2020年，美國和愛沙尼亞指派北約合作網絡防御卓越中心開展為期兩年的5G供應鏈和新一代電信基礎設施相關的網絡安全項目，以解決北約盟國和緊密合作伙伴的戰略、法律和政策問題。該項目的目的是研究電信網絡供應鏈安全的不同方面，支持相關研究并為聯盟勾勒出建議。隨后，CCDCCOE在2021年發表了《軍用5G網絡的供應鏈和網絡安全研究報告》。這第二份報告側重于軍事運動背景下5G網絡的實際問題，是第一份研究報告的后續，采用了智能海港和C-V2X支持的公路運輸兩個案例研究。

新技術的出現為許多行業創造了巨大的利益和潛在的使用案例，同時也是大國競爭領域的一種工具。為此，電信和通信技術已被大小國家用于政治和軍事優勢--有時在規模和相對實力不同的競爭對手之間帶來一定程度的均勢和平衡。5G蜂窩通信的推出是在逐步和持續的基礎上進行的，需要軍隊、情報部門和私營部門不斷調整，以避免任何潛在的不利因素。然而，5G技術也給軍事部門帶來了許多新的解決方案和應用。隨著技術的不斷發展，即使不為軍隊本身開發5G解決方案，也會出現新的風險和威脅。由于民用技術的快速發展和軍隊對民用解決方案的依賴，例如軍事行動，5G將不可避免地到達軍隊并影響日常運作。因此，所有相關各方都需要做好準備，應對5G帶來的機遇和風險。隨著新的風險和威脅的上升，今天需要考慮和解決網絡安全方面的問題，以消除未來的潛在威脅，特別是對北約盟國的軍隊和密切的合作伙伴。因此，網絡機會和風險都需要從技術角度進行評估，以了解在北約國家間移動設備和物資時對軍隊的影響。為了實現北約的功能意識，使用案例將作為向該領域的政策制定者提出建議的基礎。

該報告以智能港口和智能公路為案例，研究了2030年軍事行動場景下與5G連接技術相關的網絡安全挑戰。該報告旨在提高人們對通過公共和私人5G網絡運作如何影響北約和平時期的集體防御的認識，從而為決策者提供與5G網絡相關的可能挑戰的循證信息。

該報告介紹了2030年波羅的海地區軍事行動的未來前景故事情節。然后，它提供了兩個5G用例的描述，即智能海港和智能公路，這兩個用例在2030年可用于為北約的集體防御目的運輸軍事裝備和物資。基于與5G實施相關的風險和威脅分析，報告強調了軍隊使用私人和公共網絡可能面臨的主要網絡安全風險和挑戰。最后，報告制定了一套建議，供盟國和/或北約決策者在發展5G基礎設施和制定網絡相關政策和決策時考慮。

這項合作研究描述了與當前聯合作戰方式相關的挑戰，包括將作戰司令部作為作戰總部，以及聯合特遣部隊在應對危機方面的不足。對聯合特遣部隊的分析包括反應時間、人員配置、訓練和準備問題。此外，該研究還討論了聯合作戰的挑戰，包括單一服務和聯合作戰之間的關鍵差異以及聯合指揮和控制的獨特方面。隨后，作者提出了一個替代性的常設聯合作戰總部，暫時稱為美國遠征軍（AEF）。對美國遠征軍的討論包括一個潛在的組織結構，關鍵要素在聯合行動過程中的作用，以及該組織框架如何在選定的作戰司令部內應用。最后，本研究討論了擁有常設總部的意義，這些總部可以分析和試驗當前的服務和聯合行動概念，以便為未來的沖突做好準備。

美國軍隊將如何在未來的戰爭中保持競爭優勢？由于其對手正在發展更迅速的作戰和取勝能力，美軍必須比其對手更早地成為一支卓越和可持續的聯合部隊，并朝著建立常設遠征軍總部而不是聯合特遣部隊（JTF）的方向發展，作為其主要作戰總部。美軍應將美國遠征軍正式確定為主要的聯合作戰總部，以應對需要軍事干預的危機。成功的實施需要這些總部與聯合作戰的性質相一致，利用各軍種的優勢，盡量減少額外的部隊結構要求，并協助目前的聯合和軍種概念發展。

現有的作戰司令部并不是最佳的聯合作戰總部，因為它們將大部分時間用于軍事外交、戰區安全合作和對大國競爭的支持。目前依靠聯合特遣部隊來填補這一空白是有問題的，因為危機后啟動這種編隊需要大量的組建時間，而且聯合特遣部隊總部主要來自單一軍種的總部，他們缺乏進行復雜的聯合行動所需的經驗和訓練。

美軍應建立美國遠征軍，作為主要的聯合作戰總部。這些總部應該是常設的；有編號的；在區域上與地域作戰司令部保持一致；并從現有的、在區域上保持一致的軍種總部和編隊中挑選。擬議的美國遠征軍將與美國遠征軍組成部分的指揮官一起，在與美國遠征軍指揮官組成的指揮委員會中進行聯合指揮決策；以職能人員組織，而不是按J代碼組織；并采用聯合作戰行動程序，由指揮委員會及其職能人員制定聯合行動方法，組成部分的指揮人員參與詳細規劃和命令的制定。

美國遠征軍概念的一個主要好處是，除了在緊急情況下的聯合作戰外，還能夠調整和試驗軍種和聯合行動概念，以實現部隊管理。常備的美國遠征軍非常適合試驗、評估和發展聯合作戰概念和特定服務概念，并在聯合作戰中整合空間和網絡領域。作為區域性的、持續建立的聯合編隊，美國遠征軍可以針對潛在對手的理論和能力最有效地測試這些概念。

在未來，美軍快速、有效和聯合應對對手行動的能力將成為一種戰略威懾力。盡管建立以目前聯合特遣部隊組織為模式的常設作戰總部將有助于解決目前方法在效率和有效性方面的一些不足，但這種解決方案并不完整。此外，在不增加部隊結構的情況下，得到軍種的支持，與當前的聯合概念發展倡議保持一致，或者成功實施，都是不太可能的。因此，美軍應將美國遠征軍正式確定為主要的聯合作戰總部，以應對需要軍事干預的危機。

斯考克羅夫特戰略與安全中心致力于制定可持續的、無黨派的戰略，以應對美國及其盟友和合作伙伴面臨的最重要的安全挑戰。該中心紀念布倫特-斯考克羅夫特將軍，并體現了他對安全事業的無黨派承諾的精神，支持美國在與盟國和合作伙伴的合作中發揮領導作用，并致力于對下一代領導人的指導。

報告總結

本報告研究了通常被稱為商業 "小衛星革命 "和美國國家安全之間的關系。本報告探討了通常被稱為商業“小衛星革命”與美國國家安全之間的關系。這種關系很復雜，有很多方面，其中最重要的是組織行為、政府對商業市場缺乏了解、過時的制度流程以及不愿或無法適應不斷變化的環境的國防機構。可能值得注意的是，這些相同的問題領域中有幾個導致了2001年9月11日的大災難。這并不是說一個 "太空珍珠港 "事件迫在眉睫。然而，對空間系統的威脅將與美國保持空間優勢的能力退化成比例地增加；也就是說，確保安全和有保障地進入空間的能力在下降。

如果美國要保持空間優勢，它將需要對其與商業航天工業的多維關系作出實質性的文化、理論和行動改變。這是因為，在未來十年左右，商業空間活動將使運行中的衛星數量增加近整整一個數量級，主要是通過開發小型衛星。隨著衛星數量的增長，遙感、通信、數據處理和在軌運行的能力也會增強。一個新的空間生態系統正在形成，對世界的安全和經濟發展有著深刻的影響。商業航天公司將數以千計--即將數以萬計--的衛星送入軌道為美國的太空安全以及部署的武裝部隊帶來獨特的挑戰。某些軌道的擁擠程度將增加，對通信帶寬的競爭，新類型的空間戰，增加透明度，以及不斷變化的威脅模式。在這種不斷變化的環境中競爭，將要求美國對長期建立的國防采購作出重大改變。

主要結論

本報告探討了決定空間領域未來的趨勢和技術發展。在此過程中，它得出了六個關鍵結論：

• 1.美國極有可能在未來十年內在空間優勢方面輸給中國。
• 2.國防部（DoD）和情報界（IC）正試圖利用小衛星革命的優勢。IC正越來越多地投資于商業小衛星數據，以提高收集能力并提供軍事支持。
• 3.國防部一般不會對空間服務采取 "首先購買商業（buy commercial first）"的做法。相反，有一種既定的文化，無視立法規定的 "商業優先 "任務，而且這種行為已經變得越來越不利于國家安全利益。在過去十年中，這種消極的文化已經侵蝕了美國的空間優勢，并將繼續下去，因為世界正朝著快速開發和部署低成本的商業空間系統發展。
• 4.迄今為止，沒有任何商業小衛星服務在沒有政府支持的情況下證明自己是可行的。然而，這一行業的發展將極大地影響美國的國家安全。
• 5.國防部的采購流程旨在減少風險，因此，對高速商業空間環境的準備不足。國防部高級領導人正在努力加快小型衛星和相關技術的采購進程。到目前為止，結果是有好有壞。
• 6.美國商務部（DoC）空間商業辦公室（OSC）去年在執行其空間交通管理（STM）和在軌任務授權的責任方面沒有取得什么進展。作為國家海洋和大氣管理局（NOAA）的下屬機構，該辦公室無法在有效執行其任務所需的水平上發揮作用。

主要建議

以下關鍵建議涉及美國的空間政策、監管環境、與美國盟友的協調和合作以及對商業空間產業的支持等領域。這些建議有相同的目標：加強全球空間安全和推進美國商業空間產業。推進美國商業航天工業是保持全球空間領導地位的一個關鍵組成部分，并確保空間系統的安全和保障以及國家安全。

• 1.美國國會和政府必須進行嚴格的監督，以確保國防部和IC組織執行 "首先購買商業（buy commercial first）"的政策（包括他們自己）。
• 2.美國商務部長應將國防部空間商業辦公室從NOAA之下移出。OSC最近擴大了對STM和在軌任務的責任，使其不適合于一個專注于海洋學和大氣管理的實體。NOAA中的OSC也不適合進行必要的機構間和國際協調。
• 3.增加美國各種空間系統的復原力，需要國防部利用商業系統，包括擴散的衛星結構和響應的空間發射能力，在所有級別的軌道和不同的有效載荷，并且考慮從盟國和商業供應商購買數據。
• 4.美國國會應指示國防部和國家情報總監辦公室(ODNI) 進行一項研究，以確定可通過商業空間完成的國家安全任務。然后，國會應該為這些商業服務撥出專用資金。這一行動將迫使向商業空間服務過渡，確保為商業小衛星開發提供穩定資金，并通過競爭推動空間創新。
• 5.美國國土安全部（DHS）應該進行一項研究，以確定空間系統是否應該被列為國家關鍵基礎設施部門之一。如果是這樣，國會應該指定空間系統為關鍵基礎設施，由商務部作為具體負責機構。
• 6.美國國務院、國防部空間政策辦公室和商務部應當加強空間外交努力，以建立全球空間行為規范為目標。

前言

我們的同行競爭者，利用科學、技術和信息環境的新興趨勢，已經投資于挑戰美國和重塑全球秩序的戰略和能力。他們采用創新的方法來挑戰美國和盟國在所有領域、電磁波譜和信息環境中的利益。他們經常尋求通過在武裝沖突門檻以下采取模糊的行動來實現其目標。在武裝沖突中，武器技術、傳感器、通信和信息處理方面的進步使這些對手能夠形成對峙能力，以在時間、空間和功能上將聯合部隊分開。為了應對這些挑戰，履行美國陸軍在保護國家和確保其重要利益方面的陸軍職責，陸軍正在調整其組織、訓練、教育、人員和裝備的方式，以應對這些圍繞多域作戰（MDO）概念的未來威脅。

陸軍的情報工作本質上是多領域的，因為它從多個領域收集情報，而且可以接觸到合作伙伴，彌補陸軍信息收集能力的不足。在競爭中，陸軍情報能力作為掌握作戰環境和了解威脅能力和脆弱性的一個關鍵因素。在整個競爭過程中，陸軍情報部門為每個梯隊的指揮官和參謀人員提供所需的態勢感知，以便在所有領域、電磁頻譜和信息環境中可視化和指揮戰斗，并在決策空間匯集內外部能力。

這個概念描述了關鍵的挑戰、解決方案和所需的支持能力，以使陸軍情報部門能夠在整個競爭過程中支持MDO，以完成戰役目標并保護美國國家利益。它是陸軍情報部隊、組織和能力現代化活動的基礎。這個概念還確定了對其他支持和輔助功能的影響。它將為其他概念的發展、實驗、能力發展活動和其他未來的部隊現代化努力提供信息，以實現MDO AimPoint部隊。

本文總結

陸軍未來司令部的情報概念為陸軍情報部隊的現代化活動提供了一個規劃，以支持陸軍2035年的MDO AimPoint部隊在整個競爭過程中與同行競爭對手進行多域作戰。它提供了支持2035年以后MDO AimPoint部隊的見解。這個概念是對2017年美國陸軍情報功能概念中概述想法的修改：情報作為一個單位在所有領域的運作，有廣泛的合作伙伴投入。這個概念擴展了這些想法，以解決陸軍在進行大規模作戰行動中的頭號差距：支持遠距離精確射擊的深度傳感。領導陸軍情報現代化的舉措是組織上的變化，以提供旅級戰斗隊以上梯隊的能力，以及支持深層探測問題的四個物資解決方案。

支持MDO AimPoint Force 2035的組織變化使戰區陸軍、軍團和師級指揮官能夠以遠程精確火力和其他效果塑造深度機動和火力區域。在戰區層面，軍事情報旅的能力得到提高，新的多域特遣部隊擁有軍事情報能力。遠征軍的軍事情報旅被重新利用和組織，以支持軍團和師的指揮官，而不是最大限度地向下支持旅級戰斗隊。

支持MDO AimPoint Force 2035的物資變化，即將所有的傳感器、所有的火力、所有的指揮和控制節點與適當的局面融合在一起，對威脅進行近乎實時的瞄準定位。多域傳感系統提供了一個未來的空中情報、監視和偵察系統系列，從非常低的高度到低地球軌道，它支持戰術和作戰層面的目標定位，促進遠距離地對地射擊。地面層系統整合了選定的信號情報、電子戰和網絡空間能力，使指揮官能夠在網絡空間和電磁頻譜中競爭并獲勝。戰術情報定位接入節點利用空間、高空、空中和地面傳感器，直接向火力系統提供目標，并為支持指揮和控制的目標定位和形勢理解提供多學科情報支持。最后，通過分布式共同地面系統，陸軍提高了情報周期的速度、精度和準確性。

伴隨著這些舉措的是士兵培訓和人才管理方法，旨在最大限度地提高對目標定位和決策的情報支持。從2028年MDO AimPoint部隊開始，陸軍情報部門將繼續改進軍事情報隊伍，以支持2035年及以后的MDO AimPoint部隊。

這一概念確定了陸軍情報部門將如何轉型，以支持陸軍和聯合部隊在整個競爭過程中與同行競爭者抗衡。

圖1 邏輯圖

1 報告概述

2022年5月9日蘭德公司發布《利用機器學習進行作戰評估》報告。作者描述了一種利用機器學習來支持軍事作戰評估的方法。他們展示了如何利用機器學習從情報報告、作戰報告以及傳統和社會媒體中的非結構化文本中快速、系統地提取與評估相關的見解。這些數據已經由作戰級別的總部收集，通常是關于當地居民、敵人和伙伴部隊的最佳可用信息來源，但很少被納入評估，因為它們的結構不容易被分析。本報告中描述的機器學習方法有助于克服這一挑戰。

本報告中描述的方法，作者利用最近結束的針對上帝抵抗軍的戰役進行了說明，使評估小組能夠向指揮官提供關于戰役的近乎實時的見解，這些見解是客觀的，與統計學相關。這種機器學習方法可能特別有利于資源有限或沒有具體評估數據的戰役，這在資源有限或被拒絕地區的戰役中很常見。這種機器學習的應用對大多數評估小組來說應該是可行的，并且可以通過公開和免費的機器學習工具來實現，這些工具已被授權在美國國防部系統上使用。

2 研究問題

如何利用機器學習工具將現有的情報報告、作戰報告和環境數據（如社交媒體、傳統媒體）納入戰爭行動層面的評估？

3 研究背景

準確和及時的評估--提供關于哪些是有效的，哪些是無效的，以及如何改進作戰的反饋--是所有美國軍事作戰的一個關鍵要求。對軍事作戰的評估是圍繞戰役的作戰目標進行的，評估過程的重點是確定在實現這些目標方面是否正在取得進展。評估小組--最好是與指揮小組一起--確定與每個目標相關的預期效果，然后制定有效性措施（MOE），以跟蹤實現這些目標的進展。

獲得和處理正確的數據類型對于產生相關和可辯護的評估至關重要，這也是本報告的主題。有效的評估要求數據是客觀的、縱向的、與軍事作戰希望達到的效果類型相關的、有適當的評估結構，并且有足夠的時間頻率來支持決策。

在以前的研究中，我們為特種作戰部隊（SOF）的作戰評估開發了一種標準化的方法，我們發現作戰總部已經收集的各種數據與評估有關，但很少被使用。三種類型的數據--情報報告（如來自人類情報或信號情報來源）、作戰報告（如情況報告[SITREPs]）和環境數據（如社交媒體）中已有的對正在發生的事件的文字描述，往往是有關當地居民、敵人和伙伴部隊的最佳可用信息來源。然而，這些數據的結構很少能被輕易地納入評估過程。

本報告描述了一種方法，即如何利用機器學習（ML）工具將這些現有數據納入作戰評估。我們展示了一個基于ML的文本分類器如何快速整理和準備這些數據，以便使用評估小組常用的標準統計工具進行后續分析。然后，我們使用最近結束的針對上帝抵抗軍的作戰數據來說明這一方法。這種基于ML的方法對大多數評估小組來說應該是可行的，并且可以用公開和免費提供的ML工具來實施，這些工具已被預先授權用于美國國防部（DoD）的機密系統。

本報告所描述的方法使評估小組能夠準確、及時地了解一場戰役，為指揮官提供近乎實時的、客觀的、與統計學相關的結果。可以使用我們的方法分析的每一種類型的數據--情報、作戰和環境--為理解一個戰役的效果提供了一個不同的視角。在有評估特定數據（如投票）的軍事作戰中，這些新的數據來源使評估小組能夠對調查結果進行三角測量，提高評估的可靠性。然而，ML工具在評估專用數據有限或沒有的情況下特別有用--這在資源有限或在被拒絕地區的作戰中很常見。

4 評估方法：有監督機器學習

我們的分析集中在一個具體ML評估應用上：使用 "有監督機器學習"（SML），從現有的情報、作戰和環境報告中的非結構化文本中構建一個可供評估的數據庫。SML的這種應用的直覺是相對簡單的。首先，人類分析員通過手工審查和分析可用的非結構化文本的一個子集。這第一步的輸出通常被稱為 "訓練數據"。然后，ML算法分析這個訓練數據，并試圖模仿人類分析師對所有剩余文本使用的相同分析過程。

這種方法允許評估小組系統地編輯非結構化文本中的信息--每份報告中提供的定性描述成為客觀和定量評估中的單一數據點--然后檢查這些信息如何隨時間演變。這種方法是將ML納入評估過程的最簡單方法，但它仍然是一種有效的方法，可以從這些現有數據中信息豐富的非結構化文本中獲得與評估相關的見解。

在本報告中，我們詳細說明了一個五步工作流程，并在圖S.1中進行了總結，評估小組可以按照這個流程將SML納入評估過程。

圖S.1 用于評估工作流的監督機器學習

• 第1步是整理大量的潛在相關報告--通常是數以千計的年度報告（或更多）--可用于大多數業務。這個整理過程包括刪除不必要的重復內容，并將數據重新組織成適合ML算法分析的格式。在我們的方法中，現有報告中的非結構化文本被分為單句，然后分析其與競選活動的相關性。

• 第2步是制定適合每個相關MOE的編碼標準。這些編碼標準是歸納出來的，評估小組首先審查現有的數據，以確定哪些MOE是可以用現有的數據衡量的。然后，評估小組制定具體的編碼標準--也就是一套規則，說明什么時候一份報告應該被認為與該MOE相關（或不相關）。至關重要的是，這些編碼標準要足夠清晰和詳細，以便于復制，使不同的分析員在應用這些標準時產生幾乎相同的結果。本報告為每一類數據（情報、作戰和環境）提供了常用的MOE的編碼標準樣本，盡管具體的編碼標準必須是針對作戰的。

• 第3步是準備訓練數據，這是SML方法中ML算法的主要輸入。這些訓練數據是整體非結構化數據的一個子集，由評估小組使用步驟2中制定的編碼標準進行審查、分析和編碼。確保編碼標準的穩健性和可復制性是開發這些訓練數據的一個關鍵組成部分，因為ML算法試圖復制人類分析員的編碼。

• 第4步是實現和校準一個或幾個選定的ML算法。校準過程包括審查由ML算法編碼的報告，以驗證其準確性--也就是說，即確保被識別為相關的報告確實是相關的。如果算法表現不佳，評估小組需要調整算法參數或擴大訓練數據的數量。在一個實際的活動中，這個校準過程應定期重復，以確保算法在更多的數據可用時仍然表現良好。

• 第5步，評估小組處理來自ML算法的輸出，以整合到評估過程中。ML算法的輸出是一個結構化的數據庫（例如，Excel），確定所有滿足步驟2中制定的編碼標準的報告。這種通用的結構化格式允許用評估小組常用的工具進行分析，并便于插入現有的態勢感知工具中。在某些情況下，可以直接分析這些數據，以產生報告在一段時間內的趨勢線，例如，以正面方式討論一個實體（如敵人或伙伴部隊）的社交媒體報告的百分比與以負面方式討論它的數量相比。在其他情況下，這些數據需要與報告中的其他信息相結合--例如，提取特定地點的信息可以使評估小組生成不斷變化的敵人作戰自由地圖。

主要發現

機器學習可以成為支持作戰評估的有力工具

• 作戰總部已經收集的數據--情報報告、作戰報告和環境數據（社會和傳統媒體）--往往是關于敵人和伙伴部隊以及當地居民的最佳可用信息類型。然而，它們很少被納入評估，因為它們往往（1）不被認為是足夠客觀的，（2）沒有以易于分析的結構化格式提供，以及（3）數量極大，需要花費一些精力來獲取和組織。
• 機器學習（ML）工具，可以快速攝取和解釋大量的非結構化文本，允許對這些數據進行快速、系統和客觀的分析，產生關于作戰的客觀和統計相關的見解。
• 監督機器學習（SML）是使用ML將這些數據納入評估過程的最簡單方法。在SML方法中，評估小組首先通過手工分析非結構化文本的子集，然后應用ML算法來模仿評估小組對剩余數據的分析方法。
• ML衍生的數據可以為指揮官提供關于戰役的近乎實時的洞察力，每種類型的數據（情報、作戰和環境）為理解戰役的效果提供不同的視角。
• ML工具在評估數據有限或沒有評估數據的戰役中特別有利--這在資源有限的戰役或在被拒絕的地區很常見。
• 這種基于ML的方法對大多數評估小組來說應該是可行的，并且可以用免費提供的ML工具來實施，這些工具已被預先授權用于美國國防部的機密系統。

主要建議

我們的研究確定了五個建議，這些建議將提高基于ML的評估方法的價值。

• 建議1：在受控演習中驗證SML方法。本報告所描述的方法是特意設計的，以使評估小組盡可能容易復制，而且該方法的設計依靠的是既免費又已被批準在許多軍事網絡上使用的工具。然而，盡管我們已經用實際作戰測試了我們的方法，但我們并沒有試圖在實時或與軍事分析員團隊一起做這件事。因此，我們建議利用實戰演習，但在受控條件下驗證各項要求--如任務前培訓、人員配置、分析工具的可用性和必要的數據訪問。

• 建議2：探索如何利用無監督的ML為作戰評估提供信息。無監督的ML可以提供一種工具，用于發現戰役活動和這些活動的行動目標之間的未預期模式。經過評估小組的審查，這些信息可以為指揮官提供一個寶貴的工具，用來探索未預料到的模式。考慮到我們的任務是探索如何利用ML將現有數據用于評估，我們沒有詳細研究將無監督ML納入評估的實用性或價值。

• 建議3：對作戰報告實施適度的標準化。SITREP和其他作戰報告往往是關于伙伴部隊活動和能力的唯一最佳歷史數據來源，而且這種報告還可以提供關于美國部隊活動的詳細歷史記錄。這些特點使作戰報告成為評估小組潛在的有力工具--特別是如果有ML（或類似的）工具可以快速提取與評估有關的信息--但這種報告在質量和細節上并不一致。我們建議對這種作戰報告進行適度的標準化。要求（簡單地）戰術部門持續討論其伙伴部隊的活動和能力。

• 建議4：改善歷史情報和作戰報告的歸檔、發現和提取。獲取和提取本報告所述方法所需的相關情報和作戰報告在現有系統中并不容易。對于情報報告，我們建議在現有系統中增加快速提取縱向數據（如三個月或更長時間的數據）的能力，以滿足一組特定的搜索參數（如地理、布爾邏輯），其中包括報告全文和一些關于數據的基本描述性信息（日期、來源等）。對于業務報告，我們建議業務層面的總部確保所有下屬總部的SITREPs被系統地歸檔。

• 建議5：擴大專業軍事教育中要求的具體評估討論。盡管承認評估對軍事行動的重要性，但在向聯合部隊提供的與評估有關的教育和培訓方面存在重大差距。因此，評估小組往往難以提供指導有效決策所需的信息，而作戰級總部的其他工作人員往往缺乏經驗。

引言

未來同等力量競爭者之間的軍事行動將以多域作戰（MDO）方法為特征，其特點是空中、海上、陸地、網絡空間和太空的綜合和并行使用。在整個軍事行動范圍內，從低節奏的維和任務和安全部隊援助到高強度、高節奏的作戰行動，軍方將利用所有的作戰領域，特別是太空領域。隨著作戰速度和節奏的加快，太空領域對于現代軍事活動變得至關重要，并使得指揮控制 (C2) 和戰術層面的決策時間周期縮短。

此外，鑒于民間社會行動者對公共領域開源信息的訪問加速和擴大，目前的軍事活動受到了更嚴格的審查。這樣做的一個后果是更加需要更快速更準確的情報來為軍事行動中的決策提供信息。不斷擴大來源和信息已成為決策的方式和手段，空間在軍事規劃和行動的演變中占據中心地位，而這一演變涉及到軍事人員要經常執行的一系列任務。

太空領域是當今確保持續的跨境情報和態勢感知并促進重要通信的唯一途徑。這一現實需要更加關注空間資產的安全性和未來空間應用的能力規劃。就目前而言，太空領域仍然沒有得到足夠的全球戰略關注。然而，軍方對太空的利用不僅會在未來幾年保留在國防組織和軍事能力規劃者的議程上，而且會變得越來越重要。

地球、太空的地緣政治和不斷擴大的威脅范圍

可以說，早在二戰期間，當德國向英國發射帶有彈道軌道的 V2 火箭時，就在戰爭中見證了太空的使用。在更近的時代，空間領域發揮關鍵作用的第一次軍事行動發生在1991年的第一次海灣戰爭期間。如果沒有使用由衛星支持的全球定位系統，為武器提供精確的導航和目標，并對沖突地區進行天基觀測以了解情況，美國及其聯盟伙伴可能不會在沙漠風暴行動中取得同樣的結果。

自第一次海灣戰爭結束以來，西方軍隊逐漸擴大其在太空領域的使用和嘗試，以此作為引入作戰優勢的一種方式。然而，這種對太空領域日益增長的依賴也為軍事行動創造并擴大了新類型的弱點，而對手越來越有能力利用這些弱點。在這種新出現的背景下，軍隊開始重新關注他們對空間的使用，以規劃和發展與新威脅和戰略弱點相關的空間能力，這一點至關重要。

這是一個需要應對的挑戰，因為很少有人會懷疑大國競爭又回到了全球舞臺上。隨著全球動態的變化，美國一直在重新平衡其全球態勢，將重心轉向亞洲。美國對中東的能源依賴度下降，也引發了關于其長期區域作用的討論。對歐洲來說，未來來自其東部和南部邊界的任何動蕩和不穩定都可能導致難民和流離失所者帶來前所未有的挑戰。在管理這種風險的安全影響方面，歐洲軍隊很可能面臨一個新的現實，即不能把對美國空間資產的依賴或可用性視為理所當然。

太空戰保障(SOA)

與此同時，歐洲自身對戰略自主和主權的決心可能會增強，并延伸到其未來的太空戰略。地緣政治因素和較低的進入壁壘可能會繼續引入新的參與者，追求空間的戰略和戰術使用，開發作戰衛星和地面基礎設施。雖然太空不能分為民用和軍用太空，但“軍事太空”領域將以美國、俄羅斯和中國的傳統大國為特色，但也會看到歐盟（EU）、印度、阿聯酋等其他國家加入。

隨著太空參與者數量的增加，使用和依賴太空進行軍事行動的風險正在迅速增加。空間擁堵是太空中的一個嚴重威脅，尤其是在低地球軌道（LEO）——在地球上空跨越 400-1500 公里的高度——衛星有被摧毀的風險。 LEO 不僅面臨軍事用戶飽和，而且越來越多的商業運營商生產和發射大量小型衛星，以服務于快速發展的商業航天工業。

日益增長的空間擁堵風險是真實存在的——自從2009年2月銥-33與Kosmos 2251的碰撞被廣泛研究以來，在2021年3月，云海1-02與1996年9月發射的俄羅斯天頂2號火箭的碎片的碰撞，加強了衛星作戰的風險。這些最近的碰撞很可能是意外，但最近觀察到衛星對其他衛星的近距離機動，這種近距離接觸可能是攻擊性意圖的結果，旨在使衛星不可靠、不值得信賴甚至完全無法使用。

通過光通信、密碼學、跳頻或精確無線電傳輸來保護數據和信息流將需要作為一個至關重要的能力設計參數。

最近觀察到的近距離接觸和行動似乎沒有造成任何明顯的損害，但這些事件已引發太空軍事行動者重新考慮他們的姿態并考慮加強對其資產的保護機制——包括可能通過武器化。 2019 年 12 月，北約明確承認太空是軍事作戰領域。眾所周知，反衛星（ASAT）武器已被廣泛試驗，并可能更容易被開發，作為將威懾和拒絕的邏輯引入空間領域的一種方式，以對付可能尋求利用傳統空間系統漏洞的對手。

這種軌跡會產生重大影響，因為這種發展會在最低水平上產生意想不到的后果和次要影響，僅僅是通過空間碎片散布到大片空間的風險。太空中的對手還將尋求瞄準衛星與支持地面基礎設施或指揮中心之間的關鍵通信中繼。技術欠發達的對手可以攻擊或破壞支持太空作戰的地面基礎設施，例如通過簡單地拒絕物理訪問、切斷電源線甚至物理攻擊和破壞。

太空中不斷擴大的威脅范圍并非包羅萬象——目前，這些威脅主要與 LEO 中的太空資產有關。在這里，軍事規劃人員可以提供一系列針對 LEO 環境的防御性反應——例如，強化支持和啟用地面基礎設施、地對空（反之亦然）通信渠道以及天基資產本身。此外，軍事規劃人員將需要創造新的方法和手段來提高太空態勢感知、太空交通管理、太空機動性、響應能力和有效載荷適應性，以及至關重要的國際合作和成就，以建立基于規則的太空秩序。

地面、通信和衛星強化

對手瞄準支持軍事作戰的太空能力的最簡單方法是專注于地面支持和使能基礎設施。幸運的是，這些太空能力要素是最容易防御的，必要時可以維修或更換。雖然這在減少軍事太空作戰的弱點方面可能最初看起來不太復雜且成本較低，但重要的是不要讓未來太空力量和能力規劃的這一要素脫離戰略設計和規劃過程。

GEO, MEO和LEO衛星

太空中不斷擴大的威脅范圍并非包羅萬象——目前，這些威脅主要與 LEO 中的太空資產有關。

隨著信息空間遇到太空，引入了雙重漏洞，特別是對于軍事通信。地面和天基資產之間的指揮與控制 (C2) 和信息通道對欺騙、干擾、阻塞和其他形式的干預高度敏感。通過光通信、密碼學、跳頻或精確無線電傳輸來保護數據和信息流將需要作為重要的能力設計參數。

衛星本身也越來越有可能成為攻擊性機動和作戰的對象，從而使其變得不那么有用甚至無用。太空中的軍事行動者必須開始考慮并解決如何保護天基資產免受物理攻擊、暴露于高能輻射、電磁篡改和一系列來自地球的新威脅。需要開發和實施用于檢測篡改和增強防御和適當對策的特殊防護層、傳感器。

改善空間態勢感知 (SSA)、空間交通管理和機動性

SSA為空間領域提供了精確的實時圖像，并使洞察意外或不尋常的事件成為可能。有了SSA，衛星運營商可以更好地監測和控制其資產接近潛在威脅和碰撞風險，特別是適用于低軌道空間碎片導航。必要的傳感器配置和數據處理技術將能夠對可能的衛星安全入侵提供早期預警。在新出現的情況下，由于準確的歸因成為可能，進攻性演習和行動的可否認性將不再是問題，從邏輯上講，可以實施更有力的威懾模式。

通過更準確地了解空間和鄰近度計算，可以更及時地確定要考慮和采取的適當行動，并有效地開發空間交通管理系統。改進的 SSA 將導致減少衛星安全風險，反過來這將減少規避機動的傾向，同時提供更安全的方式來實現和保持太空中的安全導航和機動性。通過啟用空間交通管理，將增強天基系統的安全性，延長衛星壽命，并支持更好地規劃更換、升級和新插入。

改進的SSA將導致減少衛星的安全泡，因為它是構成的，反過來，這將減少規避機動的傾向，同時提供更安全的方式來實現和保持空間的安全導航和流動性。通過實現空間交通管理，天基系統的安全性將得到加強，延長衛星的壽命，并支持更好地規劃替換、升級。

增強衛星的機動性是增強其防護能力和生存能力的一項勢在必行的防御措施。機動性的好處同樣適用于地面單元，機動性加強了保護，但需要解決一系列更復雜的挑戰，如燃料、駐扎時間和戰術、技術和程序（TTP）。

設計、響應能力和有效載荷適應性

如果由于對手的進攻行動或自然環境甚至意外而丟失??衛星，關鍵是要在盡可能短的時間內用同類或改進的系統取代任何失去的能力。事實上，衛星的未來在于微型或納米衛星，與傳統空間系統相比，這些衛星的建造和發射成本更低。當出現對新功能和要求的需求時，新的空間技術將創造新的方式來以更具響應性的方式提供這些功能。設計、制造、測試、程序和發射方面的響應能力需要成為空間能力規劃的關鍵標準，并且需要與工業和知識合作伙伴密切和持續的合作來支持。

在新衛星和空間系統的設計中，可能需要擴展新應用的開發，以便更快、更經濟地建造和發射衛星。通過開發計劃實施新的和不斷發展的需求是不合理的，軍隊必須更好地推動這些需求走向未來的迭代。對空間開發計劃的不斷變化和修改會增加巨大的成本和時間延遲。相反，重點必須放在使衛星更加模塊化或適應性更強，以便可以在不增加成本或復雜性的情況下修改其功能。如果將高度模塊化和適應性構建到當前正在開發的這一代衛星中，它們的可用性和壽命將大大提高。

地緣政治因素和較低的進入壁壘可能會繼續引入新的參與者，追求空間的戰略和戰術使用，運營衛星和開發基于地面的使能基礎設施。

國際合作和基于規則的太空秩序

對于較小規模的軍隊，特別是在共同安全保護下合作的軍隊，通過職責和能力分工來分擔負擔具有戰略意義。資產和能力的集中和共享使用將是發展太空能力的一個關鍵特征，這將依賴于國際合作的成果。在缺乏行為規則的情況下，有關空間利用的國際合作還需要解決目前存在于空間中的任何行為者的廣泛自由。到目前為止，擁有先進太空能力的國家數量有限，似乎一直不愿在彼此之間建立更具體的框架和制定長期規則，以避免妨礙未來的戰略可能性。然而，隨著低地球軌道越來越擁擠，太空中新的軍事行動者的出現以及它作為一個有爭議的作戰領域的演變，在沒有最低限度的規則和可接受的風險的情況下，不應再進入和利用太空。

結論

日益擴大的威脅范圍——本質上越來越多地跨域——以及鑒于產生或可用的數據大量增加而需要加速軍事決策，這加劇了作戰人員未來面臨的挑戰。混合戰爭和軍事競爭將需要能夠為軍事規劃者和作戰人員提供預警、卓越的態勢感知和迅速決策的系統。在保證完整性的情況下快速訪問信息對于戰略成功至關重要。在所有這些戰略要務中，太空領域將發揮至關重要的作用。

進入太空領域本身就有足夠的挑戰，但在太空軍事用途的背景下，必須考慮更多。盡管如此，對太空領域的依賴和使用是不可避免的，其能力規劃必須考慮，以提供產生新的戰略和作戰優勢的技術解決方案，并通過推進國際合作來不引人注目地使用太空。不過，最終，軍方不應忘記如何就失去關鍵太空基礎設施的使用權進行談判。在人們認為進入太空是理所當然的時代，地圖和指南針閱讀、野外定向、導航和無通信操作等軍事藝術可能需要保留更長時間。

作者介紹

荷蘭皇家空軍中校（退休）帕特里克·博爾德（Patrick Bolder）專門研究規劃、政策和戰略思維。他曾被借調到海牙戰略研究中心 (HCSS)，在那里他從事武裝部隊和國防部委托的項目。他在無人系統、人工智能和太空領域的軍事方面發表了多篇著作。他在無人和空間系統的軍事應用方面具備深厚的知識能力。

展望 2040 年，預計全球創新和技術格局將發生重大變化，推動戰爭性質以及戰場參與者所采用的能力、概念和理論的變化。因此，有必要了解這種技術變革并探索其對未來戰場的潛在影響和影響，以制定盡可能面向未來的政策和投資決策。

本研究評估了與新興技術相關的風險、挑戰和機遇，這些新技術最有可能塑造到 2040 年的未來戰場，本研究提出了對單個技術的考慮以及對各個領域的交叉分析所產生的影響。它們與更廣泛的政治、社會、經濟和環境趨勢的相互作用。為此，該研究強調了歐盟機構和成員國需要以連貫和協調的方式開展廣泛的能力發展計劃，確保發展靈活的監管和組織環境，并指導對最相關技術的投資在歐洲范圍內。

1、引言

1.1 研究背景

未來幾十年預計將是一個過渡時期，其特點可能是國家行為者內部和國家之間的不穩定。世界很可能需要應對以下影響：氣候變化、創新和技術變革步伐加快、人口快速增長、資源日益稀缺和全球權力轉移。這種趨勢還可能推動戰爭性質以及國防組織、盟國和對手使用的技術發生重大變化。

了解技術變革并預測其對未來戰場的潛在影響和塑造對于制定有助于對軍備、軍事行動、戰時準備和國防預算優先事項進行適當修改的政策和投資決策至關重要。因此，重要的是要了解哪些技術領域可能會導致未來戰場的深刻變化，以及這些影響如何實現。這種理解將為決策提供信息，并在資源有限和優先事項相互競爭的情況下盡可能地提高投資回報。

1.2 研究的范圍和目的

在此背景下，歐洲議會科學與技術未來小組 (STOA) 于 2020 年 8 月委托蘭德歐洲開展一項關于“塑造 2040 年戰場的創新技術”的研究（參考：EPRS/STOA/SER/20/017）。

本研究的目標是：

1.分析與可能塑造 2040 年戰場的創新技術相關的風險和挑戰，特別是在設計和調試新型武器以及戰場上的人機交互（包括部署混合成分）；

2.開展若干案例研究，以評估與歐洲議會安全與國防 (SEDE) 小組委員會特別相關的不同技術對未來戰爭的可能影響；

3.描述與新興國防技術相關的定義、影響、風險和挑戰，以評估其在建立歐盟彈性和戰略自主性方面的應用前景；

4.制定并提出政策方案供 SEDE 小組委員會考慮

為實現這些研究目標，蘭德歐洲制定了一組研究問題 (RQ)，這些問題通過研究交付得到解決，如表 1.1 所示。

表1.1 -研究問題

為了解決這些 RQ，研究團隊在四個技術工作包 (WP) 中開展了一系列活動：

? WP1 – 范圍界定和框架，旨在通過評估現有文獻來描述研究背景??，并確定研究范圍、目標和方法研究;

? WP2 – 確定和選擇在范圍界定和框架活動中進一步擴展的技術，以了解新興技術如何塑造未來戰場，同時確定最有望在 2040 年時間框架內這樣做的新興技術 (RQ1) ;

? WP3 – 描述和比較技術的重點是更深入地了解與最有望塑造 2040 年戰場的新興技術（在 WP2 中確定）相關的機遇和挑戰，并提供對此類影響的比較評估（ RQ 2 和 3)；

? WP4 – 影響和報告旨在確定歐盟及其成員國在 2040 年戰場（RQ4）上與新興技術相關的挑戰和機遇所產生的關鍵政策影響。

1.3 方法和局限性

1.3.1 本研究采用的研究方法和方法

為了回答表 1.1 中提出的 RQ 并滿足研究要求，蘭德歐洲采用了結構化的混合方法研究方法，如圖 1.1 所示。附件 B 對研究方法進行了更深入的解釋。

圖1.1 -項目任務概述，基礎活動，以及結果產出和可交付成果

在研究的初始階段，研究小組開展了一系列活動來描述新興技術可能塑造 2040 年戰場的背景。這包括審查構成未來戰略環境和不斷演變的歐盟監管和政策環境的經濟、社會、政治、環境和技術趨勢。本范圍審查的結果載于本報告的第 2 章。研究團隊還與 STOA 合作，以建立對研究背景的全面了解，并完善研究的范圍、方法和時間表。

在最初的范圍界定活動的基礎上，研究團隊將自上而下的應用驅動和自下而上的技術驅動數據收集相結合，編制了一份可能對歐洲國防和未來產生最大潛在影響的潛在技術集群的長名單戰場。這利用了以下方法和數據收集工具：

? 文獻審查——以應用程序驅動的方式審查關于新興技術的公開可用的開源學術和灰色文獻（例如政府報告和國防新聞媒體），主要關注應用的新興技術在未來 20 年的國防和安全背景下。

? 地平線掃描——審查蘭德歐洲未來與前瞻研究中心 (CFFS)1 科學與技術 (S&T) 地平線掃描數據庫，以通過技術驅動的方法識別、理解和優先考慮關鍵的新興技術發展。蘭德歐洲地平線掃描數據庫是通過收集和分析廣泛的不同來源而開發的，以確定在研究中要考慮的一系列新興技術。

在范圍界定活動、視野掃描和文獻回顧的基礎上，研究小組綜合了所有捕獲的數據，并將審查來源中評估的技術分類為可能在 11 個技術集群中塑造未來戰場。其中六個技術集群隨后被在內部分析和與STOA協商的基礎上，入圍進一步深入審查和比較分析。該咨詢考慮了兩個選擇標準，即采用的可能性和技術集群在 2040 年時間范圍內在戰場環境中的預期影響程度。 圖 1.2 顯示了技術選擇過程。

圖1.2 -技術列表和選定的技術集群

為了進一步描述相關技術趨勢的性質和所選技術集群的影響，研究團隊通過有針對性的文獻回顧以及專家和利益相關者訪談對每個技術集群進行了深入分析。 4 這有助于建立深入了解1) 每個技術集群的相關趨勢和潛在影響，包括相關技術進步和未來趨勢； 2）該技術對未來戰場的潛在影響、歐洲國防的機遇和挑戰； 3) 未來采用的任何相關促成因素和障礙。本報告第 3 章介紹了該分析的結果。

為了對技術集群的各種影響進行比較評估，研究團隊使用蘭德開發的系統技術偵察、評估和采用方法（STREAM）舉辦了一次專家和利益相關者研討會，本報告附件 B 對此進行了進一步說明。 5 通過 STREAM 方法，研討會收集了專家和利益相關者對選定技術集群的潛在影響和未來采用的觀點。這包括一系列定量評分評估：1）技術集群對歐盟成員國軍事能力的潛在影響； 2）歐盟實現共同安全與國防政策（CSDP）目標的能力； 3) 未來戰場動態的整體性質。

參與者還被要求考慮潛在的技術、組織、商業、監管和其他實施障礙的相關性，這些障礙可能會影響歐盟成員國以及潛在的國家和非國家對手采用技術集群的規模或速度。本報告第 4 章對比較分析的結果進行了高級概述，并進一步詳細介紹了附件 C 中的定量結果。

為了驗證新興技術對歐洲國防的影響并提供進一步的詳細信息，并確定相關的政策選擇，蘭德歐洲專家舉行了兩次內部研討會。研討會旨在分析在研究活動過程中收集的數據并產生跨領域見解，并確定未來工作和干預的可能領域。

1.3.2 局限

與本研究中提出的活動和發現有關的一些警告、限制和假設應予以考慮：

? 有針對性地關注技術集群的非詳盡列表。雖然該研究旨在識別和描述新興技術對歐洲國防和整個未來戰場的潛在影響，但它側重于六個技術集群的候選名單。這些技術集群在現有文獻中以及通過與 STOA 的協商被確定為對 2040 年之前的未來歐洲國防環境具有最大的潛在影響。雖然有限的時間框架和資源限制需要對選定數量的研究采取集中的方法技術集群，人們認識到其他現有或迄今為止不發達的技術也可能在這方面產生重大影響。第 3.3 節概述了其中一些技術趨勢。

? 技術集群的異質性。研討會討論以及與專家和利益相關者的訪談強調了研究中考慮的技術集群的顯著廣度和異質性。接受咨詢的專家指出，在一定程度上，這對以足夠的細微差別產生對未來趨勢和潛在影響的洞察力提出了挑戰。在為深入技術評估提供信息的有針對性的文獻綜述和專家訪談提供了相關數據的情況下，每個技術集群內不同技術之間的潛在差異在本報告中突出顯示。

? STREAM 研討會定量見解的穩健性。 STREAM 專家研討會聚集了有限的專家，共有 14 名參與者，不包括研究團隊。因此，應該在研究和報告的背景下產生和討論的更廣泛的定性見解的背景下審查和理解源自該活動的定量見解。此外，解釋調查結果時應考慮參與者的專業知識和經驗，在這種情況下，主要包括新興技術在安全和國防方面的戰略影響。

? 文獻回顧和咨詢活動。認識到關于新技術和新興技術潛在影響的現有研究基礎的廣泛性，并且由于項目的時間框架和資源限制，該研究借鑒了選定數量的文獻來源的見解。研究團隊通過優先考慮最新的資源并將文獻綜述結果與利益相關者參與活動的見解進行三角剖分，解決了因只能與有限數量的資源互動而產生的挑戰。

? 未來的不確定性。本研究的目的是確定到 2040 年新興技術對戰場的潛在影響的未來趨勢。鑒于技術變革的步伐以及圍繞新技術的未來使用和性能以及戰場動態的內在不確定性程度，分析本研究中提出的發現不應被解釋為對特定未來進展和情景的預測。相反，他們應該提供對主要趨勢、機遇和挑戰的洞察，讓相關利益相關者能夠駕馭和管理技術變革的復雜性和不確定性，并設計相關的靈活、前瞻性政策和投資策略。

1.4 本報告的結構

除了這個介紹性章節之外，本文件還包括三個附加章節：

? 第 2 章——不斷演變的政策背景和未來戰略環境——介紹了預計將塑造未來戰場的趨勢和驅動因素，以及有關歐洲國防和技術創新。

? 第 3 章——塑造 2040 年戰場的新技術和新興技術的概述和評估——深入概述了研究中考慮的選定技術集群，包括相關的新興和潛在的未來技術趨勢，以及歐洲可能面臨的機遇和挑戰防御源于這些。

? 第 4 章——歐盟的調查結果、影響和政策選擇——介紹了從跨領域結果分析中得出的主要研究結果，并制定了供歐盟利益相關者和機構考慮的政策選擇。

核心報告附有完整的參考書目和五個技術附件：

? 附件A 基于主要報告第 2 章的見解，深入討論了歐盟國防和新興技術的政策和監管格局。

? 附件B 提供了研究方法和研究方法的詳細概述。

? 附件C 詳細概述了 STREAM 研討會產生的定量發現和見解，補充了報告第 4 章中包含的高級摘要。

? 附件D 提供了研究過程中用于訪談和研討會活動的專家和利益相關者參與材料的副本。

? 附件E 提供了通過研究的視野掃描練習確定的完整技術長名單。

內容概述

蘭德歐洲公司研究提出，塑造2040年戰場的6個關鍵技術群分別是：人工智能、機器學習和大數據，先進機器人技術與自主系統，生物技術，可產生新效應的技術，衛星和太空裝備技術，人機交互。

1、人工智能、機器學習和大數據

（1）定義

能夠執行高級計算，以分析和解釋大量數據的軟件技術

（2）未來趨勢

? 人工智能和機器學習系統的成熟度，及其處理模糊復雜情況和不對稱信息的能力將會提高

? 數據科學不斷進步（例如，無監督“深度學習”系統），從非結構化或陌生數據中進行學習的能力將會提高

? 共有及私營機構中人工智能、機器學習和大數據的應用不斷擴大

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 通過信息控制和數據訪問管理獲得戰略優勢

? 戰場決策速度的提高，改善了作戰系統的隱身能力和快速分析能力

? 攻擊溯源方面的挑戰增加（例如，基于人工智能的網絡攻擊）

2、先進機器人技術與自主系統

（1）定義

構成或實現先進無人系統的技術，包括在無人監督或控制下操作的技術

（2）未來趨勢

? 動力、精確起降、遙控與自主系統導航方面不斷進步

? 遙控與自主系統的功能進一步擴大，特別是情報、監視和偵察方面

? 互操作性和集群控制方面的進步

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 快速響應、擴大范圍和覆蓋面、提高任務靈活性、精確打擊并降低附加傷害

? 保障戰場士兵的生命安全，增加對不斷升級的動態的激勵

? 低成本現貨系統向非國家和混合型對手擴散的風險

3、生物技術

（1）定義

利用生物系統或生物科學創新，開發具有先進特性和性能水平的系統相關技術

（2）未來趨勢

? 新型生物系統的生產，例如基因工程細菌

? 開發有針對性的生物技術，包括用于醫療、認知和體能增強的技術

? 生物科學與人工智能、機器人和增材制造的交叉融合

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 通過“內在”增強、外部技術（如外骨骼）和先進醫療，增強士兵能力

? 生物技術與作戰機器人、自主系統、傳感器和電子設備的融合（仿生學）

? 通過生物病原體武器和新型載體，提高了生物威脅水平

4、可產生新效應的技術

（1）定義

增強動能和非動能效應，或以新形式進行常規打擊的武器及子系統等技術

（2）未來趨勢

? 高超聲速、定向能武器、電子戰能力和聲波/聲武器的進步

? 提高速度、射程、生存能力和精確度

? 熱控制和電源管理的發展

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 防御能力多樣化

? 提供新的效應，促進多域作戰，縮短戰場上的時間和物理距離

? 潛在的軍備競賽升級，高超聲速和其他能力的擴散

? 核門檻的潛在模糊，對危機穩定性提出了挑戰

5、衛星和太空裝備技術

（1）定義

能夠進入太空，或輔助地面或空間作戰的太空技術

（2）未來趨勢

? 空間發射技術、空間傳感器和衛星技術的不斷進步

? 降低發射成本，包括通過可重復使用的發射系統和單級入軌系統降低成本

?太空日益表現出“對抗性、擁擠性和競爭性”的特征

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 分散空間精確打擊和網絡中心戰的驅動力

? 越來越多地依賴天基系統來實現連接、情報、監視和偵察和導航，導致天基和地面基礎設施受到攻擊時更容易受到嚴重破壞

6、人機交互

（1）定義

促進人機交互或人機編組的技術，包括信息傳輸

（2）未來趨勢

? 人機編組技術的民用和軍事應用不斷拓展

? 腦-機、腦-腦通信和數據傳輸技術、交互式任務學習和人機界面的應用，以實現復雜的現實場景導航

（3）對未來戰場的關鍵影響

? 人機界面將成為未來戰場人控制自主系統的關鍵因素

? 未來戰場上可能出現人機界面故障和意外后果

? 人機界面漏洞可能被對手利用，為指控帶來風險

除了上述6個技術群外，報告還提出了其他有望塑造未來戰場的技術群。這些技術的應用時間較晚、應用的不確定性較高。主要包括：先進的能源和電力系統、新型和先進材料及制造、量子技術、計算/數據存儲和電信、傳感器和雷達技術。

在決定是否減輕或接受網絡攻擊對武器系統的風險時，最重要的考慮因素是它如何影響作戰任務——也稱為任務影響。然而，對整個空軍的每個系統和所有任務進行全面評估是不切實際的，因為每個系統都很復雜，有大量潛在的漏洞需要檢查，每個漏洞都有自己復雜的威脅環境。

進入網絡任務線程分析框架。為了分析任務影響，作者提出了這種旨在同時實現幾個目標的新方法：足夠全面，可以在美國空軍的每個任務的規模上執行，但信息量足以指導決定接受或接受減輕特定風險。此外，該方法非常簡單，可以在不超過幾個月的時間內執行，并且可以根據需要進行更新。

該框架遵循自上而下的方法，從捕獲所有關鍵任務元素的整個任務的“線程”（映射）開始，然后是支持其執行的系統。雖然作者并未將網絡安全風險評估問題簡化為交鑰匙解決方案，但他們提出了有用的方法來分類與任務成功最相關的領域，同時將對漏洞和威脅的詳細調查限制在最關鍵的領域。他們的框架旨在大規模完成，適用于各種場景，并明確其工作方式。

00 報告研究的問題

• 評估整個空軍的任務影響或網絡安全風險有哪些挑戰？
• 網絡攻擊的風險與其他任務風險有何不同？
• 從任務影響的角度來看，網絡問題的哪些方面提出了必須解決的獨特挑戰？

01 主要發現

1.1 在合理的資源支出下分析大規模的任務影響是一個主要的挑戰

• 即使是狹義的任務也需要大量的系統，而且每個系統都可能相當復雜。
• 在美國空軍的每項任務中增加一項任務的復雜性，要評估的系統數量變得不可行。

1.2 隨著新系統的引入、舊系統的修改以及戰術、技術和程序的發展，執行任務的方式發生了變化

• 對系統的更改會導致系統漏洞的更改，同時威脅也會演變。
• 隨著任務、漏洞和威脅的變化，必須重新檢查風險評估。

1.3 網絡空間的特點之一是冗余無效

• 冗余并不能提供抵御網絡攻擊的穩健性。
• 冗余組件具有共同的網絡攻擊漏洞。

1.4 失去指揮和控制可能會在沒有任何系統或組件故障的情況下損害任務

• 對手操縱指揮和控制的脆弱性是另一種特殊的網絡效應。
• 這種類型的網絡效應通常不會在系統工程中用于安全的技術中捕獲。

1.5 當決策者不了解分析的工作原理時，他們通常會恢復直覺和判斷

• 分析工具越不透明，就越被視為“黑匣子”，越不可信。
• 這種反應提出了透明的動機，以便可以信任該方法來指導決策。

02 建議

• 要大規模執行任務影響評估并節省工作量，請使用系統工程熟悉的方法和可用于分類的任務關鍵性標準組合。

• 定義任務時，不要包含任何系統。在分析的后期介紹特定系統的作用。

• 將隨著時間推移相對穩定的工作與需要在系統生命周期中更新的分析分開。

• 盡可能使用現有的和經過驗證的技術以保持透明，以便決策者了解分析的工作原理及其局限性，并信任它來指導決策。

• 應用網絡分離的概念來解決冗余問題。

• 在任務和系統級別合并功能流程圖，以解決對手指揮和控制分析問題。

• 為了全面驗證和驗證網絡任務線程分析框架，空軍應該在各種不同的任務中應用和測試它。

03 報告目錄

第一章

評估武器系統網絡安全風險的一些注意事項

第二章

評估任務影響的原型框架

第三章

框架的討論