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自動駕駛和無人系統技術的進步提供了一個重要機會，可將第五代戰斗機的殺傷力與旨在破壞和擊敗大國反空作戰行動的協同作戰飛機（CCA）結合起來。而且，與許多正在研發中的先進系統不同，美空軍擬在本十年內開始大規模采購 CCA，而不是在遙遠的未來。

美國米切爾研究所進行了兵棋推演和相關研究，以評估無人協同作戰飛機家族如何提高空軍空優部隊的殺傷力、生存能力和在高度競爭環境中作戰的能力。長期以來，向遙遠戰區投射決定性軍事力量一直依賴于空軍通過執行進攻性和防御性反空任務來擊敗對手的戰斗機、地對空導彈、戰斗管理機和其他防空威脅，從而實現空中優勢的能力。

建立有效的空中優勢是擊敗對手在任何聯合作戰中的基本要求。美國空軍將這一任務定義為實現 "一支部隊在空戰中的優勢程度，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嚴重干擾"。然而今天，由于美國近幾十年來未能實現空軍空中優勢力量的現代化，跟不上對手前所未有的軍事集結步伐。

在 "沙漠風暴 "空襲行動取得成功后，美國空軍通過研制第五代 F-22 制空戰斗機和新型空對空武器，繼續對其空中優勢力量進行現代化改造。但兵力結構和項目削減嚴重削弱了空軍的空中優勢能力。從 20 世紀 90 年代初開始，五角大樓的一系列決策基本上凍結了美國空軍的現代化進程。美國防部加快了越戰時期 F-4 和當時的早期型號 F-16 等戰斗機的退役速度，還指示空軍將隱形戰斗機 F-22 的采購計劃減半再減半，而 F-22 是空軍未來空中優勢力量的基礎。

美空軍最初計劃購買 648 架生產型 F-22，接近于以一換一的方式替換其 F-15A/D 庫存。《自下而上評審》將這一目標定位降至 442 架 F-22，1997 年的《四年防務評審》又將其進一步削減至 339 架，主要原因是美國防部希望減少開支，實現冷戰后國防預算的 "和平紅利"。2008 年，美國防部長羅伯特-蓋茨在空軍總共只購買了 187 架 F-22 之后終止了該計劃，理由是當前的作戰行動并不需要 F-22，而當時正在研制的 F-35 將在未來提供足夠的超額戰力來對付較弱的對手。蓋茨認為，對手在 2020 年之前不會擁有一架隱形戰斗機，而根據當時的計劃，美空軍屆時將擁有 400 架 F-35 戰斗機，而且每年還將增加約 80 架。

為了應對 2001 年美國遭受的恐怖襲擊以及隨后的反恐/反叛亂行動，美國防部也改變了其部隊設計的優先順序。在 2000 年和 2010 年的大部分時間里，國防開支的增加并沒有幫助美國陸軍維持在伊拉克和阿富汗的安全行動，而是建立新的能力以威懾同行對手。美國防部指示其他軍種對遙控飛機（RPA）等能力進行投資，以支持這些正在進行的行動。

與此形成鮮明對比的是，對手在 "沙漠風暴 "之后迅速實現了軍事現代化，建立了目前世界上最先進的綜合防空系統。大國調整了作戰戰略和反介入/區域拒止（A2/AD）戰略，以利用美軍的局限性，使自己的部隊能夠：

• 在美國和盟國的軍事增援部隊從本土和其他地方部署到戰場之前，迅速在戰場上占據優勢地位。
• 在空中使用攜帶世界上最先進空對空導彈的遠程反空戰斗機等先進力量，在地面直接攻擊美國戰區空軍基地，給美國空軍造成不可接受的損失率。
• 重點攻擊最稀有、最有價值、最難替代的美國航空資產。這可以從對手對各種武器的投資中看出，這些武器旨在攻擊美國航母和預警機等高價值機載資產（HVAA）。
• 削弱美國機載作戰管理和指揮控制網絡以及其他獲取信息優勢的手段。
• 通過打擊美軍空軍基地和地面支援能力，削弱美軍的出動作戰能力。對手空軍基地攻擊的另一個目標是迫使對方空軍將其高價值資產從太平洋第一島鏈重新部署到更遠的基地，從而增加其飛往戰場的距離，降低出動率。
• 對手確保自身的高價值資產成為美軍的高風險目標定位。

大國軍事現代化運動的一個重要因素是發展新的空中優勢能力，如第五代隱形戰斗機，以及完成遠程空對空殺傷鏈所需的先進導彈。對手的遠程隱形攔截機，旨在攔截美國第五代戰斗機。根據英國皇家聯合軍種研究所（RUSI）的一份報告，"其被動傳感器、AESA雷達、[低可觀測性]特征、內部燃料航程和遠程導彈的組合，使對手的攻擊機比以往任何非西方作戰飛機都具有更大的質的威脅"。

與此同時，在冷戰結束 33 年后，美國空軍的空中優勢力量主要由 20 世紀 70 年代和 80 年代首次加入作戰部隊的相同戰斗機、任務系統和武器組成。雖然這些系統不斷從升級中受益，但這支部隊的規模并不適合同級沖突，其戰斗機庫存的平均年齡超過 28 年，是有史以來最老的。這支高風險部隊將很難在與大國發生沖突時那種高度競爭的環境中有效作戰。

然而，美國國防戰略的一個關鍵目標是通過建立一支有能力使對手無法迅速實現其作戰目標的部隊來威懾對手。為實現這一威懾效果，美國空軍致力于發展和獲取顛覆性的非對稱能力和概念，以實施反空作戰。美國不能以飛機對飛機、導彈對導彈、艦艇對艦艇的方式與大國對抗。即使這是一種可取的方法，美國防部也不可能擁有足夠的資源--資金和人員--或時間來做到這一點。

美空軍的空中優勢戰斗機庫存目前包括 179 架老舊的第四代 F-15C/D 和 185 架第五代 F-22。其中約 20% 的 F-22 是訓練、測試或備用庫存飛機，沒有戰斗編號。空軍的 F-35 部隊正在緩慢擴充，能夠執行一系列進攻性和防御性對空作戰任務，包括機載電子攻擊和空對空交戰，但規模仍然很小。截至 2022 財年末，空軍僅有 334 架 F-35A，而在 2023 日歷年度，空軍收到的 F-35A 數量約為原計劃每年采購 80 架的一半--這在很大程度上也是由于預算不足造成的。這些部隊由服役已進入第四個十年的 E-3B/G 預警機提供支持。2023 年初，空軍授予了一份預警機替換合同，該合同以澳大利亞和英國購買的 E-7 "楔尾 "飛機為基礎，但這些噴氣式飛機需要數年才能加入部隊。

正如馬克-凱利將軍在 2023 年中期解釋的那樣： "我們實際上吃掉了空軍的肌肉組織，表現為戰斗機能力下降，戰備狀態降低，老舊飛機的里程數增加，推動了更廣泛的維護工作"。由于飛機老化和其他原因導致戰斗機能力不足，因此空軍被迫在2022年下半年從戰略上至關重要的沖繩嘉手納空軍基地撤出F-15C/D戰斗機，而沒有直接、永久分配的后備飛機。只是沒有足夠的戰斗機可用，所以單元必須在未來幾年內輪換到該基地，直到新的噴氣式戰斗機可以駐扎在那里。

美空軍的 "下一代空中優勢"（NGAD）系列系統對于保持對大國的作戰優勢至關重要，但 NGAD 的載員部分可能要到 2030 年代才能大量投入使用。但 NGAD 系列系統的其他部分--支持人工智能的 CCA--可能會更早面世。再加上在下一個 "未來幾年防御計劃 "中最大限度地采購 F-35A，這將降低本十年的風險。凱利說："大量分析明確顯示，目前的戰斗機機隊不會成功"。空軍 "現在就必須做出改變，在預算緊張的情況下，以最經濟的方式提供能力和能量，以應對同行的威脅"。

圖：2021 年，美空軍研究實驗室的 XQ-58A Valkyrie 展示了從其內部武器艙發射小型無人駕駛飛機系統的能力。CCA 可以為對手的作戰計算增加巨大的復雜性。美國空軍

兵棋推演透視

在 2023 年 7 月的兵棋推演中，米切爾研究所委派美空軍和國防工業的頂尖操作員、技術專家和工程師評估無機組人員的 CCA 和有機組人員的作戰飛機如何才能達到擊敗同行侵略所需的空中優勢程度。這些專家分成三個 "藍方"美國戰役規劃小組，提出了 CCA 的概念和優先能力，以便在美國戰役的頭兩周開展反空作戰，挫敗并隨后擊敗假想的 2030 年同行對手行動。

每個小組都探討了美空軍如何混合使用低成本和中等成本的 CCA 來擾亂對手的 A2/AD 行動，并使有人和無人飛機能夠在遠距離執行多種對空任務，同時減少損耗。能夠從小型、分散的跑道甚至沒有跑道的地方執行任務的 CCA，有助于在受到攻擊時保持戰斗出動率，并降低飛機在地面減員的風險。從移動斜坡或彈射器上發射某些 CCA 變體，然后用降落傘和氣囊回收，這對于較小的設計可能是可行的，因為回收率低于 100% 是可以接受的。另外，小型飛機也可以設計為使用便攜式降落裝置進行短距離起降，使其能夠獨立于長跑道運行，而長跑道更容易被對手定位和瞄準。此外，由于某些 CCA 可能不需要頻繁飛行來支持飛行員訓練，因此可以像其他預先部署的物資一樣將其部署在前沿地點，從而減少對漫長而昂貴的供應鏈的依賴，因為這些供應鏈在沖突一開始就會受到攻擊。

米切爾 2023 年兵棋推演中最重要的一個見解是，有可能使用 CCA 系列作為先頭部隊，破壞并隨后幫助壓制對手先進的綜合防空系統（IADS）。專家們一致認為，考慮到對手空軍的戰斗機庫存，以及對手空軍將擁有多種 "主隊 "優勢，包括從毗鄰作戰區域的空軍基地作戰能力，在戰場上以戰斗機對戰斗機、以導彈對導彈的方式與對手進行對抗是不可行的。相反，所有三個兵棋推演小組提出的作戰概念最初都是大規模使用 CCA 來破壞對手的 IADS，并與對手空軍形成公平競爭。這反映了美國防部 20 世紀 80 年代的 "突破突擊"（Assault Breaker）計劃和 2014 至 2018 年的 "第三次抵消戰略"（Third Offset Strategy）背后的邏輯，即尋求發展非對稱能力，以抵消同級對手的優勢戰斗力和臨近作戰空間。

重要的是，這三個兵棋推演團隊還選擇混合使用 CCA，包括設計為機載傳感器、誘餌、干擾器或武器發射器的不同變體，以破壞和刺激對手的 IADS，定位其關鍵節點，吸收火力，并在有人飛機之前開始削弱威脅。將這些功能分散到各種 CCA 上，可以提高作戰彈性，增加敵軍必須攻擊的機載 "節點 "數量。與開創精確打擊新方式的遙控飛機（RPA）傳感器射手一樣，CCA 將不僅僅是情報、監視和偵察（ISR）的 "信息收集者"；雖然成本較低的 CCA 可能缺乏第五代戰斗機的任務系統和完整功能，但對手無法可靠地確定 CCA 的裝備情況，必須將其視為威脅加以應對。

圖：作者馬克-岡津格（Mark Gunzinger）啟動了由美國空軍米切爾航空航天研究所主辦的為期兩天的協作式戰斗機兵棋推演，詳細介紹了參與者將在 2023 年 7 月的活動中解決的核心作戰問題。

另一個啟示是，協同作戰能力可以提高空軍在反空作戰中產生致命質量的能力。裝備適當的 CCA 可發揮戰斗力倍增器的作用，增加空軍可投射到有爭議戰場的傳感器和武器數量。它們還能擴大與之配合的隱身有人飛機的傳感器和武器射程，提高其殺傷力和生存能力。 設計出至少具有足夠生存能力的武器化 CCA，使其能夠到達空對空導彈發射點，是兵棋推演中的一個重要見解。鑒于美國防部在過去 30 年中強制削減兵力，導致空軍削減了戰斗減員儲備，因此減少空軍戰斗機及其機組人員的減員將在空戰過程中起到重要的增效作用。需要在高度競爭的環境中開展長期作戰行動。

CCA 將以另一種方式使空軍減少的戰斗儲備成倍增加：讓非隱身戰斗機參與空中優勢的爭奪。例如，可供兵棋推演專家參考的 CCA 概念設計包括一種遠程空射設計，可攜帶兩枚空對空武器或四枚 250 磅級小直徑炸彈。專家們使用第四代 F-15EX 和 B-52 轟炸機發射這些攜帶武器的 CCA，同時保持在對手IADS 的射程之外。由于這些 CCA 也可以通過火箭進行地面發射，無需使用跑道，因此專家們將其預先部署在菲律賓和琉球群島的分布式作戰地點。建立這種分布式態勢的另一個好處是提高了空軍戰斗架次生成行動的彈性。

參加米切爾兵棋推演的專家們還傾向于混合使用被他們歸類為消耗性系統的低成本 CCA 和中等成本的可回收 CCA，后者可在任務需要時在戰區周圍數百英里高度競爭的戰斗空間內進行減員。在空襲行動的最初幾天，專家們選擇大量使用消耗性 CCA 作為誘餌、干擾器、主動發射器，以及在高度競爭環境中可能丟失的其他方式。隨著空戰的推進，專家們轉而使用更多的中等成本的 CCA，這些 CCA 能夠攜帶更大的武器載荷，并能返回前沿作戰地點再生，以進行更多架次的飛行。

最后，兵棋推演專家建議，有必要提出將 CCA 與其他無人飛行器一起執行防空任務的概念，而不是僅僅將其作為載人飛機的輔助工具。值得注意的是，以這種方式操作 CCA 需要為其提供更先進的自主性和其他技術，這將增加其成本。長期以來，各國軍隊一直試圖利用新興技術來略微提高其現有系統的性能，例如在美國軍事航空業發展初期，美國陸軍最初認為固定翼飛機最適合作為支持地面行動的炮兵觀測器。將 CCA 限制為支持載人飛機作戰只會限制其作戰潛力。協同自主的 CCA 作戰將增加對對手的壓力，這是在太平洋等特大戰區進行同級沖突的基本要求。盡管如此，專家們一致認為，CCA 是一種互補和補充能力，不會減少空軍對第五代戰斗機的需求。兩者都是戰勝同級侵略的必要條件。

圖：Skyborg 概念設計展示了一種低成本、可隱形的無人戰斗飛行器，與 F-15 戰斗機編隊飛行。在戰斗中與有人駕駛的戰斗機協同作戰，可降低飛行員的風險。美國空軍插圖

對美國空軍的建議

來自美國空軍和工業界的作戰和技術專家一致認為，應盡快部署用于進攻和防御性對空作戰的 CCA 系列。今天，要在與大國的沖突中取得空中優勢將是一項重大挑戰，而且隨著對手裝備下一代機載和海基傳感器、作戰飛機以及超遠程空對空和地對空導彈，這一挑戰將變得更加艱巨。發展 CCA 作為空軍本十年部隊設計的一部分，是在短期內增強威懾對手侵略能力的一個稍縱即逝的機會。然而，鑒于將這些飛機整合到作戰單元所需的變革規模，快速部署這些飛機將需要立法者、國防部領導層和工業界協調一致的支持。

需要更多的資源來開發、采購、運行和維持混合型 CCA。以下建議基于米切爾研究所的兵棋推演和相關研究：

• 美空軍應進行權衡分析，以確定未來部隊設計中 CCA 的最佳組合。這些分析應尋求建立一個 CCA 類型清單，在其個體屬性（如尺寸、低可觀察性、射程、任務系統和單元成本）與任務需求之間取得平衡。確定這些設計特征之間的適當權衡，將為制定能最大限度提高空軍戰斗力和投資回報的 CCA 部隊設計提供依據。這些 CCA 將是互補和補充能力，不會減少空軍對第五代戰斗機和其他先進載人系統的需求。

• 美空軍應制定作戰概念，使用消耗性和可回收/可隱身的 CCA 作為先頭部隊，破壞對手的防空和導彈防御以及其他 A2/AD 行動。這些作戰概念應涉及 CCA 如何作為先頭部隊，使對手的反空目標定位復雜化，識別其高價值防空節點，并使對手防御系統將其空對空和地對空武器消耗在成本較低的無人系統上。這與利用 CCA 提高空軍打消耗戰的能力不同。無人系統與新的、破壞性的、成本高昂的作戰概念相結合，可以創造出對手難以抗衡的非對稱組合，而不是依靠 CCA 簡單地產生更多的規模性。

• 美空軍應大規模采購 CCA，以提高其向高度競爭地區投射負擔得起的反空力量的能力。CCA 可通過與第五代飛機和其他非載人系統的協作增強戰斗力，同時也可獨立運行，以增加空軍在高度競爭環境中遠距離投射武器和傳感器的能力。能夠充當穿透性 "武器卡車 "的 CCA 設計將有助于抵消對手不斷增長的反空力量，提高空軍第五代戰斗機的生存能力，并增加載人戰斗機的武器數量。這些 CCA 應具備一定的生存能力和航程，以確保它們能到達武器發射點。空軍未來的兵力組合還應包括可從非隱身轟炸機和戰斗機上發射的遠距離 CCA，以干擾對手的防空作戰，并幫助為能力更強的對空飛機鋪平道路。

• 美空軍應裝備 CCA，以減少對印度洋-太平洋和其他戰區大型固定空軍基地的依賴。減少空軍目前在太平洋戰區對擁有長跑道的主要作戰基地的依賴，將提高空軍在遭受攻擊時按照其 "敏捷作戰部署 "概念的設想出動作戰架次的能力。可在短跑道上運行或不使用跑道進行發射的聯合作戰指揮中心將有助于形成更加分散、更具彈性的前沿態勢。分布式 CCA 作戰地點網絡也會使對手發現、固定和攻擊空軍反空力量的能力變得更加復雜，因為此時空軍反空力量正處于最脆弱的狀態：在地面準備出擊。

• 隨著時間的推移，美空軍應通過開發新彈藥或調整現有武器以最大限度地利用其有效載荷能力來提高其 CCA 的殺傷力。空軍在迭代未來的 CCA 設計時，應利用小型發動機、緊湊型火箭發動機和小型化組件等技術，設計出更小的武器，從而增加 CCA 每次出動可攻擊的目標定位數量。這對迅速阻止大國進攻的行動取得成功至關重要。

• 美國防部應與國會合作，增加空軍的資金投入，以建立一支將無機組人員的 CCA 與第 5 代和第 6 代作戰飛機相結合的部隊設計，用于決定性的反空襲行動。數十年的預算不足造成了空軍的高風險，因為它缺乏應對重大同級沖突所需的兵力、現代化能力和戰備狀態。要扭轉這種頹勢，需要在十年或更長的時間內將空軍的年度預算增加 3%至 5%，以采購 CCA，增加 F-35A 的采購量，采購其他新型對空武器系統，并改進空軍基地防御，以應對同級沖突。

• 還需要進行分析，以確定支持和維持前沿戰區高節奏 CCA 行動的能力和作戰概念。這些分析應涉及在印度洋-太平洋地區預先部署 CCA 及其后勤的要求、CCA 發射和回收行動的適當分散地點，以及在同級沖突期間維持大規模 CCA 作戰行動的物資和人員要求。確定 CCA 戰區后勤需求將是確定未來 CCA 設計屬性的關鍵一步。

圖：在 2021 年的一次演習中，通用原子公司的 MQ-20 Avenger 無人駕駛飛行器在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的飛行測試中準備開始使用 Skyborg 自主核心系統。塔巴莎-阿雷拉諾（Tabatha Arellano）上士

米切爾研究所的兵棋推演和相關研究有力地支持了空軍的主張，即 CCA 將有助于緩解空軍現有的--以及不斷擴大的--威脅其實現空中優勢能力的能力差距。CCA 與有人駕駛的第五代和未來第六代戰斗機相結合，有可能擾亂對手的 A2/AD 行動，然后按照《國防戰略》的要求進行拒止并付出代價。鑒于對手大量裝備新型 A2/AD 武器系統，并將其擴散到威脅美國及其盟友安全的其他行為體，創建這種新型混合部隊設計的利害關系比以往任何時候都要大。

參考來源：Air & Space Forces Magazine

無人機技術已達到先進階段，基于無人機的應用在軍事和民用領域的實用性成倍增加。最近在軍事領域使用無人機系統的一個例子是，在正在進行的俄羅斯-烏克蘭戰爭中，使用經過改裝的消費者無人機在飛近目標定位區域時攜帶和投擲炸彈。這些無人機裝有夜視攝像機，用于監視和投擲特殊炸彈，給俄軍造成了巨大損失。本文將研究多無人機系統的實用性，包括建立高速通信鏈路和高效的協作決策協議，使其高效、穩健和可靠。最近，協調通信的發展勢頭越來越猛，多無人機系統可以通過協調和通信在短時間內共同完成任務，并提高效率和可靠性。報告還概述了單個無人機的效用，以及多無人機系統在聯合通信網絡中的增強效用。最后，還討論了多無人機系統的設計、其局限性以及克服局限性的措施。

引言

多無人機系統現在已成為現實需求，多架無人機可以針對特定任務進行無縫通信和協作。無人機協同工作，共享信息，協調活動，實現共同目標。多無人機系統建立的共享和彈性通信網絡和系統為軍事行動和人道主義工作帶來了新的可能性和進步。利用多無人機系統建立的連接和彈性通信網絡正在改變電信領域。多無人機系統連接成一個連續的網絡，共同提供一個彈性和可靠的通信網絡，并實時交換數據、規劃行動和精確執行任務，以實現最終目標。通過共享網絡，無人機可以協同工作、共享信息并作為一個有凝聚力的系統發揮作用，從而實現協同增效。單個無人機作為唯一的跟蹤設備，現在已讓位于多無人機系統，后者利用互聯和協作網絡的力量充分發揮其潛力。

共享網絡使無人機能夠執行多種任務，如航拍、掃描大面積區域和在商業機構中進行高效的商店送貨，從而節省了執行任務所需的安保人力成本。因此，多無人機系統可以收集數據并進行實時處理，這對商業領域以外的共享網絡產生了變革性影響。在軍事行動中，無人機正在徹底改變作戰方式。聯合無人機可以在不危及地面部隊的情況下進行協調監視、情報收集和精確打擊。它們提高了態勢感知能力，為軍方提供了寶貴的情報，同時將附帶損害的風險降至最低。此外，在人道主義行動中使用多無人機網絡可以拯救生命，并在遭受自然災害的地區做出快速反應。配備先進傳感器和攝像頭的無人機可以協同掃描難以進入的大面積地形，快速、全面地評估受損的基礎設施，在難以到達的地區尋找幸存者，并提供緊急援助。無人機之間的持續通信最大限度地提高了它們的效率，使它們能夠在危急情況下充當第一響應者。

然而，多無人機系統的有效通信面臨著許多挑戰，例如飛行環境的動態特性會造成帶寬有限、視線受限、干擾和信號干擾等障礙。這些挑戰要求開發可靠的通信系統，以克服干擾，即使在最惡劣的條件下也能保持連接。其中一些解決方案包括使用多個通信信道、動態頻譜分配、智能路由算法和衛星集成，以確保多無人機系統具有不間斷的連接性和可靠性。具備這種靈活通信能力的無人機即使在最惡劣的地形和環境條件下也能導航和克服障礙。

多無人機系統在民用領域發揮作用的關鍵方向

多旋翼無人機系統可用于需要在最短時間內完成任務且具有突發性質的領域或應用。在這種情況下，多無人機系統可以充當第一響應者，節省時間。多無人機系統在民用領域的用途如下：

在人跡罕至地區的應急通信中發揮作用。在人跡罕至的地形中，由于自然災害造成的破壞，固定電話通信不可靠或無法使用，多無人機系統可以充當救星。在這種情況下，多旋翼無人機系統可以建立關鍵的通信鏈路，從而能夠到達偏遠和交通不便的地區。在地形復雜或人口稀少的偏遠地區，傳統的固定線路通信基礎設施是唯一的通信來源，但由于地形條件惡劣，缺乏技術人員全天候維護，這種通信基礎設施不穩定，容易經常出現故障和中斷。配備通信設備的多無人機系統可充當飛行基站，臨時或永久覆蓋地面基礎設施無法到達的地區。這有助于偏遠地區的人們在惡劣天氣尤其是緊急情況下獲得基本通信服務。在發生自然災害時，可迅速部署多無人機系統，在災區建立通信聯絡，促進實時信息共享，從而為救災行動和受災民眾提供幫助。它們的敏捷性和靈活性使其能夠在關鍵時刻快速設置、即時連接和高效協調。這種能力大大提高了救災行動的效率，使救災工作更快、更有目標定位。

監控關鍵資產。在電信、能源、交通和危險行業（如原子研究和制藥行業），基礎設施的檢查和維護可能既昂貴又耗時，而且對工人有潛在危險。配備監控攝像頭和通信功能的無人機可有效地用于這些場所，提供安全高效的方法來檢查塔架、電線、管道和機械，而不會因為使用無人機執行此類任務而危及工人的生命安全。無人機監控系統可以向地面操作人員傳輸關鍵機械、設備及其運行情況的實時視頻，從而對基礎設施的健康狀況進行實時評估。無人機系統提高了檢測速度和準確性，降低了運營成本，并減少了人工檢測可能對工人造成傷害的相關風險。

人群管理。體育比賽和政治集會中的大型公眾集會由于用戶高度集中在狹小的空間內，往往會對現有通信網絡造成巨大壓力。配備通信功能的無人機可充當臨時網絡節點，減少數據流量，為參與者提供可靠的連接，從而減輕這種負擔。通過創建空中通信接入點，無人機可提高網絡容量，減少擁堵，并在擁堵環境中實現無縫通信和數據共享。

經濟性和可擴展性。多無人機系統為通信提供了具有成本效益和可擴展性的解決方案，因為它比傳統的通信基礎設施更容易安裝、維護，成本也更低，尤其是在偏遠或交通不便的地區。無人機系統可根據需要靈活地增加或減少通信資源，而無需對實體基礎設施進行大量投資。這種可擴展性使其成為短期活動、緊急情況或通信需求快速變化地區的理想選擇。

無人機在國防中的用途

無人機已被廣泛應用于軍事通信和行動中，并徹底改變了部隊在現代戰場上的作戰方式。利用具有監視能力的無人機，指揮官可以在不損害友軍安全的情況下獲得敵方的重要信息。戰場或行動中的一個嚴重缺陷是缺乏可靠的通信。裝有先進通信系統的無人機可為部隊提供更好的態勢感知和作戰準備。無人機在軍事通信和監視方面的作用對現代戰爭有如下重大影響：

實現實時監視和偵察。配備了高分辨率相機、熱成像設備和先進傳感器的無人機可捕捉實時空中圖像，收集寶貴情報，并將重要信息傳送給指揮控制中心的指揮官，后者根據對圖像的分析進一步決定下一步行動方案。這種實時監控使軍事指揮官能夠跟蹤敵人的動向，并迅速有效地做出明智的戰術決策，從而發揮戰斗力倍增器的作用，取得對敵軍的決定性優勢。此外，無人機還能偵測敵方巡邏隊的動向，協助指揮官及時埋伏，高效、及時地消除即將到來的威脅。隨著先進無人機技術的出現，其支持軍事行動、情報收集和監視工作的能力大幅提高。無人機還廣泛應用于軍事通信，為戰場指揮官和部隊提供實時信息、轉播高分辨率圖像和視頻，從而使他們能夠根據精確和準確的信息做出決策。在戰場上使用無人機的最大好處是，它可以減少在具有挑戰性的情況下對部隊人員的要求，避免不必要的生命危險，從而拯救人類生命。

改善通信網絡。無線電和衛星系統等傳統通信方式容易受到干擾和破壞，尤其是在偏遠或惡劣的環境中。然而，無人機可以充當移動通信節點，擴大軍事通信網絡的范圍和可靠性。這樣，即使在最困難的情況下，軍隊也能保持與指揮中心以及相互之間的通信。

軍事通信中的中繼節點。無人機可作為軍事通信網絡的關鍵節點，填補通信覆蓋范圍的空白，擴大現有基礎設施的覆蓋范圍。無人機可用作通信中繼器，在地面部隊、戰艦和空中平臺之間提供持續通信。通過傳輸語音、視頻和數據信號，無人機增加了通信范圍，提高了軍事行動的效率，特別是在偏遠或具有挑戰性的地形中，因為在這些地方，基礎設施和傳統通信層可能受到限制或破壞，這使得無人機和軍事通信近年來日益相互依存。

部署在風險易發或難以進入的地區。將無人機整合到軍事通信中的另一個好處是，無人機能夠在操作員無法進入或危險的環境中工作。例如，可將無人機部署到受化學、生物或放射性物質污染的地區收集情報，而不會危及人的生命。這種能力在時間敏感的情況下尤為重要，例如在救災期間或恐怖襲擊之后。

支持情報、監視和偵察（ISR）行動。無人機由于外形小巧，可以在無人駕駛的情況下長時間飛越大面積區域而不被發現，為情報、監視和偵察（ISR）行動帶來了革命性的變化。配備先進 ISR 技術的無人機可提供持續監視，并能掃描感興趣的目標定位、收集情報和跟蹤潛在威脅，為軍事指揮官和決策者提供寶貴的幫助。這些無人機收集的實時信息可提高態勢感知能力，從而對不斷變化的威脅做出快速有效的反應。

促進目標定位和精確攻擊。無人機配備了目標定位系統和制導彈藥，已成為現代戰爭的一種工具。利用實時信息和監視能力，這些無人機可以非常準確地識別和跟蹤目標定位。先進通信系統的集成使無人機可以與地面或空中平臺進行無縫協調，從而對確定的目標定位進行精確打擊。這種能力大大降低了部隊的風險，最大限度地減少了副損傷，提高了軍事行動的整體效率。

提高部隊保護和態勢感知能力。無人機可為軍事人員提供遠距離空中視角，從而增強對士兵的保護。無人機可用于周邊監視、監測潛在威脅以及偵測軍事基地或設施周圍的未經授權的活動。這種先進的態勢感知能力有助于軍隊發現并應對安全漏洞，同時最大限度地降低人員和資產所面臨的風險。通過部署人工智能輔助無人機來監視無人巡邏的敏感區域，可以輕松克服用于巡邏活動的單元兵力不足的問題。任何入侵企圖都可以通過無人機內置的攝像頭進行遠程檢測，并將入侵者的圖像傳輸到基地，以便采取快速行動。

盡管在軍事通信中使用無人機有很多好處，但也存在一些挑戰。其中一個問題就是無人機可能被黑客攻擊或被對手破壞，從而導致敏感信息丟失。為降低這一風險，必須為無人機配備強大的網絡安全措施，以保護其所依賴的通信網絡。無人機系統的使用也導致了戰場上的道德問題，特別是在目標定位和殺人方面，因為雖然它有助于降低戰場上人命的風險，但也引發了這些行動的問責制和透明度問題。

多無人機系統的概念及在聯合網絡中的應用

多無人機系統導致了通信領域的范式轉變，因為配備先進通信系統的無人機在填補通信空白、擴大通信范圍和改善偏遠或困難環境下的連接方面具有革命性意義。多無人機系統配備全球定位系統以及加速計、陀螺儀和氣壓計等傳感器，可自動穩定和定位空間位置。此外，一些無人機還能承受成像和紅外攝像機等傳感器的額外重量。當使用這些小型無人機以常規圖像分辨率覆蓋大面積區域時，往往需要從數十個單獨的圖像中生成整體圖像。通常情況下，需要使用多架無人機來應對動態環境的時間限制和單架無人機有限的飛行時間。在這種情況下，多架聯網無人機必須在低空飛行，并使用專業軟件將生成的圖像轉換成單一的馬賽克圖像。這一過程被稱為圖像拼接，可生成目標區域的大型概覽圖像，用戶可從中提取所需的信息。目前，無人機在通信方面的應用已不局限于無人機與遙控器之間的點對點通信，而是達到了與移動通信技術緊密結合的階段，如超高頻寬、低延遲、高可靠性和廣覆蓋等。此外，現有的長航時續航能力、安全管理和無人機控制技術等特點也是無人機聯網這一新興領域的推動力。

多無人機系統是指在一個網絡中部署多架無人機，這在覆蓋大面積地理區域的任務中非常有用，因為單架無人機由于功率和承載能力有限，不足以覆蓋大范圍。多架無人機系統由多架聯網無人機組成，可以覆蓋更廣的地理區域。聯網無人機可從不同的有利位置覆蓋廣闊區域，從而提高容錯能力。

多無人機系統的組成部分

多無人機系統的組成部分包括通信、傳感器、調度模塊和無人機平臺。聯網無人機系統的關鍵屬性是耐用性、適應性、可擴展性、協作性、異構性，以及通過整合每架無人機及其導航和通信能力實現的自配置。聯網無人機以集中或分散的方式工作。集中式聯網無人機從環境中收集信息，根據收集到的數據做出決策，然后集中執行任務。在分散式無人機系統中，單個無人機在不同階段共享和整理信息，以完成最終目標。因此，多無人機系統的設計涉及整合單個無人機以完成最終目標。必須對單個無人機的輸出進行整理，以獲得可行和理想的輸出，這就需要對單個無人機的物理控制及其能力進行無縫整合。協作無人機設計的第一個主要要求是在飛艇/固定翼無人機中進行選擇。然而，這里需要考慮的重要設計方面是，每種無人機在尺寸、有效載荷或飛行時間上都有所不同，從而影響網絡壽命、距離機動性和通信距離。第二個需要考慮的方面是許多無人機系統的使用區域，這將進一步決定最終的設計，如低級或高級控制以及軌道規劃、網絡和通信的其他方面。

多無人機系統各組成部分的功能

由于不同子系統之間的協調要求，設計一個以網絡形式運行的多無人機系統以實現預期目標非常復雜。多無人機系統包括多架無人機，這些無人機可感知環境，并通過無人機網絡與其他無人機通信，規劃路徑和分擔任務，以實現最終目標。開發多無人機系統的主要挑戰在于設計用于檢測、通信、聯網的硬件，以及硬件之間的進一步協調。在多無人機系統中，無人機必須觀察周圍環境、整理信息，并以最有效的方式發動所需的攻擊。其主要組成部分包括：

通信子系統。該子系統負責信息交換，并能有效適應各種通信網絡。該模塊負責協調無人機之間的關系，傳輸控制信息和交換觀察結果，以實現最終目標，例如在最短的時間內監視災難發生時的某個地理區域。

中繼塊。在某些通信基礎設施較差的情況下，需要一個中繼塊來提供分散在各地的基站之間的連接。眾所周知，由于無線連接和電池壽命有限，無人機的續航能力非常有限。即使在連接不良的情況下，中繼塊也能確保與地面站的連接。

協調子系統。該子系統通過計算無人機的軌跡來執行無人機之間的協調，然后在無人機之間分配任務，以獲得最終結果。這就需要在本地或全球范圍內對無人機進行嚴格的排兵布陣或分工。多無人機系統的這個子系統負責管理無人機和不同的任務。該子系統要解決的主要問題有：

任務分配。必須在該模塊中嵌入決策協議，以便在無人機組之間分配工作，并確保能夠管理模糊信息和動力任務運動。該模塊負責根據無人機的能力為任務需求分配任務。

路徑規劃。該模塊必須集成三向路徑規劃、任務優化、來自多個異構傳感器的高效數據整合技術、數據解釋和反饋機制以及可能的有效防撞和避障系統，以便為高效的多無人機系統進行路徑規劃。

多無人機系統的局限性

小型多無人機系統在多個方面受到資源限制。在惡劣天氣下，無人機上的可用能源直接影響總飛行時間、飛行行為和飛行穩定性。感知和通信能力差阻礙了復雜的車載推理能力。彌補單向的資源短缺往往會影響到其他方面。此外，每架無人機檢測到的數據都會傳輸到基站進行整理，然后向無人機發出完成任務的最終指令。這種方法之所以可行，是因為地面控制的計算能力比無人機更強。

但是，基站和無人機的傳輸能力受到限制。計劃的路線必須確保無人機在地面站或通信塊的通信范圍內，網絡連接必須允許特殊模式操作。

無人機與基站之間的多跳路由是一項基本要求。即使無人機處于中等傳輸范圍內，無線信道的波動也會導致無法接收信號。因此，在多無人機系統中不可能始終保證連接。

高效多無人機系統的基本要求

設計可靠的多無人機系統子系統。通信子系統負責無人機之間的有效協調，因此任務的成功與否在很大程度上取決于該子系統。檢測到的數據將被轉發到基站，任務請求也將傳遞給無人機。無線通信網絡效率低下，在需要傳輸大量數據的情況下可能無法工作，這也會影響任務執行時間。此外，多無人機系統中的無人機數量必須同步，以便多架無人機幾乎在同一時間從不同的有利位置收集數據。此外，多無人機系統中的攝像頭作為傳感器，需要記錄和拼接來自多架無人機的圖像，這也是一個巨大的挑戰。

測試平臺的要求。為了測試多無人機系統各子系統之間相互依存的有效性，可以使用模擬器。更好的建議是使用測試平臺來找出系統的全部功效，這可以測試難以創建的多無人機系統的傳感、通信和網絡參數。解決方案是設計逼真的模型，研究惡劣天氣條件對通信鏈路、大量數據傳輸、短飛行時間和低有效載荷對多無人機系統整體設計的影響。

獨立的用戶界面。多無人機系統內置的應用要求無人機飛行操作具有一定的獨立性。有了高效的用戶界面，用戶就不必關心如何管理單個無人機，這也是確保低用戶參與度的基本要求。

結論

多無人機系統具有廣泛的應用前景，然而，開發這些系統在通信、控制和聯合決策方面面臨著各種挑戰。本文強調了多無人機系統的潛力和挑戰，并討論了可以利用這些系統的各個關鍵領域，包括數據收集和合作決策等任務，從而提高多無人機系統的性能。這些系統在監測、監視和管理方面的先進應用將很快成為現實。一旦克服了多無人機系統的缺點，在不久的將來，它們將在軍事和民用領域提供大量先進的應用。

當今世界發展日新月異，技術進步正在重塑傳統模式，這種轉變在現代戰爭領域最為明顯。在這一轉變的前沿出現了自主蜂群無人機，這種靈活高效的創新奇跡有望重新定義軍事戰略的輪廓。

自主蜂群無人機就其本質而言，是以群體形式運作的。蜂群中的每架無人機都能與同伴通信，使它們能夠作為一個有凝聚力的單元運作。這種協同行動的能力與單個無人機固有的適應性和多功能性相結合，形成了一支能對戰場上不斷變化的情況做出迅速反應的部隊。

尖端的人工智能和空間技術進一步增強了這些無人機的能力，它們不僅是交戰的工具，而且既是一種自信的存在，又是一種強大的威懾。部署無人機的心理層面意義深遠：經過精心協調的自主無人機群不僅有可能主宰戰斗場景，還能遏制潛在的侵略行為，避免動蕩地區局勢升級。

最近在烏克蘭發生的沖突讓人們看到了無人機的變革潛力，即使是那些不以機群形式運作的無人機。無人機在情報收集、監視和精確打擊方面發揮了關鍵作用。在人工智能和空間技術的幫助下，無人機在這些方面發揮了更大的作用，切實證明了在現代戰爭中，技術優勢可以直接轉化為戰略優勢。

同樣，大國的創新，尤其是針對高價值軍事資產的導彈研發，標志著全球軍事思維正在發生更廣泛的轉變。這些發展凸顯了過度依賴傳統、高成本軍事硬件所固有的脆弱性。它描繪了一幅清晰的圖景：未來在于敏捷、成本效益高、戰略用途廣泛的技術，蜂群無人機就是其中的典型代表。

地緣政治因素和經濟現實決定了全球防務格局的長期變化。維持龐大的過時軍事硬件艦隊不僅在戰略上站不住腳，在經濟上也難以為繼。每投入一美元用于老化資產的維護，就等于沒有投入一美元用于有望重新定義未來沖突的創新技術。

這就是自主蜂群無人機的魅力所在。無人機固有的效率和適應性意味著它們可以執行各種任務，而無需大量的支持基礎設施。投資于蜂群技術的研究、開發和部署就是對這一新現實的認可。通過促進無人機自主性和無人機間協調的進步，軍事機構可以根據 21 世紀戰爭的需求和細微差別調整其戰略態勢。

但是，能力越大，責任越大，自主蜂群無人機的興起也不例外。這些無人機的潛力，尤其是當它們具備致命能力時，引發了嚴重的倫理問題。曾經屬于人類士兵職權范圍的決策可能很快就會由算法做出，這種轉變需要反思和監督。

建立健全的管理框架變得至關重要。這些框架不僅要確定無人機群的交戰規則，還要確保無人機群的部署符合國際公認的規范和標準。鑒于許多現代沖突的跨國性質以及全球社會在防止意外升級方面的既得利益，這一點尤為重要。

隨著全球各國逐漸認識到現代戰略的必要性，利用自主蜂群無人機的全部潛力的競爭無疑將愈演愈烈。無論是在直接戰斗力方面，還是在更廣泛的心理戰方面，早期采用者都將獲得決定性的優勢。

此外，值得注意的是，蜂群無人機的興起并非孤立現象。它是人工智能、機器人技術和空間技術融合的大趨勢的一部分，這種融合創造出的系統比各部分的總和還要強大。

如果利用得當，這種協同作用可以帶來一個更安全、更穩定的世界，沖突會減少，破壞性也會大大降低。

雖然引進自主蜂群無人機會帶來巨大挑戰，但這些挑戰并非不可克服。通過以謹慎、創新和協作相結合的方式迎接這一新時代，國際社會可以確保未來的戰爭不僅有效和高效，而且遵循人道與和平優先于破壞的原則。玖

參考來源：National Defense

美國空軍正在推進空戰的發展，其目標是在五年內實現僚機無人機的實戰化。美空軍部長弗蘭克-肯德爾（Frank Kendall）在 AFA 2023 第一天的主題演講中宣布了這一里程碑的實質內容，他設想在 2028 財年之前將這些無人機作為協作作戰飛機（CCA）計劃的一部分投入生產。

肯德爾表示信心十足，并指出之前的倡議已經為這一創新飛躍鋪平了道路。CCA計劃在很大程度上受到了DARPA的空戰進化（ACE）計劃所奠定的技術基礎和國際合作伙伴（如澳大利亞的 "忠誠僚機 "項目）的貢獻的影響。該項目力求將人類的駕駛能力與先進的人工智能相融合，希望能制造出伴隨下一代戰斗機作戰的無人駕駛飛機。

隨著國會預算審議的繼續，空軍積極主動地強調了對這一未來能力進行大量投資的必要性。為啟動該項目，空軍已申請在 2024 財年撥款 3.92 億美元，并計劃在隨后幾年內獲得數十億美元。

這些無人機最終將擁有一支由大約 1000 架多功能無人機組成的機隊，這些無人機將具備自主操作或在下一代空中主導戰斗機上的飛行員指導下操作的能力。計劃中的無人機將發揮多種作用，包括作為傳感器平臺或干擾站，與聯合先進戰術導彈等最先進的武器一起強化空軍的先進作戰系統。

這一大膽的戰略是空軍未來保持空中優勢的總體方針的一部分，無與倫比的下一代空中優勢能力指日可待。預計 CCA 的實施將極大地提高戰斗編隊的效率，從而使空戰方式發生深刻變革。

常見問題部分：

1.美空軍對僚機的目標是什么？

目標是在 2028 財年之前投入使用僚機無人機，作為協同作戰飛機 (CCA) 計劃的一部分。

2.誰在何時宣布了這些無人機的愿景？

空軍部長弗蘭克-肯德爾在 AFA 2023 第一天的主題演講中宣布了這一愿景。

3.是什么影響了 CCA 計劃？

CCA 計劃受到 DARPA 的 "空戰進化"（ACE）計劃和澳大利亞的 "忠誠僚機"項目等國際貢獻的影響。

4.美空軍在 2024 財年的預算申請是多少？

空軍已為 2024 財年申請 3.92 億美元，用于啟動 CCA 項目。

5.美空軍計劃擁有多少架無人機？

空軍計劃擁有一支由大約 1000 架無人機組成的機隊，這些無人機可以自主運行，也可以在飛行員的指導下運行。這些無人機將發揮各種作用，如傳感器平臺或干擾站。

6.美空軍對這項新技術的總體戰略是什么？

總體戰略是在未來保持空中優勢，特別是通過加強戰斗編隊的有效性和改變空戰。

定義：

• 協同作戰飛機（CCA）計劃： 開發和部署與有人駕駛戰斗機并肩作戰的無人駕駛飛機的計劃。
• 美國國防部高級研究計劃局的空戰進化（ACE）計劃： DARPA的一項計劃，重點是利用人工智能和機器學習算法推進空戰技術。
• “忠誠僚機”項目： 澳大利亞的一個項目，開發能夠在戰斗場景中與有人駕駛飛機并肩飛行的無人機。
• 自主：能夠在無人干預的情況下運行。
• 下一代空中主導戰斗機： 指空軍未來的飛機，旨在以先進的能力維持空中優勢。
• 聯合先進戰術導彈： 一種最先進的武器，將成為空軍先進作戰系統的一部分。

參考來源：TS2 Space

在過去的十年里，無人駕駛飛機系統（UAS）已經從主要的國家軍隊擴散到眾多的商業行業、較小的軍隊和非國家行為者。世界上大多數國家現在都在使用軍用無人機系統，而非國家行為者已經將商用無人機系統用于履行軍事職責。最近在中東、烏克蘭和高加索地區的沖突表明，國家和非國家行為者可以在戰場上有效地使用特定的軍事或商業無人機系統。人工智能（AI）控制的無人機群將提供無人機系統發展的下一個飛躍。美國、中國和俄羅斯都在開發利用人工智能的UAS蜂群。這些無人機系統蜂群將改變未來戰爭的特點，并有可能壓倒目前的實地防空系統。本文試圖分析聯合部隊目前的態勢，并確定在應對無人機系統威脅的理論、訓練和物資方面的差距。經過長期的忽視，聯合部隊已經開始重新強調短程防空，以應對目前實戰中的無人機系統；然而，聯合部隊卻無視無人機系統群的迫近威脅。本文建議對條令、訓練和物資進行修改，以充分應對這一迫在眉睫的威脅。

在過去的十年中，無人機系統（UAS）已經從其軍事起源演變為在許多行業中普遍存在。無人機系統技術已經從主要的民族國家軍隊擴散到許多商業行業、小型軍隊和非國家行為者。通常被稱為無人機，這些系統在速度、范圍和有效載荷方面不斷增加。自2010年第一批商業無人機系統問世以來，商業部門已經成為一個價值數十億美元的產業。全球商業無人機系統市場在2020年產生了225億美元的銷售額，預計在2025年將幾乎翻倍，達到428億美元。商業無人機系統的擴散使非國家行為者能夠輕松獲得這一技術。在過去十年中，軍用無人機系統的使用也在擴大，世界各國都將無人機系統納入了他們的武裝力量。2010年，60個國家在其軍事庫存中擁有無人機系統。2020年，這一群體擴大到102個，其中58個擁有或正在開發武裝無人機系統。在低空作業的相對基本的無人機系統已顯示出對現代軍隊的有效性，這在敘利亞沖突和2019年對沙特阿拉伯石油基礎設施的攻擊中得到了證明。事實證明，現代無人機系統是阿塞拜疆對亞美尼亞取得軍事成功的關鍵因素。

與此同時，先進的軍隊也開發了新的系統。一些先進國家已經開始測試與人工智能（AI）相結合的無人機系統，打算建立一個由多個無人機系統自主行動的蜂群，以提高無人機系統的有效性。此外，小型化和使用非雷達反射復合材料來建造這些系統，使得現有的防空系統越來越難以探測。鑒于商業和軍用無人機系統使用的擴大，美國軍方不能再假設它完全控制了天空。聯合部隊最近認識到了當前的無人機系統威脅，并采取措施重新調整其部隊結構和發展方向；然而，對于迫在眉睫的無人機系統群的威脅，它仍然嚴重缺乏準備，必須立即解決理論、訓練和物資方面的不足。

無人機系統的尺寸、重量、范圍、速度、推進力和有效載荷各不相同。美國國防部（DoD）根據重量、工作高度和速度將無人機系統分為五組。第四組和第五組的功能類似于有人駕駛的飛機，具有類似的尺寸、速度、操作高度，并執行類似的任務。通用原子公司的 "捕食者 "和 "收割者 "以及諾斯魯普-格魯曼公司的 "全球鷹 "平臺都屬于第四組和第五組。由于與有人駕駛飛機相似，目前的防空系統、訓練和理論足以應對來自第四和第五組的威脅。

第一、二和三組，包括商業系統和無人機，如波音ScanEagle、AAI Shadow和DJI Phantom，體積較小，飛行速度較慢。第一組到第三組與傳統飛機有很大不同。目前的防空系統很難識別、跟蹤和瞄準這些無人機系統。陸軍訓練出版物（ATP）3-01.08將第一至第三組稱為 "低、慢、小（LSS）"無人機系統。它指出："綜合防空和導彈防御（IAMD）能力可以有效地對付較大級別的無人機系統，但難以跟蹤、識別和擊敗LSS無人機系統。" 此外，訓練和理論還沒有跟上這些無人機系統類別的發展。

各種推進系統推動UAS的起飛和飛行。內燃活塞式或噴氣式發動機推動第四組和第五組的UAS，與有人駕駛的飛機類似。這些UAS在傳統的航空跑道上起飛和降落。LSS無人機系統有更多不同的推進手段。內燃活塞發動機、電池供電的電動機和火箭發動機推動著各種LSS UAS。這些系統有不同的起飛方式；它們可以使用傳統的跑道，由個別士兵手工發射，從大型飛機上空中發射，從車載管發射器發射，旋轉翼無人機系統可以垂直起飛和降落。

美國防部目前沒有關于人工智能或無人機系統蜂群的標準定義。隨著這些概念的不斷發展，各組織、作者和研究人員都提出了定義。為了本研究的目的，這些概念的簡單定義將提供清晰度和理解。在應用于無人機系統時，人工智能將允許無人機系統通過對環境的變化做出反應，確定最佳行動方案，然后執行該行動，從而獨立于人類的控制。無人機系統群由10個或更多的人工智能無人機系統組成，具有相互通信的能力，并作為一個協調的單位大規模或分散地行動。

最近在中東、烏克蘭和高加索地區的沖突表明，國家和非國家行為者可以在戰場上有效地使用專有的、國家贊助的或商業的無人機系統。這些具體的沖突突出了第一、第二和第三組的無人機系統在情報、監視和偵察（ISR）方面的作用，運送彈藥，或精確打擊目標。中央司令部司令麥肯錫將軍強調了來自這些類別的無人機系統的威脅，他告訴眾議院軍事委員會，"我們積極追求任何能夠提高能力的東西，特別是針對那些第一和第二組無人機系統的能力....。這是我每天在戰場上最擔心的事情之一。它是我們的部隊對那些小型無人機系統的脆弱性"。

由于在全球反恐戰爭（GWOT）期間缺乏空中威脅，美國開始對其在空中領域的統治感到自滿，并開始減少其短程防空（SHORAD）系統的數量。2000年，每個美國陸軍師都有一個SHORAD營的保護。到2017年，十個現役師中沒有一個有專門的、有機的SHORAD營。面對當前的戰爭，陸軍讓其SHORAD部隊陷入了困境。西爾堡防空炮兵學校校長馬克-A-霍勒上校在解釋削減時表示，陸軍用SHORAD營的部隊結構來換取戰斗機動隊的發展，以支持反叛亂斗爭。他進一步指出，烏克蘭沖突給了陸軍一個關于增加SHORAD需求的 "警醒"。

俄羅斯等對無人機系統的獲取和發展進一步突出了先進無人機系統的威脅。這兩個同行的競爭者目前都有大量的第一至第五組的無人機系統，并與美國一起，正在測試人工智能控制的無人機系統。自主性的提高將大大減少操作員的工作量。自主群有可能給軍事行動帶來更加巨大的、破壞性的變化。無人機系統群可以利用更大的質量和協調來壓倒防御，并通過數量上的優勢獲得決定性的優勢。在任何未來的戰斗部署中，美國部隊將不可避免地遇到許多敵對的無人機系統。敵方目前部署了從第一組到第五組的多種多樣的無人機系統。持續的發展只會增加這些無人機系統的能力。為了應對當前的威脅并允許友軍的機動自由，聯合部隊必須發展探測、識別和擊敗戰場上的無人機系統的手段。為了應對未來的威脅，聯合部隊必須開發新的技術和概念來擊敗無人機系統群。沒有單一的解決方案可以擊敗這種威脅；它將需要開發各種物資系統，實施新的培訓，重點是新興技術，并更新理論以指導和指示聯合部隊。

在論證這些觀點時，本論文將采用差距和風險分析方法。第二章的差距分析將側重于過去五年中無人機系統和SHORAD戰爭的真實案例，包括烏克蘭沖突、敘利亞戰爭、對沙特ARAMCO設施的打擊，以及亞美尼亞-阿塞拜疆沖突。本節將分析軍隊如何應對各種類型的無人機系統的威脅，并分析在條令、訓練和物資方面的成功和失敗。第三章將把這些現有和新出現的無人機系統威脅與當前和未來的聯合部隊SHORAD能力進行比較。第四章將分析無人機系統的發展與人工智能的結合，以創建自主的蜂群，以及這些蜂群如何改變戰爭的特征。考慮到目前可能存在的任何差距，結合人工智能和蜂群戰術的影響。第五章將提出建議，以發展條令、訓練和物資等方面，使聯合部隊為擊敗這些威脅做好準備。

無人駕駛飛行器（UAVs）或 "無人機 "在軍事方面的使用在過去20年里急劇增加，任務范圍從監視、偵察和情報到戰斗支持。技術的進步一方面導致了無人機能力和可靠性的提高，另一方面也降低了生產成本。此外，無人機的可用性也急劇增加，曾經是少數國家專屬的設備現在可以被所有國家的武裝部隊獲得，而且，正如最近的攻擊所證明的那樣，非官方部隊也可以獲得。在這種情況下，無人機可以成為任何沖突的一部分，軍事戰略家們必須將對無人機和潛在的無人機群的反應納入其作戰方案。因此，對無人機的防御必須成為任何成熟的軍事戰略的一個組成部分。本分析探討了無人機的大規模出現給軍隊帶來的概念和行動上的變化，包括與訓練和實施具體的反無人機部隊有關的理論和實際挑戰。首先，我們確定了與無人機和無人機群有關的威脅的演變。然后，我們總結了不同的可能反措施。最后，我們提出了部署這些對策的實際解決方案，特別是通過探索發展和部署專門的反無人機部隊的可能性，以及研究與高科技無人機敵人作戰而不是在傳統戰場上與士兵作戰相關的一些挑戰。

1 簡介

無人機--無人駕駛飛行器（UAVs）的俗稱--不再只出現在科幻小說和預測性小說中。事實上，它們正成為現代城市景觀中越來越常見的組成部分。由于它們的多功能性和可及性，民用無人機在用戶數量和用途的多樣性方面都在不斷增長。無人機的使用正被推廣到研究（Coops, Goodbody & Cao 2019）或應急響應（He, Chan & Guizani 2017）等不同領域。

民用無人機的這種能見度不應掩蓋無人機最初由軍方開發、用于軍事目的的事實。無人機的軍事應用很多，從與民用無人機類似的任務（如監視和偵察，但針對軍事或情報目標）到與UCAVs--無人駕駛戰斗飛行器的戰斗情況（Lucas 2014）。在不到二十年的時間里，無人機已經在支持美國在伊拉克和阿富汗的行動中發揮了重要作用（Sharkey 2011）。2019年9月14日對沙特阿拉伯Abqaiq和Khurais的國有石油設施的襲擊，使無人機在戰爭中的使用更進一步（Hubbard, Karasz & Reed 2019）。事實上，與以往無人機的軍事用途相比，這些攻擊并非由官方武裝部隊公開發起。盡管胡塞武裝運動（一個以也門為基地的伊斯蘭武裝運動）聲稱這次襲擊，但美國當局斷言，襲擊源自伊朗（Said, Malsin & Donati 2019）。Abqaiq-Khurais襲擊事件背后的真正主謀問題在這里并不重要；重要的是，最近在沙特阿拉伯發生的事件是一個縮影，即無人機不再是僅由少數國家掌握的獨家技術。無人機現在不僅可以被合法的武裝部隊用于軍事目的，而且還可以被無數其他國家使用，包括恐怖分子或其他非國家行為者。生產成本更低、更容易和更快的無人機的擴散，不僅重塑了設計和執行監視或偵察的方式，而且還提供了困擾或恐嚇潛在對手的新方法。此外，這種廉價和容易的無人駕駛裝置的擴散顯然提高了世界各地的沖突螺旋的風險（Boyle 2015）。無人機自主程度的提高也在質疑國防軍的反應。事實上，無人機可以從非自主性（需要人類飛行員的持續控制）到完全自主性（一旦發射，被編程為執行其任務而無需任何進一步的人類干預）。值得注意的是，在這個連續體的兩端之間可以存在所有可能的中間水平的自主性。此外，自主權可以通過預編程（從而限制了無人機發射后的適應可能性）或通過使用人工智能（AI）模塊來提供，為無人機提供更多的適應性。除了通過獲得專門的無人機機隊來提高自身能力外，開發反制措施對軍隊來說也是至關重要的。因此，在不久的將來，獲得適當的反無人機反應單位可能是軍事領導人的重點之一。

對無人機的防御必須成為任何全面的、長期的軍事動態的一部分。因此，武裝部隊將不得不適應這一新興的現實。應對無人駕駛威脅所需的變化并不純粹是概念性的；它們將必須轉化為行動上的變化。這些變化不僅必須發生在防御無人機的常規部隊（特別是在陸地/海洋界面）和準備反擊無人機的無人機部署部隊層面，而且還必須發生在軍事參謀的指揮和戰略層面。此外，由于無人機防御問題影響到所有軍種，因此陸軍、海軍和空軍參謀部都需要進行反思。從這個角度來看，本文將在分析這個問題的同時牢記三個操作性挑戰：分析背景和確定威脅，實施有效的反措施，并以適當的軍事人員部署這些反措施--特別是通過探索與發展、部署和維護專門的反無人機部隊有關的可能性和挑戰。

2.反制措施

2.1. 被動反制措施：保護和探測

在某種程度上，針對無人機的被動保護可以由物理基礎設施的設計和建造方式或其位置來提供。事實上，無人機是飛機。就像任何空中進攻一樣，無人機的目標需要從上面進入才能到達。地下設施和重度屏蔽的目標，用無人機可以攜帶的彈頭類型來摧毀更具挑戰性。敏感的軍事基礎設施曾經被建在偏遠地區。然而，這種被動的戰略不再那么有意義了。事實上，通過現代天基地球圖像，地球上幾乎沒有一個地方可以真正被認為是 "偏遠"。由于有了衛星圖像，如今相信一個潛在的結構性目標可以不被定位，或者軍事單位的行動可以不被注意，已經是烏托邦了。作為無人駕駛車輛，無人機嚴重依賴地理定位系統從其發射基地導航到其目標。因此，無人機很容易受到技術惡化的GPS信號，特別是GPS欺騙和GPS干擾的影響。然而，純被動的基礎設施保護所能做到的是有限的，而且在大多數情況下，這些限制已經達到了。事實上，像軍用SAASM（選擇性可用性反欺騙模塊）這樣的系統可以減輕美國軍隊產生的GPS欺騙的影響。還可以開發其他系統，使GPS接收機能夠檢測到欺騙或干擾的企圖。一旦檢測到GPS欺騙或干擾，無人機就有可能切換到其他的導航模式。事實上，無人機可以使用其他各種傳感器方法在GPS屏蔽的環境中進行導航，從視覺模式、紅外線、雷達、聲納（用于水下無人機）、電子/電磁探測到任何這些方法的組合。即使僅僅依靠衛星發出的信號，也可以開發出解決方案。事實上，使用非軍事級別的技術和算法的民間研究人員已經能夠獲得完整和動態的地理定位特征，盡管處于軍事GPS的拒絕區域，實際上打敗了美國軍隊的GPS信號改變系統（Voosen 2019）。將類似的方法應用于無人機導航，基本上可以使它們對GPS欺騙和GPS干擾免疫。

探測無人機是一項相當具有挑戰性的任務。由于大多數無人機體積小，無人機的雷達信號與鳥類的雷達信號沒有區別。此外，一些無人機具有隱身特性，要么是隱身配置（如美國制造的Kratos QX-222 Valkyrie），要么是涂層，旨在減少其雷達信號。因此，由于僅僅依靠雷達不是一個可行的選擇，必須設計出替代方法來探測接近的無人機。由于其搭載的系統和對無線或衛星信號的使用，無人機產生特定的、有時是重要的電子信號。然而，法拉第籠可以減少電子噪音。此外，如果無人機切換到其他引導模式，在接近目標時可以關閉無線或衛星通信--特別是對于不需要與人類操作員保持聯系的完全自主的無人機。視覺識別（例如，使用特定任務的人工智能或深度學習策略）可用于識別無人機。然而，它們的特征可以被設計成使模式識別具有挑戰性，特別是因為無人機通常處于運動狀態。

進行空中機動的無人機會產生噪音，它們的聲學特征因此可以暴露出來。目前正在開發各種音頻處理方法來解決無人機的定位問題（Rascon, Ruiz-Espitia & Martinez-Carranza 2019）。然而，幾個重要的問題限制了現實生活中的無人機聲學探測。事實上，無人機產生的噪聲是動態的，因為無人機通常處于運動狀態。此外，無人機產生的噪聲通常具有很低的信噪比。換句話說，在嘈雜的環境中探測無人機是相當困難的。因此，就其他探測策略而言，在聲學方法可以作為無人機探測的可靠來源之前，還必須做更多的研究。就像被動保護一樣，無人機探測也有其局限性。一旦在限制區或潛在目標附近探測到無人機，無人機防御戰略的下一步就是摧毀敵方單位。這就是接下來的章節將探討的內容。

2.2. 主動反制措施：破壞

無人機并非沒有弱點。士兵們可以使用一些策略來禁用或摧毀敵方的無人機。然而，沒有任何解決方案是完美的，而且可以開發出反措施來對付這些反措施。因此，最佳的反無人機戰略應該結合幾種方法，以確保反無人機部隊的最大效率（表1）。

• 直接射擊 直接射擊通常是對UCAV攻擊的主要反應類型。值得注意的是，直接射擊可以由人類射手或通過自動反空防系統進行。不過，這種解決方案有幾個限制。首先，無人機可能相對較小，而目標的大小可能是一個射擊技巧的挑戰。第二，直接射擊可能會受到能見度不足的阻礙（由于日/夜周期，視線中的障礙物，或大氣條件）。第三，直接射擊很容易被無人機群的攻擊所淹沒。

• 狩獵型無人機 防御者可以使用無人機來獵殺敵方的無人機。在這種情況下，防守方在操作無人機時有幾個主要優勢。由于防守方的無人機通常在離發射點很近的地方操作，所以自主性不是問題--與攻擊方的無人機相比，攻擊方的無人機在到達目標之前必須覆蓋更遠的距離。此外，如果配備了適當的武器，防衛型無人機可以用作飛行射擊平臺，它也可以用于 "自殺模式"，旨在通過直接碰撞摧毀攻擊型無人機。最后，防御型無人機對與制導和導航有關的問題的脆弱性大大降低。事實上，一架無人機可以在大約245米的直視范圍內進行視覺操作（Li等人，2019）。這個距離--取決于人的特征而不是無人機的類型--對于對抗配備了相對較小的彈頭的無人機的攻擊仍然是合理的。不過，這種策略仍然有幾個限制。所有與直接射擊有關的限制都適用于狩獵型無人機。此外，獵殺型無人機具有無人機的通常弱點（包括其搭載的電子系統容易被破壞或被劫持）。此外，部署狩獵無人機所需的時間可能使它們在敵方UCAVs的突然襲擊中難以及時使用。

• 導彈 導彈和其他自主彈頭可以用來摧毀無人機。導彈的速度和精度足以摧毀無人機。然而，這簡直就像用錘子打死一只蒼蠅。雖然理論上是可行的，但使用自主導彈來摧毀無人機并不是一個具有成本效益的解決方案。雖然無人機越來越便宜，但與導彈有關的成本仍然很重要。自主導彈是一次性使用的武器這一事實也有助于使這一解決方案過于昂貴，無法現實地大規模部署。

• 激光武器 激光武器是以激光為基礎的定向能量武器，即以窄光束的形式連貫地發射電磁輻射--放大的光的系統。當到達目標時，激光束會向目標傳遞相當大的能量，使其燃燒，或以其他方式引發重大損害（Coffey 2014）。跟蹤目標運動的可能性（"跟蹤 "目標）和光束達到最大強度的聚焦區域使激光武器完全適合于小型移動目標，如無人機。因此，目前全世界正在開發幾種反無人機的激光武器也就不足為奇了。然而，由于激光武器是基于光束，它們對大氣條件和煙幕非常敏感。此外，如果光被反射到遠離目標的地方，激光的影響就會大大降低。因此，在無人機上涂抹燒蝕材料或用鏡子覆蓋可以有效地對抗大多數激光武器，或至少大大降低其效率（Hambling 2016）。

• 微波武器 無人機的運作依賴于大量的搭載系統的工作，從傳感器到自主處理系統。摧毀搭載的電子設備就等于讓無人機失效。微波武器的目的就是要做到這一點。與激光武器一樣，微波武器是定向能量武器。然而，雖然一些激光武器已經投入使用，但微波武器目前仍主要是實驗性的。此外，使用法拉第籠來保護登船的電子系統（這一點已經可以實現，甚至使用3D打印機技術）可能代表了對這種類型的武器的強有力的反制措施。

• 電子和通信系統的弱點 與其試圖使用微波武器等手段破壞搭載的電子系統，另一種反無人機戰略是利用這些系統及其固有的連接性。即使是最自主的無人機也需要訪問外部資源，如用于導航的GPS信號。因此，無人機通過Wi-Fi、GPS、無線電波等連接。- 這些通信渠道中的每一個都是進入其內部系統的潛在入口。即使沒有軍事級別的技術，也很容易利用傳輸協議，然后利用其硬件/軟件的漏洞（Dey等人，2018）。無人機很容易受到GPS欺騙、GPS攻擊、干擾、無人機特定的惡意軟件（"maldrones"）和無線攻擊（Kerns等人，2014）。盡管軍用無人機系統通常比民用無人機受到更多的保護（例如，通過使用加密的GPS信號進行導航），但它們遠不是不受黑客攻擊的。對無人機的電子系統或功能的攻擊可能有各種目的。1）向無人機的導航系統提供錯誤的信息，誘發無人機的 "失明 "和迷失方向，導致改道或墜機，2）入侵無人機系統，破壞硬件/軟件系統或獲取信息或數據，或3）控制無人機。讓無人機墜毀而不是簡單地摧毀它可能有好處，例如恢復與無人機的導航、傳感器或武器系統有關的部件或信息（特別是通過反向工程）。劫持是通過斷開無人機與初始控制器的連接并替換這種連接來實現的。值得注意的是，無人機劫持可以用另一架無人機作為平臺來完成。劫持的無人機將控制附近的無人機，同時在它們之間飛行，形成一個被奴役的無人機艦隊。然而，利用無人機電子系統的弱點來破壞無人機的企圖也可以被反擊。至于基于微波的攻擊，可以通過將無人機的電子部件固定在法拉第籠（旨在阻擋電磁場的結構）中來對抗專注于電子的方法。網絡安全和基于軟件的技術也可以實施，以使無人機系統更難被黑客攻擊，包括使用加密來保護庫文件，使用混淆器來防止反編譯，檢查GPS延遲和子幀數據，保護Wi-Fi和開放端口，或改善無線電通信安全（Dey等人，2018）。

• 防御性無人機群 上面提到的方法都不足以應對無人機群的攻擊。事實上，無論選擇何種系統，防御性能力都會被數量龐大的自主攻擊單元所淹沒。在這里，一個有趣的應對策略可能是部署另一個無人機群，即有大量的無人機準備在攻擊時起飛。防守的無人機不一定需要協調。事實上，雖然不協調的、自主的或半自主的無人機顯然會錯過一些目標，或使兄弟無人機（即屬于同一蜂群的無人機）陷入 "友軍火力"，但蜂群潛在目標數量的增加，加上防御無人機數量的增加，會使相當一部分攻擊無人機被摧毀的概率足夠高，從而導致攻擊蜂群的重大破壞。盡管使用無人機群來對抗另一個無人機群是一個有效的策略，但這不會導致攻擊機群的完全毀滅。因此，這種方法很可能需要與其他方法（通常是直接射擊）相結合，以消除蜂群的殘余。然而，如果進攻的無人機數量最初被防守的蜂群大幅減少，直接開火的效率就會大大增加。也就是說，兩個蜂群的碰撞可能會產生額外的煙幕和某種程度的混亂，這反過來可能會降低射手消滅最后的攻擊者的能力。與單個防衛無人機一樣，為作戰目的部署的防衛無人機群可能面臨無人機部署速度的問題。在決定UCAV儲存區和發射平臺的位置時，應牢記這一點。

3.發展一支特殊的隊伍

從作戰的角度來看，應對軍事戰場上目前和未來無人機的增加，需要發展和部署專門的反無人機部隊。作為這些部隊成員的士兵將面臨與其他士兵不同的現實；與高科技無人駕駛的敵人作戰與在常規戰場上與士兵作戰是不同的。

3.1. 技術專長

即使反無人機部隊在武裝部隊中仍然有限，其成員的培訓也將面臨重要挑戰。事實上，反無人機部隊的成員必須展示大量的技術專長，不僅與無人機有關，而且在操作和維護特定的反無人機設備方面也是如此，這對常規部隊來說是非常規的（例如，激光武器或微波系統）。因此，從訓練的角度來看，反無人機部隊的成員必須同時接受戰斗訓練和技術訓練。雖然作戰專業知識在軍隊和軍事教育和培訓基礎設施中顯然很普遍，但科學和技術的情況并非如此。重要的是要注意到，傳統的戰斗技能和新興技術的專業知識之間的這些問題性互動--以及在這兩個領域培訓人員的相關問題--并不是作戰軍事單位所特有的。這確實是現代安全的一個更具全球性的問題，與建立一支具有生物技術專業知識、能夠應對當前國際威脅的情報和反情報工作隊伍有關的戰略和實際挑戰就是例證（Guitton 2020）。因此，確保士兵能夠獲得特定科學和技術知識的解決方案不一定在單一單位的獨家培訓中找到。相反，從本質上講，該解決方案是多學科的。因此，小型專業單位的培訓可以在不同的軍事專業中共享。就反無人機部隊而言，士兵應該掌握的一些具體技術知識可能與專門從事遠程探測的偵察部隊相似或至少有些相似。對于一個特定的國家來說，找到足夠多的專業部隊進行共享或跨學科的訓練，肯定有助于減少與組建有關的成本，有助于建立更大的人力資源基礎以進行招募，從而為反無人機部隊提供更強大的勞動力。

3.2. 隱身訓練

與任何旨在對抗特定類型敵人的特種部隊一樣，反無人機士兵的訓練需要考慮到其目標的特點。無人機的主要特征之一是其非常高的機動性。由于其小尺寸和自主性，UCAVs可以極快地部署，并在被發現之前深入到先進的防線中。因此，為了消滅UCAVs，反無人機部隊也需要具有極高的機動性。反無人機部隊必須能夠迅速與他們的目標作戰。然而，鑒于無人機的多功能性，他們也需要能夠迅速脫離，從一個戰場轉移到另一個戰場。此外，無人機在所有類型的戰場上都能發揮作用，包括高密度的城市地區，甚至是水陸交接地區。不過，反無人機部隊的機動性不應簡單理解為空間上的機動性，也應理解為概念上的機動性。事實上，反無人機部隊需要能夠從一種戰斗模式切換到另一種模式，這取決于他們所針對的UCAVs的具體阻力。

無人機的另一個特點是它們大量使用各種傳感器。因此，反無人機部隊的機動性應伴隨著一定程度的隱蔽性。反無人機部隊應該能夠快速移動，并且在這樣做的同時盡可能不被注意。這種 "隱蔽性 "也應該延伸到戰場之外。事實上，無人機戰爭是一種嚴重基于信息的戰爭。由于無人機通常是部分自主的，指揮無人機至少需要對敵人的防御系統有一定程度的了解。雖然反無人機部隊的存在可以產生有效的勸阻作用，但這種部隊應該對其確切的設備和部署信息保持盡可能的保密，因為這將使他們更難以反擊--如果面對敵人的UCAVs，這將有助于他們達到最大的效果。值得注意的是，戰場上的隱身和戰場外的謹慎之間的這種關系并不是什么新鮮事。事實上，在歷史上，它已經在信息收集至關重要的沖突中被概念化。例如，Hensōjutsu，將日本封建武士的偽裝技術組合在一起，是Jintonpō的一部分，即 "獲得隱形的方法"。在數字時代，隱身術更進了一步。反無人機部隊的成員在使用虛擬空間時應保持謹慎，避免公開明智的內容或發布可能提供直接或間接信息的項目。如果被發現，反無人機部隊的成員可能會成為外國情報機構操縱的特權目標（Guitton 2019）。

3.3. 心理支持

無人駕駛戰斗的出現為所有接觸無人機的人創造了新形式的戰斗壓力--包括士兵和平民。軍事無人機飛行員已經多次被報道在戰斗事件中經歷了重要的心理壓力（Sharkey 2011）。鑒于反無人機部隊，顧名思義，主要是向無人機而非人類開火，這似乎與防衛無人機的操作者不太相關。然而，通過UCAVs進行打擊的方式是發生心理壓力的一個突出因素（Sharkey 2011），無論目標是否為人類，這使得防衛性無人機飛行員遭受類似結果的風險成為現實。雖然創傷后應激障礙（PTSD）通常被視為無人機飛行員心理健康問題的旗幟，但UCAV操作員報告了廣泛的心理健康問題，包括危險的酒精使用、抑郁癥、中度或嚴重的焦慮，以及亞臨床PTSD癥狀（Chappelle等人，2014；Phillips等人，2019）。雖然在美國空軍UCAV飛行員通常遠程操作無人機，即從美國境內的安全地帶而不是直接在戰場上操作，但這一人群中PTSD的發生率很高，盡管低于從部署中返回的軍事人員（Chappelle等人，2014）。與其他士兵相比，UCAV操作員的心理健康問題風險不一定增加，然而，較高比例的無人機飛行員患有與心理健康有關的重大功能障礙（菲利普斯等人，2019年）。

除了與工作時間和軍事與民用領域之間的困難定位有關的因素外，基于美國空軍經驗的研究--可以說代表了最大的作戰UCAV操作員群體--表明，UCAV操作員感到對旁人的傷害或死亡負有共同責任的戰斗相關事件的數量是發生PTSD癥狀的重要預測因素（Chappelle等人，2019）。特別是在無人機群的背景下，一些無人機可能成功穿越目標的防御。因此，防衛無人機的操作者，或者，專門負責防衛無人機的士兵，很可能會暴露在關于對旁觀者（在這種情況下，他們負責保護無人機攻擊的士兵或平民）的潛在傷害的類似情況下，對他們的心理健康有潛在的類似結果。除了這種增加的風險因素外，其他因素也可能增強反無人機部隊士兵的心理脆弱性。這主要是指高度的壓力，與普通部隊相比，反無人機部隊的壓力更大，這主要是由于對無人機攻擊的反應時間（從發現無人機到做出反應的時間）比大多數常規軍事部隊要短。

最后，在無人機將發揮重要作用的戰斗背景下，反無人機部隊可能很快成為優先目標，從而為其成員帶來更多壓力。因此，希望發展反無人機部隊的軍隊必須考慮到這些因素，并實施強有力的心理健康監測計劃，以確定潛在的脆弱士兵，并在需要時部署強有力的心理和精神醫療支持。

結論

無人機曾經局限于少數國家的武裝部隊，現在已經很普及了。隨著任務范圍的擴大，從監視和情報到戰斗，無人機在城市和非城市環境中的作戰能力，以及它們越來越多的可用性，無人機在作戰領域的存在在不久的將來只會增加。新興技術正在使無人機變得越來越可靠，越來越難以對付。

隨著無人機變得越來越普遍，各國都加大了在該領域的研究力度。這場捉迷藏游戲的馬達是技術。然而，贏得與無人機開發商的軍備競賽是一場永無止境的游戲。事實上，對于我們仍然可以控制的少數元素，技術的發展可能會使目前的防御措施大量過時。然而，反無人機防御不僅僅是技術問題，也是人和組織問題。因此，解決方案不能在純粹的技術方面找到，而必須包括人的層面。反無人機的最佳戰略將依賴于小型的、專業的、在技術和戰斗技能方面具有混合專長的單位，具有高度的機動性，并能快速應對危機。這樣的單位應該能夠快速部署在戰場上。這不僅會提高反應的效率，而且還能實現重大的規模經濟--因為部署一支專門的部隊比動員一個龐大但不專業的營隊更有成本優勢。能夠部署反無人機的多模式反應，并獲得這樣做的人力專長，對任何國家來說都是至關重要的，不論其規模和相對軍事力量如何。較小的國家在這樣做時甚至可能比最大的軍事力量有更多的相對優勢。

我們在過去幾十年中所看到的只是冰山一角。我們正處于技術引起的大規模社會變革的黎明。技術將大規模地改變戰爭。人工智能和戰斗機器人很快就會出現在戰場上。在這種情況下，反無人機部隊可能是我們從作戰角度對未來戰爭的第一瞥。因此，反無人機部隊很可能成為未來戰爭部隊的組織、訓練和實施的模板。

烏克蘭戰爭是第一次廣泛部署軍用和商用無人機的大規模戰爭。雖然無人機在烏克蘭東部頓巴斯的沖突中得到了廣泛而有效的使用，但如果戰爭繼續下去，預計它們將對俄羅斯和烏克蘭軍隊發揮關鍵作用。這意味著，這場戰爭將繼續為無人機技術的發展及其對21世紀戰爭的未來影響提供思路。

近年來，無人駕駛飛行器（UAV）（無人機）技術迅速擴散，成為世界各地武裝沖突中的一個重要組成部分。無人機用于戰爭已有二十多年，美國在阿富汗部署了無人機來打擊塔利班領導人。現在，政府、反政府叛亂組織、恐怖組織、犯罪團伙，甚至個人都在常規和非常規戰場上使用無人機。

無人機似乎是現代戰爭中的一個重要軍事硬件。由于它們的先進性和廣泛使用，它們已經成為世界上任何地方參與軍事沖突的國家的一個關注源。武器生產國對制造無人機的興趣與日俱增。他們打算將它們用于各種任務，包括預警、偵察、刺探、摧毀陸地和空中目標，以及收集情報。它們甚至被業余愛好者和媒體人員用來從高空監視戰區，發布圖片和視頻片段來預測軍事勝利，以增強國家決心，正如人們在烏克蘭戰場上看到的那樣。無人機在過去五年的五場重大戰爭中發揮了關鍵和決定性的作用（敘利亞、利比亞、納戈爾諾-卡拉巴赫、也門和烏克蘭）。它們的成功得益于其避免被常規防空系統探測和摧毀的能力。這是因為防御系統大多被設計用來探測和攔截具有較大雷達截面（RSC）的飛機和彈道導彈。

無人機在俄羅斯和烏克蘭的沖突中發揮的作用比任何其他軍事沖突都要大。這意味著，擁有最強大的無人機的國家很可能會有優勢。在這場曠日持久的沖突中，雙方都使用了無人機，最引人注目的是烏克蘭，它使用了土耳其制造的Bayraktar TB-2無人機、美國和中國制造的無人機，甚至還有本地制造的無人機，以及業余和商業無人機。這些無人機有多種用途，包括指導炮擊、偵察和監視任務，以及瞄準和轟炸地點，甚至直接為信息行動提供視頻記錄。無人機的戰略和戰術影響迫使軍事專家研究和預測其使用情況，以便為以下問題提供令人信服和合乎邏輯的答案：無人機在烏克蘭戰爭中發揮了什么作用？它們的特殊能力是什么？它們能否影響雙方的軍事平衡？無人機將對未來戰爭產生什么影響？

自軍事航空業誕生以來，美國軍方一直對遙控飛機感興趣。今天的無人機系統（UAS）通常由一個無人駕駛飛行器（UAV）和一個地面控制站組成。自20世紀90年代，隨著MQ-1 "捕食者 "的推出，無人機系統在美國軍事行動中已變得無處不在。

美國軍方目前采用了幾種不同的大型無人機系統，包括

• 陸軍的MQ-1C灰鷹
• 空軍的MQ-9 "死神"
• 海軍的MQ-25 "黃貂魚"
• 空軍的RQ-4 "全球鷹"
• 海軍的MQ-4C "海獅"
• 空軍的RQ-170 "哨兵"

此外，其他幾個報告的項目計劃要么正在開發，要么目前正在進行試驗。這些計劃包括空軍的B-21突擊機和空軍的RQ-180。

當國會履行其監督和授權職能時，它可能會考慮與無人機系統有關的幾個潛在問題，項目相關的幾個潛在問題，包括

• 有人駕駛飛機與無人駕駛飛機的成本。
• 缺乏公認的后續項目記錄。
• 整個國防部對無人機系統采購的管理。
• 無人機系統與現有部隊結構的相互配合。
• 無人機系統出口管制。

在美國軍方，遙控飛行器(RPV)最常被稱為無人駕駛飛行器(UAV)，被描述為單一的飛行器(帶有相關的監視傳感器)或無人駕駛飛行器系統(UAS，或無人機系統)，通常由一個飛行器與一個地面控制站(飛行員實際坐在那里)和支持設備組成。當與地面控制站和通信數據鏈相結合時，無人機形成了無人機系統或UAS。

美國國防部（DOD）對無人機的定義，并延伸至無人機系統，是指涵蓋下列特征的飛機：

• 不攜帶人類操作員。
• 使用空氣動力提供升力。
• 可以自主飛行或遠程駕駛。
• 可以是消耗性的或可回收的。
• 可以攜帶致命或非致命的有效載荷。

根據國防部的定義，彈道或半彈道載具、巡航導彈和炮彈不被視為無人機系統。

無人機系統的作用和任務已經隨著時間的推移而演變，從收集情報、監視和偵察到執行空對地攻擊任務。此外，一些分析家預測了無人機系統的未來作用，如空對空戰斗和戰斗搜索和救援。然而，對無人機系統的未來概念和任務的詳細討論超出了本報告的范圍。

1 無人機系統（UAS）歷史

無人機系統在第一次世界大戰期間首次進行了測試，盡管美國在那場戰爭中沒有在戰斗中使用它們。美國在越南戰爭期間首次在戰斗中使用了無人機系統，包括AQM-34 Firebee，這一系統體現了無人機系統的多功能性。例如，"火蜂 "最初在20世紀50年代作為空中炮擊靶機飛行，然后在20世紀60年代作為情報收集無人機飛行，并最終在2002年被改裝為有效載荷。

美國軍隊在科索沃（1999年）、伊拉克（2003年至今）和阿富汗（2001年至今）等沖突中使用無人機系統，說明了無人機的優勢和劣勢。(下面討論的MQ-1 "捕食者 "進一步體現了這些優勢和劣勢）。當無人機系統執行歷史上由有人駕駛飛機執行的任務時，它們經常獲得媒體的關注。與有人駕駛飛機相比，它們似乎還具有兩個主要優勢：（1）它們消除了飛行員的生命風險（見關于MQ-4C的討論）；（2）它們的航空能力，如續航能力，不受人類限制的約束，并使用對人類來說可能太危險的固有不穩定設計，改進低可觀察技術。此外，無人機系統可以通過執行不需要飛行員在駕駛艙內的 "枯燥、骯臟或危險 "的任務，潛在地保護飛行員的生命。這些任務的例子包括1999年由B-2轟炸機執行的30小時長航時任務（枯燥的任務）；空軍和海軍的B-17飛機穿過核云收集放射性樣品（骯臟的任務）；以及在存在主動威脅的情況下進行的情報監視和偵察飛行，如便攜式防空系統或綜合防空系統（危險任務）。

此外，無人機系統的采購和操作可能比有人駕駛的飛機更便宜。然而，較低的采購成本可能會與國防部的意見相權衡，即無人駕駛平臺比有人駕駛平臺更有可能發生A類事故，即造成250萬美元的損失、生命損失或飛機毀壞的事故（表1）。當比較事故率時，即以每10萬小時飛行的事故報告，以便對不同類型的飛機進行比較，與有人駕駛的飛機相比，無人駕駛的飛機發生A級事故的可能性要高92%；當MQ-1的事故率從無人駕駛的子類別中刪除時，與有人駕駛的飛機相比，MQ-9和RQ-4發生A級事故的可能性高15%（見表1）。雖然與無人駕駛平臺相比，有人駕駛飛機通常有更多的A類事故，但這一結果可能是由于有人駕駛飛機的數量更多。

表1. 1998至2021財年的軍用飛機失事和毀壞率

國防部通常使用三種模式來操作無人機系統：（1）政府擁有和操作的系統，（2）政府擁有但由承包商操作的系統，以及（3）承包商擁有和操作的系統。當無人機系統首次被引入部隊時，國防部使用了承包商擁有和操作的模式，因為國防部培訓軍事人員來操作這些新型飛機。在培訓了足夠的人員后，國防部過渡到了政府擁有和經營的模式。然而，國防部對分配給承包商運營的飛機（包括政府和承包商擁有的飛機）的任務類型進行了限制，將這些類型的行動限制在情報、監視和偵察的作用。

1.1 MQ-1 "捕食者"與無人機系統的引入

最早進入軍隊服役的無人機系統之一是MQ-1 "捕食者"，當時國防部在1996年選擇了空軍來操作 "捕食者"。根據空軍的說法，"捕食者 "的設計目的是 "向作戰人員提供持久的情報、監視和偵察信息，并結合打擊能力"。20作為國防部高級研究計劃局（DARPA）合同下的先進概念技術示范機，"捕食者 "在1995年仍作為技術示范機進行了首次作戰部署，支持北約對塞爾維亞的空襲。從1999年3月到7月，"捕食者 "在科索沃上空飛行了600多架次，進行實時監視和戰損評估。2001年9月，"捕食者 "被部署到阿富汗，在2001年9月11日的恐怖襲擊之后，為支持 "持久自由行動 "提供長期的情報、監視和偵查。美國軍隊對 "捕食者 "的廣泛使用促進了其他密切相關的無人機系統（如下所述）的發展，這些系統旨在執行各種類型的任務。盡管 "捕食者 "于2018年3月9日正式退役，但美軍目前的大部分無人機系統機隊都是基于相同的技術，包括源自 "捕食者 "的機體。

“捕食者”由加利福尼亞州圣地亞哥的通用原子航空系統公司開發，以其綜合監視有效載荷和武器裝備能力幫助定義了無人機系統的現代作用。捕食者的主要功能是對潛在的地面目標進行偵察和目標獲取。為了完成這一任務，"捕食者 "配備了450磅的監視有效載荷，其中包括兩臺電子光學（EO）相機和一臺用于夜間的紅外（IR）相機。這些攝像機被安置在車頭下的球狀炮塔中。掠奪者 "還配備了一個多光譜瞄準系統（MTS）傳感器球，它在EO/IR有效載荷中增加了一個激光指示器，使掠奪者能夠跟蹤移動目標。此外，"捕食者 "的有效載荷包括一個合成孔徑雷達（SAR），它使無人機系統能夠在惡劣的天氣中 "看到"。捕食者的衛星通信提供了超越（地面）視距無線電的操作。

MQ-1捕食者的物理特征："捕食者"是一種中高度、長壽命的無人機系統。它長27英尺，高7英尺，翼展48英尺，有細長的機翼和一個倒 "V "形的尾翼。"捕食者"通常在10,000到15,000英尺的高度運行，以便從其視頻攝像機獲得最佳圖像，盡管它能夠達到25,000英尺的最大高度。每輛飛行器可以在離其基地500多海里的地方停留24小時，然后返回家園。"捕食者"的飛行員和傳感器操作員從地面控制系統中駕駛飛機。

2001年，作為一項輔助功能，"捕食者 "配備了攜帶兩枚地獄火導彈的能力。以前，"捕食者 "識別目標并將坐標轉發給一架有人駕駛的飛機，然后與目標交戰，但增加反坦克彈藥后，無人機系統能夠對時間敏感的目標發動精確攻擊，并將 "傳感器到射擊 "的時間周期降至最低。因此，空軍將 "捕食者 "的軍事名稱從RQ-1B（偵察型無人機）改為MQ-1（多任務無人機）。

在 "捕食者 "作戰成功后，陸軍和空軍都開發了變種飛機，包括MQ-1C "灰鷹 "和MQ-9 "收割者"（下文討論）。這些飛機使用了原來的 "捕食者 "機身，同時增加了發動機功率和武器裝備。

2 選定的當前無人機系統項目計劃

以下各節概述了國防部目前選定的無人機系統項目。

• 陸軍的MQ-1C “灰鷹”
• 空軍的MQ-9 "死神"
• 海軍的MQ-25 "黃貂魚"
• 空軍的RQ-4 "全球鷹"
• 海軍的MQ-4C "海獅"
• 空軍的RQ-170 "哨兵"

除了RQ-170 "哨兵 "是一個公認的機密無人機系統項目外，這些選定的系統都有國防部發布的選定采購報告，其中提供了詳細的信息和系統特征。表2提供了這些選定的無人機系統的特征摘要。

表2. 選定的無人駕駛飛機的特征摘要

2.1 MQ-1C “灰鷹”

MQ-1C“灰鷹”（圖1）是MQ-1 "捕食者 "的陸軍衍生產品。根據陸軍的說法，MQ-1C“灰鷹”為作戰人員提供了專用的、有保障的、多任務的無人機系統能力，涵蓋所有10個陸軍師，以支持指揮官的作戰行動和陸軍特種部隊及情報和安全指揮部。 陸軍表示，MQ1C灰鷹能夠以150節的最大速度在25,000英尺的高度飛行至少27小時。它可以攜帶四枚地獄火導彈，以及光電傳感器、合成孔徑雷達和通信中繼器。根據2021財年選定的采購報告，陸軍的MQ-1C“灰鷹”在2019財年飛行了超過494,000小時，實現了92%的戰斗行動可用性。

圖1. MQ-1C “灰鷹”

陸軍總共采購了204架飛機，其中11架是訓練飛機，13架是 "戰備浮動飛機"（即備件）。平均采購單位成本（基本上是每架飛機的成本）為1.275億美元。36 陸軍在2018年8月完成了MQ-1C "灰鷹 "的作戰測試和評估，目前在15個陸軍連隊運營該無人機系統。

2.2 MQ-9 "死神"

MQ-9 "死神"（圖2）--以前是 "捕食者B"--是通用原子公司對MQ-1 "捕食者 "的替代。根據空軍的說法，MQ-9 "死神 "是一種中高海拔、長續航時間的無人機系統，能夠進行監視、目標獲取和武裝對抗。盡管MQ-9 "死神 "借鑒了MQ-1 "捕食者 "的整體設計，但MQ-9 "死神 "長13英尺，翼展長16英尺。MQ-9 "死神 "還采用了900馬力的渦輪螺旋槳發動機，比MQ-1 "捕食者 "的115馬力發動機功率大得多。這些升級使MQ-9 "死神 "能夠達到最大50,000英尺的高度，240節的空速，24小時的續航時間，以及1,400海里的航程。然而，MQ-9 "死神 "與其前輩最不同的特點是其軍械能力。MQ1捕食者能夠攜帶兩枚100磅的地獄火導彈，而MQ-9死神可以攜帶多達16枚地獄火導彈，相當于陸軍阿帕奇直升機的有效載荷能力，或者混合500磅的武器和小直徑炸彈。在2018日歷年，MQ9 "死神 "總共飛行了325,000小時--其中91%的小時，即約296,000小時，是為了支持作戰行動而飛行的。

圖2. MQ-9 "死神"

2021年1月，通用原子公司披露了MQ-9 "死神 "的一個新的海上反水面戰變體。據報道，MQ-9B "海上衛士 "配備了聲納浮標投放（投放旨在識別潛艇的傳感器）和遙感能力（很可能是指 "海上衛士 "用于搜索水面艦艇的合成孔徑雷達），目前正在太平洋地區進行測試。

根據2020財年選定的采購報告，空軍已與通用原子公司簽訂合同，在該計劃的有效期內建造366架MQ-9 "死神"。按2008年美元計算，平均采購單位成本為2230萬美元（或按2022財年美元計算約為2800萬美元）。在2022財年，空軍沒有要求采購任何MQ-9 "死神"，但眾議院軍事委員會在其標記中授權額外采購6架飛機。

2.3 MQ-25 "黃貂魚"

由波音公司制造的MQ-25 "黃貂魚"（圖3）旨在為海軍的航母航空隊提供空中加油。根據海軍的說法，MQ-25將率先實現有人和無人操作的整合，展示成熟的復雜的海基C4I[指揮、控制、通信、計算機和情報]無人機系統技術，并為未來多方面的多任務無人機系統鋪平道路，以超越新興威脅。MQ-25的要求是解決基于航母的加油和持久的情報、監視和偵察能力的需要。

MQ-25 "黃貂魚 "由一個飛行器和一個控制系統組成，旨在適合航空母艦。它的首次飛行是在2019年9月進行的。MQ-25 "黃貂魚 "目前正處于采購過程的工程、制造和設計階段，海軍計劃在2023財政年度開始采購。根據2021財年的選定采購報告，海軍打算采購76架飛機，平均采購單位成本為1.21億美元。海軍在確定將加油作為其第一個航母上的無人機系統任務之前，研究了幾個無人戰斗飛行器概念。

圖3. MQ-25 "黃貂魚"

2.4 RQ-4 "全球鷹"

諾斯羅普-格魯曼公司的RQ-4 "全球鷹"（圖4）是美國空軍目前投入使用的最大和最昂貴的無人機系統之一。RQ-4 "全球鷹 "集成了多樣化的監視有效載荷，其性能被廣泛認為可與大多數有人駕駛的間諜飛機相媲美或超越。RQ-4全球鷹長47.6英尺，重32,250磅，與一架中等規模的公司飛機差不多大。根據空軍的說法，RQ-4全球鷹的飛行高度幾乎是商業客機的兩倍，可以在65,000英尺的高空停留超過34小時。它可以飛到5,400海里外的目標區域，在60,000英尺高空徘徊，同時監測一個伊利諾伊州大小的區域（近58,000平方英里）24小時，然后返回。RQ-4 "全球鷹 "最初被設計為一種自主的無人機，能夠根據預先編入飛機飛行計算機的輸入進行起飛、飛行和降落；然而，空軍通常在任務控制飛行員和傳感器操作員的配合下操作這些飛機。

圖4. RQ-4 "全球鷹"

RQ-4全球鷹目前以三種配置部署。Block 20、Block 30和Block 40：

• 20號機被稱為戰場機載通信節點（BACN，發音為 "bacon"），充當地面部隊的通信中繼。目前有四架飛機采用這種配置。

• 30號機使用合成孔徑雷達（SAR）、光電/紅外（EO/IR）傳感器、增強型綜合傳感器套件（EISS）和機載信號情報有效載荷（ASIP）的組合。Block 30的初衷是為了取代U-2間諜飛機。目前有20架Block 30飛機正在服役。

• 40號機整合了具有地面跟蹤能力的多平臺雷達技術（可跟蹤地面部隊的雷達，類似于E-8C JSTARS飛機）。10架Block 40飛機正在服役。

截至2016財年的選定采購報告，RQ-4全球鷹已經飛行了14萬小時（其中10萬小時支持作戰行動）。2014年，79.7%的飛機可用于執行任務。2014財年的平均采購單位成本為1.228億美元（或按2022財年調整后的美元計算為1.411億美元）。總統的2022財年預算請求重申了空軍計劃在2021財年退役所有Block 20飛機，并在2022財年退役所有Block 30飛機。

2.5 MQ-4C "海獅"

海軍的MQ-4C "海神"（圖5）也被稱為廣域海上監視（BAMS）系統，它以 "全球鷹 "Block 20機身為基礎，但使用不同的傳感器，與P-8 "海神 "有人駕駛飛機一起支持海上巡邏行動。根據2020財年選定的采購報告，"安裝在MQ-4C天龍上的任務傳感器提供360度的雷達和光電/紅外覆蓋"。報告稱，海軍打算在2020年10月達到初始作戰能力，并在2021年5月做出全速生產的決定。在2019年的年度報告中，作戰測試和評估主任表示，海軍結束了對該飛機的作戰評估，這支持了早期的實戰決定。MQ-4C "海獅 "的平均采購單位成本在2016財年為1.461億美元（或在2022財年約為1.626億美元）。

圖5. MQ-4C "海獅"

2019年6月，伊朗軍方在阿曼灣擊落了一架MQ-4C "海獅"，國防部稱其為BAMS飛機。根據海軍的新聞簡報，這架飛機當時正在該地區飛行，監測霍爾木茲海峽是否有伊朗對商業航運的威脅。國防部官員表示，"這次襲擊是在最近國際航運和商業自由流動受到威脅之后，試圖破壞我們監測該地區的能力。" 當時，特朗普政府似乎考慮對伊朗摧毀一架美國飛機進行報復性打擊，但據報道，在回應一架無人駕駛飛機的損失時，升級風險是不值得的。

2.6 RQ-170 "哨兵"

盡管RQ-170 "哨兵"（媒體也稱之為 "坎大哈的野獸"）被公開承認存在，但關于它的大部分信息都是保密的。RQ-170 "哨兵 "首次在阿富汗上空被拍到，但據說也曾在韓國作戰，它是一種無尾的 "飛翼"，比美國目前的其他無人機系統更隱蔽。 據報道，一架RQ-170 "哨兵 "在2011年5月1日對奧薩馬-本-拉登的駐地進行了監視和數據中繼。伊朗政府在2011年12月2日聲稱擁有一架完整的RQ-170 "哨兵"，因為它被指控侵入了伊朗領空。

RQ-170 "哨兵 "由洛克希德-馬丁公司制造，翼展約65英尺，長近15英尺，由一臺噴氣式發動機驅動。它的上翼表面似乎有兩個傳感器托架（或衛星天線外殼）。雖然該機具有像B-2隱形轟炸機那樣的固有的低可觀察性混合機翼/機身設計，但RQ-170 "哨兵 "的常規進氣口、排氣口和起落架門表明其設計可能沒有完全針對隱形進行優化。

根據空軍的說法，"RQ-170哨兵是空軍正在開發、測試和投入使用的低可觀察性無人駕駛飛機系統（UAS）"。 沒有進一步的官方狀態。

2.7 其他報告的項目計劃

盡管其他無人機系統項目正在開發中，但它們在很大程度上是保密的，因此有關它們的信息并不公開。這些項目包括B-21 "突襲者"（據說是一種能夠進行遠程駕駛的載人轟炸機）和RQ-180。2021年12月4日，空軍部長弗蘭克-肯德爾透露，空軍打算在2023財政年度啟動兩個新的無人機系統項目，但沒有其他信息。

B-21 "突襲者"

即將推出的B-21 "突襲者 "不是一個純粹的無人機系統；這種遠程轟炸機預計將由遠程或機上人員操作。B-21（圖6）打算在常規和核方面發揮作用，有能力穿透先進的防空環境并在其中生存。預計它將在20世紀20年代中期開始服役，建立一個由100架飛機組成的初始機隊。B-21將駐扎在德克薩斯州的戴斯空軍基地、密蘇里州的懷特曼空軍基地和南卡羅來納州的埃爾斯沃思空軍基地，其中埃爾斯沃思是訓練基地。

圖6. 對B-21的渲染圖

B-21是圍繞三個具體的能力而設計的:

1.一個大而靈活的有效載荷艙，能夠攜帶目前和未來的各種武器裝備。

2.航程（盡管是保密的）。

3.預計每架飛機的平均采購單位成本為5.5億美元（2010財政年度），這是公開宣布的，以鼓勵競爭廠商限制其設計。

盡管空軍已經發布了轟炸機的藝術效果圖，但具體設計仍然是機密。

為了實現5.5億美元的目標，單位成本被指定為采購戰略中的一個關鍵性能參數，這意味著達不到這個價格就會失去投標資格。(該價格是基于采購100架飛機；數量的變化可能會影響實際的單位成本）。在授標公告中，空軍透露，諾斯羅普公司中標的獨立成本估計為每架飛機5.11億美元，相當于2016財年的5.64億美元。空軍表示，截至2021年的平均采購單位成本在2010財政年度為5.5億美元，或在2022年為6.7億美元。

RQ-180

據報道，另一個正在開發的無人機系統項目是RQ-180，據說是一種轟炸機大小的無人機系統。 2014年6月9日，前空軍負責情報、監視和偵察的副參謀長羅伯特-奧托中將說，空軍正在 "研究RQ-180遙控飛機，以使其更好地進入有爭議的空域，在那里，無人駕駛的RQ-4全球鷹和有人駕駛的U-2S平臺是很脆弱的。" 關于RQ-180的其他細節幾乎沒有公開發布，空軍也沒有正式承認該計劃。

3 關于國會潛在的問題

本節討論了國會在考慮國防立法時可能出現的問題，包括與載人系統的成本比較，缺乏后續的記錄項目，組織管理，與現有部隊結構的互操作性，以及出口管制。

3.1 與載人系統的成本比較

在2021年6月的一份報告中，美國國會預算辦公室（CBO）研究了有人和無人的情報、監視和偵察（ISR）飛機之間的成本、可靠性和出動率。值得注意的是，CBO確定RQ-4全球鷹每飛行小時的成本約為18,700美元，或載人P-8海神的62%，后者可執行類似任務，每飛行小時的成本為29,900美元。報告還指出：

• 與P-8相比，RQ-4全球鷹預計每年多飛行356小時

• RQ-4全球鷹的預計壽命為20年，而P-8的預計壽命為50年

• RQ-4全球鷹的采購成本為2.39億美元，而P-8海神的采購成本為3.07億美元（約為該載人平臺采購成本的78%）。

同樣，其他UAS飛機的購置成本和每飛行小時的成本也比有人駕駛飛機低。然而，UAS飛機通常比有人駕駛飛機有更高的事故率。國會在比較飛機系統時可以考慮這種權衡--較低的成本與較高的風險。

3.2 缺少后續項目記錄

在伊拉克和阿富汗沖突期間，美國軍方每年購買數百個無人機系統，主要是MQ-1 "捕食者 "和MQ-9 "死神"，但也有RQ-4 "全球鷹 "和MQ-4 "海獅"。當這些沖突結束后，采購量驟然下降。例如，各部門在2012財政年度采購了1211架中型或大型無人機系統，但到2014年，每年的數量下降到54架無人機系統，而且這個數字還在繼續下降。2022財年的預算報告要求采購6套UAS。

國防部沒有對這一變化進行正式的評論；然而，有幾個因素可能影響了這一下降趨勢。一個是在伊拉克和阿富汗沖突期間獲得的許多無人機系統共享類似的技術，軍方可能沒有設定新的要求來納入新技術。另外，盡管那些第一代和第二代無人機系統在寬松的空中環境（如伊拉克和阿富汗的環境，那里沒有對手的空軍或防空部隊）下運行良好，但在與先進的防空部隊和飛機的近距離沖突中，它們會面臨更大的挑戰，而這些飛機越來越成為美國國防規劃的一部分。國防部也可能在更先進的技術（如噴氣動力無人機系統）成熟時，有意識地在采購方面采取戰略暫停。最后，許多無人機系統的開發被認為在這一時期轉移到了不被承認的機密系統。因此，國防部的采購可能沒有如此急劇下降，而是從非機密或公認的機密項目轉移到公共預算文件中看不到的非公認的機密項目。

3.3 組織管理

盡管大多數美國軍用無人機系統是基于MQ-1 "捕食者 "機身的，但各軍種都有無人機系統項目。在授權和監督方面，國會可以考慮以下問題。誰應該管理國防部無人機系統的開發和采購？這些項目中至少有一部分的管理應該集中起來嗎？如果是這樣，國防部的中央機構應該設在哪里？

前空軍參謀長諾頓-施瓦茨將軍提出："理想情況下，你想做的是讓美國政府以一種能夠讓我們獲得最佳能力的方式。一個例子是BAMS[MQ-4 Triton]和[RQ-4]全球鷹。為什么海軍和空軍要有兩個獨立的倉庫、地面站和訓練管道，來處理本質上是相同的飛機和不同的傳感器？我認為我們雙方有很多機會可以更好地利用資源。" 蘭德公司2013年的一項研究發現，從歷史上看，聯合載人飛機項目并沒有帶來生命周期的成本節約，但通過一個辦公室管理多個項目而不完全合并這些項目可能是可能的。

3.4 與現有部隊結構的互操作性

無人機系統在與有人駕駛飛機執行任務時帶來了潛在的互操作性挑戰，因為飛行員并不直接在飛機上，而是位于機場上，用于起飛和降落，或者位于美國的一個設施。例如，UAS飛行員依靠攝像機或傳感器與編隊中的有人飛機進行視覺接觸。在過去的20年里，陸軍和空軍都展示了將無人機系統整合到其行動中的方法；最近，陸軍在其2021財政年度的項目匯合中試驗了新的概念。然而，海軍和海軍陸戰隊在將無人機系統整合到他們目前的機隊和行動中的經驗有限，特別是在航空母艦和兩棲艦上的大型無人機系統。隨著新的無人機系統的開發，以及使用這些飛機的新概念，有人駕駛的飛機和無人機系統將如何整合仍有待觀察。同樣，目前還不清楚與空域沖突有關的問題在多大程度上會給國防部帶來挑戰。

3.5 出口管制

美國通過多邊出口管制制度和國家出口管制來控制無人機系統的出口。

導彈技術管制制度

導彈技術管制制度（MTCR）"尋求限制 "核生化武器擴散的風險，"通過管制可能有助于此類武器運載系統（除有人駕駛飛機外）的貨物和技術的出口"。1987年由美國和其他六個國家成立的MTCR，每年舉行幾次會議，目前由35個伙伴國組成，是一個非正式的自愿安排，其伙伴國同意對一個包含兩類受控物品的附件適用共同的出口政策準則。伙伴國根據國家立法執行這些準則，并定期交流有關出口許可證問題的信息，包括拒絕技術轉讓。MTCR準則適用于武裝和非武裝無人機系統。

第一類MTCR項目是最敏感的，包括 "能夠在至少300公里范圍內運送至少500公斤有效載荷的完整無人機系統，其主要的完整子系統......以及相關的軟件和技術"，以及為這些無人機系統和子系統 "專門設計的 "生產設施。伙伴國政府應 "強烈推定拒絕 "此類轉讓，無論其目的如何，但可在 "罕見情況下 "轉讓此類項目。 該準則禁止出口第一類物品的生產設施。制度伙伴在授權出口第二類物品方面有更大的靈活性，其中包括不太敏感和兩用的導彈相關部件。這一類別還包括完整的無人機系統，無論有效載荷如何，射程至少為300公里，以及具有某些特征的其他無人機系統。

MTCR準則指出，各國政府在考慮MTCR附件物品的出口請求時應考慮六個因素。(1) 對核生化擴散的關注；(2) 接受國 "導彈和空間計劃的能力和目標"；(3) 轉讓對核生化運載系統的 "潛在發展意義"；(4) "對轉讓的最終用途的評估"，包括下文所述的政府保證；(5) "相關多邊協定的適用性"；以及(6) "受控物品落入恐怖團體和個人手中的風險"。 " 該準則還規定，如果伙伴國政府 "根據所有可用的、有說服力的信息 "判斷該物品 "打算用于 "核生化武器的運載，則強烈推定拒絕轉讓MTCR附件中的任何物品或任何未列入清單的導彈。

此外，MTCR準則指出，如果出口國政府不判斷擬議的第一類無人機系統的轉讓是用于核生化運載，政府將從接受國獲得 "有約束力的政府對政府的承諾"，即 "未經 "出口國政府的同意，"該項目或其復制品或衍生品都不會被再次轉讓。出口國政府還必須承擔 "采取一切必要步驟，確保該物品只用于其既定的最終用途 "的責任。此外，政府只有在得到 "接受國政府的適當保證"，即接受國將只為其既定目的使用這些物品，并在未經出口國政府事先同意的情況下不修改、復制或重新轉讓這些物品的情況下，才可批準轉讓 "可能有助于[核生化]運載系統 "的物品。伙伴國政府的出口管制必須要求在政府通知出口商此類物品 "可能全部或部分用于......載人飛機以外的[核生化]運載系統 "的情況下，授權轉讓未列入清單的物品。這些限制被稱為 "全面 "管制。

其他多邊出口管制制度

其他多邊制度限制可能使無人機系統開發核生化有效載荷的技術的出口。例如，核供應國集團管理與核有關的出口，而瓦森納安排在常規武器和某些兩用貨物和技術方面發揮著類似的作用。澳大利亞集團是與化學和生物武器有關的技術的類似組織。

美國的出口管制

從2017年開始，美國向MTCR合作伙伴提交了一系列建議，以放寬該制度對某些無人機系統的出口準則。 這些政府以協商一致的方式作出決定，但沒有同意采納任何這些建議。2020年7月24日，特朗普政府宣布了一項新的無人機系統出口政策，將 "精心挑選的MTCR第一類無人機系統的子類，其飛行速度不能超過每小時800公里（大約每小時500英里），視為第二類"，從而克服了MTCR對這些系統的 "強烈拒絕推定"。美國已經向法國、意大利、日本、德國、韓國、西班牙和英國出口了MTCR第一類無人機系統。

美國商務部工業與安全局（BIS）2021年1月12日的最終規則實施了對美國兩用許可程序的相關修改。BIS向國會提交的2020財政年度報告指出，取消了所有2020年MTCR會議，并解釋說，美國單方面采取這一政策是因為 "在可預見的未來，MTCR沒有進一步進展的場所"。 國務院的一位官員說，該提案 "仍然是我們在MTCR中的一項優先努力，但這--與其他許多事情一樣--受到了旅行限制的阻礙"，該限制是為了應對COVID-19病毒帶來的風險。MTCR成員在2021年10月舉行了一次全體會議，但沒有通過美國的提案。

美國對無人機系統的出口施加了一些其他限制。美國務院負責管理對軍用無人機系統和其他國防物品的出口管制；這一制度的法定依據是《武器出口管制法》（AECA；P.L. 94-329）。該法第71(a)條要求國務卿保持一份MTCR附件中所有不受美國雙重用途管制的物品清單。美國出口管制法》還限制了原產于美國的國防物品的用途，并禁止未經美國政府許可向第三方轉讓此類物品。2018年出口管制法》（P.L. 115-232，B副標題，第一部分）為總統提供了廣泛而詳細的立法授權，以實施對兩用物品出口的控制，包括兩用無人機系統和相關組件。美國關于兩用物品出口的法規包含對無人機系統的全面控制。

美國政府還實施了一些法規，以確保原產于美國的無人機系統的接收者將這些物品用于其申報的目的。根據2019年5月國務院的一份概況介紹，美國將轉讓軍用無人機系統，"只有采取適當的技術安全措施"。 國務院和商務部都會進行最終監測，以確定接受國是否適當地使用出口物品。概況介紹說，一些軍用無人機系統 "可能要接受強化的最終使用監測"，以及 "額外的安全條件"。根據國務院的概況介紹，美國轉讓MTCR第一類無人機系統也 "應要求與 "美國政府就該系統的使用進行定期磋商。