未來技術的軍事效用評估(MUAFT)方法是作為北約的破壞性技術評估游戲方法的一個具有成本效益的替代方法而開發的,將作為瑞典武裝部隊長期能力發展進程的一部分。本研究涉及的問題是,MUAFT是否可以被認為在其背景下具有有效性,因此它是否有可能對其他中小國家有用。該分析基于克拉克科技情報分析框架的實操化,并結合以軍事能力為中心的軍事效用觀點。從2012年到2018年的MUAFT報告在如何滿足五個關鍵標準方面被審查。該研究表明,如果由適當的專家小組使用,MUAFT提供了實用性,他們意識到了該方法的局限性。這些局限性主要來自于缺乏對評估除技術力量以外的變革力量對軍事能力發展影響的明確支持。專家組作為技術預測和軍事效用評估之間的綜合橋梁。因此,需要在各種軍事技術專業、發起人的軍事能力以及為評估其他有影響力的社會變革力量而必須掌握的科目方面有全面的專業知識。
"技術突襲是指在戰爭中通過引進新武器(或通過創新使用已知武器)來獲得單方面的優勢,而對手要么沒有意識到它的存在,要么沒有準備好有效的反制措施,而反制措施的開發需要時間。" [1]因此,大多數國家考慮探索可能對軍事戰略能力決策至關重要的科學技術的長期發展。在過去,新技術的使用以及成熟技術的新應用都影響了沖突和戰爭的進行方式,而且它們很可能會繼續影響。技術發展對戰爭的影響往往是漸進式的,但有時,正如漢德爾最初的那句話所暗示的,它們是令人驚訝的,甚至是革命性的[2]。這種影響被稱為破壞性的[3],因為它們使一些能力過時,同時也產生了對新能力的需求。火藥、鐵路、雷達技術、信息技術、全球導航衛星系統只是軍事史上許多可能的例子中的幾個[4]。這些例子告訴我們,一個真正了解技術中的潛力的軍事行為者可以獲得優勢,或者通過利用技術,或者通過避免在戰場上的意外。此外,根據經驗,我們知道,將新技術整合到武器系統中,引入軍事單位,并調整理論,往往需要幾十年時間。因此,軍事決策者確實需要有能力、準確的技術預測。
預測的特點是 "對高度可能發生的事件進行或多或少的線性系統估計、陳述、推斷、預測或預報" [5]。因此,預測是一個適用于研究領域和選擇部門的概念,如技術和國防與安全部門。雖然,即使在其起步階段,技術預測被預測為會像經濟和天氣預測一樣被接受和有用[6],但預測方法可以因其不可避免的不準確性而受到批評。例如,未能預測1973年的 "石油沖擊 "導致人們對預測的有效性和實用性產生了相當大的懷疑[7]。今天,一些軍事思想家甚至聲稱,認為在部隊規劃中使用科學或軍事情報可以避免戰場上的技術突襲是徒勞的。相反,芬克爾建議,補救措施是設計一支足夠靈活的部隊,以便在不可避免的技術發生時迅速恢復[8]。他聲稱一些必要的靈活性需要軍事物資的多樣性和冗余性,但他強調了組織要求,首先是軍官的教育和培訓。然而,由于它們的目的是幫助決策者評估不同技術發展的概率和意義,而不是預測它們在未來特定日期的具體應用中的確切形式[6],對可行方法的研究仍在進行。
在文獻中,發展是以眾多的外延報道的,如:未來研究、預測、展望、地平線掃描、未來研究、技術預測、數據挖掘、文本挖掘、未來學、技術觀察、面向未來的分析、新興技術、破壞性技術、戰略展望、道路圖、場景規劃、結構化頭腦風暴、形態分析和軍事破壞性技術[[9], [10], [11], [12], [13]] 。本刊以前發表的工作討論了技術預測和技術評估[[14]、[15]、[16]、[17]、[18]、[19]]。我們選擇使用技術預測這一術語來描述圖1中的活動序列。該序列改編自Kindvall等人[9]。
瑞典技術預測過程中的活動順序通常包括活動一到八。所有的活動都可以,但不能由一個組織中的一個小組來完成。在活動四中,贊助者,如瑞典武裝部隊(SwAF)通過瑞典國防物資管理局(FMV),選擇優先考慮的技術和訂購科學報告。為選定的技術準備科學報告對應于活動五和六。然后在下一步中,它們被用作MUAFT的輸入。MUAFT方法將在第三節進一步描述。MUAFT評估的結果以及對每項技術的未來行動建議將在每年的技術預測報告中提交給發起人。這些建議是關于投資、監測或不考慮具體技術的。資助者負責第八項活動。
在20世紀80年代,由瑞典武裝部隊(SwAF)協調的技術預測,每四年左右為相關的技術領域提供趨勢報告。這項工作是與瑞典國防物資管理局(FMV)和瑞典國防研究局(FOI)密切合作完成的。然而,由于所產生的報告內容廣泛,而且是保密的,很少被用于SwAF的研究或其他發展目的,所以最后一份這種格式的報告是在2005年發布。巧合的是,在20世紀90年代末,蘇聯解體后,歐洲的軍事發展呈現出緩和的特點。從20世紀90年代末到21世紀的第一個十年,瑞士空軍的長期規劃受到了主導戰場意識(DBA)、軍事事務革命(RMA)和網絡中心戰(NCW)等概念的嚴重影響。人們相當關注傳感器和指揮與控制系統發展的技術方面[9]。然后,在9/11襲擊事件之后,為了配合瑞士空軍在阿富汗參與打擊塔利班的戰爭,重點發生了變化。人們對支持海外任務的技術更感興趣,例如,對士兵設備的保護和供電[20]。在這個時候,瑞士空軍不想重新采用以前那種無效的、耗費資源的技術預測方法。因此,開發了一種新的未來技術趨勢分析方法。作為一個小國,用于技術預測的經濟資源有限,瑞典需要一個簡單的、具有成本效益的、能夠支持軍事能力發展的綜合方法的過程[20]。一些中等規模的國家使用復雜、昂貴和耗時的技術預測方法,并已開始改變它們[21,22]。瑞典軍事技術預測的主要目的是為瑞典空軍提供國防研發撥款的政策建議。由于預算削減,技術預測所能涵蓋的技術數量不得不減少。因此,必須對要評估的技術進行嚴格的優先排序(圖1中活動四)。2005年至2015年期間,瑞典國防物資管理局(FMV)的一個小組決定了優先事項,并選擇了未來技術的科學報告,用MUAFT方法進行分析。自2016年以來,瑞典空軍總部參與了選擇過程,在委托弗勞恩霍夫研究所、麻省理工學院或瑞典國防研究局等研究機構提供科學報告之前,批準了技術清單。
此外,瑞典空軍希望增加對未來技術的了解,特別是在武裝部隊人員中。因此,在2009年開發了一種針對普通公眾的新報告格式。新的出版物使用了圖形和對未來技術應用的通俗科學解釋,否則決策者可能難以掌握,它在瑞典國防界的受歡迎程度也隨之提高[20]。
直到2011年,政策建議(活動八)直接基于瑞典國防研究局、FOI或合作伙伴研究機構發布的技術評估報告。2012年,瑞典國防大學(SEDU)被要求評估選定的未來技術的潛在軍事用途;因此,圖1中的活動七被添加到該序列中。評估的重點是這些技術是否有可能被瑞典空軍或可能的對手成功地整合到軍事系統中,以提高軍事能力。該方法的基本原理是避免走上漫長的、不確定的、往往是昂貴的開發新軍事物資的道路。相反,應該探索某些選定技術對軍事能力的潛在貢獻。在新的瑞典技術預測過程中,應該放棄以前純粹基于潛在技術性能的建議[2,23,24]。從一開始,SEDU的評估也包括關于SwAF研究、研發投資或監測技術發展的建議的政策建議,即對圖1中活動八的投入。本文所評估的方法已經逐步發展,現在被稱為未來技術的軍事效用評估(MUAFT)[24]。
有理由相信,瑞典具有成本效益的MUAFT方法可能對其他中小國家有意義。然而,它能提供效用嗎?雖然傳統的技術預測活動在其他地方已經被徹底討論過,但MUAFT還沒有。該方法已經使用了十年之久,現在需要仔細研究。本研究的目的是分析和評估MUAFT方法作為瑞典武裝部隊長期能力發展進程的一部分的效用。
在第二節中,我們介紹了理論,即我們對中心概念的看法和我們的理論框架,該框架來源于美國情報分析家羅伯特-M-克拉克的經驗[25,26]。在第三部分,我們簡要介紹MUAFT方法。此后的結構是傳統的。我們在第四節描述了評估的方法。第五節介紹了分析,隨后在第六節討論了結果的效用和MUAFT方法。本文最后在第七節中提出結論和對未來研究的建議。
新興顛覆性技術(EDTs)對未來大規模毀滅性武器(WMD)戰爭的影響是什么?新興顛覆性技術如何提高大規模殺傷性武器在動能戰爭中的殺傷力和有效性??公民領袖和公務人員如何準備和減輕預計的威脅?
在未來十年,國家和非國家對手將使用EDT來攻擊系統和人口,這可能會啟動和加速現有地緣政治沖突的升級。預計EDT將被用于最初的攻擊或升級,以及作為檢測和決策過程的一部分。由于EDT的速度、預期的混亂和普遍缺乏人力監督,攻擊也將被錯誤地歸因,這有能力將快速的地緣政治沖突升級為全球軍事沖突,并最終導致使用核大規模毀滅性武器。
在核大規模殺傷性武器的陰影下使用EDT,預計也會對可能的對手造成生存威脅,促使他們 "降低 "使用核大規模殺傷性武器的可接受性標準。EDT將使內部威脅,包括自愿的和不知情的,能夠在全球范圍內引發地緣政治沖突,并使其膽子更大。
此外,多個EDT組合在一起用于攻擊時,將對民眾和政府產生大規模殺傷性影響。此外,EDT將被對手用來攻擊和破壞關鍵的基礎設施系統,如食品、能源和交通等,這將對人口和政府產生更廣泛的影響。EDTs將使對手能夠實施長期攻擊,在很長一段時間內(如果有的話),攻擊的效果和歸屬可能不會被發現。
為了對付這些未來的威脅,各組織將需要進行研究和情報收集,同時進行探索性的研究和開發,以更好地了解EDT的狀況及其潛在的影響。有了這些信息,各組織將需要進行協作性的 "兵棋推演"和規劃,以探索一系列可能的和潛在的EDT威脅。從所有這些活動中獲得的知識將為未來的培訓和最佳實踐提供信息,以準備和解決這些威脅。
各組織也將需要增加對EDT相關領域的投資,這就要求各國不僅要改變他們的作戰方式,而且要發展他們對威懾的思考。擴大的監管、政策制定和成員間的政治團結將發揮越來越重要和擴大的作用。將需要更廣泛的政府、軍事和民事合作,結合更廣泛的公眾意識來破壞和減輕其中一些未來威脅。所有這些行動都將對北約成員之間的合作和共同的復原力賦予更高的價值。
(2021年11月10日,在荷蘭弗里皮爾舉行的北約反無人機系統技術互操作性演習中,無人機在無人機群演示前處于起飛位置。)
美國防部(DOD)和美國政府在敵方使用小型無人駕駛飛機系統(sUAS)方面面臨著重大國家安全挑戰。創建集群能力的現有技術導致了多層次和無法管理的威脅。本文討論了如何準備和應對這一迫在眉睫的挑戰,俗稱“無人機蜂群”。傳統思維和實踐的基本挑戰推動了對無人機蜂群的關注。一些未解決的問題包括無人機蜂群對美國的潛在利益與威脅。迄今為止,沒有任何方法能充分解決美國對無人機蜂群的戰略風險。盡管美國防部戰略包括一些應對敵方無人機威脅的方法,但它并沒有完全面對挑戰,而要解決未來武裝無人機蜂群帶來的戰略問題,就必須面對這些挑戰。為了減輕這種新出現的風險,美國需要一個協調的方法來解決技術、法律和條令問題。
美國目前的戰略文件為確保和推進國家利益提供了總體要求。然而,新出現的威脅和潛在的無人機蜂群技術威脅著美國的安全態勢。例如,2017年美國國家安全戰略指出,“我們將保持一個能夠威懾并在必要時擊敗任何對手的前沿軍事存在”。隨著美國軍隊在全球范圍內的廣泛投入,對手可以利用無人機蜂群來挑戰美國在許多領域的利益;如果是這樣,美國軍隊就不能可靠地投射力量來威懾和擊敗這些同樣的對手。
此外,《美國國防戰略》認為戰爭的特點在不斷變化,行為者可以更迅速、更容易地獲得技術,包括人工智能(AI)、自主性和機器人技術。時任美國防部長詹姆斯-馬蒂斯在2018年說明了這種擔憂,他承認國土不再是一個避難所,必須預測針對“關鍵的國防、政府和經濟基礎設施”的攻擊。無人機蜂群構成了重大的國家安全戰略風險,應對這一新興威脅給美國帶來了三個關鍵領域的挑戰和機遇:技術、法律和理論。
關于作戰無人機系統使用的研究文獻揭示了以創新方式改變戰爭特征的潛力。技術革命使行為者能夠利用無人機來實現國家目標。最近發生在南高加索地區的納戈爾諾-卡拉巴赫爭議地區的戰爭說明了這一現實。阿塞拜疆對無人機系統的使用極大地幫助了它的勝利,支持了它對亞美尼亞的空中和地面作戰,而亞美尼亞擁有更多的常規空中和地面部隊,包括戰斗機和坦克。此外,這場戰爭說明了使用無人機系統來摧毀防空系統、地面部隊和裝甲車輛的優勢,包括空中能力成本相對低廉。這些系統可以憑借其相對較小的尺寸和較慢的速度避開敵人的防空系統,而且它們在常規沖突中為不太富裕的國家提供了潛在的軍事優勢。這種力量的再平衡表明,國家可能會在未來的沖突中更多地使用無人機系統來脅迫他們的敵人,促成外交上的讓步,并實現國家安全目標。遙控飛機是改變戰爭性質的工具,而小型無人機的創新使用說明了下一步的改進,其成本低,回報潛力大。
除了目前無人機系統的應用,這些航空器的未來發展趨向于更加復雜,在人工智能、自主性和機器學習方面將取得更多進展。這些術語可能會使一些人想到虛構的作品,如《天使降臨》(2019),這部電影中,小型螺旋槳驅動的無人機從地面的管道發射,攻擊美國總統和他的特勤人員。然而,在現實中主要軍事大國目前都在追求這種能力。
中國電子信息技術研究院在2020年9月測試了從地面和空中發射器發射和使用多個sUAS的蜂群編隊。此外,美國海軍研究辦公室和國防高級研究計劃局近年來進行了廣泛的測試,使用大量的無人機相互協調進行偵察,編隊飛行,或可用于向目標投放彈藥。2020年9月的一次演習顯示,俄羅斯也在繼續追求用三種型號的無人機系統進行集成編隊,打擊地面目標。雖然這本身不是無人機蜂群,但一位俄羅斯專家指出:“在這一點上,俄羅斯有很多關于UAV蜂群使用的研究,并對這種概念進行了測試和評估。”
民用無人機蜂群的發展表明,這是一項雙重用途的技術。在過去的幾年里,對無人機能力的需求不斷增加,因為各公司為編排好的展示活動編排了數以百計,有時甚至數以千計的無人機系統。例如,英特爾在2018年創造了一次展示中無人機數量最多的世界紀錄,有2066架。英特爾特定型號的無人機在眾多活動中飛行,包括2018年冬季奧運會和2017年超級碗的半場表演。最近,無人機表演為當選總統喬-拜登的特拉華州勝利慶典展示了蜂群能力。可以想象,一個邪惡的行為者可能會控制大量無人機,對涉及國家元首或大量人群的活動進行破壞。伊朗在2019年9月對沙特阿拉伯最大的原油穩定廠之一進行了無人機攻擊,顯示出不同尋常的復雜性,并且還在試驗同時對50個目標使用大量無人機。無人機蜂群的軍事和民用趨勢預示著美國的力量可能會在未來受到挑戰。盡管各行為體尚未使用真正的小型無人機蜂群來對付對手,但該技術的攻擊應用并不遙遠。
各國應在仔細考慮其風險和影響后,規劃使用無人機群。一些文獻承認無人機蜂群在某些戰略軍事背景下的概念性應用。例如,一位戰略專家認為,完全自主武裝型無人機蜂群(AFADS)是蜂群應用的一個子集,可以被視為大規模殺傷性武器(WMD)。美國陸軍應用兵棋推演方法證明了無人機蜂群武器如何在平行攻擊中提供作戰優勢。美國防部關于使用自主系統的發起人之一指出:部署完全自主的武器將是一個巨大的風險,但這可能是一個軍隊值得承擔的風險。這樣做將會進入未知的領域。敵對行動者正積極試圖破壞戰時的安全行動。而且在行動時,沒有人可以干預或糾正問題。
大國可能愿意承擔這種風險;正在開發能夠獨立于人類操作者做出決策的自主武器。前美國防部長馬克-埃斯佩爾指出了美國和其他大國在自主武器發展方面的這種區別。一些評論家斷言,自動防御系統提供了軍事優勢,包括自由打擊覆蓋戰略資產的傳統防空系統或對核和支撐能力進行監視。
各國必須考慮自主武器計劃的戰略影響。一個行為者向對手使用無人機蜂群可能導致意外升級,而一個意外的人工智能決策可能無意中導致敵人反擊或外交危機。國際上的討論還沒有涉及到使用完全自主武器在“危機穩定、升級控制和戰爭終止”方面的戰略考慮。許多專家同意,自主武器系統可能在危機或武裝沖突期間提供作戰優勢,特別是在灰色地帶或混合戰爭中,但戰略風險要求決策者現在就考慮這些危險,以避免以后出現災難性的結果。完全自主的武器系統增加了誤判和/或誤解的風險,這可能導致國家和非國家競爭者之間不受控制的風險升級。這包括使用大規模毀滅性武器的威脅增加。盡管采用自主無人機蜂群存在固有的風險和后果,但這些能力為行為者提供了實現國家目標的軍事和戰略選擇。有人類參與的半自主無人機蜂群武器也會給對手帶來風險,盡管程度較低。
關鍵術語和分析的范圍將澄清誤解。歐文-拉肖在《原子科學家公報》中寫道,將蜂群無人機定義為“分布式協作系統......成群的小型無人駕駛飛行器,可以作為一個群體移動和行動,只需有限的人類干預”。蜂群的另一個定義規定了軍事應用,“大量分散的個體或小團體協調在一起,作為一個連貫的整體進行戰斗”。根據美國防部指令3000.09,自主武器系統,“一旦啟動,就可以選擇和攻擊目標,而無需人類操作員進一步干預”。美國國家科學、工程和醫學研究院規定,無人機蜂群是指40個或更多的無人機系統,該群體作為一個單位,有各自的行為,所有成員都不知道任務,成員之間相互通信,每個無人機系統“會相對于其他無人機系統進行定位”。這些創新包括人工智能、自主性和機器學習的應用,以及美國防部指定為1、2和3組的sUAS進步。sUAS作為一個整體執行任務,包括情報、監視和偵察以及進攻性攻擊。在本文的其余部分,這種威脅將被稱為無人機蜂群。
對抗(或稱反制)無人機蜂群提出了三個領域,這對五角大樓和負責保衛美國國土的國家機構來說既是挑戰也是機遇。第一個領域,即技術,美國防部的工作集中在硬件解決方案上。在2021財年,美國防部最初計劃“在反無人機系統(C-UAS)的研究和開發上至少花費4.04億美元,在C-UAS的采購上至少花費8300萬美元。”所有軍種都追求各種尖端技術解決方案來探測、跟蹤、識別和擊敗目標。用于探測的硬件解決方案包括雷達以及電子光學、紅外和聲學傳感器;所有這些都因小型無人機的表面特征和相對速度而限制了其有效性。另一種技術涉及操作員可能需要控制無人機無線電指令信號的探測。擊敗機制包括干擾、欺騙、槍支、網、定向能和標準防空系統等方法。然而,目前的能力給操作者帶來的結果是好壞參半的。目前的措施主要是針對數量較少的無人機,而這些無人機并沒有表現出蜂群行為能力。其他方法,包括美國空軍和國防部在作戰環境中測試的高功率微波(HPM),可能提供更有效的能力來對付無人機蜂群,但專利方面的挑戰可能會限制其有效性。誠然,美國防部可能正在追求更先進的HPM武器,其基礎設施足跡更小,如Leonidas系統,但目前的研究僅限于非保密來源。
美國防部的反無人機系統(C-sUAS)戰略承認了無人機蜂群帶來的戰爭特征變化,但并沒有提到具體的解決技術。考慮到對抗無人機蜂群的近期要求,當前技術的重大局限性給行業帶來了挑戰。此外,美國防部可能沒有關注無人機蜂群的新威脅。相反,開發和采購工作表明,重點是傳感器和武器,以擊敗目前的無人機系統。美國防部2021財年的C-UAS預算主要針對當前設備進行開發,沒有考慮滿足未來需求的技術創新。在COVID-19大流行期間和之后美國防部預算下降的環境下,這種方法可能被證明是低效的,并造成重大風險。各國開發無人機蜂群技術的速度表明,其成熟速度比應對此類威脅的設備成熟速度更快。
觀察家們注意到需要快速創新以減輕不斷上升的威脅,但目前的國防工業基礎面臨著變革的障礙,包括軍事文化和新的商業技術測試。快速創新的一個更常見的問題源于對商業產品的收購,其中知識產權成為系統部署使用的很大障礙。當公司的設備或軟件不一定能互操作時,這個問題就會變得很嚴重,使C-sUAS操作者無法獲得擊敗目標所需的融合、及時和有用信息。軍事文化不一定會獎勵創新的思想家,并且很可能成為快速變革的障礙。雖然美國防部目前的C-sUAS戰略確定了無人機蜂群的威脅,但它沒有充分解決國防部必須如何克服高成本和創新遲緩的技術風險。
(2022年8月14日,在密歇根州格雷靈營地,分配給美陸軍第37步兵旅戰斗隊總部的上士Noah Straman 在北方打擊行動期間發射了DroneDefender)
C-sUAS戰略的第二個風險來源是在法律限制,特別是在國土上。現行法律為國土上的美國公民提供保護,同時也抑制了美國防部在軍事設施上保護無人機威脅的能力。鑒于無人機的威脅能力和檢測限制的多重影響,無人機蜂群加劇了這種限制所帶來的風險。C-sUAS戰略宣稱,美國防部的主要利益相關者必須與合作伙伴合作才能取得成功。這一當務之急應推動立法解決方案,以擴大這種反無人機設備運行的國內環境權限。
C-sUAS戰略強調了在國土上操作反無人機能力的重大法律挑戰,并斷言:“許多現有的法律和聯邦法規在設計時并沒有將無人機系統作為威脅來處理,而技術變化的持續速度使得法律當局很難跟上步伐。”目前的法律不允許及時發現潛在的無人機威脅,這些威脅可能來自軍事設施之外。《美國法典》(USC)第10條第130i款授權國防部長和武裝部隊指定人員采取所有動能或非動能行動,以“禁用、損壞或摧毀”對“所涉設施或資產”構成威脅的無人駕駛飛機系統。這一法律限制使操作者無法在潛在的無人機威脅到達目標之前將其擊敗。
盡管《美國法典》第10章第130i條授權國防部“在未經事先同意的情況下......通過攔截或以其他方式獲取電訊或電子通訊,探測、識別、監測和跟蹤無人駕駛飛機”,但它并沒有明確說明這一權力是否延伸到基地的邊界之外;如果可在邊界之外,就會給國防部提供戰術優勢。新的授權也不清楚美國防部是否可以在不違反情報監督指令的情況下,在其管轄范圍之外收集所需的無人機信息。此外,針對潛在的無人機蜂群威脅收集此類信息可能會擴大責任。探測目標還需要區分敵方和友方的無人機,鑒于目前的權限,處理與合法民用飛機有關的具體信息可能會有問題。
根據C-sUAS戰略,美國防部必須采取多邊行動,并與執法機構分享威脅信息,如10 USC 130i所允許的。這可能的一種方式是在國家安全特殊事件(NSSEs)期間,聯邦調查局(FBI)可以有臨時的權力來反擊無人機,而無需首先獲得授權。2018年《預防新威脅法》授權國土安全部(DHS)和司法部(DOJ)“通過基于風險的評估,減輕無人駕駛飛機......對設施或資產的安全或安保構成的威脅”。在最近的案例中,聯邦調查局與聯邦航空管理局(FAA)合作,在2020財政年度期間,包括2020年超級碗、2019年世界大賽、2020年玫瑰碗比賽、華盛頓特區的“A Capitol Fourth”和紐約市的新年慶祝活動中,成功對抗了超過200架無人機。聯邦調查局還與國土安全部以及佐治亞州的州和地方執法部門合作,在2019年超級碗比賽期間對抗54起無人機入侵事件;在體育場周圍的臨時飛行限制期間,至少有6架無人機被沒收了。
2018年《預防新威脅法》的描述內容與《美國法典》第10篇第130i條的授權非常相似,但仍不清楚國土安全部、司法部和國防部如何進行實際合作。首先,NSSEs是臨時性的,如果沒有永久性的授權,通過機構間的協調對威脅進行早期預警的優勢幾乎可以忽略不計。對手很可能不會在NSSE期間對國防部資產發動無人機蜂群攻擊。其次,如果國防部發現了其管轄范圍之外的威脅并警告國土安全部或司法部,聯邦、州或地方執法部門不太可能有時間和能力來攔截無人機蜂群威脅。
地方執法部門和私人實體有更少的權力來對抗無人機。根據國土安全部、司法部、交通部和聯邦通信委員會最近的咨詢,采用反無人機技術的非聯邦公共機構和私人可能違反聯邦法律。法律將無人機定義為飛機,任何破壞或摧毀無人機的工具都可能引發涉及《飛機破壞法》和《飛機海盜法》的責任。那些使用無線電頻率探測的人可能會涉及《竊聽/陷阱法》和《竊聽法》的訴訟負責,這取決于該能力是否記錄或攔截無人機和控制器之間的電子通訊。
最后,附帶影響可能導致當地執法部門或私人實體重新考慮采用這些能力。杰森-奈特對城市地區警察機構的考慮進行了分析,并提到了反無人機技術干擾合法地面和空中活動的例子。目前的授權并沒有為國防部對抗無人機群所需的預警能力提供全面的法律基礎。盡管在某些情況下,與東道國或在應急地點的多邊協調可能為防御者提供優勢,但鑒于美國防部的法律限制,在可能試圖使用無人機蜂群來對付關鍵基礎設施時,國土為對手提供了優勢。
(2022年3月30日,第3海軍陸戰隊第9工兵支援營沿海工兵偵察隊的戰斗工程師海軍陸戰隊下士Chance Bellas在菲律賓克拉韋里亞的Balikatan 22期間組裝了小型無人機系統VAPOR 55)
C-sUAS戰略的最后一個障礙是關于有效使用反無人機設備的一個重要但被忽視的方面。該戰略宣稱,隨著技術的成熟,需要制定條令,但僅僅承認企業的需求并沒有解決規劃誰可能操作這些設備的重大挑戰。現在確定條令上的需求將減輕未來的能力差距。美國陸軍必須在保衛空軍基地免受未來無人機蜂群威脅方面發揮更大作用。
采用反無人機能力的一個獨特方面是,它包括在所有領域的行動。具體來說,在空中瞄準和減輕對手的巨大挑戰,需要對三個主要任務領域的分工進行清晰的評估:防空、部隊保護和空域控制。從這些任務領域中提取部署原則對于規劃反無人機能力的戰略用途是有價值的。聯合條令是基于目前的部隊結構和幫助解決復雜問題的責任。規劃對抗無人機蜂群的方法需要對聯合條令中的角色和責任進行更深入的評估。
條令必須考慮到培訓未來在所有領域發揮作用的設備操作人員。在空中領域的操作需要對防空、部隊保護和空域控制有充分了解和精通的人員。設計一個與技術和設備同步發展的部隊結構并為其提供資源,將更有效地阻止和對付先進的威脅。這一發展推動了反無人機蜂群條令開發的權威指導,其也是C-sUAS聯合辦公室(JCO)作為國防部執行機構責任的一部分。此外,聯合辦公室將“協調C-UAS的聯合作戰概念和聯合條令的發展”。然而,這種責任描述沒有考慮到目前國防部各部門在空域控制、部隊保護和針對無人機蜂群威脅的防空方面的角色挑戰。專注于對抗地面威脅的部隊保護軍事人員并不具備對抗空中威脅同時避開友軍飛機的必要知識。對這些人員進行空域環境、電磁波譜、空間作業和天氣等相關培訓,將使他們更有效地運用能力來對付無人機蜂群。在防空方面重疊的責任,特別是美國陸軍和美國空軍之間的責任,可以解決此條令上的挑戰。然而,各軍種都依賴部隊保護專家,這給業務帶來了風險。
條令還包括對角色和任務的劃分,特別是在空軍基地的防空方面。越南戰爭和伊拉克戰爭迫使高級軍事指揮官和各軍種將能力分配給傳統任務,而犧牲了支持戰略和作戰目標的空軍基地防御。特別是陸軍和空軍,自二戰結束以來,一直在為地區和點狀防空任務的具體作用而爭斗。2020年蘭德公司的一項研究強調了目前的辯論:今天,美國陸軍負責為空軍基地和其他固定設施提供點式AMD(防空和導彈防御),但兩軍多年的忽視導致了能力上的不足......陸軍領導層將其機動部隊的移動式短程防空置于固定設施防御之上。
在美國陸軍對海外和國內主要作戰基地的防空資源進行優先排序之前,戰略和戰役目標很容易被無人機蜂群影響。此外,空軍可能會繼續倡導和獲得C-sUAS的能力,而沒有條令上的決議。空軍可能會實現其長期以來的愿望,即在戰術防空方面發揮更大的領導作用——這將與聯合司令部的任務相矛盾,即避免重復工作并獲得效率。同樣,其他軍種可能會繼續購買設備進行試驗,如果沒有跨領域和職能協調,這可能不是最佳或有效的。
蘭德公司的報告還詳細說明了陸軍和空軍在防空方面的角色錯位。2020年的一份國會研究報告提出了一個重要問題:“計劃中的SHORAD(短程防空)部隊結構和能力是否足以應對預測的未來挑戰?”該報告表明,陸軍計劃在現役和后備部隊之間增加18個營的防空能力,這可能不足以滿足支持歐洲威懾倡議和太平洋威懾倡議的陸軍部隊需要。這些能力包括應對無人機系統的威脅,但不包括保衛空軍關鍵資產和主要作戰基地的假定任務。盡管聯合出版物3-0《作戰》要求整合進攻和防御能力,以實現對敵方無人機的空中優勢和部隊保護,但它并沒有明確規定各軍種的角色和任務。這種理論上的模糊性增加了SHORAD資源不足的危險,以應對未來無人機蜂群的倍增效應。
新興技術的發展和使用無人機蜂群可能性的增加使得有必要對條令和軍種的作用進行重新評估。事實上,空軍參謀長已經敦促國防部長辦公室對各軍種的角色和任務進行審查,以確定聯合作戰概念的領導組織,如遠程精確射擊和攻擊下的后勤。這兩個概念都與保護戰略資產免受潛在的無人機蜂群攻擊有關。此外,美國防部缺乏條令指導可能也表明需要評估機構間的概念和方法,以便在民事管轄范圍內采用類似的能力。JCO及其國防部戰略將為持續的條令開發提供基本要素,但更多的工作必須集中在調整各部門的角色和資源上。
美國防部對抗無人機蜂群的新方法必須解決技術快速發展的風險,對手可能利用民用和國防部保護關鍵基礎設施之間的法律縫隙,以及防空、空域控制和部隊保護方面固有的條令挑戰。正如2018年美國國防戰略所指出的,國土不再是一個避難所,而是敵人無人機蜂群的目標,這些蜂群可能具有洲際范圍的能力。
(2021年10月14日,夏威夷波哈庫洛亞訓練區,海軍陸戰隊準下士德米特里-謝潑德在布干維爾II期間進行步兵排戰斗課程時發射無人機)
敵對趨勢必須推動國防工業基地采用相對低成本、快速和人工智能的技術解決方案。最初尋求納入未來技術的“第三次抵消戰略”,為減輕這種風險提供了一個特別有用的方法。該戰略探討了蜂群式無人機、高超音速武器、人工智能和人機協作的最佳組合方式,以在戰斗中提供獨特的優勢,但它并不只關注材料和設備。相反,它考慮了如何最好地將人類的創造力與技術的精確性相結合。當應用于對抗無人機蜂群時,人機協作的概念可以為防空事業提供優勢。解決方案應該包括一系列與人工智能軟件完全整合的傳感器,以便更迅速地識別潛在目標,并提高信心水平。美國陸軍的TRADOC小冊子525-3-1《2028年多域作戰中的美國陸軍》指出,這些特征是人工智能和高速數據處理所希望的,以提高“人類決策的速度和準確性”。
值得投資的人機技術項目包括由人工智能驅動的自主蜂群無人機,以通過斗狗來減輕或摧毀敵人的蜂群。喬治亞理工大學在2017年與海軍研究生院合作進行了這種實驗。此外,美國防部的低成本開發能力包括非動能直接能量武器,如戰術高功率微波作戰響應器(THOR)和混合防御限制空域(HyDRA)計劃。THOR為對抗無人機蜂群提供了一種特別有效的能力,因為與HyDRA激光器相比,其影響范圍更大。然而,如果與綜合指揮和控制(C2)界面連接部署并協調,將人工智能與人類結合起來,該系統可比標準防空能力更有效,成本更低。
C2能力必須能夠更快地確定目標,將傳感器與擊敗機制連接起來,并允許人類操作員迅速選擇更有效的武器。最近的報告表明,聯合司令部正在追求這些能力,并可能要求各軍種開發自己的C2系統,以便最終整合到美國陸軍的前線防空指揮和控制系統。其他C2系統包括美國海軍的CORIAN(反遙控模型飛機綜合防空網絡)能力和美國空軍的多域無人系統應用指揮和控制。然而,這些具體的系統目前似乎并沒有與先進作戰管理系統(ABMS)或擬議的聯合全域指揮與控制(JADC2)架構聯系在一起。最近和剛開始的工作表明,在北大西洋公約組織中將使用JADC2概念將傳感器與射手聯系起來以對抗無人機群的倡議。未來的JADC2架構在概念上可以使人類操作員為自己的目的控制敵方的無人機蜂群網絡。無論哪種創新,“第三次抵消戰略”都為應對未來致命的自主無人機蜂群問題提供了一個潛在的寶貴方法。
在不考慮未來無人機蜂群威脅或人工智能發展活動的情況下,追求不同的和針對具體軍種的C2能力將浪費時間和納稅人的資金。相反,美國防部應更快地將2021財年開發的反無人機蜂群C2能力納入JADC2架構。國會責成國防部長評估綜合防空和導彈防御C2系統,其中包括C-UAS能力,并確定它們是否與新興的JADC2架構兼容。這個框架符合國會對自主或半自主能力的偏好,而且操作和維持成本低。盡管互操作性、知識產權、數據管理和信息保障仍然是挑戰,但將C-sUAS C2系統整合到JADC2架構中,將產生更快的殺傷鏈和潛在更低成本的項目。JCO主任肖恩-蓋尼少將最近承認,這種開放的架構方法可能會在日后帶來巨大的安全紅利。 第二,在國土的現有法律框架內運作,美國防部必須倡導在固定地點有更多的權力來保衛關鍵基礎設施。國會必須在緊急情況下和和平時期授予國防部長更多的權力。該建議必須包括授權操作者在基地邊界之外確定潛在目標。運營商也應該有法律支持,以近乎實時的方式告警當地和聯邦執法機構。
(2021年4月18日,太平洋,分配到第21直升機海戰中隊的海軍二級空勤人員(直升機)丹尼爾-艾爾斯在與兩棲攻擊艦埃塞克斯號的實彈演習中用MH-60S海鷹GAU-21.50口徑機槍向目標無人機開火)
第二,在國土的現有法律框架內運作,美國防部必須倡導在固定地點有更多的權力來保衛關鍵基礎設施。國會必須在緊急情況下和和平時期授予國防部長更多的權力。該建議必須包括授權操作者在基地邊界之外確定潛在目標。運營商也應該有法律支持,以近乎實時的方式告警當地和聯邦執法機構。
幸運的是,聯邦航空局正在推行幾項舉措來對抗敵方無人機。這些計劃包括將無人機納入國家空域系統,以區分友軍和敵軍的無人機。國防部應積極鼓勵聯邦航空局和美國國家航空航天局繼續各自的無人機行業倡議,包括無人機系統交通管理研究,以“確定服務、角色和責任、信息架構、數據交換協議、軟件功能、基礎設施和性能要求,以實現對低空無控制無人機操作的管理”。這些增加的權力,再加上增強的能力,可以縮小民事和軍事管轄權之間的法律差距,以保護國家基礎設施和國防部的關鍵資產。
最后,美國防部必須通過兵棋推演和演習積極磨練理論,以確定空軍基地防空中最合適的角色和職能。隨著無人機技術的成熟和向友軍提出更復雜的問題,盡早建立正確的部隊結構將更有效地應對挑戰。這將需要進行必要的培訓和適當的資源配置,以滿足國會對有效和低成本設備的需求。正如蘭德公司的研究報告所指出的那樣,沒有單一的行動方案,而是通過組合來提供解決方案。然而,角色和職能的重新調整對于成功至關重要。追求適當的聯合討論將為未來對抗無人機蜂群的強大和基于風險的模式提供基礎,并避免過去的戰略錯誤。
該報告將描述信息混亂在未來演變的一些潛在方式--作為技術和社會變化的一個功能。15種威脅趨勢被確認,它們將有可能幫助或阻礙威脅者和政府,也就是說,對我有用的,對我的對手也有用。因此,風險在于未來的政府如何,甚至 "如果 "決定解決預測的社會和技術變化的影響,以及是否以及如何減輕一系列威脅者對這些變化的潛在應用。
信息混亂的未來是以即將成為人類歷史上第一個 "信息文明 "為背景的,它將受到兩個主要因素的影響:(1)全球問題,如人口增長、移民和環境;(2)后數字社會,涉及連接性、數字化、數字人權、數字經濟和數字治理等問題。
了解信息混亂的未來是很重要的,因為它在未來的信息文明中發揮著持久的作用,而且未來幾代人之間的信息對抗的可能性增加;從而導致國家和全球安全威脅增加。
武裝部隊能力的發展受到使用新的進步技術的顯著影響。這種趨勢不僅反映在開展作戰行動及其后勤支持的新方法上,而且還反映在新型沖突、風險和威脅的形式上。本文討論了新興技術對發展軍事后勤能力的可能性。討論了軍事后勤能力發展在短期和長期內的潛在適用性。
社會發展與技術變革有著非常密切的聯系。技術的影響總是對武裝沖突的過程和行為產生重大影響。無論是農業社會還是工業社會,武裝沖突總是使用人們常用的技術和方法進行的。在當前的信息社會中,情況很可能也是如此。出于這個原因,監測在民用領域已經普遍遇到的所謂 "新興 "和 "顛覆性技術 "的使用發展和方法是非常有用的。這些進步往往已經成為商業領域競爭的一部分。這些新興技術以顯著的競爭優勢的形式為其用戶帶來了巨大的潛力,無論是在商業還是在武裝沖突中。
與這些技術變化相關,還值得一提的是,武裝沖突的特點正在從純粹的對稱性向非對稱性轉變。就軍事沖突中的對稱性和不對稱性的定義而言,目前還沒有明確的定義。作為識別軍事能力定義和可能的技術后果的初步框架,可以應用塞繆爾-亨廷頓(Huntington,2001)的觀點,從以下四個方面衡量軍事力量。
數量維度:如士兵數量、武器、軍事裝備和資源。
技術維度:武器和軍事裝備的效率和水平。
組織方面:部隊的團結、紀律、訓練和士氣,指揮和控制環節的有效性。
社會層面:社會有效運用軍事力量的能力和意愿。
如果兩支具有不同潛力的軍事部隊發生對抗,這就是不對稱行動。在20世紀90年代初,仍有一些對稱的因素發生,例如,1990年至1991年在伊拉克。從那時起,不對稱沖突盛行(Foltin, 2018)。就供應系統而言,這些沖突的要求更高,因為被支持的單位部署在離父母基地很遠的地方,因此整體的交付時間在延長,整個后勤鏈的資金需求也在增加。同時,在不對稱沖突中沒有后方地區,這最終意味著后勤鏈受到攻擊或破壞的概率會隨著與支持的最終受益者的距離減少而上升。
另一個需要戰略考慮的問題是技術優勢的變化及其對各個國家的地位和經濟及軍事潛力分布的影響(Lipowsky, et al., 2020)。一般來說,可以假設技術發展將進一步打開所謂的超級大國和世界其他國家的能力之間的剪刀差。就目前而言,很難想象占主導地位的國家或聯盟會就阻止或限制這些技術發展的措施達成一致。技術發展也被看作是獲得對潛在對手或競爭者的決定性優勢的一個機會。出于這個原因,最好是不斷監測技術發展的趨勢,并學習如何最好地評估其影響和對未來發展的影響。
在軍事領域,將努力應用創新技術,特別是在指揮和控制系統、偵察設備、電子戰和軍事裝備現代化方面。技術領域的一個重要方面將是其相互連接和互動的可能性,這將提高其使用效率。技術發展不再是個別發明家和創新者的事了。涉及科學和教育機構以及生產基地的廣泛平臺的組織良好和資金充足的系統正在發揮越來越重要的作用。因此,創新能力也正在成為當今追求的國際趨勢之一,特別是在國際投資和潛在的知識共享能力方面。為了監測這些創新趨勢,人們開發并維護了其變化指標,如全球創新指數(WIPO)、國際創新指數(BCG)、創新指數(GlobalEconomy.com)或TCdata360(World Bank)。這些都是技術發展的指標,有可能在國家和部門之間進行比較或監測這些變化的動態。
技術可以高度靈活地應對現實,即應對當前的威脅,也應對新出現的風險。甚至與潛在對手將掌握的技術發展有關的風險。技術發展和使用的任何重大延誤不僅會產生經濟后果,也會影響軍事能力的發展。新的分析方法使我們有可能捕捉到這些技術和社會趨勢,并在使用適當工具的情況下,提前預測這些趨勢,從而有時間準備適當的應對措施。一般來說,這種預見性與復原力和穩定性直接相關,這不僅對社會的進一步可持續的社會和經濟發展至關重要,而且對武裝部隊的能力發展也至關重要。然而,與此同時,我們也應該感知到不確定性的增加,即一些國家或其他實體是否在某些重要領域的發展中取得了先機,甚至擁有新的顛覆性技術。
二戰期間,美國最好的科學家集中在洛斯阿拉莫斯,合力開發原子武器。今天,硅谷(美國)和中國深圳的研究中心也是按照類似的集中科學和發展能力的原則運作。因此,在這方面,集中必要的能力和資源的需要可以被看作是實現預期成功的一個重要因素。然而,在這一組織措施之外,往往更難找到必要的專家和高級項目經理,或首先為實施預期項目分配足夠的財政資源。不僅僅是小國,在對這些項目的安全性有很高要求的情況下,國際合作,將教育、科學和發展機構、工業以及政府和聯盟實體聯系起來,無論是歐洲防務局(EDA)還是北約科學和技術組織(STO),以及可能與個別北約卓越中心(NATO CoE)重疊,將是至關重要的。因此,與國家撥款和技術機構一起,有可能充分利用研究和創新能力,并在國際層面上將其適當地聯系起來。
技術進步不僅僅是要努力使我們自己的防御更加有效。我們也應該意識到技術應用的潛在影響,并提前做好準備,應對未來到來的相關威脅和風險。然而,即使是對未來發展的良好預測,本身也不意味著我們將能夠完全避免未來的威脅。但是,新技術可以幫助我們調集必要的資源,并對其進行適當的調整,以做出充分的反應。我們今天需要認識到,技術的發展不僅關系到競爭優勢,而且還關系到安全,在軍事領域,關系到我們的生存。因此,沒有任何地方可以消極等待進一步的威脅或其他刺激。
后勤是所有行動成功的關鍵動力,包括戰斗和非戰斗。盡管現實和潛在的變化都有很大的動態性,但供應系統一直是一個運作良好的社會的支柱。在民用領域,供應路線的交匯點代表著貿易中心,而且往往也是區域教育中心。特定中心、城市和國家的國際重要性是基于供應流的規模。同樣,在軍事上也是如此,從保存下來的關于孫子大師的戰爭記錄中可以看出這一點。補給設計得好與壞的差異直接影響了戰爭運動的最終結果。即使是最好的戰略家也不會用巧妙的戰術來取代必要資源的缺乏,這一點仍然適用。
如今,當后勤鏈的完整性和功能性的破壞被認為是一種具有戰略意義的威脅時,物資的重要性也是顯而易見的。自20世紀下半葉以來,當通信技術被大規模傳播時,信息、金融和后來的知識流動的重要性已經上升。通訊平臺發揮了關鍵作用,但主要是由互聯網帶來的可能性。然而,另一方面,這些強大的好處也帶來了新的威脅,這些威脅是由各國經濟不斷增長的相互依存關系演變而來的。多國聯合努力的目的是盡量減少這些流動的潛在破壞,如果它是由故意的人類行為或難以預測的自然災害造成的。
為了發展武裝部隊的能力,有必要考慮到新技術,因為軍事裝備的生命周期往往很長。這些周期通常在15至20年之間。
注意到顛覆性技術、漸進式技術變革以及其未來發展的趨勢,是一個具有戰略意義的問題。這方面的例子包括使用小型移動核反應堆,以及在用電動馬達取代內燃機的同時實現遠程電力傳輸的可能性。鑒于高達70%的戰場運輸能力是用于燃料的,這些技術的使用可以被認為是 "破壞性的",也就是突破性的。同樣,在滿足被支持單位的能源需求方面也可能是這樣的情況。當然,我們也應該期待那些全新的技術將被開發出來,甚至是那些超越現有知識和想法的技術。
在這方面,我們可能會受到人工智能(AI)的解決方案和發現的啟發,人工智能已經在各個領域超越了專業人士的表現。今天一些最具顛覆性的技術將包括人工智能、量子計算、物聯網(IoT)、云技術、5G網絡和3D打印。此外,這些技術的互連和互動大大增加了系統的整體效率,并實現了所謂的協同效應。隨著每項技術達到更高的水平,以及顛覆性技術的數量從越來越多的新興技術中擴大,這種效應將有更大的潛力,按比例計算。例如,人工智能的性能取決于計算,今天最強大的計算形式是以量子計算機為代表。信息是實現最大預期效果的另一個基本要素(例如,處理分析或進行模擬)。今天,這是大量的數據,即所謂的大數據,使用算法進行處理,通常已經在使用人工智能的情況下,由于其使用機器學習的能力,可以進一步提高自己。再加上我們可以存儲在數據中心的大量可用數據,物聯網技術的合適技術應用的普及只是時間問題。來自物聯網的數據的信息價值也將在于其及時性。5G網絡使高速的大量數據成為可能。此外,系統的速度、容量或整體效率將在包括軍事在內的所有領域發揮重要的、有時是決定性的作用。
目前生物技術的發展也讓我們看到,在接收、處理和評估潛在戰場上的信息畫面方面,人腦與人工智能系統的直接支持可能存在著越來越大的互連。如果我們考慮到目前所謂的工業4.0的技術概念,直接的軍事應用只是時間問題。與生物技術相結合,不僅會實現人類能力的提高,而且可能還會延長人類的生命或增強人體的能力。這種昂貴但也敏感的研究及其實施的結果很可能最初就會得到應用,特別是在技術最先進國家的國防和安全結構中。目前,人體的增強是通過外骨骼結構的模范使用來實現的,不僅是在醫療保健或體育方面,而且還用于軍事目的。在這種情況下,它是關于人體性能的物理改善。在軍事環境中,這些系統可用于任何我們需要加強士兵舉起或攜帶更高的負荷的能力,同時延長他們的耐力和耐久性,以執行所需的任務。
一個重要的問題是,人在許多沖突中會扮演什么角色,以及隨著新技術的動態出現,部隊的結構和能力將如何演變。盡管有一些與長期發展和不可預測的事件有關的不確定性,但可以首先指出,武裝部隊的發展將以步兵的減少為特征,相反,能夠使用現代軍隊的軍事專家將增加。系統,直到現在,我們總是把人放在第一位,但他的首要地位將越來越取決于他的創造。最重要的是,人們對人工智能的發展抱有很大期望,它將越來越能夠控制人。在人工智能的某些領域,它的表現已經被超越了。此外,這不僅僅是與世界上最好的棋手進行國際象棋對決,而且還涉及到人工智能參與軍事系統,包括軍事技術。例如,來自美國的信息證實了這一點,即人工智能在空戰中戰勝了一名訓練有素的飛行員。除了上述技術(人工智能、量子計算、物聯網、云技術、5G網絡),目前還在使用小型衛星、高性能傳感器、自主和自動化系統、能源儲存、部署高超音速武器、改進機器人設備和其他一些技術。解決軍事技術趨勢,其中一些技術將在符合其所有者利益的情況下被引入。
文章旨在確定重大新興技術對軍事后勤能力的影響。從方法上看,選擇了一種內容分析方法,以確定被兩個最重要的科學論文數據庫,即Web of Science(WoS)和Scopus索引的文章和專業論文數量的擴大。主要關注的是所提出的產出的增加趨勢,一般來說,隨后與軍事后勤領域有關。
本研究的局限性在于所選方法的適用性有限,而且研究的時間范圍僅限于確定2015年至2021年期間的趨勢。
捷克武裝部隊能力發展的關鍵技術將特別包括人工智能的使用。武裝部隊及其后勤能力發展的其他重要技術包括控制信息系統、自主系統、機器人系統、包括數據存儲在內的大數據、量子技術(如加密和解密)、高超音速武器系統(不僅用于使用,而且用于防御)、增強人類能力的系統(增強--如外骨骼)或使用3D打印備件的可能性、受損軍事材料的修復或智能能源(Lipowsky等人,2020)。無人駕駛飛行器的使用將大有可為(其能力也由使用新的傳感器、控制和信息系統或使用新的彈藥類型和選擇決定)。未來也將受到生物技術發展的影響。
技術發展帶來了新的社會挑戰和機遇。除了支持國民經濟、知識共享和合作機會外,它們也會帶來潛在的風險。同時,它們的潛力也可以用來解決新出現的風險或潛在的安全威脅。經濟和政治競爭在規模上的復雜性、相互關聯性和強度需要政府和超國家組織的關注,因為這是積累必要資源和知識以實現技術應用的唯一途徑。在整個技術創新領域,量子力學領域的新知識的應用以及將其轉化為未來的量子計算機可以說是意義重大。
盡管成熟的量子計算機仍然相當理論化,但已經有早期的計算機可以至少在有限程度上根據量子原理工作。然而,這一領域的發展非常迅速,因此值得監測,特別是關于未來的潛在應用。人們越來越認識到量子計算機的重要性,它可能已經超越了其作為新興技術的地位,成為顛覆性技術。關于這些技術的簡要描述,請參見A Report 11/2020中的文章 "新興技術的影響"。量子計算機利用粒子的特性,可以同時處理大量的計算操作,因為它們能夠在1和0的狀態下運行(而不是傳統計算機的1或0)。它們的大規模推廣目前受到阻礙,因為需要在沒有電磁場干擾的環境中和接近零的低溫下使用它們。人工智能的參與和越來越多的信息量可望幫助這一發展。通過調查植物中在正常條件下發生的量子現象,可能會發現關鍵的新信息。
大量數據處理速度的提高代表了一種技術轉變,將逐漸影響到許多領域。正是在相對較短的時間內處理大量數據的能力,將使新的模型和分析工具的應用成為可能,無論是在醫療保健、工業還是研究領域。量子計算的潛力將使我們有可能放棄簡單化的模型,更多地利用 "數字孿生 "的方法,即生物或非生物物理實體的數字孿生。就軍事應用而言,這可能意味著創建整個武裝部隊的數字模型,包括針對特定對手的可能部署場景的潛在測試,以及隨后對潛在漏洞的識別。這可以導致提前進行有針對性的采購、能力發展和人員準備(見Lipowsky, 2020)。然而,現實是,即使是一個可能的技術裝備的對手也可能擁有這種準確預測的能力。量子計算機在軍事上的預期使用也與使用新的復雜算法進行加密或解密的可能性有關。量子算法可以快速解決非結構化數據集中的問題。因此,加密數據和通信的內容可能會變得可追溯,這將有助于在未來揭開大量被截獲但迄今無法破譯的信息。更有必要通過改進目前使用的系統,為新的解密可能性做準備。
軍事戰術網絡 "Link 16 "用于在北約作戰活動的框架內通過數據傳輸的方式傳輸機密信息,通過該網絡可以在北約成員國武裝部隊的結構中傳輸信息。它主要是顯示數據戰術或作戰圖像的情況,包括引導作戰車輛前往敵方目標等。"鏈接16 "目前是在飛機或船舶上使用,除了加密之外,還很難捕捉到這種類型的通信希望)。因此,這種網絡的優勢是具有相當強的抗干擾性和已經證明的可靠性。然而,恰恰與量子計算機和其他技術的發展有關,有必要開始對這種通信系統可能的脆弱性進行預測性準備。它進一步擴展到北約武裝力量的其他元素,是以實現所需的互操作性和成員國軍隊的其他元素(指揮所、軍事裝備等)之間的協調為條件的。量子計算機是許多有前途的技術之一,可以對許多其他領域的發展產生重大影響。
與其他技術一起,如人工智能或互聯網,它們將發揮重要作用,特別是在相對較新的戰爭領域,如網絡空間或太空。正是在這些領域,量子計算機將發揮作用,不僅是在更高的信息處理速度方面,而且在全面解決現有計算機無法處理或需要太長時間的大量數據的能力方面。與人工智能相結合,量子計算機的性能將限制或允許其使用。數據處理速度快很多倍,將為更有效地執行指定任務提供人工前提條件。同樣在量子計算機的情況下,一方面,它是一個更有效地使用新型計算機技術的機會,但在錯誤的手中,它是一個具有重大影響的威脅。
很明顯,新技術的發展為利用空間這一最后公認的軍事領域創造了新的機會。我們目前正在見證該領域內的大量努力和投資的轉移。它不僅僅是一個軍事用途的領域,而且一般來說,它是一個相對較新的擴大生活空間的機會。正如我們從過去的許多案例中知道的那樣,生活空間的擴大往往與武裝沖突有關。另一方面,我們必須要求尋找新的棲息地或新的稀缺資源的礦藏應該有各種原因。它往往真的與生存問題聯系在一起,唯一的解決辦法是遷移到對生命更有利的地區,或者用武力占領稀缺資源。今天,非常清楚的是,新技術的發展將使我們越來越多地滲透到太空中,這將有助于獲得了解和利用其他資源的新機會,如能源。出于這個原因,有必要監測技術發展的趨勢,及時捕捉新興技術或現有技術的新應用。
然而,就整體技術發展而言,有必要將進一步研究的范圍限制在確定那些已經在短期和長期內對軍事后勤具有最大應用潛力的新興技術。為此,以下技術被確定為未來軍事后勤能力發展的關鍵技術(Fridbertsson, 2022)。
人工智能(AI)。
大數據。
物聯網(IoT)。
數字結對。
自主系統。
機器人技術。
外骨骼。
3D打印。
根據在WoS和Scopus數據庫中的搜索,發現在一般領域和后勤領域的選定領域的出版物數量的發展(見表1-4,圖1)。WoS和Scopus數據庫是廣泛認可的科學和研究數據庫,包含高水平的出版物。檢索是基于關鍵詞的。搜索詞包括AI(人工智能)、大數據、IoT(物聯網)、數字結對、自主系統、機器人、外骨骼和3D打印。這些術語被單獨檢查(見表1-2)或在關鍵詞后勤下檢查(見表3-4)。
表1: 科學網和Scopus數據庫中出版物數量的發展情況 來源:(Clarivate,2022),(Elsevier B.V.,2022)。
表2: 科學網和Scopus數據庫中后勤領域選定領域的出版物數量的發展情況 來源:(Clarivate,2022),(Elsevier B.V.,2022)。
圖1 選定領域在科學網和SCOPUS數據庫中的出版物數量的發展,一般來說,在后勤領域來源:(Clarivate,2022),(Elsevier B.V.,2022)。
本文討論了新興技術在軍事后勤能力發展中可能的應用。在短期和長期范圍內,討論了對軍事后勤能力發展的潛在適用性。通過內容分析,確定了關鍵的新興技術,在軍事后勤條件下具有潛在的最高程度的適用性,從長期來看,但在短期內具有初步適用的真正潛力。
對WoS數據庫中數據的分析,總體上顯示了2015年至2021年期間研究和預期應用的顯著增加,特別是在數字纏繞(在此期間增加了20倍)、人工智能和物聯網(增加了6倍)以及3D打印(增加了5倍)。就Scopus數據庫中的文章和已發表的研究而言,情況類似。
當關注后勤中的潛在應用時,很明顯,數字結對仍在尋找其實際應用,不久之后,我們可以預期提出研究成果的研究數量將大幅增加,在這種聯系中,研究項目也會增加,從而導致后續的實際應用。在人工智能和物聯網的情況下,這是一個類似的趨勢,在一般的應用層面上,提出的成果數量增加。在后勤應用層面,WoS和Scopus數據庫之間沒有明顯差異。
注意研究中提出的成果數量增加的速度也是合適的。一般來說,人工智能、物聯網和數字結對的應用潛力不斷增加是顯而易見的。相反,機器人和自主系統領域的成果增長率可能已經達到其公共潛力,即解決研究項目的潛力,因此也有可能在該領域帶來新的知識。因此,這些應用領域逐漸從新興類別重疊到經典研究的分類中。在后勤領域的應用 "新興 "潛力方面,分別是。軍事后勤,可以預期在數字結對或自主系統領域的研究結果數量會有顯著增加。在后勤領域,機器人和大數據等研究領域的應用開始趨于飽和。
確定新興技術的意義和潛在影響的基本出發點應該是選擇合理的方法,在這個技術密集發展的環境中找到自己的位置。然而,有一些技術使開發和實際實施的成本巨大,對大多數國家來說,要跟上領先的技術大國是不現實的。與空間項目一樣,分享研究和生產潛力是不停步的重要前提。而這意味著在國家能力范圍內的分享和國際合作。對于不那么富裕的國家來說,找到一個跟上的方法其實并不容易。然而,應該找到它,因為技術落后將產生越來越大的后果,包括對國家安全。對于未來的決策,有必要監測變化的趨勢和相關的威脅。除了做好應對這些威脅的準備外,還有必要關注對其未來進一步發展的可能預測,包括設定適當的應對和決策方案。需要采取有效的方法,這將包括減少所需的官僚主義步驟和措施的數量。這不僅可以提高自己決策的速度和準確性,還可以減少個別決策的財務成本,所實施的措施所產生的效果應該總是大于實現它的成本。
分析的結果確定了一些正在普遍出現的領域,但其潛力已經在下降。在應用于后勤條件的情況下,大約比一般應用晚3-4年的時間轉變是明顯的。因此,這種趨勢在短期內可以預期,但從長期來看也是如此。從進一步研究的角度來看,應該把重點放在其他具體的應用上,確定研究團體,并確定他們對趨勢的建議,例如以調查問卷和專家評估的形式。
梅森-克拉克(Mason Clark)是美國戰爭研究所的俄羅斯方向負責人和俄羅斯與烏克蘭項目的研究分析師。他的工作重點是俄羅斯在敘利亞的軍事適應和學習。他的工作被《任務與目的》、《防務一號》、《基輔郵報》、《紐約時報》等媒體引用。他曾就俄羅斯的軍事發展和克里姆林宮的全球運動向多位高級軍事和文職決策者作過簡報。梅森在美國大學國際服務學院獲得了國際研究的榮譽學士學位,重點是美國外交政策和俄語。
ISW是一個無黨派、非盈利的公共政策研究組織。它通過可靠的研究、可信賴的分析和創新的教育,促進對軍事事務的知情理解。它致力于提高國家執行軍事行動和應對新興威脅的能力,以實現美國在全球的戰略目標。
俄羅斯軍方將其在敘利亞的部署視為未來戰爭的原型--支持基于聯盟的混合戰爭遠征部署。俄羅斯總參謀部認為,敘利亞問題突出表明,俄羅斯需要發展一種新的軍事能力--部署靈活的遠征軍,在國外開展 "有限行動"。俄羅斯武裝部隊正在運用從敘利亞的經驗中獲得的教訓,將其發展成為一支靈活而有效的遠征軍。
美國必須避免將自己的現代化優先事項或中國等其他競爭對手的優先事項投射到俄羅斯身上。俄羅斯軍方正在做出獨立的選擇,集中精力從敘利亞獲得某些學習機會。這些選擇被優化,以支持俄羅斯的作戰概念,該概念與敘利亞之前俄羅斯的現代化努力和美國自己的現代化努力都不同。
俄羅斯軍方正在利用在敘利亞管理臨時聯盟和代理部隊的經驗教訓,為協調未來戰爭中的正式聯盟做準備。正如俄羅斯總參謀長瓦列里-格拉西莫夫所描述的那樣,克里姆林宮試圖創造條件,確保其基于敘利亞的下一次 "有限行動 "能夠利用非俄羅斯的力量。克里姆林宮在這方面的準備工作包括在演習中練習聯合作戰,擴大俄羅斯的國際軍事聯系--放大克里姆林宮的力量投射能力。
俄羅斯軍隊從敘利亞得到的主要教訓是需要在未來的沖突中獲得 "管理優勢"。俄羅斯人將管理優勢定義為比對手更快地做出更好的決定,并迫使對手在俄羅斯的決策框架內運作。他們斷言,在日益快速和復雜的沖突中,獲得管理優勢將是指揮官的關鍵重點。俄羅斯軍方評估認為,指揮和控制(C2)效率是現代和未來作戰成功的關鍵預測因素。俄羅斯在指揮和控制方面的許多經驗對俄羅斯來說是新的,而不是現代戰爭中的新穎創新,但俄羅斯軍方正在有效地利用從敘利亞學到的東西來縮小與西方軍隊在C2能力方面的差距。
克里姆林宮優化了對敘利亞的部署,以向整個俄羅斯軍隊灌輸戰斗經驗。格拉西莫夫認為敘利亞內戰是俄羅斯軍隊學習未來作戰的主要來源,并優化了俄羅斯的部署,以確保盡可能多的軍官獲得經驗。俄羅斯高級軍官班的大部分人現在擁有必要的經驗。
自2015年以來,俄羅斯的軍事演習將對敘利亞的教訓進行制度化。從2015年到2020年,俄羅斯關于從敘利亞學習的論述發展迅速,本報告中討論的許多適應性措施可能已經被納入理論,包括在俄羅斯機密的2021-2025年國防規劃中。
俄羅斯軍隊仍然需要大量投資和時間來實施從敘利亞學到的經驗教訓。然而,如果美國在未來幾年不采取行動應對這些發展,俄羅斯從敘利亞汲取的新的能力工具包將縮小與美國和北約的一些能力和技術差距。
美國不應低估克里姆林宮以其在敘利亞的干預行動為模式進行遠征部署的意圖。克里姆林宮認為敘利亞是一個非常成功的、可復制的行動,并將遠征部署視為克里姆林宮政策工具箱中的一個新成員。克里姆林宮已經將敘利亞的經驗教訓應用于其在利比亞和納戈爾諾-卡拉巴赫。
美國必須保持一個全球性的、靈活的力量態勢來對抗俄羅斯軍隊。美國不需要在克里姆林宮可能進行遠征行動的地方部署自己的軍隊,但它必須找到并發展盟國和伙伴的軍事力量來對抗俄羅斯的威脅。俄羅斯的軍事威脅并不局限于歐洲,也不能僅靠常規部署來對抗。
在管理優勢方面美國必須優先考慮與俄羅斯進行較量。美國及其盟國不需要復制“管理優勢”這一概念,但必須注重俄羅斯軍官對關鍵作戰任務的理解--提高他們自己的決策速度,減少他們對手的指揮和控制能力。 俄羅斯軍隊新的有戰斗經驗的軍官骨干可能會改變俄羅斯的軍事思維和效力。每個俄羅斯軍區指揮官和幾乎所有團級和旅級以上的軍官現在都擁有來自敘利亞的經驗。俄羅斯軍方將整個俄羅斯參謀部移植到敘利亞的做法確保了俄羅斯部隊在執行咨詢任務時形成單位凝聚力。
克里姆林宮可能會在未來的作戰行動中更有效地利用聯盟伙伴。美國應采取措施加強與北約的合作,并向其他國家推廣,以減輕克里姆林宮發展其軍事關系網絡的能力。美國及其盟友還應該開發出破壞敵方聯盟的方法,雖然這是美國在最近的戰爭中不需要進行的任務。
俄羅斯軍隊正在利用從敘利亞學到的知識來彌補與美國和北約的若干能力差距。美國及其盟國應該為俄羅斯軍隊進一步實現若干能力的現代化做好準備,這些能力雖然對美國和北約來說并不新鮮,但會增強俄羅斯軍隊的能力。
俄羅斯軍隊對網絡化指揮系統的優先考慮,如果實現,將削弱美國和北約的關鍵技術優勢之一。克里姆林宮正在進行的指揮和控制系統現代化努力將是一個昂貴的過程,但俄羅斯軍隊已經在迅速取得進展,在2020年測試的系統在2018年還處于理論階段。
俄羅斯軍方正在用一場徹底改革俄羅斯指揮文化的運動來支持其指揮系統技術現代化。俄羅斯總參謀部正在著手進行一項艱難的代際努力,將主動性和創造性引入俄羅斯軍官隊伍。未來的俄羅斯軍官可能會比他們的前輩表現出更大的創造性和靈活性,美國及其盟國必須避免對根植于蘇聯時代的俄羅斯指揮文化做出越來越過時的評估。
俄羅斯軍隊正在發展支持提高精確打擊能力的理論,但實現這些目標需要進一步的昂貴技術投資。美國及其盟國還應保持制裁壓力,使克里姆林宮失去實施昂貴的收購計劃所需的資源。
俄羅斯軍隊可能正在發展挑戰使用無人駕駛飛行器的能力。美國及其盟國應該準備好在一個越來越危險的空域使用作戰無人機。現代化的努力必須考慮到俄羅斯無人機和反無人機能力的日益復雜化。
美國及其盟國必須準備好面對能力日益增強的俄羅斯軍隊,該軍隊有意進一步發展遠征能力并在聯盟環境中使用這些能力。俄羅斯仍在參與敘利亞的沖突并仍在從沖突中學習。?俄羅斯軍隊從敘利亞學到的東西正在推動俄羅斯的現代化改造;美國必須了解這種學習和改造,以有效對抗克里姆林宮。
自 2011 年起,瑞典國防大學 (SEDU) 的國防與安全系統科學部應瑞典國防物資管理局 (FMV) 的要求進行了技術預測。目標是在設定的時間范圍內評估所選技術對瑞典武裝部隊 (SwAF) 的潛在未來軍事用途。
出于2021技術預測的目的,瑞典國防物資管理局和瑞典武裝部隊選擇了德國弗勞恩霍夫研究所的五份報告,并將其交給國防和安全系統科學部門進行分析和評估,時間跨度為2040年。
瑞典國防大學工作組審查了以下研究報告:
本報告的目的是評估所審查技術的潛在軍事用途,以及它們如何根據提出的概念和情景對瑞典武裝部隊的作戰能力做出貢獻。
軍事效用按以下四種評估之一分類:顯著、中等、可忽略或不確定。
以下技術被評估為可能具有重要的軍事用途:
以下技術被評估為可能具有中等軍事用途:
以下技術被評估為具有不確定的軍事用途:
圖 1. 軍事用途包括軍事有效性、軍事適用性和可負擔性。軍事有效性維度(級別)對應于 MUAFT 方法中的能力影響評估,而軍事適用性和可負擔性對應于足跡。
拒絕和欺騙(D&D)技術利用錯誤信息和對手的認知偏差,長期以來一直是混合作戰的一部分。這種戰術給傳統上由人類分析員制作的情報、監視和偵察(ISR)產品帶來了不確定性和懷疑。在一個由人工智能(AI)擴散主導的未來戰斗空間中,算法生成的ISR產品數量可能會增加。因此,D&D戰術將越來越多地被顛覆人類而非機器推理的需要所驅動。對抗性機器學習(AML)的發展,即對欺騙性人工智能的研究,對未來混合作戰空間中的實踐狀態有重大影響。**本文回顧了對抗性機器學習技術之間的關鍵區別,以及它們對敵方對作戰人工智能的了解和訪問做出的假設。然后,我們總結了我們團隊最近與混合作戰有關的幾個對抗機器學習研究方向:對成像系統的物理對抗性攻擊,數據中毒攻擊,以及AML與設計強大的人工智能系統的相關性。
混合戰爭指的是使用顛覆性的、非軍事的手段來推進民族國家的利益,特別是俄羅斯近年來采用的技術,在不訴諸公開的、常規的軍事行動的情況下占領領土并影響各國的政治和政策[1]。所采用的混合戰術包括網絡攻擊、動員智能體團體采取行動、施加經濟影響以及其他秘密措施。由于混合作戰存在于常規軍事沖突和平民生活之間的 "灰色地帶",因此戰術上采用了拒絕和欺騙(D&D),通過利用民眾或敵對勢力的認知偏差來迷惑、威懾或影響理想的行為。D&D戰術在常規戰場上的歷史使用是有據可查的[3]。有效的D&D技術通過對依賴人類專家分析的軍事情報、監視和偵察(ISR)產品產生懷疑而獲得成功。在混合軍事行動中,情況不一定如此,在混合軍事行動中,D&D也可能試圖影響平民的看法。此外,隨著人工智能(AI)成為國家軍事投資戰略的重點(如[4]和[5]),以及商業信息技術部門越來越多地采用人工智能[6],人工智能在未來的 "灰色地帶 "可能會無處不在。因此,我們必須考慮在未來由人工智能的使用主導的混合戰斗空間中可能存在的D&D威脅。
當前的人工智能能力是由機器學習的進步所帶來的,特別是在深度學習這個子領域,在過去的10年里。機器學習(ML)涉及將系統的輸入映射到預測結果的問題,例如,將車輛的圖像映射到一個類別的標簽。通常情況下,這是在大型數據集中通過統計模式識別實現的。深度學習具體涉及到多層神經網絡的使用,它是具有數百萬自由參數的高度非線性回歸模型,作為模式識別的統計模型。雖然深度網絡在各種任務上的表現優于人類(最著名的是圖像分類[7]),但在諸如[8]和[9]等作品中觀察到它們容易被愚弄之后,對抗性機器學習(AML)領域作為一個活躍的研究領域出現了。許多作者指出,ML算法所犯的錯誤可能會在民用領域產生嚴重后果[10]-[15]。我們也認為必須提出類似的擔憂,即軍事人工智能系統在常規戰場和混合戰斗空間中的脆弱性。
本文的其余部分組織如下:第2.0節將提供關于對抗性機器學習的進一步背景介紹,以及我們認為目前在解決其與混合軍事行動的相關性方面存在的差距。在第3.0節中,我們描述了約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(JHU/APL)目前正在進行的三項研究工作,以解決這些知識差距。最后,我們在第4.0節中做了總結性發言,并總結了我們到目前為止的發現。
圖 6. AI 開發周期(圓形流程圖)和采用機器學習的典型算法步驟(橙色大框)。
2021年3月,美國哈德遜研究所國防概念與技術中心發布研究報告《實施以決策為中心的戰爭:提升指揮與控制以獲得選擇優勢》,提出以決策為中心的戰爭將使美軍做出更快、更有效的決策,從而賦予美軍更大的競爭優勢。
自冷戰結束以來,美國國防部(DoD)針對來自主要對手(如中國、俄羅斯和朝鮮等)的巨大軍事沖突發展了相應理論和能力。這些最壞的情況是為了確保美軍也能應對“較少的情況”。然而,這種方法偏重于為大規模、高強度軍事沖突設計的概念和系統,美國的智能對手不太可能向美軍挑起對抗,而國防部可以在力量投射或精確打擊等任務中發揮其優勢。
美國的對手在過去十年中已經發展出了抵消美國軍事優勢的方法,如中國和俄羅斯的灰色地帶或混合行動,這些方法以較低的成本和升級——盡管比傳統的軍事作戰時間更長——獲得目標。因此,國防部應修訂其規劃,提高新方案的優先級,這些方案以不同于戰區范圍內高強度作戰的方式給美軍施加壓力,如通過延長時間、不同程度的升級和規模,以及使用代理和準軍事力量。
中國的“系統破壞戰”概念和俄羅斯軍方的“新一代戰爭”概念是針對美國及其盟友的新方法的代表。雖然它們的制勝理論和方法大相徑庭,但這兩種概念都有一個共同點,即把信息和決策作為未來沖突的主戰場。它們從電子和物理上直接攻擊對手的戰斗網絡,以降低其獲取準確信息的能力,同時引入虛假信息,削弱對手的定向能力。同時,軍事和準軍事力量將通過孤立或攻擊目標的方式向對手提出難題,以中和對手的戰斗潛力,控制沖突的升級。
美國海軍如何重新平衡實施 "馬賽克戰 "部隊的例子
以決策為中心的概念,如系統破壞戰和新一代戰爭,很可能成為未來沖突的重要形式,甚至是主要形式。在冷戰后期,美軍革命性的精確打擊戰方式利用了當時的通信數據鏈、隱身和制導武器等新技術。同樣,以決策為中心的戰爭可能是軍事上利用人工智能(AI)和自主系統的最有效方式,這些技術可以說是當今最突出的技術。
以決策為中心的戰爭的一個例子是國防高級研究計劃局(DARPA)的馬賽克戰爭概念。馬賽克戰爭概念的中心思想是,由人類指揮指導的、具有人工智能功能的機器控制的分列式有人和自主單位可以利用它們的適應性和明顯的復雜性來延遲或阻止對手實現目標,同時破壞敵人的重心以排除進一步的侵略。這種方法與機動戰一致,不同于第二次世界大戰期間盟軍采用的基于損耗的戰略,也不同于冷戰后美軍在科索沃、伊拉克和利比亞沖突中采用的戰略。雖然馬賽克戰爭采用損耗作為給敵人制造困境的一部分,但其實現成功的主要機制是拒絕、拖延或破壞對手的行動,而不是削弱對手的軍事實力,使其無法再有效作戰。因此,馬賽克戰爭非常適合作為現狀軍事大國(如美國)尋求遏制侵略的概念。
在近期兵棋推演中,馬賽克部隊與傳統軍事部隊在任務完成情況的比較
馬賽克戰爭提出了一種部隊設計和指揮控制(C2)程序,與今天的美軍相比,它將使美軍能夠執行更多、更多樣化的行動方案(COA)。馬賽克部隊的分解結構和使用人類指揮與機器控制,將使對手的決策復雜化,縮小其選擇范圍,并施加一系列可能無法解決的困境。通過增加美軍指揮官的選擇權,減少敵方的選擇權,馬賽克戰法將尋求獲得“選擇權優勢”,使美軍能夠做出更快、更有效的決策。
選擇性戰略與以預測為中心的規劃方法形成鮮明對比,在這種規劃方法中,選擇最有可能導致成功的作戰行動方案并迅速實施,通過將與未選擇的作戰行動方案相關的系統和兵力要素分配給其他任務來提高效率。在以預測為中心的模式中,資源的早期承諾必然會限制指揮官今后的選擇空間。
與今天的美軍相比,馬賽克部隊的設計和C2過程可以在選擇權競爭中提供更大的優勢,因為隨著對抗或競爭的進展,可以緩解由于損失或敵方態勢感知的改善而導致的選擇權減少的自然趨勢。例如,“馬賽克”部隊可以更容易地隱藏具有反ISR能力的平臺或編隊,并在以后暴露出來,以實現新的選擇;利用數量更多、規模更小、成本更低的增援部隊;或依靠決策支持工具,允許繼續使用與高級指揮官物理或電子隔離的部隊。
圖:以網絡為中心的戰役空間架構與基于情境的戰役空間架構的特點比較
一支馬賽克部隊也將比今天的美軍更有能力進行縮小對手選擇范圍的行動。通過同時發起許多行動并加速其決策,一支使用人類指揮和機器控制的分布式部隊可以給對手造成足夠的困境,從而排除與作戰相關的數量的《作戰協議》。此外,馬賽克部隊還可以利用諸如分配、佯攻和探測等欺騙技術以及反ISR系統來補充其更大的規模和決策速度,這些技術可以使對手相信某些選擇不可行或不可能成功。
雖然國防部的C3結構,如混合和聯合全域指揮和控制(CJADC2)開始納入決策支持工具,為特派團整合效應鏈,但其目前和近期的實例旨在支持有效的火力投送,而不是持續的可選性。此外,與CJADC2相關的C2和通信(C3)舉措,如高級戰役管理系統(ABMS),需要提前確定架構和組件系統。因此,CJADC2在其能夠提供的可選性方面將受到固有的限制。
圖:C2實施方法的比較
第一步是壓縮空間的表征,重點放在時間的表征上。以一個作戰人員在短時間內的行動為例,在這個例子中,一個作戰人員的任務是收集指定地點的圖像。這在操作上是不現實的情況,只是用一個簡單的案例來說明這個概念。
在C3組合中,國防部已經在通信復原力方面進行了大量投資。因此,大部分新的努力和資源應該應用于C2能力。盡管美國軍方投資于所謂的C2系統,但這些項目主要是操作中心和軟件堆棧,作為在部隊中傳遞數據、信息、命令或權限的基體。盡管對管理部隊來說是必要的,但目前國防部的C2系統——將C2看作是連接——并不是決策支持系統,后者將C2看作是一個過程。
圖:在馬賽克C2方法中采用OODA循環
用于以決策為中心的戰爭的C3能力需要做的不僅僅是實現連接。例如,C2工具將需要生成能創造和維持可選擇性的COA,以提高適應性,并將復雜性強加給對手。為了幫助初級領導人執行任務指揮,C2工具還需要了解哪些單位在通信中,他們在潛在的COAs中的作用,并配置網絡以確保所需單位與適當的指揮官保持一致。為了評估這些要求和以決策為中心的C3的其他要求,本研究采用了多種視角,如下所述。
圖:以預測為中心和以決策為中心的選擇空間隨時間變化的比較
網絡視角:要實現可選擇性和實施以決策為中心的戰爭,就需要有能力使C2結構與現有通信保持一致,而不是試圖建立一個在面對敵方協同干擾和物理攻擊時仍能生存的網絡。這些需求導致了一種混合架構,這種架構將網絡方式與分層方式結合起來,可以被定性為 "異構"。這種拓撲結構將使指揮權與合格的人類操作者占據的節點中具有最高程度的節點相一致。
解決問題的視角:與從頭開始處理每個新情況相比,使用類比推理的問題解決過程可以更迅速地評估潛在的備選方案,由此產生的決策空間的增加可以使指揮官將限制其備選方案的作戰行動協議推遲到最后一刻。此外,如果使用人工智能支持的算法在沒有監督的情況下建立COA,對手可以通過佯攻和探測來影響算法的學習,使系統認為COA是成功的,如果不是對手的行動,實際上會失敗。
圖:來自DARPA PROTEUS計劃的分析和用戶界面,AI輔助規劃
時間視角:可選性的概念適用于多個時間尺度,從戰略到工業能力發展和部隊的戰術行動。C3架構的能力應該有助于擴大每個時間尺度上的努力所帶來的決策空間,而不是僅僅在任務期間。
組織視角:國防部的C3架構不是在真空中存在的。各組織的人員必須通過戰略、工業、作戰和戰術時空的流程來運用這些架構。可選性是在以決策為中心的戰爭中獲得優勢的關鍵,但如果僅僅是派出一支更分散的部隊和使用它的工具,如果這支部隊的使用方式很狹窄,為每個單獨的行動提供最高的成功概率,那么只能稍微增加美軍的復雜性和適應性。需要決策組織和程序,盡可能長時間地擴大指揮官的選擇空間。
今天的戰斗指揮官(CCDR)參謀部缺乏組織和程序,無法為即將到來的任務以各種不同的配置組合部隊。為了能夠在任務時間內組成部隊,國防部可以采用類似于將計算機程序編譯成可執行代碼的方法。軟件指令是用較高層次的計算機語言編寫的,但在軟件被計算機處理器執行之前,需要將其轉換成二進制形式。這種方法將從決策支持系統的COA開始,然后組合適當的單位來支持行動。雖然部隊構成主要是以硬件為中心,但也需要在技術棧的信息層和網絡層進行部隊包的軟件構成。
圖:從人工構成到決策中心戰的任務整合浪潮
美軍將需要采用新的部隊設計和C2流程,以實現以決策為中心的戰爭,但如果不與工具和組織結合起來,以充分利用使用人類指揮和機器控制的更分散的部隊中可能存在的可選性,這些努力將付諸東流。
目前國防部通過CJADC2和相關的作戰概念努力使美軍向更分散的組織和更分散的能力發展,這是實現更以決策為中心的軍事行動方法的重要一步。高級戰斗管理系統(ABMS)和DARPA的幾個項目正在開發C2工具和流程,這些工具和流程將增加指揮官使用這些更分布式部隊的可選性。國防部的部隊設計變革或C3舉措將需要更進一步,以便美軍在面對已經躍升到以決策為中心的戰爭并擁有主場優勢的同行對手時保持可選擇性優勢。
也許更重要的是,將需要新的組織和程序,使CCDR能夠在戰區組成和整合分散的部隊,并改變國防部定義需求和發展新能力的方式。如果不對國防部的需求和部隊發展程序進行重大改革,美軍就有可能在爭奪決策優勢的競爭中落后于對手,從而威脅到其保護美國利益和盟友免受大國侵略的能力。
(參考來源:軍事文摘作者:張傳良)