討論 MDOE 中的聯合兵種機動之前，必須對該術語進行定義。目前的陸軍或聯合條令均未對聯合軍種機動一詞進行定義。雖然目前的條令中也有類似的術語，如聯合軍種、聯合軍種小隊和機動等，但這些單獨的定義未能描述聯合軍種機動在時間、空間和目的方面的特點。因此，使用《陸軍條令參考出版物 1-02》（2013 年）中的定義，將聯合軍種機動定義為：在統一行動中應用戰斗力要素，擊敗敵方地面部隊；奪取、占領和保衛陸地區域；取得對敵方的物理、時間和心理優勢，以奪取和利用主動權。2013 年的定義適用于本專著中使用的 "聯合軍種機動 "一詞。

TRADOC 手冊 525-3-1 的執行摘要明確指出，對聯合兵種機動的需求將有所增加。然而，TRADOC 手冊 525-3-1 并未對該術語進行定義。相反，該文件將跨域協同作為 "聯合兵種機動的下一個演變"。通過將這一定義與 "聯合軍種機動 "的定義進行比較，我們不難發現，從聯合運用戰斗力要素的角度來看，未來聯合軍種機動的愿景與我們目前對這一術語的理解相去不遠。跨域協同的定義更清楚地表達了 TRADOC 手冊 525-3-1 所強調的未來聯合軍種機動的聯合性質。

本節介紹了對理解 MDO 概念至關重要的基本術語和定義。以下各節將以這些術語為基礎，試圖提供對 MDO 原則的背景理解。本專著介紹的 MDO 原則是多領域形成和融合。本研究有意省略了校準力量態勢的原則。之所以省略，是因為本專著的主題材料側重于 MDOE 對聯合武器機動的影響。因此，關于全球部隊陣列和遠征部署能力的討論與研究問題無關。本專著的部分內容將使讀者了解 MDOE 中的多域編隊、融合和作戰藝術。為了幫助讀者直觀地理解 MDO 概念，在結論和建議之前將介紹蘇瓦基峽谷中 "黑杰克 "旅的小故事。

本專著既展示了反介入區域拒止（A2AD）問題，也是一個獨特的歷史性解決方案實例。作為分析的一部分，本文提出了一個假設，即美國陸軍地面部隊可能會在沒有空域保護和支持的對抗性環境中作戰，而自第二次世界大戰以來，空域一直是地面機動的主要要求。因此，這本專著探討了陸軍在需要在沒有空中優勢的情況下作戰時可能面臨的問題，以及重新獲得空中優勢的條件。本專著的核心論點是，美國陸軍多域作戰（MDO）中大規模作戰行動（LSCO）的成功，在未來可能會有通過最大限度地利用其他域手段，嘗試通過地面機動消滅敵方防空系統的要求。本研究分析并比較了兩個歷史案例：贖罪日戰爭和二戰時期德國的莫爾坦攻勢。這些案例研究提供了作戰指揮官如何在沒有空中優勢的情況下嘗試使用地面部隊的背景。它們是現代戰爭中面對無法通過空中支援地面機動時成功和失敗的范例。在這兩種情況下，縱深機動、火力和空中優勢的標準提供了一種手段，用于分析和解釋戰區指揮官如何在缺乏現代戰爭所必需的空中支援的條件下成功或失敗地尋求聯合兵種機動。

作為一個負責執行大規模作戰行動（LSCO）的軍事組織，美國陸軍的競爭對手是不斷發展以與美國軍事實力相匹敵的同行對手。這些對手開發的技術能力可以阻止多領域行動的融合。為了在未來的沖突中與這些對手競爭、滲透和瓦解，美國陸軍要不斷發展，適應戰場上的挑戰。俄羅斯是一個嚴重的同級威脅，可以挑戰美軍在大規模作戰行動中的主導地位。自 "沙漠風暴 "行動以來，俄羅斯一直密切關注著美國的戰爭方式。正如馬克-A-米利將軍所說，俄羅斯領導人知道，"我們擅長的戰爭方式強調聯合和聯合作戰；技術優勢；全球力量投送；戰略、作戰和戰術機動"。"因此，善于觀察的俄羅斯學會了利用作戰環境，開發能夠造成作戰對峙和阻止常規部隊有效使用的武器。

目前，俄羅斯對歐洲國家的侵略行為--她試圖恢復蘇聯時期的突出地位--增加了歐洲未來發生武裝沖突的可能性。由于俄羅斯研究了美軍的部署和作戰方式，美軍將不得不尋找適應性的方法來實現戰場上的領域融合。修正主義的俄羅斯實現了能力的現代化和發展，以對抗美軍執行空地一體化運動、機動和火力的能力。俄羅斯先進的遠程防空系統將使美國喪失空中優勢。其便攜式系統和先進的無人空中和地面系統的擴散對美軍編隊和關鍵節點構成重大威脅。美軍陸軍可能在沒有空域保護和支持的情況下在有爭議的環境中作戰，這是本文及其分析的一個關鍵假設。

根據聯合出版物（JP）3-01《反擊空中和導彈威脅》，"反擊空中和導彈威脅 "的最佳方法是 "在發射前利用進攻行動摧毀或瓦解空中和導彈威脅"。然而，面對像俄羅斯這樣的同行威脅，執行這樣的任務并非易事。俄羅斯目前擁有一套綜合防空系統（IADS），由遠程、中程和短程地對空導彈組成的分層結構，可在不同高度擊落作戰飛機。S-400 "凱旋 "地對空導彈系統（SAMS）是俄羅斯高度復雜的防空保護傘的基石。

俄羅斯 S-400 是一種高度機動的系統，能夠在四百公里范圍內攔截敵機。該系統不僅覆蓋了加里寧格勒州的波羅的海國家，還覆蓋了波蘭的廣大地區。這意味著在蘇瓦維缺口和波羅的海沿岸國家附近行動的俄羅斯地面部隊將受到機動靈活的 IADS 的保護。膽敢侵入俄羅斯領空的敵軍戰機將在俄羅斯西部邊境遭遇由 S-400 炮兵連和營組成的致命空中雷區。到 2020 年底，俄羅斯將增加 56 個 S-400 營，這只會提高俄羅斯 IADS 的殺傷力和能力。

俄羅斯最近舉行的 "東方 2018 "軍事演習展示了由 S-400、中程 "布克"、短程 "托爾 "和 "潘齊爾-S1 "系統組成的分層防空系統如何遏制大規模空襲。演習展示了訓練有素的機組人員如何最大限度地發揮 S-400 的能力，對試圖侵入俄羅斯領空的北約飛機造成重大損失。S-400 的射程使其能夠瞄準空中加油機和機載預警與控制飛機等敵方輔助飛機。此外，該系統靈活的瞄準能力可防范不同的威脅和攻擊，其反隱身能力可探測并擊落 F-35 等具有隱身能力的戰斗機。

據專家稱，擊敗俄羅斯先進防空系統的方法包括電子戰、空對地反輻射導彈、戰斧巡航導彈和隱形技術等壓制戰術。然而，這些方法的問題在于成本、可靠性和目標定位。俄羅斯龐大的 SAMS 機群使得壓制任務十分艱巨，而且無法保證成功。壓制俄羅斯的 IADS 需要大量使用反 SAMS 導彈和飛機，而且極有可能造成重大損失。此外，由于 S-400 的發射和機動速度快，因此很難定位和瞄準。同時，針對 S-400 地面雷達系統的隱形技術尚未得到驗證。盡管 B-2 轟炸機、F-22 和 F-35 等飛機的雷達信號很低，但它們也并非無法抵擋不斷發展的雷達技術和攻擊機。F-22 和 F-35 戰斗機的斜角外形和設計使這些飛機很容易受到發展中雷達系統的攻擊。

以色列人慘痛地發現，面對層層疊疊、精密復雜的地面防空系統困難重重。中央情報局關于 1973 年阿以戰爭的解密文件顯示了蘇聯 SAMS 對以色列空軍（IAF）的巨大威力。特別是埃及的 SAMS 網絡，在干擾以色列打擊任務和保護埃及地面部隊方面取得了巨大成功。埃及人在保護罩內行動，直到以色列設計出一種獨特的方法來擊潰他們的防空保護傘。

贖罪日戰爭中埃及的情況代表了與俄羅斯沖突中可能出現的結果。與埃及人一樣，俄羅斯軍隊也將在其防空保護傘下行動，在這種情況下，針對俄羅斯 IADS 的標準壓制戰術可能無法奏效，從而迫使作戰指揮官尋找其他替代方案。1973 年以色列解決這一問題的方法雖然不典型，但也是可以做到這一點的范例。以色列指揮官依靠地面部隊，將縱深滲透、地面炮火和空中優勢結合起來，擊潰了埃及的防空系統。

本文認為，多域作戰（MDO）中 LSCO 的成功可能取決于地面機動部隊能否消滅敵方的防空系統。由地面機動部隊實施并支持地面機動部隊的縱深機動、火力和空中優勢是本文研究作戰指揮官如何利用地面部隊刺破防空泡沫并重建制空權的評估標準。按照我們今天的理解，地面聯合作戰由空地一體化機動組成，因此 IADS 的先進性可能會抵消成功的地面聯合作戰所需的空中支援。在當今的作戰環境中，許多對手在陸基雷達和電子攔截能力方面也擁有類似的先進技術，以防止成功的 LSCO。解決這一問題的一個可能辦法是，戰區指揮官利用地面機動部隊深入敵方領土，解除敵方的空中防御，重新奪回空中優勢，并重建空地會合。

贖罪日戰爭和二戰中的莫爾坦攻勢是對比案例研究，為作戰指揮官如何在沒有相應空中優勢的情況下嘗試使用地面部隊提供了背景資料。這些對比鮮明的案例是現代戰爭中面對無法通過空中支援地面機動時成功與失敗的范例。在這兩個案例中，縱深機動、火力和空中優勢的標準為分析和解釋戰區指揮官如何成功或失敗地用地面機動部隊摧毀防空系統提供了一種手段。兩個案例都說明了縱深機動、火力和空中優勢對防空系統復雜性的重要作用。此外，案例比較還展示了在有爭議和不允許空中行動的環境下，運用縱深機動和火力重新獲得空地一體機動優勢所面臨的差異和挑戰。

美國陸軍將縱深機動描述為軍事行動在時間、空間和目的上的延伸，以便在高度競爭的環境中獲得對敵優勢。縱深機動部隊采用移動和火力相結合的方式，獲取優勢地位，以擊敗敵方部隊。因此，縱深機動在作戰中發揮著至關重要的作用。同樣，火力通過間接火力武器系統對目標產生致命和非致命影響，幫助機動單元奪取、保持和利用主動權。這樣，火力就能完成瞄準、投送和整合各種形式的炮火打擊對方部隊的關鍵任務。同樣，空中優勢通過 "一支部隊對空中的控制，使其在特定時間和地點開展行動時不受空中和導彈威脅的干擾"，從而實現地面作戰行動。

在贖罪日戰爭中，埃及整合了反坦克武器和蘇聯先進的防空系統，使以色列國防軍（IDF）無法應用其裝甲機動和近距離空中支援的概念。以色列國防軍指揮官利用地面機動部隊恢復空地會合，擊敗埃及防空部隊，從而解決了這一作戰難題。以色列作戰指揮官使用了縱深機動和火力，通過摧毀埃及的地面防空系統來實現空中優勢。

在莫爾坦反擊戰中，德軍的表現與以色列人在贖罪日戰爭中的表現形成了鮮明的對比。D-Day 之后，德軍第七陸軍在法國小鎮莫爾坦附近發動了一次名為 "盧蒂奇行動 "的反擊，目的是在沒有適當的空中掩護和火力的情況下切斷美軍從諾曼底橋頭堡的滲透和突圍。德軍無法整合空地機動，降低了陸軍的戰績，阻礙了作戰的成功。由于盟軍在諾曼底上空擁有壓倒性的空中優勢，德軍無法對美軍防御發起成功的縱深機動，其火力也缺乏有效性。德軍地面機動部隊在進攻過程中沒有空中組成部分，也沒有能力攔截英國的空軍基地，因未能取得聯合武器優勢而遭受了災難性的失敗。

本研究參考了包括美國軍事條令和第一手資料在內的原始資料，這些資料為本項目分析歷史案例研究提供了一個視角。在贖罪日戰爭案例研究中，以色列和埃及方面參戰人員的自傳提供了大部分原始資料。這里值得關注的是 Saad El Shazly 將軍的《跨越蘇伊士運河》和 Avraham Adan 將軍的《蘇伊士運河畔：一位以色列將軍對贖罪日戰爭的親身經歷》。這兩本書提供了戰爭發生時的第一手資料。其他主要資料來源有美軍條令出版物和野戰手冊，如《野戰手冊》（FM）3-0《作戰》和《陸軍條令參考出版物》（ADRP）3-09《火力》。在二手資料方面，學術書籍和研究專著也提供了有關該主題的詳細信息。

薩阿德-沙茲利（Saad El Shazly）將軍的自傳體作品《跨越蘇伊士運河》代表了埃及對 1973 年以色列戰爭的看法。沙茲利的作品展示了埃及軍方如何將軍事手段與政治目的相結合。作為戰爭的戰略家和主要策劃者，沙茲利對埃及戰爭計劃的不同階段提出了寶貴的見解，并詳細介紹了埃及軍方如何建立綜合防空系統以遏制以色列的空中優勢。他從資源有限的埃及軍方角度描述了這場沖突，并詳細介紹了為克服這些挑戰所采取的措施。盡管沙茲利的軍事回憶錄并非對沖突的公正描述，但其價值在于對埃及作戰計劃的坦誠評估。

另一方面，阿夫拉罕-阿丹的戰爭回憶錄《蘇伊士運河畔》代表了以色列人對 1973 年戰爭的看法和描述。阿丹將軍講述了他作為師長的經歷，是對阿以最新戰爭史學的重要貢獻。本研究感興趣的是阿丹對關鍵事件的描述，尤其是在德韋爾蘇伊士攻勢中，以色列地面部隊采用了獨特的縱深機動、火力和空中支援組合，擊敗了埃及先進的防空系統，重新奪回了西奈天空的制空權。

亞伯拉罕-拉賓諾維奇（Abraham Rabinovich）的《贖罪日戰爭》等二手資料對贖罪日戰爭案例研究至關重要，因為它們通過證實關鍵事實和事件，補充了一手資料。拉比諾維奇的著作從以色列、埃及和敘利亞的角度對戰爭進行了平衡的敘述。書中的 "實地 "細節為本文的分析提供了依據。拉比諾維奇對戰爭的研究依賴于對退伍軍人的 130 多次采訪，以及他在沖突期間作為記者的工作。

對于莫爾坦攻勢的案例研究，現有原始歷史手稿的深度和廣度都很有限。不過，《第二次世界大戰中的美國陸軍，歐洲戰區》（The U.S. Army in World War II, The Europe Theater of Operations： 突圍與追擊》提供了大量信息。艾克-斯凱爾頓聯合武器研究圖書館（Ike Skelton Combined Arms Research Library）的檔案也對這次行動進行了詳細描述。德懷特-艾森豪威爾（Dwight D. Eisenhower）的《最高指揮官就盟軍遠征軍 1944 年 6 月 6 日至 1945 年 5 月 8 日在歐洲的行動向參謀長聯席會議提交的報告》和美國第 30 步兵師的《行動后報告》尤其值得關注。在二手資料方面，《拯救突圍： 25F 26 在二手資料方面，《拯救突圍：1944 年 8 月 7 日至 12 日第 30 師在莫爾坦的英勇戰斗》和《莫爾坦的勝利》是本研究中使用的其他學術著作。

馬克-里爾登（Mark Reardon）的《莫爾坦的勝利》（Victory at Mortain）一書為莫爾坦攻勢案例研究分析提供了參考，因為該書記錄了德國在 D-Day 入侵后試圖決定性地影響西歐戰爭進程的嘗試。通過研究多個裝甲師攻擊防守法國小鎮莫爾坦的一個美軍師的原因，Reardon 對戰術層面的戰斗、作戰演習和高級戰地指揮官的決策之間的關系提供了至關重要的見解。與此同時，阿爾溫-費瑟斯頓（Alwyn Featherston）的著作《拯救突圍》（Saving the Breakout）試圖將莫爾坦戰役從被遺忘的歷史中重新喚醒。在研究中，費瑟斯頓指出了缺乏空中支援和無法攔截英國空軍基地是如何阻礙德國地面機動部隊取得對美軍的聯合優勢的。

本研究的以下部分包括兩個案例研究--贖罪日戰爭和德國莫爾坦攻勢--以及一個結論，以證明 LSCO 的成功可能取決于地面機動部隊摧毀對方部隊的防空系統。第二節和第三節對這兩個歷史案例進行了比較和對比，以說明反介入區域拒止（A2AD）問題和獨特的解決方案。第二節通過強調以色列指揮官利用地面部隊的縱深機動和地面火力支援重新奪回制空權并擊敗埃及 SAMS 保護傘的獨特性，探討了以色列在面對埃及多層次、復雜的防空系統時取得成功的獨特性。

相反，第三節說明了面對在防空系統下作戰的敵軍的困難。它將德國的莫爾坦攻勢視為當今作戰指揮官在面對俄羅斯這樣的同級威脅時可能面臨的結果。該部分強調了德軍在沒有足夠空中支援的情況下，面對在其防空系統下作戰的盟軍所面臨的挑戰。最后，結論部分對兩個案例研究進行了總結，并強化了本項目的中心論點。

世界大國都在研發高超音速武器，以擊敗現有的反介入/區域拒止系統，從而獲得戰勝對手的戰略優勢。美國正在研發高超音速導彈，以繼續與對手競爭。在美國發展這些武器的同時，國家必須利用有限的資源高效、有效地運用這些武器。本論文研究了美國陸軍可能采用的高超音速導彈對美國海軍和美國空軍的影響。該分析通過對 20 世紀 80 年代 Pershing II導彈群的歷史對比，評估了美國陸軍使用高超音速武器所需的能力。將美國陸軍所需的能力與美國海軍和美國空軍的使用能力進行比較，以確定美國陸軍使用高超音速武器的優勢和劣勢。這些比較確定了美國陸軍在軍事行動范圍內的各種情況下在其武器庫中使用高超音速武器的必要性。該評估有助于確定國防部是否繼續為美國陸軍發展高超音速導彈發射能力。

高超音速技術結合了燃燒和等離子空氣動力學的進步，將使未來的導彈比以前的武器飛得更快（達到 5 馬赫或更高）、更遠（超過 1000 英里）。隨著制導系統和干擾屏蔽技術的進步，這些武器對當前反介入/區域拒止（A2/AD）系統的擬制效能對美國及其盟國的國家安全和海外利益構成了嚴重威脅。大國在高超音速技術的研發方面取得了長足進步，提高了遠程火力的射程和殺傷力。更重要的是，我們的對手打算利用這些武器提供攜帶核有效載荷的能力，這對美國及其盟國構成了更大的威脅。這項技術有能力將未來戰場延伸數百英里。這些武器在投入使用后，有可能將戰場擴大到全球范圍。美國必須投資、開發和使用高超音速武器，以應對對手在新一輪高超音速軍備競賽中保持戰略對峙態勢的挑戰。

美國國防部（DoD）已與國防工業簽訂合同，為美國武器庫開發和測試這些高超音速武器。美國海軍和美國空軍目前擁有指揮結構，可以改裝現有發射平臺，在戰場上使用高超音速武器。美國海軍和美國空軍計劃利用現有的指揮結構（全球打擊司令部和潛艇部隊司令部）和改造現有的發射平臺（驅逐艦、潛艇和轟炸機）來使用這些武器。美國陸軍將不得不開發新的發射平臺來使用這些武器，因為原型武器的體積超過了現有發射平臺的承受能力。美國陸軍承認在遠程精確射擊方面存在關鍵的能力差距，并將其作為陸軍現代化的重中之重。陸軍明白，隨著我們的對手在其武器庫中開發和采用高超音速技術，有必要對武器系統進行投資，以趕上和超過這些需求。

高超音速武器的發展將繼續實現對我們對手的 A2/AD 系統的戰略優勢。美國必須評估在未來沖突的戰場上有效使用這些武器的最佳方法。由于美國海軍和美國空軍采用高超音速武器的計劃已經開始實施，本論文將評估美國陸軍采用的方法與美國海軍和美國空軍采用高超音速武器的方法之間的差異。本論文研究了美國陸軍是否應該采用高超音速武器，具體來說就是采用高超音速武器的必要性和能力。

本論文的主要研究問題是：美國陸軍是否應該使用高超音速武器？美國陸軍是否應該使用高超音速武器？為回答這一問題，本文將討論以下輔助問題：

1.) 美國陸軍將如何采用高超音速武器？

a.) 美國陸軍是否會采用類似 "Pershing II "導彈系統的高超音速武器？

b.) 美國陸軍是否會采用與美國海軍和美國空軍類似的高超音速武器？

2.) 美國陸軍采用高超音速武器的必要性是什么？

a.) 如果美國海軍和美國空軍將采用高超音速武器，那么美國陸軍是否需要高超音速武器？

b.) 美國陸軍將如何在軍事行動范圍內使用高超音速武器？

對于許多國家和聯盟來說，A2/AD 系統一直保持著一種對峙態勢，以抵御敵對勢力的入侵。高超音速技術在武器系統中的應用威脅到了這一現狀，因為這些武器的技術能力可能會打敗目前的 A2/AD 系統。如果這成為現實，那么那些已經開發出能夠執行任務的高超音速武器的國家將在擊敗這些 A2/AD 系統和打擊戰略級目標的能力方面比對手更具戰略優勢。

大國一直在利用高超音速技術繼續研發生產武器系統原型，在研發方面比美國更具戰略優勢。在此期間，美國集中資源和力量，在全球反恐戰爭中開展了 "伊拉克自由行動"、"持久自由行動 "和 "堅定決心行動"。隨著美國縮減在中東的重大行動，國防部認識到，在經歷了近二十年的沖突之后，有必要對部隊的現代化進行投資。這種現代化投資是保持對峙態勢以維護全球穩定所必需的。隨著大國在新的高超音速武器軍備競賽中取得同樣的進步，高超音速武器方面的相互能力可能是保持這種態勢的一種方法。

隨著高超音速武器的發展，美國必須集中精力切實有效地利用這些武器。美國國防部已與國防工業公司簽訂了開發高超音速導彈的合同。為了使用這些武器，國防部已認識到需要改造現有發射平臺或開發新的發射平臺，以便在戰場上使用這些武器。在美國軍隊，特別是美國陸軍的現代化進程中，這項高超音速工作需要大量資源。由于資源有限，美國必須有效地集中這些資源，并確定在美國武庫中使用這些武器的最佳行動方案。

目前的文獻認為，恐怖組織未來的無人機系統（UAS）行動威脅有限。本研究的論點恰恰相反。恐怖組織使用無人機系統技術目前只是一種小眾威脅。然而，有證據表明，這種威脅將在未來五年內成為主流。本研究采用案例研究法進行定量研究，以證明研究問題。因變量是恐怖分子使用復雜的無人機系統行動。自變量是簡單性、供應和規模。研究評估了三個恐怖組織：庫爾德工人黨、Hayat Tahrir al-Sham 和博科圣地。研究結果表明，獲取無人機系統技術很容易，但由于技術限制，擴大行動范圍卻很困難。此外，報告還指出了當前文獻和研究中亟待解決的問題，如組織如何獲取上述技術并籌集資金來開發項目。報告還強調了美國和國際社會在應對無人機系統威脅方面取得的進展，同時暴露了立法和法規方面的明顯差距。研究的意義表明，美國及其盟國在抵御威脅方面已經落后。

當前作戰環境的特點是信息時代以及同級和近似同級對手的出現。野戰手冊（FM）3-0《作戰》針對這些模式轉變，引入了多域擴展戰場和陸軍的四種戰略角色--塑造、預防、進行大規模地面作戰和鞏固戰果。FM 3-0 在美國陸軍條令中首次正式提出了鞏固戰果和相關的鞏固區域。鞏固戰果的目的是使任何暫時的作戰成功得以持久，并為向合法當局過渡控制權創造穩定的環境條件。通過分析美國陸軍在二戰末期為被占領德國的過渡所發揮的歷史作用，以及當前的條令和面向未來的概念，提出了 18 項有關鞏固戰果的條令修改建議，涉及美國陸軍的行動、領導和任務指揮條令。其中四項建議的條令修改是引入全面的多領域鞏固區、強調意圖引導的程序控制、編纂虛擬和認知鞏固戰果，以及在條令中承認可能需要臨時軍政府。

圖：地獄火導彈剖面圖

本論文探討了將武器系統集成到通信網絡中以提供先進戰場能力的問題，特別適用于空射和遠程有人服務武器系統，這些系統也可安裝在車輛上。論文考慮了使用 "現成的軍用 "尋的器，導航和通信系統以及新型串聯彈頭系統。這種 "低風險 "技術與新型彈頭系統的結合旨在展示武器系統的更大靈活性，可以利用這種靈活性來降低開發風險、集成風險和鑒定成本，并在更廣泛、更新穎的目標集上提高擊毀目標的能力。此外，還研究了如何使用適當的通信和導航系統，將這種武器系統納入網絡部隊。

本論文基于一個研究領域：多效應武器（MEW）。多個國家正在對多效應武器進行研究。這項研究的目的不是提供一種適用于所有武器的解決方案，一種靈丹妙藥，其目的是擴大一種系統的用途，使其可用于多種用途。盡管研究和產品開發--尤其是在美國--仍在繼續，但迄今為止還沒有一種彈頭系統能達到所尋求的效果類型。因此，英國政府試圖了解需要哪些技術才能實現真正靈活的彈頭系統，從而能夠擊潰大型主戰坦克、重裝甲步兵戰車、軟皮戰車、步兵和城市建筑。為此，對 MEW 彈頭系統進行了數值建模、設計和演示。

多管火箭炮系統不僅依賴于 "智能 "彈頭系統，傳感器、引信和通信系統的應用對于 "一刀切 "方法的適當使用也至關重要。本論文還討論了提供戰場網絡連接的其他重要子系統，這些成熟的低風險技術使此類系統有可能在短期內投入使用，并提高系統的靈活性。這種系統的集成有賴于美國國防部目前的采購戰略，其中包括開發聯合戰術無線電系統無線電系統，該系統將允許平臺、武器系統和指揮官之間進行Ad-Hoc聯網。

機身和推進技術不在本論文討論范圍之內。本論文避免使用除 QinetiQ 之外的其他供應商提供的專有數據，因為沒有獲得適當的許可，這使得本論文的系統工程方面僅限于為集成問題提供指導的高水平框圖。

圖：精確攻擊彈藥導彈系統（圖片由雷聲公司提供）

對大多數美國人來說，發動戰爭是美國在國內和國際上的行動和優先事項中最具決定性的方面之一，但對美國人來說，發動戰爭又是如何有效地淡出人們的視線的呢？本論文從人種學的角度探討了這一問題的一個方面，即美國當代戰爭的一種特殊模式，即在美國國內遙控部署無人機--大型高空飛行器。本論文基于 2010 年至 2015 年間在美國對參與空軍無人機行動部署、規劃或評估的社區進行的為期 14 個月的實地調查，其主要貢獻在于通過勞動和戰爭中的工作這一視角，重新聚焦有關無人機的批判性論述。通過研究正在進行的無人機戰爭中所涉及的勞動分工，可以對當代美國戰爭的性質以及不同類型的責任和正常化模式提出一系列更廣泛的問題和影響。

論文首先指出，作為無人機作戰特點的行動和控制權的分配既不明顯也不是必然的，而是在特定的歷史條件下才有可能形成的。這些條件使無人機行動被視為美國軍事介入的一種有效而理想的形式，并涉及二戰后軍事指揮與控制理論、數字數據、全球信息網絡的交織發展，以及對使國家暴力正當化的法律框架的依賴。論文還研究了 "無人駕駛 "和 "自主 "無人機的想象能力與當前構成和維護這些技術的實踐之間的差異，這些技術必須通過專業化的軍事話語和實踐不斷管理和構建為有效和合法的行為體。

論文的后半部分更加注重人種學研究，探討了無人機行動是如何與不斷變化的兵役觀念和軍民區別相聯系的。通過研究圍繞無人機飛行員產生的緊張關系和爭議，論文介紹了參與無人機行動的空軍飛行員和指揮官如何將無人機行動的價值構建和定位為有意義和光榮的軍事服務。分析表明，雖然軍官們將自己的工作價值定位為專業和利他主義服務，但同時也存在著不可調和的緊張關系，因為無人機行動的軍事勞動與其他形式的當代文職工作越來越相似，其特點是報酬、靈活性和內部/安全等語言。論文最后提出了 "戰區"（warzone）的概念，以此來涵蓋戰爭發生的所有地點、戰場上的戰爭后果，以及戰爭的執行地點和與持續進行的戰爭有關的人、地點和實踐。論文表明，越來越多地部署無人機行動是導致大多數美國人似乎看不到戰爭的一個因素。然而，這并不一定像大多數記者和學者所說的那樣，是因為戰爭是在遠距離進行的。相反，這是因為戰爭正在美國人的后院，就在美國的近處，以被掩蓋的方式進行著，有時甚至是真實地進行著。

遙控飛機執行的軍事任務類型不斷擴展到包括空對空作戰在內的各個方面。雖然未來的視距內空對空作戰將由人工智能駕駛，但遙控飛機很可能將首先投入實戰。本研究旨在量化延遲對高速和低速交戰中一對一視距內空對空作戰成功率的影響。研究采用了重復測量實驗設計，以檢驗與指揮和控制延遲相關的各種假設。有空對空作戰經驗的參與者在使用虛擬現實模擬器進行的一對一模擬作戰中受到各種延遲輸入的影響，并對每次交戰的作戰成功率進行評分。這項研究是與美國空軍研究實驗室和美國空軍作戰中心合作進行的。

因變量 "戰斗得分 "是通過模擬后分析得出的，并對每次交戰進行評分。自變量包括輸入控制延遲（時間）和交戰起始速度（高速和低速）。輸入延遲包括飛行員輸入和模擬器響應之間的六種不同延遲（0.0、0.25、0.50、0.75、1.0 和 1.25 秒）。每種延遲在高速和低速交戰中重復進行。采用雙向重復測量方差分析來確定不同處理方法對戰斗成功率的影響是否存在顯著的統計學差異，并確定延遲與戰斗速度之間是否存在交互作用。

結果表明，在不同的潛伏期水平和交戰速度下，戰斗成功率之間存在顯著的統計學差異。潛伏期和交戰速度之間存在明顯的交互效應，表明結果取決于這兩個變量。隨著潛伏期的增加，戰斗成功率出現了顯著下降，從無潛伏期時的 0.539 降至高速戰斗中 1.250 秒潛伏期時的 0.133。在低速戰斗中，戰斗成功率從無延遲時的 0.659 降至 1.250 秒延遲時的 0.189。最大的遞增下降發生在高速潛伏期 1.00 至 1.25 秒之間，低速潛伏期 0.75 至 1.00 之間。高速交戰期間戰斗成功率的總體下降幅度小于低速交戰期間。

這項研究的結果量化了視距內空對空作戰中戰斗成功率的下降，并得出結論：當遇到延遲時，希望采用高速（雙圈）交戰，以盡量減少延遲的不利影響。這項研究為飛機和通信設計人員提供了信息，使他們認識到延遲會降低預期作戰成功率。這種模擬配置可用于未來的研究，從而找到減少延遲影響的方法和戰術。

本論文利用強化學習（RL）來解決空戰機動模擬中的動態對抗博弈問題。空戰機動模擬是運籌學領域常見的一種順序決策問題，傳統上依賴于智能體編程方法，需要將大量領域知識手動編碼到模擬環境中。這些方法適用于確定現有戰術在不同模擬場景中的有效性。然而，為了最大限度地發揮新技術（如自動駕駛飛機）的優勢，需要發現新的戰術。作為解決連續決策問題的成熟技術，RL 有可能發現這些新戰術。

本論文探討了四種 RL 方法--表式、深度、離散到深度和多目標--作為在空戰機動模擬中發現新行為的機制。它實現并測試了每種方法的幾種方法，并從學習時間、基準和比較性能以及實現復雜性等方面對這些方法進行了比較。除了評估現有方法對空戰機動這一特定任務的實用性外，本論文還提出并研究了兩種新型方法，即離散到深度監督策略學習（D2D-SPL）和離散到深度監督 Q 值學習（D2D-SQL），這兩種方法可以更廣泛地應用。D2D-SPL 和 D2D-SQL 以更接近表格方法的成本提供了深度 RL 的通用性。

貢獻

本文有助于以下研究領域：

• 設計獎勵信號以推動空戰機動領域的學習，以及確定最有效信號的相應評估。
• 第 6 章中介紹的結合 RL 和監督學習的新方法，可加速深度 RL 并超越基準算法。考慮到 RL 的訓練是一項非常昂貴和資源密集型的操作，這些縮短學習時間的新方法是本論文最重要的貢獻。
• 優于單目標智能體的多目標 RL 智能體，在第 7 章中介紹。這是一個非常重要的貢獻，因為它證明了多目標 RL 這一相對較新的發明可以在不增加學習時間的情況下超越單目標 RL 的性能。
• 用于訓練和測試單目標和多目標 RL 智能體的開源框架。