總結

• 俄羅斯航空航天部隊（VKS）在行動的頭幾天進行了比以前記錄的要廣泛得多的固定翼攻擊行動，而烏克蘭的地基防空（GBAD）能力被最初的攻擊所壓制。
• 在此期間，烏克蘭戰斗機對VKS飛機造成了一些損失，但由于在技術上完全處于劣勢，且數量嚴重不足，也造成了嚴重的傷亡。
• 在整個戰爭期間，俄羅斯戰斗機對前線附近的烏克蘭飛機仍然非常有效和致命，特別是配備R-77-1遠程導彈的蘇-35S，以及最近幾個月配備R-37超遠程導彈的米-31BM。
• 從3月初開始，由于無法可靠地壓制或摧毀越來越有效的、分散的和移動的烏克蘭地對空導彈（SAM）系統，VKS失去了在烏克蘭控制的空域內作戰的能力，除非是在非常低的高度。
• 自3月以來，俄羅斯的GBAD也非常有效，特別是由48Ya6'Podlet-K1'全高度遠程監視雷達系統支持的遠程S-400薩姆系統。
• 提供給烏克蘭部隊和后來的機動防空隊的眾多便攜式防空系統（MANPADS）意味著在3月期間，俄羅斯固定翼和旋轉翼在前線以外的低空滲透飛行被證明成本過高，并在2022年4月之前停止了。
• 在整個戰爭期間，大多數俄羅斯的空襲都是針對預先指定的目標，使用無制導炸彈和火箭彈。蘇-34機群也經常發射Kh-29和Kh-59等對峙導彈打擊固定目標，蘇-30SM和蘇-35S戰斗機也經常發射Kh-31P和Kh-58反輻射導彈來壓制和打擊烏克蘭的防空導彈雷達。
• 在沒有空中優勢的情況下，俄羅斯的戰略空中攻擊嘗試僅限于昂貴的巡航導彈和彈道導彈的轟擊，而且規模更為有限。在入侵的頭七個月里，這些都沒有達到戰略上的決定性破壞。然而，最新的迭代是對烏克蘭電網進行更有針對性和可持續的轟炸，將數百枚伊朗提供的廉價Shahed-136游蕩彈藥與繼續使用巡航導彈和彈道導彈打擊更大的目標結合起來。
• 西方必須避免對緊急加強烏克蘭防空能力的需要感到自滿。完全是由于未能摧毀烏克蘭的移動式防空系統，俄羅斯仍然無法有效地利用其固定翼轟炸機和多用途戰斗機機群潛在的重型和高效空中火力，從中空轟炸烏克蘭的戰略目標和前線陣地，就像它在敘利亞所做的那樣。
• 由此可見，如果烏克蘭的防空導彈沒有得到彈藥補給，并最終隨著時間的推移被西方的同類產品所增強和取代，VKS將重新獲得構成重大威脅的能力。
• 在短期內，烏克蘭還需要大量額外的便攜式防空系統和雷達制導高射炮，如Gepard，以維持和提高其攔截Shahed-136的能力，并保護其剩余的電力基礎設施和受損設施的維修。
• 從中期來看，烏克蘭需要具有成本效益的方法來抵御Shahed-136。一個選擇可以是緊湊的雷達和/或激光測距和瞄準系統，以使現有的眾多高射炮能夠更準確和有效地對付它們。
• 烏克蘭空軍的戰斗機部隊需要現代化的西方戰斗機和導彈來持續地對抗VKS。俄羅斯飛行員在整個戰爭中一直很謹慎，所以即使是少量的西方戰斗機也能產生重大的威懾作用。
• 任何在中短期內提供的西方戰斗機都需要能夠使用移動維修設備和小型支援小組進行分散作戰，并在相對粗糙的跑道上飛行，以避免被俄羅斯的遠程導彈打擊所消滅。

（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。

1 戰略環節

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。

2 奠定基礎:新興趨勢

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。

3 戰略風險及影響

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。

4 重要術語

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。

5 技術可行性

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）

6 合法的可接受性

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）

7 條令（理論）適用性

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。

8 建議

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。

與中國和俄羅斯等大國競爭的出現，深刻地改變了關于美國國防問題的對話，這與后冷戰時代的對話不同。反恐行動和美國在中東的軍事行動--在2001年9月11日的恐怖襲擊后被移到了美國國防問題討論的中心--現在已不再是對話中的主要內容，現在對話的特點是新的或重新強調以下內容，這些內容都與中國和/或俄羅斯有關：

• 大戰略和大國競爭的地緣政治，作為討論美國國防問題的出發點。

• 美國防部內部的組織變化。

• 核武器、核威懾和核軍備控制。

• 美國軍事能力的全球分配和部隊部署。

• 美國和盟國在印度-太平洋地區的軍事能力。

• 美國和北約在歐洲的軍事能力。

• 新的美國軍種作戰概念。

• 進行所謂高端常規戰爭的能力。

• 保持美國在常規武器技術方面的優勢。

• 美國武器系統開發和部署的創新和速度。

• 長時間的大規模沖突的動員能力。

• 供應鏈安全，即意識到并盡量減少美國軍事系統對外國部件、子部件、材料和軟件的依賴；以及

• 打擊所謂的混合戰爭和灰色地帶戰術的能力。

美國會面臨的問題是，美國的國防規劃應如何應對與中國和俄羅斯出現的大國競爭，以及是否批準、拒絕或修改拜登政府為應對大國競爭而提出的國防資金水平、戰略、計劃和方案。國會對這些問題的決定可能對美國的國防能力和資金需求產生重大影響。

潛在對手的火炮系統的改進對美國軍隊特別是陸軍提出了挑戰。除了改進的火炮系統能力和新的使用技術的挑戰外，特殊彈藥的擴散--如精確、熱障和頂部攻擊彈藥--重新引起了對敵人的大炮和火箭炮對美國作戰行動和地面作戰系統的潛在影響的關注。

為了應對這一挑戰，美國陸軍正在尋求通過升級目前的火炮和導彈系統，開發新的長程火炮和高超音速武器，以及改造現有的空射和海射導彈和巡航導彈以便陸軍部隊進行地面發射來提高其所謂的遠程精確射擊（LRPF）能力。

2018年美國防戰略和陸軍的多域作戰概念都要求提高陸軍LRPF能力，以應對被稱為俄羅斯和中國的反介入、區域拒止（A2/AD）戰略，旨在限制美國軍隊在歐洲和太平洋地區的行動自由。

美陸軍有五個主要項目或工作正在進行或考慮中，以提高遠程精確射擊能力：

• 增程加農炮計劃（ERCA）計劃開發一種能夠對70多公里外的目標進行精確射擊的系統，比目前系統的30公里目標距離有所改進。

• 精確打擊導彈（PrSM）是一種地對地、全天候、精確打擊的導彈，由M270A1多管火箭系統（MLRS）和M142高機動性炮兵火箭系統（HIMARS）發射。PrSM旨在取代目前的MLRS和HIMARS導彈，并將目前的射速提高一倍，每個發射艙有兩枚導彈。

• 美陸軍正在研究開發一種戰略遠程炮（SLRC）的可行性，這種炮可以以高超音速發射，射程可達1000英里，以打擊防空、火炮和導彈系統以及指揮和控制目標。

• 美陸軍、海軍、空軍和導彈防御局（MDA）正在開發通用高超音速滑翔體（C-HGB），陸軍計劃將其作為遠程高超音速武器（LRHW）計劃的一部分，使C-HGB能夠從移動的陸軍地面導彈發射器發射。

• 最后，美陸軍正試圖改造現有的海軍SM-6和UGM-109對地攻擊導彈，以便為陸軍提供一種中程導彈能力。

鑒于潛在的資源限制和陸軍對LRPF的重視，國會在其監督、授權和撥款方面可能會進一步研究陸軍的LRPF計劃。國會潛在的問題包括

• 戰略大炮、高超音速導彈和中程戰場導彈的理由。

• LRPF的估計總成本。

• LRPF和美國印太司令部的太平洋威懾倡議（PDI）投資計劃。

• 部隊結構要求。

• 后備役部隊的LRPF。

• 其他軍種對陸軍遠程防衛部隊的看法；以及

• 指揮、控制和瞄準遠程火力。

本專著的目的是從防空歷史和空中力量穿透這些防御的工作中提煉出教訓。它從第一次世界大戰、第二次世界大戰、越南、"沙漠風暴 "以及俄羅斯和中國的現代發展中確定了六條經驗。這六條經驗為空軍和地面部隊在未來進行壓制敵方防空（SEAD）和滲透行動的努力提供參考。本專著探討了聯合部隊應如何對待SEAD任務的問題，以及來自陸地領域的部隊是否應在穿透地基防空系統方面發揮更重要的作用。

T.R. Fehrenbach提醒我們注意戰爭的一個持久特征。無論我們的技術變得多么復雜和先進，武裝沖突仍然需要士兵參與。空中力量理論家認為，在未來的戰爭中，人類可能不再需要近距離的暴力對抗，僅靠空中手段就能達到目的。雖然純粹的空戰仍然是一個遙遠的想象，但地面部隊將繼續奮勇向前，與泥濘中的人們一起奪取目標。本專論并不是說空中力量是不必要的；相反，它是至關重要的。空軍的覆蓋面和影響力已經與地面機動密不可分，在最近的戰爭中，空軍已經成為軍隊進攻的必要先導。然而，空中優勢作為地面進展的先決條件的模式可能不再成立了。移動式和便攜式防空系統的擴散，加上危害地面部隊的遠程打擊能力，無論其位置如何，都可能迫使地面作戰先于其空中補充。

本專著討論了聯合部隊在未來應如何進行壓制敵方防空（SEAD）。它考慮了攻擊性空軍和地面防御者之間的斗爭。具體來說，它討論了防空系統的進步已經發展到了美國空軍無法繼續承擔壓制和穿透它們的主要份額的程度。在未來，美國陸軍可能不得不對綜合防空系統（IADS）進行第一輪打擊，為美國空軍開始空中優勢的戰斗打開大門。

海上防空對于地面部隊的機動自由至關重要。在減少對手的防空資產之前，敵人的空軍可以隨意攻擊機動編隊。自從20世紀初早期的飛行者從飛機上投下第一件武器以來，空中力量對現代機動作戰一直是至關重要的。空中和地面防御系統已經發展到這樣的程度，即一支軍隊如果不首先擊敗其競爭對手的空軍就進行攻擊是不可想象的。迅速而徹底地擊敗伊拉克的防空系統并隨后摧毀其空軍，對于聯軍在 "沙漠風暴 "行動中的快速機動和壓倒性勝利至關重要。 以美國空軍為先導，然后是地面機動的SEAD模式是如此強大，以至于美國和北約的競爭對手注意到并進行了調整。今天的綜合防空系統（IADS）是高度網絡化的，相互支持的，并且是分層深入的。 這些防御網絡，再加上遠程彈藥的出現，造成了一個多層面的問題。國際防空系統迷惑了敵方空軍為其地面部隊建立機動空間的能力，同時遠程火力也使這些攻擊部隊受到威脅。先進的IADS與遠程彈藥的雙重困境，要求我們考慮我們目前的SEAD方法是否足夠。

所提出的假設是，聯合部隊應該作為一個密切協調的地面和空中團隊進行未來的SEAD。美國陸軍應該為反應靈敏、強大和機動的防空和導彈防御系統、遠程精確火力、地面發射的反輻射制導導彈（ARGM）和游動彈藥提供資源。

所采用的方法是對SEAD的歷史、理論和學說的研究。它考慮了SEAD從第一次世界大戰到現在的歷史。反擊空中和導彈威脅（聯合出版物3-01）將SEAD歸類為主要的進攻性反空（OCA）任務。其目的是 "通過破壞性或擾亂性的手段使敵方的地表防空系統失效、摧毀或暫時退化。" 美國部隊發展SEAD是為了應對日益復雜和有效的地基防空系統，它與防空的進步有效地共同發展。本專著中的防空歷史有五個主要部分。第一部分討論了第一次世界大戰中的空中力量發展，以及早期空軍能力的提高如何為地面機動提供了機會。一戰中對空襲的反應導致了二戰期間為防止滲透而對空中武裝進行牽制的武器的產生。二戰的戰斗人員完善了一戰中創造的技術，為進攻的空軍和地面的防御者開發了更致命的瞄準系統和改進的彈藥。在越南戰爭期間，越南人民軍（PAVN）采用了密集的防空武器組合，這需要美國裝備和訓練專門的飛機來壓制北越的防御；這是SEAD能力的第一個例子。接下來，該專著回顧了美國在 "沙漠風暴 "行動中對空地戰的運用，以顯示SEAD的有效性，以及它如何為其他世界大國進一步調整以對抗FM100-5中的理論提供了基礎。 第五章考慮了俄羅斯新一代戰爭（RNGW）、中國遠程導彈以及防空武器的擴散以防止滲透。作者將SEAD理論和學說的演變與歷史實例結合起來，說明空軍與IADS之間的競爭是如何發展到今天的高精尖系統的。最后，該專著提出了一個地面部分未來在對抗現代IADS的戰斗中的貢獻模式。

聯合部隊如何進行未來的海空防務行動，對于各軍種在面對未來的國際防空系統時如何整合和合作至關重要。現代國際防空系統對未來的空中行動，以及暗示的地面行動構成了一個重大障礙。國家和非國家行為者對地對空武器的使用加劇了國際防空系統的瓦解問題。它極大地提高了進行海空導彈和滲透敵占區所需的戰斗力水平。阿富汗圣戰者組織在蘇聯-阿富汗戰爭中使用 "毒刺 "導彈，以及最近在烏克蘭上空擊落馬來西亞航空公司MH17航班，都是這些系統的擴散已經超出既定軍隊嚴格使用的例子。在未來的戰爭中，雙方都可能面臨一個連續的國際防空系統和非正規部隊采用的未聯網的防空。聯合部隊必須開發多種方案來擊敗這些系統，并擴大他們的方法，以最大限度地提高靈活性，使空中和地面部隊能夠對由國際防空系統和獨立的地對空武器防御的對手構成眾多威脅。

本報告認為，相互作用的地緣政治和技術趨勢提高了歐洲國家面臨的來自彈道導彈或巡航導彈、有人和無人駕駛飛機或其他武器系統的威脅類型和水平。這使得歐洲國家對更好和更綜合的防空和導彈防御（IAMD）的需求變得非常緊迫。目前歐洲的防空和導彈防御能力不能滿足有效抵御全方位威脅的任務。

由于改進的天基傳感器和基于無人系統的傳感器，戰場的透明度正在增加。同時，更精確、更快速、更集成的空中和導彈武器系統的技術正被更多的行為者所掌握。因此，不僅是大國，而且是地區大國和非國家行為者，都比以前更有能力使用或威脅使用這些武器。歐洲的軍事基礎設施和部隊以及民用目標特別容易受到攻擊，這些攻擊使用廣泛的復雜和不復雜的武器組合來壓倒和迷惑防御者。

主動防空和導彈防御系統由傳感器、攔截器和指揮與控制（C2）節點組成。防御者面臨的挑戰是盡可能早地發現威脅，跟蹤它們，并用攔截器阻止它們。在不同的階段需要一系列不同類型的傳感器，雖然攔截器通常是導彈，但也有其他選擇。這個復雜的系統是通過C2單元聯系在一起的。人工操作和自動裝置都會處理來自傳感器的信息，并向發射器發出指令。這些防御系統通常是針對各種類型的威脅而設計的，但對某些威脅的抵抗力往往比其他的強。防御系統可以基于陸地、海洋、空中或太空，并在這些領域內進行組合。它們可以抵御一切威脅，從我們本土的城市和民用基礎設施，到遠離家鄉的軍事基礎設施和部署部隊。因此，防空和導彈防御在戰略、戰區和戰術層面都很重要。

簡而言之，主動防空和導彈防御是一項高要求和高風險的任務。攻擊者和防御者為爭奪優勢而進行著高度競爭的斗爭。因此，防御者不僅要依靠主動防御，還要依靠被動防御措施：隱蔽性、分散性、流動性和硬化。此外，威懾和軍備控制措施應高度降低對手事實上使用這些武器的風險。防御者也可以采用先發制人的措施，試圖在敵方發動（另一次）攻擊之前，利用空中力量或網絡武器摧毀其能力。

報告重點介紹了主動防御措施，并強調這些措施又變得新的重要。最近的例子很容易找到，從2021年的以色列-哈馬斯沖突，2020年的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突，到2019年的沙特油田襲擊。所有這些都表明小國和非國家行為者如何創造性地、有效地使用導彈和無人駕駛車輛來尋找和摧毀目標，繞過防御系統或使其飽和。

更令人擔憂的是可能在更大范圍內發生的事情。俄羅斯已經投資于導彈庫，將港口、空軍基地、C2節點和主要軍事力量置于危險之中。這些所謂的反介入區域拒止（A2/AD）能力可以阻止或提高在其附近行動的部隊的成本，或勸阻他們向受到直接威脅的盟友和伙伴提供援助。俄羅斯，與美國和其他主要國家一樣，也在投資高超音速武器，這為大國政治增加了另一個層面的速度和不可預測性。

因此，對歐洲國家來說，改進空中和導彈防御不僅是一個在國家基礎上保護其人民和軍隊的問題：聯盟承諾、地理范圍和威脅的復雜性也要求采取多國辦法。威脅環境的發展速度，以及在戰略、戰區和戰術層面的影響，要求歐洲各國首都有更大的政治緊迫感。

美國在多個地區可能（或成為）軍事上的過度投入，這一概念意味著可行的防空和導彈防御對歐洲的戰略自主權和歐洲對北約的承諾具有強烈的影響。如果美國沒有能力在歐洲迅速采取行動，歐洲國家需要解決方案，既要保護自己的安全，又要維護整個北約的信譽。這也為美國在多個地區的危機中創造了回旋空間，并能抑制大國在危機中迅速升級到并包括核級別的途徑。不斷變化的空中和導彈威脅環境說明了對歐洲工業解決方案的需求。空中和導彈防御對歐洲人口、基礎設施和部隊的威脅是歐洲人應該能夠掌握的最低限度的能力，而不需要依賴他人。但這也是一個加強跨大西洋關系的問題，因為如果各個成員國的核心資產沒有得到適當的保護，聯盟就不能有效地遏制威脅。報告的具體部分可以細分為以下幾點：

• 威脅

由于地緣政治和技術發展的相互作用，威脅環境正在發生變化。報告發現三個地緣政治的發展，共同直接和間接地影響著歐洲的安全：（1）美國與俄羅斯和中國之間的競爭加劇，為（2）在歐洲和亞洲投資軍事技術，特別是導彈相關技術創造了新的動力。這一趨勢因(3)有關歐洲周邊地區的小國和非國家行為者的動態而得到加強。

這種威脅的常規性質尤其突出。自冷戰結束以來，導彈防御的重點一直是防御來自歐洲周邊所謂無賴國家的少量核武但相當不先進的彈道導彈。然而，常規導彈的質量和數量不斷增加，應該成為重新考慮這一重點的理由。特別是因為這些導彈能力現在得到了無人駕駛飛行器的補充，這些飛行器有助于提高戰場的透明度和精確攻擊，并可用于摧毀關鍵節點，為更先進的武器鋪平道路。2020年在納戈爾諾-卡拉巴赫的戰爭說明了使用這類資產的新的創造性方式；然而，雖然具有高度的破壞性，但與大國之間的潛在沖突相比，它仍然是小規模的。

為了抵消美國在其附近投射力量的能力，同行競爭者俄羅斯等國家正在增加其對軍事基礎設施和陸上、海上和空中力量的打擊能力。他們的武器庫包括短程和中程彈道導彈和巡航導彈、有人和無人駕駛飛機，以及可能在不久的將來的高超音速武器。通過這些能力，俄羅斯可以提高美國和西歐部隊增援北約東翼的難度。雖然可能不是對歐洲東北部安全的最直接威脅，但這些能力仍然使排除俄羅斯制造既成事實變得更加困難。此外，這些導彈技術中的大多數都可以用來瞄準帶有核彈頭或其他非常規彈頭的城市。俄羅斯有可能利用這些能力來勒索歐洲盟友和美國，使其放棄對盟友的援助。

在海洋領域，像伊朗這樣的地區大國可以威脅離海岸越來越遠的船只，也可以利用非國家代理人，從而破壞歐洲船只進出印度洋和通過波斯灣的安全通道。此外，小國和非國家行為者越來越有效地利用無人駕駛飛行器傳感、游蕩彈藥以及火箭和火炮相結合的可能性。這尤其對戰術層面上的陸上軍事單位構成了威脅。例如，這使得歐洲陸軍的穩定任務比以前更有風險。

技術發展也很重要。該報告確認了四個趨勢和發展。(1)由于成本下降，更容易獲得；(2)精度和透明度的提高；(3)時間和空間的壓縮減少了反應時間；(4)在攻擊中結合不同的武器，迷惑和壓倒防御者的能力。

無人駕駛飛行器將在各個層面和陸、海、空領域產生影響。具體來說，無人駕駛飛行器可以使其他能力的效果得到加強或倍增。它們可以為提高戰場的透明度提供持久的感應，或者以其更復雜的形式，提高更復雜的武器的精度。作為游蕩彈藥，它們可以被用來摧毀關鍵的C2或雷達設施，并通過消除這些關鍵節點，為更大規模和更復雜的攻擊掃清道路。雖然更先進的模型可能停留在許多國家和非國家行為者無法企及的地方，但總的來說，它們正迅速成為更多行為者可以獲得的東西。

高超音速武器在短期內構成威脅的程度還不確定。然而，從中長期來看，它們可能會破壞穩定。鑒于可能獲得這些武器的國家數量有限，它們的影響在戰略層面上可能感覺不到，因為大多數核武國家已經擁有充足的能力。可以說被低估的是高超音速武器快速消除關鍵軍事基礎設施--港口、空軍基地、C2節點--的潛在能力，從而在戰區層面重塑沖突的參數。它們的速度、機動性和從多個平臺部署的能力可以在常規戰區級沖突中取得重大影響。

報告的核心信息之一是，關于空中和導彈威脅，真正的新危險在于正在出現的將不同類型的武器結合在一起的能力，這些武器的質量大不相同，可以壓倒和迷惑防御者的系統，或者通過打擊特定的節點來蒙蔽他們。冷戰后，歐洲國家已經習慣于將大部分空中和導彈威脅的危險作為戰略和戰術層面的不同問題來處理，同時能夠在很大程度上忽視大國的戰區級威脅。在新出現的威脅環境中，高端和低端武器的組合構成了一個重大的挑戰，而戰區級的防御措施具體來說是不發達的，不一定是在技術上，而是在概念和理論的運用上，以及攔截器的數量上。我們的研究強調，在戰區一級對軍事基礎設施，如港口、機場、節點以及高價值海軍艦艇的常規威脅被低估了。

總之，技術發展、概念和理論創新以及對數量的投資使潛在的侵略者具有明顯的優勢。在攻擊中結合各種武器系統的能力，以及更多不同的傳感器，已經創造了一個360度的威脅環境。具有不同復雜程度的武器系統可以結合在一起，使防御者的系統達到飽和、混亂并被壓倒。無論是彈道導彈還是高超音速武器、戰斗轟炸機、巡航導彈或無人駕駛飛行器，每種武器系統在速度、彈道、機動性、消耗性和成本方面都有明顯的優勢，可以用來對付防御者的系統。威脅不再主要來自所謂的無賴國家的少量彈道導彈，以及來自非國家行為者。它不僅是一個新的或正在出現的尖端技術如高超音速武器的問題，也是一個具有不同種類的尖端武器的原始數量的問題，特別是對這些武器的創造性使用。歐洲在國防方面的答案也應該在技術、數量以及概念和理論的創新中尋找。簡而言之，在本報告中，我們沒有探討具體防御系統與具體武器的相對質量，而是通過一個全面的戰略視角來具體審視防空和導彈防御問題。

• 解決方案

該研究提出了一些改善歐洲主動防空和導彈防御的解決方案。

不要再忽視中低級別的威脅了。在過去的幾十年里，對空中和導彈防御的關注主要集中在更高層次的戰略威脅上。但是，隨著在戰區一級結合武器系統進行常規攻擊的可能性越來越大，投資應該轉向那里。無人駕駛飛行器在每個威脅級別上的使用，盡管目的不同，而且往往是為更具破壞性或更復雜的武器鋪路，強調了投資于更好的針對無人駕駛飛行器的點防御是必要的和具有成本效益的。風險在于，組合攻擊將迅速耗盡有限的高端攔截器庫存。

結合防御性解決方案。為了成功的防空和導彈防御，歐洲國家不僅應該為高端威脅投資高端技術，如針對高超音速武器的高能武器，還應該刺激新興和現有技術的創造性應用。畢竟，新出現的威脅環境主要不是技術快速發展的結果，而是注意將現有武器與較新的系統有效結合，以及對武器數量的投資。因此，改進的被動防御措施，如分散性、隱蔽性、機動性和加固性，應與主動防御措施相結合。需要這些措施來抵消精度和戰場透明度的提高。在改進主動和被動防御措施的同時，預防性的解決方案，如空中力量、特種部隊和網絡行動，應被視為有效的解決方案。

投資于庫存。歐洲國家應繼續投資攔截器的數量，無論是陸基、海基還是空基系統。數量很重要，特別是當對手依靠武器組合的飽和攻擊來迷惑和壓倒防御系統時。如果攔截器庫存中沒有內置的冗余，整個防御系統將變得脆弱。雖然這代價很高，但與失去被防御的目標的代價相比，這個代價就顯得微不足道了。但歐洲國家可以對其采購過程更加明智，并協調其采購過程，以確保從生產商那里獲得更好的交易。向工業企業施壓以提高系統之間的互操作性，將有助于陸基和海基系統之間以及歐洲國家和美國之間共享攔截器。

整合武器、技術和投資。歐洲國家應該在國內和國際上更好地整合他們的防空和導彈防御系統，在歐洲內部以及與美國之間。對技術的進一步投資，以更好地整合構成主動防空和導彈防御的各種空基系統的傳感器、攔截器和C2節點，將獲得高額回報。這是一個從已有的東西中獲得更多的東西的問題，而不是一個節約成本的措施。作為永久結構化合作和歐洲防務基金的一部分，正在進行的歐洲項目具有很大的前景。然而，這不僅是一個技術解決方案和智能采購政策的問題，也是一個通過模擬、測試和演習使就業實踐同步的問題。荷蘭可以發揮作用，特別是它的海基傳感能力，這為它提供了一個移動和靈活的利基能力。

強調政治-戰略的緊迫性。如果沒有歐洲對防空和導彈防御投資的共同政治緊迫性，作為爭取更多戰略自主權的一個組成部分，這些解決方案都無法實施。這些是政治選擇，而不僅僅是技術問題。在目前的格局中，歐洲國家在戰略導彈防御和戰區級防御方面高度依賴美國。歐洲在綜合防空和導彈防御方面的改進將大大有助于建立歐洲通過自己的反介入區域拒止能力進行常規威懾的能力。鑒于歐洲無法再確保美國能夠迅速增援歐洲-大西洋和印度-太平洋戰區，因此需要加強歐洲保護關鍵民用和軍事基礎設施的能力，以保護高價值的歐洲資產，以及提高侵略歐洲的成本，同時也為盟友爭取時間，以防美國無法迅速增援歐洲戰區。

總之，在歐洲范圍內加強防空和導彈防御是必要的，并應在公眾辯論中得到更多的關注，盡管它具有技術性。它不能成為個別政府在國家基礎上的事情。鑒于新出現的威脅環境的復雜性，有必要以更聰明和更有效的方式結合歐洲的防御資產。

前沿作戰基地（FOB）防御是一項人力密集型任務，需要占用作戰任務的寶貴資源。雖然能力越來越強的無人駕駛飛行器（UAV）具備執行許多任務的能力，但目前的理論并沒有充分考慮將其納入。特別是，如果操作人員與飛行器的比例為一比一時，并沒有考慮提高無人機的自主性。本論文描述了使用先進機器人系統工程實驗室（ARSENL）蜂群系統開發和測試自主FOB防御能力。開發工作利用了基于任務的蜂群可組合性結構（MASC），以任務為中心、自上而下的方式開發復雜的蜂群行為。這種方法使我們能夠開發出一種基于理論的基地防御戰術，在這種戰術中，固定翼和四旋翼無人機的任意組合能夠自主分配并執行所有必要的FOB防御角色：周邊監視、關鍵區域搜索、接觸調查和威脅響應。該戰術在軟件模擬環境中進行了廣泛的測試，并在現場飛行演習中進行了演示。實驗結果將使用本研究過程中制定的有效性措施和性能措施進行討論。

第1章：導言

1.1 背景和動機

2019年，美國海軍陸戰隊司令大衛-H-伯杰將軍發布了他的規劃指南，作為塑造未來四年的部隊的一種方式。他在其中指出："我們今天做得很好，我們明天將需要做得更好，以保持我們的作戰優勢"[1]。這句話摘自海軍陸戰隊司令大衛-H-伯杰將軍的《2019年司令員規劃指南》（CPG），呼吁采取集中行動，以應對海軍陸戰隊在未來戰爭中預計將面臨的不斷變化的挑戰。在為海軍陸戰隊確定未來四年的優先事項和方向的CPG中的其他指導，呼吁建立一個 "適合偵察、監視和提供致命和非致命效果的強大的無人駕駛系統系列"[1]。伯杰將軍進一步呼吁利用新技術來支持遠征前沿基地作戰（EABO）。EABO將需要靈活的系統，既能進行有效的進攻行動，又能進行獨立和可持續的防御行動。簡而言之，實現EABO將需要最大限度地利用每個系統和海軍陸戰隊。

從本質上講，伯杰將軍正在呼吁改變無人駕駛飛行器的使用方式。通過使用大型的合作自主無人飛行器系統，或稱蜂群，將有助于實現這一目標。無人飛行器蜂群提供了在人力需求和后勤負擔增加最少的情況下成倍提高戰場能力的機會。正如伯杰將軍所提到的 "下一個戰場"，海軍陸戰隊將必須利用各種技術，最大限度地利用自主性和每個作戰人員在戰場上的影響。

目前的無人系統使用理論是以很少或沒有自主性的系統為中心。另外，目前的系統依賴于單個飛行器的遠程駕駛；也就是說，每輛飛行器有一個操作員。部隊中缺乏自主系統，這在監視和直接行動的作戰能力方面造成了差距。此外，側重于一對一操作員-飛行器管理的無人系統理論要求操作員的數量與車輛的數量成線性比例。這對于 "下一個戰場 "來說是不夠的。相反，海軍陸戰隊將需要能夠讓操作員擺脫束縛或提高他們同時控制多個飛行器的能力系統[2]。

考慮到這些目標，美國海軍研究生院（NPS）的先進機器人系統工程實驗室（ARSENL）已經開發并演示了一個用于控制大型、自主、多飛行器的系統，該系統利用了分布式計算的優勢，并將駕駛的認知要求降到最低。ARSENL在現場實驗中證明了其系統的功效，在該實驗中，50個自主無人駕駛飛行器（UAV）被成功發射，同時由一個操作員控制，并安全回收[3]。

1.2 研究目標

這項研究的主要目標是證明使用無人機蜂群來支持前沿作戰基地（FOB）的防御。特別是，這需要自主生成、分配和執行有效的、符合理論的基地防御所需的子任務。這部分研究的重點是開發基于狀態的監視、調查和威脅響應任務的描述；實施支持多飛行器任務分配的決策機制；以及任務執行期間的多飛行器控制。

輔助研究目標包括展示基于任務的蜂群可組合性結構（MASC）過程，以自上而下、以任務為中心的方式開發復雜的蜂群行為，探索自主蜂群控制和決策的分布式方法，以及實施一般的蜂群算法，并證明了對廣泛的潛在蜂群戰術有用。總的來說，這些目標是主要目標的一部分，是實現主要目標的手段。

1.3 方法論

基地防御戰術的制定始于對現有基地防御理論的審查。這一審查是確定該行為所要完成的基本任務和子任務的基礎。然后，我們審查了目前海軍陸戰隊使用無人機的理論，以確定這些系統在基地防御任務中的使用情況。

在確定了任務要求的特征后，我們為基地防御的整體任務制定了一個高層次的狀態圖。子任務級別的狀態圖等同于MASC層次結構中的角色。

ARSENL代碼庫中現有的算法和游戲以及在研究過程中開發的新算法和游戲被用來在ARSENL系統中實現子任務級的狀態圖。最后，根據高層次的狀態圖將這些游戲組合起來，完成基地防御戰術的實施。

在游戲和戰術開發之后，設計了基于理論的有效性措施（MOE）和性能措施（MOPs）。通過在循環軟件（SITL）模擬環境中的廣泛實驗，這些措施被用來評估基地防御戰術。在加利福尼亞州羅伯茨營進行的實戰飛行實驗中，也展示了該戰術和游戲。

1.4 結果

最終，本研究成功地實現了其主要目標，并展示了一種包含周邊監視、關鍵區域搜索、接觸調查和威脅響應的基地防御戰術。此外，開發工作在很大程度上依賴于MASC層次結構，以此來制定任務要求，并將這些要求分解成可在ARSENL蜂群系統上實施的可管理任務。這一戰術在實戰飛行和模擬環境中進行了測試，并使用以任務為中心的MOP和MOE進行了評估。最后的結果是令人滿意的，在本研究過程中開發的戰術被評估為有效的概念證明。

1.5 論文組織

本論文共分六章。第1章提供了這項研究的動機，描述了這個概念驗證所要彌補的能力差距，并提供了ARSENL的簡短背景和所追求的研究目標。

第2章討論了海軍陸戰隊和聯合出版物中描述的當前海軍陸戰隊后方作戰的理論。還概述了目前海軍陸戰隊內無人機的使用情況，并描述了目前各種系統所能達到的自主性水平。

第3章概述了以前自主系統基于行為的架構工作，ARSENL多車輛無人駕駛航空系統（UAS）和MASC層次結構。

第4章對基地防御戰術的整體設計以及高層戰術所依賴的游戲進行了基于狀態的描述。本章還詳細介紹了用于創建、測試和評估這一概念驗證的方法。在此過程中，重點是對每一戰術和戰術所針對的MOP和MOE進行評估。

第5章詳細介紹了所進行的實戰飛行和模擬實驗，并討論了與相關MOPs和MOEs有關的測試結果。

最后，第6章介紹了這個概念驗證的結論。本章還提供了與基地防御戰術本身以及更廣泛的自主蜂群能力和控制有關的未來工作建議。

自 2000 年以來，美國一直積極尋求發展高超音速武器——飛行速度至少為 5 馬赫的機動武器——作為其常規快速全球打擊計劃的一部分。近年來，美國將重點放在開發高超音速滑翔飛行器上，這種飛行器在滑翔到目標之前由火箭發射，以及在飛行過程中由高速吸氣發動機提供動力的高超音速巡航導彈。正如前參謀長聯席會議副主席和美國戰略司令部前司令約翰·海頓將軍所說，這些武器可以“針對遠程、防御和時間緊迫的威脅提供響應性、遠程、打擊選擇。”另一方面，批評者認為，高超音速武器缺乏明確的任務要求，對美國的軍事能力貢獻不大，而且對威懾沒有必要。

過去，高超音速武器的預算相對有限；然而，五角大樓和國會都對追求高超音速系統的開發和近期部署表現出越來越大的興趣。這部分歸功于俄羅斯和中國在這些技術方面的進步，這兩個國家都有許多高超音速武器計劃，并且可能已經部署了可操作的高超音速滑翔飛行器——可能配備核彈頭。與俄羅斯和中國的高超音速武器相比，美國的大多數高超音速武器并非設計用于核彈頭。因此，與中國和俄羅斯的核武器系統相比，美國的高超音速武器可能需要更高的精度，并且在技術上更具挑戰性。

五角大樓 2023 財年對高超音速研究的預算要求為 47 億美元，高于 2022 財年要求的 38 億美元。導彈防御局還要求提供 2.255 億美元用于高超音速防御。目前，國防部 (DOD) 尚未建立任何高超音速武器的計劃申明，這表明它可能尚未批準該系統的任務要求或長期資助計劃。事實上，正如高超音速首席主任（負責研究和工程的國防部副部長辦公室）邁克·懷特所說，國防部尚未決定采購高超音速武器，而是正在開發原型以協助評估潛在的武器系統概念和任務集。

在國會審查五角大樓對美國高超音速武器項目的規劃時，它可能會考慮有關高超音速武器的基本原理、預期成本以及它們對戰略穩定和軍備控制的影響等問題。潛在問題包括：

• 高超音速武器將用于什么任務？高超音速武器是執行這些潛在任務的最具成本效益的手段嗎？它們將如何被納入聯合作戰條令和概念？

• 鑒于高超音速武器缺乏明確的任務要求，國會應如何評估高超音速武器計劃的資金申請或高超音速武器計劃、使能技術和支持測試基礎設施的資金申請之間的平衡？加速對高超音速武器、使能技術或高超音速導彈防御方案的研究是否必要且在技術上是否可行？

• 如果有的話，高超音速武器的部署將如何影響戰略穩定？

• 是否需要降低風險的措施，例如擴大New START、談判新的多邊軍備控制協議或開展透明度和建立信任活動？

圖 1. 彈道導彈與高超音速滑翔飛行器的地面探測