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人工智能（AI）正在迅速改變社會的各個領域，軍事領域也不例外。隨著全球武裝部隊尋求保持技術優勢，人工智能已成為投資和發展的關鍵領域。本文探討了人工智能在不同軍種的多方面應用，研究了人工智能增強的特定武器系統，并分析了與軍事人工智能相關的優勢、劣勢和挑戰。此外，我們還將展望未來趨勢，討論在人工智能驅動的戰爭時代降低風險和維護全球安全的戰略。

人工智能在各軍種的應用

1.陸軍： 陸軍正在利用人工智能提高戰場意識、后勤保障和戰斗力。一些關鍵應用包括

a) 自主地面車輛： 人工智能驅動的無人地面車輛（UGV）可以執行偵察、運輸補給，甚至可以在極少人為干預的情況下參與作戰行動。

b) 預測性維護： 機器學習算法分析車輛和設備的傳感器數據，預測維護需求，從而減少停機時間，提高戰備狀態。

c) 優化士兵表現： 人工智能系統監控士兵的生理數據，優化訓練方案，提高戰斗表現。

2.海軍： 海軍部隊正在利用人工智能改善海上行動、水下作戰和艦隊管理：

a) 自主艦艇和潛艇： 人工智能使無人水面艦艇和水下艦艇能夠進行巡邏、收集情報，并有可能參與戰斗。

b) 反潛戰： 人工智能算法可以處理聲納數據，比人類操作員更有效地探測和跟蹤敵方潛艇。

c) 艦隊管理和后勤： 人工智能優化海軍后勤，預測維護需求，管理海上艦隊的供應鏈。

3.空軍： 人工智能正在徹底改變空戰、偵察和航空航天行動：

a) 自主無人機： 人工智能控制的無人機（UAV）可以執行偵察、攻擊目標，甚至可以成群行動。

b) 飛行員輔助系統： 人工智能副駕駛協助人類飛行員執行復雜任務，并有可能在緊急情況下接管任務。

c) 空中交通管制： 人工智能系統有助于管理日益擁擠的空域，既可用于軍事，也可用于民用。

4.太空部隊：隨著太空成為日益重要的軍事領域，人工智能正發揮著至關重要的作用：

a) 衛星管理：人工智能算法可優化衛星軌道、管理星座并預測與空間碎片的潛在碰撞。

b) 空間態勢感知： 機器學習增強了對在軌物體的跟蹤和識別，提高了空間領域的感知能力。

c) 自主太空飛行器： 人工智能驅動的航天器有可能在太空中開展維護、加油甚至進攻行動。

5.網絡指揮： 在網絡戰領域，人工智能正成為不可或缺的工具：

a）網絡防御： 人工智能系統可實時檢測和應對網絡威脅，保護軍事網絡免受攻擊。

b) 進攻性網絡行動： 人工智能可用于識別敵方系統的漏洞并自動發動網絡攻擊。

c) 信息戰： 機器學習算法可分析和生成心理戰和影響力活動的內容。

人工智能增強型武器系統

1.自主武器系統（AWS）： 這些武器也被稱為 "殺手機器人"，可以在不需要人工控制的情況下選擇并攻擊目標。例子包括

2.導彈防御系統： 人工智能提高了攔截來襲導彈的速度和準確性：

3.電子戰系統： 人工智能提高了干擾、欺騙和電子防護能力：

4.預測性維護系統： 人工智能可優化設備準備狀態，降低維護成本：

軍事人工智能的優勢

1.增強決策能力： 人工智能可以處理大量數據，并向指揮官提供快速、數據驅動的建議。

2.提高態勢感知能力： 人工智能驅動的傳感器和分析工具可提供更全面、更準確的戰場圖像。

3.降低人類風險： 自主系統可以執行危險任務，從而挽救士兵的生命。

4.提高效率： 人工智能可優化后勤、維護和資源分配，降低成本，提高作戰效率。

5.更快的反應時間： 人工智能增強型系統能比人類操作員更快地對威脅做出反應，可能在戰斗中提供關鍵優勢。

6.全天候運行： 與人類操作員不同，人工智能系統可以不疲勞地持續運行，保持警惕。

劣勢與挑戰

1.道德問題： 使用自主武器會引發有關人類決策在戰爭中的作用的重大道德問題。

2.可靠性和不可預測性： 人工智能系統在復雜的真實世界場景中可能會出現不可預測的行為，從而可能導致意想不到的后果。

3.易受黑客攻擊和欺騙： 由人工智能驅動的系統可能會被對手破壞，從而有可能將武器轉向操作者。

4.數據依賴性： 人工智能系統需要大量高質量的數據才能有效運作，而在作戰情況下，這些數據可能并不總是可用的。

5.缺乏人類判斷力： 人工智能可能難以應對需要換位思考、文化理解或復雜道德考量的細微決策。

6.升級風險： 人工智能戰爭的速度和效率可能會導致沖突迅速升級，潛在地增加大規模戰爭的風險。

7.擴散問題： 隨著人工智能技術越來越容易獲得，它有可能落入非國家行為者或流氓國家之手。

8.法律模糊性： 自主武器系統的使用會產生復雜的法律問題，涉及責任和遵守國際法。

軍事人工智能的未來趨勢

1.增強自主性： 未來的人工智能系統可能會擁有更強的決策能力，在運行過程中可能只需極少的人工監督。

2.人機協同： 先進的人工智能將與人類士兵并肩作戰，增強他們的能力和決策過程。

3.蜂群智能： 大批自主無人機或機器人將協調行動，以實現復雜的目標。

4.量子人工智能：量子計算與人工智能的結合將帶來前所未有的處理能力和解決問題的能力。

5.人工智能驅動的高超音速武器： 人工智能可能使高超音速導彈的研發更加精確、機動性更強。

6.認知電子戰： 人工智能將增強電子戰能力，使系統能夠實時適應和對抗敵方戰術。

7.地緣政治事件預測分析： 人工智能可用于預測潛在沖突，為戰略決策提供依據。

維護全球安全的戰略

1.國際法規和條約： 制定全面的國際協議來規范軍事人工智能的發展和使用至關重要。這可包括

a) 為自主武器系統制定明確的定義和類別。

b) 對武器系統所允許的自主水平設定限制。

c) 建立核查和合規機制，確保法規得到遵守。

2.倫理準則和人為控制： 實施強有力的倫理框架并保持人類對人工智能系統的有效控制至關重要：

a) 為軍用人工智能的設計和使用制定明確的道德準則。

b) 確保人類始終 "參與 "關鍵決策，尤其是涉及使用致命武力的決策。

c) 在自主系統中實施故障安全機制和人類控制能力。

3.透明度和建立信任措施： 促進各國在軍事人工智能發展方面的開放和信任：

a) 鼓勵分享有關人工智能能力和局限性的信息。

b) 建立有關軍事人工智能問題的國際對話論壇。

c) 進行聯合演習和模擬，以建立信任和理解。

4.人工智能安全研究： 投資研究以確保軍事人工智能系統的可靠性、穩健性和安全性：

a) 為人工智能系統開發嚴格的測試和驗證方法。

b) 研究使人工智能系統更具可解釋性和可解讀性的方法。

c) 探索使人工智能系統能夠抵御對抗性攻擊和操縱的技術。

5.防擴散工作： 防止先進的軍事人工智能技術擴散到可能破壞穩定的行為體：

a) 對敏感的人工智能技術和知識實施出口管制。

b) 加強國際合作，防止非法轉讓人工智能軍事能力。

c) 提供替代技術和發展援助，阻止一些國家追求軍事人工智能。

6.能力建設與教育： 確保軍事人員、決策者和公眾了解軍事人工智能的影響：

a) 為軍事領導人和軍事人員制定全面的人工智能教育計劃。

b) 促進公眾對軍事人工智能的倫理和安全影響的認識和討論。

c) 促進人工智能研究人員、倫理學家和軍事戰略家之間的跨學科合作。

7.危機溝通機制： 建立強大的溝通渠道，防止誤解和意外升級：

a) 專門為人工智能相關事件創建熱線和安全通信協議。

b) 在人工智能系統出現故障或意外行為時，制定共同的降級協議。

c) 進行定期演習，以測試和改進危機溝通程序。

將人工智能融入軍事系統既帶來了前所未有的機遇，也帶來了巨大的挑戰。雖然人工智能具有增強軍事能力、改善決策和減少人員傷亡的潛力，但它也引發了深刻的道德、法律和安全問題。人工智能在軍事領域的快速發展要求我們采取緊急行動，制定國際規范、法規和安全措施。在我們前進的道路上，必須在利用軍事人工智能的優勢和降低其風險之間取得平衡。這將需要持續的國際合作、強有力的治理框架，以及對保持人類對關鍵決策的控制的承諾。通過積極應對軍事人工智能帶來的挑戰，我們可以努力創造一個技術進步促進全球安全而不是破壞全球安全的未來。

參考來源：Ahmed Banafa's books

隨著當前人工智能和機器學習程序的快速發展，大多數國家都在優先發展新的和改進的自主系統，目的是以更快的反應速度、更低的成本和更少的人力來執行多項任務。現代戰爭正變得越來越自主，包括作戰在內的多項功能正被委托給日益復雜的程序和系統。本文旨在分析使用人工智能的武器系統在軍事上的應用，特別是巡飛彈藥。文章將分析這些系統當前的能力、在納戈爾諾-卡拉巴赫沖突（2020 年）和最近的烏克蘭-俄羅斯戰爭（2022 年）中的應用，同時還將考慮當前和未來系統將面臨的法律和倫理挑戰。文章將從安全角度分析不同自主系統的當前應用和未來趨勢，并從法律和倫理角度分析主要挑戰。

導言

縱觀歷史，戰爭一直主要是人與人之間的摩擦行為，"是人與人之間的肉體較量，每個人都使用武力迫使我們的敵人按照我們的意愿行事"。在這一論點中，技術在戰爭中一直扮演著關鍵角色，往往通過其成功的條令運用來重塑作戰方式。事實上，諸如火器和火車的發明、機械化車輛和后來的裝甲車輛以及作戰飛機的發展，以及核武器的誕生等技術突破，不僅改變了戰爭戰術的動態，而且改變了應如何發動戰爭的戰略。在過去幾十年里，人工智能（AI）領域的技術成就使更新的系統越來越多地融入我們日常生活的許多方面，目前在信息和通信技術（導航、社交媒體算法等）、工業（流程自動化和優化）、市場營銷和銷售甚至醫療保健領域都有應用。人工智能系統也在軍事工業綜合體中大顯身手，既是提供支持功能的平臺，如情報、監視、導航和增強的指揮與控制（C2）能力，也是協助完成識別和選擇目標以及實施打擊等不同復雜任務的平臺。本文將分析人工智能的后一種功能、其目前的應用以及此類能力對國際人道主義法的挑戰。不過，在探討其軍事能力之前，有必要澄清什么是人工智能、自主系統與遙控平臺的區別，以及人與機器如何相互作用。

不同層次的自主性和當前人工智能在戰爭中的應用

人工智能有許多不同的定義。最簡單地說，人工智能可以定義為一種系統、程序或機器，能夠以類似人類的智能快速執行不同的復雜任務。由于人工智能技術在各個領域的廣泛應用和可能的應用（及影響），大多數國家的軍隊都實施了自己的人工智能戰略，以利用該技術的固有優勢，如增加反應時間、降低成本和更好地防御網絡威脅。在與武器系統集成方面，應區分兩個不同的類別：a) "自動"；b) "自主"。紅十字國際委員會（紅十字委員會）是這一領域的主要機構之一，該委員會認為，這兩類系統在自主程度、功能（即可執行的任務及其復雜性）以及最重要的人類控制或監督程度方面存在很大差異。自動系統可定義為 "非遠程控制，但一旦部署就能以自足和獨立的方式運作 "的武器。自動崗哨槍、傳感器融合彈藥和某些反車輛地雷就屬于此類武器。根據這一定義，一些軍事機構認為，無人機等無人駕駛航空系統（UAS）既不應被視為完全 "自動化"，因為它們可以遙控駕駛；也不應被視為完全遙控，因為導航、起飛和著陸等功能可以 "自動化"。英國國防部試圖為自動化系統提供一個包羅萬象的定義，即那些 "根據一個或多個傳感器的輸入，在邏輯上按照預先確定的規則進行編程，以提供可預測結果的系統"。

另一方面，還有 "自主 "武器系統，未來可能會由更先進形式的人工智能集成。雖然沒有一個統一的定義，但許多軍事手冊和國際機構似乎都同意一些核心特征。例如，紅十字國際委員會（ICRC）將自主武器系統定義為 "無需人工干預即可選擇目標并對其施以武力的武器；美國國防部（US DoD）將其定義為 "一旦啟動，無需人類操作員進一步干預即可選擇并攻擊目標的武器系統"，而英國國防部（UK MoD）則給出了如下定義："能夠理解更高層次意圖和方向的系統；根據這種理解和對環境的感知，這種系統能夠采取適當行動，實現理想狀態；它能夠從眾多備選方案中決定行動方案"。因此，從這些定義中可以看出，自主武器系統的共同特征是：a) 此類系統能夠執行多項功能；b) 無需人類監督和/或批準即可運行；c) （至少在未來）還能根據周圍環境的變化進行動態調整。

一些軍事部門還根據復雜程度對自主武器系統進行了進一步分類。例如，美國國防部根據自動化和控制程度，將自主武器系統分為三大類：1）"自主武器系統"（如上定義）；2）"人類監督自主武器系統"：旨在為人類操作員提供干預和終止交戰的能力；3）"半自主武器系統"：一旦啟動，僅用于攻擊人類操作員選定的單個目標或特定目標群（美國國防部，2023 年）。最后，自主武器系統還可根據其人機一體化、控制和監督的程度細分為三個不同類別：1）"人在回路武器"：僅能在人類指令下選擇目標和投放力量的系統；2）"人在回路武器"： 2）"人在環上武器"：可在人類操作員的監督下選擇目標和投放武力，人類操作員可控制其行動；以及 3）"人在環外武器"：能夠在沒有任何人類輸入或互動的情況下選擇目標和投放武力的系統。

目前已投入實戰的具有半自主能力、屬于 "人在回路中 "類別的武器系統包括 "法蘭克斯 "1-B 近防武器系統（CIWS），這是一種艦載 20 毫米火炮系統，可自主探測、跟蹤和攻擊目標（雷神公司，2023 年）；反火箭和防空平臺，如以色列的 "鐵穹 "和德國的 "歐瑞康天盾"，均可自主探測、跟蹤、選擇和交戰。目前具有一定程度自主功能的另一類武器系統是巡飛彈藥，其能力和使用情況將在接下來的章節中分析。

巡飛彈藥：目前的能力

過去十年中，巡飛彈藥的擴散和復雜性迅速增加。如今，20 多個國家正在生產和使用此類系統，預計未來幾年這一趨勢還將加劇。與無人機不同，巡飛彈藥是一種無人駕駛飛行器，旨在識別、跟蹤并在撞擊目標后用重量不等的爆炸彈頭在可視范圍外交戰。巡飛彈藥設計為便攜式、易于發射和一次性使用，使其成為火炮和復雜導彈系統的一種成本效益高、更安全、更靈活的替代品。事實上，得益于這些特點，它們能夠（根據制造商的說法）執行多種類型的任務（情報、監視、偵察、精確打擊、反炮擊等），同時在一定區域上空長時間巡飛，從而有更多的決策選擇。雖然目前使用的巡飛彈藥的大部分任務都是自動執行的，如起飛和著陸，但更先進的系統擁有不同程度的自主能力，如導航、目標探測、跟蹤，有些甚至是交戰。事實上，以色列的 "哈比 "和 "哈羅普 "無人機、俄羅斯的 "柳葉刀-3"、土耳其的 "Kargu-2 "以及美國的 "彈簧刀"（300 和 600 系列）等巡飛彈藥都配備了全球定位系統制導、光電和紅外傳感器以及圖像處理設備，使它們（在不同程度上）能夠自主識別和跟蹤目標。最值得注意的是，"哈比 "和 "哈羅普 "巡飛彈藥被許多分析家認為是自主武器系統的典范，能夠在有限甚至沒有人工干預的情況下攻擊目標（這里指的是來自防空系統的雷達信號）。Kargu-2 是最新的系統之一。它是 STM 于 2020 年為土耳其武裝部隊開發的一款小型四旋翼飛行器，遙控或自主飛行距離為 10 千米，飛行時間為 30 分鐘，據稱配備了電子光學（EO）和紅外（IR）相機，以及使用機器學習算法進行識別的自動目標識別（ATR）系統。它還能與其他機型組成蜂群。雖然該公司稱其系統采用了 "人在環內原則"，但聯合國專家小組進行的一項調查似乎表明，利比亞民族和睦政府可能已使用 Kargu-2 無人機自主 "攻擊目標，而無需操作員與彈藥之間的數據連接"。

最近沖突中的使用情況和效果

只是在最近幾年，巡飛彈藥才被廣泛用于沖突場景。本節將分析兩個使用此類系統的案例研究及其軍事影響。

a. 納戈爾諾-卡拉巴赫沖突（2020 年）

2020 年 9 月，阿塞拜疆部隊在納戈爾諾-卡拉巴赫東部地區發起進攻行動，該地區是阿塞拜疆與現已解體的亞美尼亞阿爾扎赫共和國之間的爭議地區。在這次進攻中，阿澤里部隊廣泛使用以前購買的以色列 Harop 和 Harpy-2 型彈藥，以及其他土耳其制造的無人機，有計劃地消滅目標。這些輕型 "自殺式無人機 "的射程可達 200 公里，可手動或自動操作，并配備 16 公斤重的爆炸彈頭。據 OSINT 消息來源稱，這些系統在 9 月攻勢的最初幾天發揮了巨大作用。事實上，由于這些系統具有反輻射能力，阿塞拜疆在 9 月 30 日期間和之后對亞美尼亞 T-72 坦克縱隊以及亞美尼亞地對空導彈防御系統和炮兵陣地發動了一系列精心協調的攻擊，為阿塞拜疆空軍在一些地區發動攻擊以及阿塞拜疆地面部隊奪取蘇沙等戰略要地鋪平了道路。考慮到亞美尼亞陸軍加強了大量武器庫，這些系統對亞美尼亞軍事裝備和人員造成的影響令人印象深刻。官方數字各不相同，但根據基于 OSINT 的研究，在短短大約 40 天的交火和沖突中，阿塞拜疆無人機和巡飛彈藥成功發現并摧毀了大量坦克、裝甲運兵車、火炮、雷達和防空導彈基地（9K33 Osa、遠程 S-300 和至少 1 個 Tor-M2KM）以及電子戰設備。可以說，阿塞拜疆軍事攻勢的成功在很大程度上歸功于對無人偵察機和自殺式彈藥的協調使用，這些彈藥由于體積小，成功地躲過了亞美尼亞防空系統的雷達信號。雖然亞美尼亞的防空導彈確實擊落了一些自殺式彈藥，但考慮到損失的相對數量，這些系統顯然在有效削弱亞美尼亞防御能力方面發揮了決定性作用。

b. 烏克蘭-俄羅斯沖突（2022 年）

烏克蘭戰爭是迄今為止最廣泛使用 "自殺式無人機 "的戰爭，尤其是俄羅斯武裝部隊。據報道，在沖突的第一年，俄羅斯空軍由于在烏克蘭防空部隊手中損失了大量飛機而在空中優勢爭奪戰中失去了優勢，此后俄羅斯開始更加重視混合使用各種類型的偵察無人機，如扎拉 421 和奧蘭、埃勒龍系列，以及像柳葉刀-3 這樣的巡飛彈藥，還有數量更多的伊朗制造的沙赫德-136。后兩者已被用于打擊特定的高價值目標，如防空系統、炮兵陣地和其他靜態目標，以及前線后方數公里處的敏感民用基礎設施（發電站、輸電線路、水庫等）。

事實證明，沙赫德-136 尤其是俄羅斯武裝部隊的寶貴資產，也是烏克蘭地對空導彈（SAM）和火炮基地的頭疼問題。該系統于 2022 年 9 月被引入俄羅斯武庫，作為一種臨時且相對廉價的解決方案，旨在填補俄羅斯無人機艦隊和巡航導彈武庫耗盡所造成的能力缺口，同時由于西方長期制裁制造這些系統所必需的高科技組件，導致當地生產能力嚴重下降。沙赫德-136 系統是一種遠程 "單向攻擊 "巡飛彈藥，裝備有用于偵察的照片和視頻設備，以及 30 至 50 公斤重的爆炸彈頭。它的射程據稱超過 2000 公里，巡飛速度高達 180 公里/小時，可巡飛數小時。這些系統中的多個系統還可以從一輛普通卡車上 "齊射 "發射。就自主功能而言，Geran-2 系統非常簡單。最值得注意的是，得益于其導航系統以及衛星和無線電信號的結合，"杰蘭-2 "可以預先編程，自主飛行并攻擊預先設定的特定地點。最新型號還配備了俄羅斯 Komet-M 數字接收器，用于改進導航、信號和抗干擾。一些分析家不排除自殺式無人機的變型也可能安裝用于打擊硬目標的紅外攝像機，使系統能在末端階段直接、更準確、自主地飛向熱源。但這一能力尚未得到證實。與納戈爾諾-卡拉巴赫沖突類似，像 "Geran-2 "這樣的巡飛彈藥從戰術和戰略層面產生的影響都相當大。從作戰角度看，伊朗彈藥提供的更遠射程，加上其低廉的成本、低雷達探測率以及從前線任何地方大量發射的固有能力，正在日益擴大烏克蘭防空系統的缺口，從而使其他高價值目標，如炮兵陣地、補給和通信網絡以及關鍵基礎設施，更容易受到縱深攻擊。雖然大部分攻擊都能被動能防御系統（如 ZSU 和導彈防空系統）有效抵御，但由于隨時發射的系統數量龐大，一些系統還是設法穿過了烏克蘭的防空系統，摧毀了 4 輛自行榴彈炮、2 輛裝甲運兵車以及若干電力基礎設施。其數量之多、用途之廣、射程之遠、續航時間之長，使其非常適合于低成本的 SEAD 行動，以及探索和發現防御漏洞，為巡航導彈攻擊鋪平道路。

增強自主性的法律挑戰

國際人道主義法（IHL）是國際公法中關于限制戰爭對非戰斗人員有害影響的規則，在這一法律領域，包括巡飛彈藥在內的自主武器系統一直是學者們爭論的主題。法律學者已經確定了至少三個主要的法律挑戰，這些挑戰是由更多獨立自主系統的潛在發展和使用所帶來的。這些挑戰具體涉及 1949 年日內瓦四公約《第一附加議定書》規定的區分、相稱和預防規則，即

1. 它們區分合法目標與民用目標和平民的能力；

2. 附帶傷害平民和損壞民用物體的風險；

3. 人類操作員理解該系統并驗證其操作符合國際人道主義法的能力。關于第一點，有觀點認為，要使系統能夠自行區分合法與非法目標，就必須為其配備掃描儀和傳感器，使其能夠區分民用物體和軍事目標。然而，在戰爭中，環境往往會迅速發生變化，因此，這些事先根據特定條件和特定參數設計和編程的系統將無法考慮戰場上隨時間發生的所有變化因素和變量，并相應調整其交戰參數，從而導致潛在的不可預測的結果，以及攻擊中的歧視。即使在人類仍能控制觸發器的系統中，研究也表明，在快節奏、壓力大和不確定的條件下，操作員可能只是不加批判地過度依賴系統的建議，這種情況被稱為 "自動化偏差"。第二點與戰爭中的相稱性原則有關，該原則要求軍事指揮官在攻擊前采取一切可能的預防措施，以免造成與預期軍事優勢不相稱的過度損害（《第一附加議定書》第 51.5b 條）。因此，在決定自主實施攻擊時，這些系統需要通過定性分析來判斷對合法目標實施的攻擊是否被認為是相稱的，或者是否已經采取了所有可行的預防措施，從而使程序符合這一規則。有人認為，這種背景評估始終需要人類的判斷。第三點也是最后一點涉及自主系統的可預測性。事實上，為了遵守相稱性和預防性規則，指揮官必須確信他選擇使用的武器將以某種方式發揮作用，并將產生可預測的可靠效果。如果武器在任何環境或情況下的效果都無法控制或無法完全預見，那么他就有可能違反國際人道主義規則（同上）。紅十字國際委員會對這些與注入了更先進、更獨立的人工智能的日益自主的系統相關的法律和倫理風險尤為關注。紅十字國際委員會一直主張為自主武器系統的開發和使用制定一套全面的、具有約束力的規范和規則，例如限制目標類型、地理范圍和使用環境，并規定必須有人類監督。從這個意義上說，2016 年，在《聯合國特定常規武器公約》（CCW）的工作范圍內成立了一個政府專家組，討論與致命性自主武器系統領域的技術有關的問題。2019 年，政府專家小組通過了一份指導原則清單，旨在幫助成員國在討論致命性自主武器系統的法律和倫理風險時找到共同點。雖然政府專家小組定期召開會議討論此類問題，但制定此類系統監管框架的道路似乎還很遙遠，主要原因是對致命性自主武器系統尚無一個共同認可的定義，因為它需要涵蓋更廣泛的人機交互主題。

結論：未來會怎樣？

在過去幾年中，巡飛彈藥的發展、使用和能力都有所提高。最近在納戈爾諾-卡拉巴赫和烏克蘭發生的沖突表明，它們能以相對低廉的價格有效打擊前線后方的高價值目標，通常可替代巡航/SEAD 導彈和火炮系統，在某些情況下，其射程甚至超過它們。然而，正如其他作者所言，巡飛彈藥也有可能用于其他目的，如早期預警和近距離空中支援。在過去幾年中，歐洲各國對投資采購現有或開發本地解決方案的興趣日益濃厚，而大國作為該領域的技術領導者之一，正在從烏克蘭戰爭中吸取教訓，以制定使用和防御巡飛彈藥的進攻和防御條令。就此類系統的能力而言，發展趨勢似乎是提高系統的自主性，這在很大程度上是由于人工智能在機器學習和深度學習領域的進步，以及需要規避預警設備造成的無線電信號干擾，而 AWS 對這些干擾是免疫的。事實上，一些自主系統已經在使用商業化的先進人工智能軟件和硬件，這些軟件和硬件使用不同的傳感器，能夠通過分析大量數據自動識別物體并對其進行分類。例如，烏克蘭武裝部隊最近推出了一款名為 "Saker "的人工智能無人機，它既能進行第一人稱視角（FPV）攻擊，也能在人類監督下自主識別目標并可能與之交戰，其目的是限制反應時間，并消除干擾的影響，否則操作員將無法直接控制。最后，關于與國際人道主義法相關的難題，雖然一些西方國家，最著名的是美國和英國，已經實施了開發和使用 "負責任的 "人工智能和自主系統的指導方針和法規，如全面審查和在交戰階段持續的人類監督，但其他國家可能并不傾向于這樣做。其背后的原因是，由于其生產成本低廉、用途廣泛，再加上易于與日益先進的人工智能集成，大規模生產能夠自主實施攻擊的系統（即使效率較低）將更具優勢，這一點在烏克蘭已經可以看到。

參考來源：MONDO INTERNAZIONALE

隨著科學技術的發展，人工智能對軍事作戰的影響越來越明顯，通過人工智能取得指揮控制優勢已成為各國 軍隊追求的目標之一。論文從創新智能化作戰控制發展理念、構建人機融合指揮控制體系、探索智能指揮對抗手段入手，就 創新發展智能化指揮控制對聯合作戰的影響進行論證分析，對于提升聯合作戰指揮控制能力具有一定參考意義。智能時代，各類有形的、無形的信息系統、武 器裝備、作戰平臺、任務載荷等裝備系統的智能化、 自主化水平不斷提升，且萬物智聯、體系聯動，機 器智能成為新的戰斗力生成要素。智能化作戰指 揮控制能夠有效整合智能化作戰武器裝備，直接 決定智能化作戰能力生成，是未來作戰指揮的基本 發展方向。此外，我軍智能化作戰指揮控制發展同 世界軍事強國相比還存在較大差距，必須高度重 視其創新發展。

無人集群系統是當前人工智能和機器人領域備受關注的研究熱點，已在多個領域展現出廣闊的應用前景。本文對無人集群系統進行了深入綜述和分析，著重探討了協同決策和博弈控制兩個關鍵方面，旨在通過智能體之間的信息共享和協作，提高系統效率，解決在智能體之間可能出現的利益沖突和決策問題。首先，對一些基本概念進行了明確闡述，包括智能體、集群智能和無人集群系統，這有助于讀者建立對這一領域的基本理解。隨后，介紹了協同與博弈控制數學模型、集群協同與博弈決策、集群協同控制方法、集群博弈控制方法等算法，著重強調了協同決策和博弈控制的理論基礎，以及它們如何應用于無人集群系統中，從而提高系統的整體性能。接下來，列舉了集群協同與博弈在多個領域的一些典型應用案例，包括智能交通、無人機編隊、物流配送和軍事領域。這些實際案例展示了該技術的廣泛應用領域，以及它對提高效率和解決復雜問題的潛力。最后，討論了未來研究方向和挑戰，包括對新技術和方法的需求，以應對不斷發展的需求和問題，以及如何進一步推動無人集群系統的發展。本文為無人集群系統的進一步發展提供指導和參考，以推動該領域的發展和創新，為未來的科學和技術進步做出了一定貢獻。

本文介紹了無人機在現代戰爭中的興起、一些典型無人機型號特點功能、烏克蘭戰爭中的無人機、無人機倫理考量、反無人機等。

在無人機技術快速發展的推動下，現代戰爭領域正在經歷重大變革。這種轉變的核心是自主無人機的出現，它代表了軍事能力的新前沿。這一發展不僅是一種漸進式的進步，而且是一種范式轉變，對作戰環境和民用環境都有深遠的影響。

1 自主無人機：下一個前沿

美國空軍將自主無人機作為僚機整合到戰斗機作戰中的倡議，證明了無人機技術的進步。美國空軍計劃在2024年加強自主飛行實驗，目標是將這些無人機與F-35和未來的戰斗機一起部署。這些協作戰斗機（CCA）預計將執行從打擊目標到電子戰的無數任務，突出了無人機在現代戰爭中的多方面效用。部署大型無人機機隊的雄心勃勃的目標突顯了向大規模整合自主能力的戰略轉變。

1.1 大眾市場軍用無人機的興起

Bayraktar TB2 等大眾市場無人機對戰爭的影響怎么強調都不為過。這些無人機使空戰擴散化，使更廣泛的參與者能夠獲得先進的能力。TB2的遠程攻擊能力及其作戰效率展示了無人機的戰略價值。這種轉變挑戰了傳統的軍事范式，強調了技術在公平競爭中的作用。無人機戰爭的演變突顯了從傳統主導地位向更分散、更易于獲得的軍事力量形式的過渡。

1.2 自主蜂群無人機：游戲規則改變者

自主蜂群無人機的發展標志著軍事戰略的重大飛躍。這些無人機能夠在有凝聚力的單元中運行，提供了前所未有的適應性、效率和戰略縱深的組合。它們主導戰斗場景并起到威懾作用的潛力反映了利用集體人工智能能力的戰略優勢。蜂群無人機部署的心理和戰術層面可以重新定義交戰的性質，使其成為未來軍事行動的關鍵要素。

1.3 倫理和戰略考量

自主無人機和人工智能在戰爭中的出現引發了復雜的倫理和戰略問題。將決策權委托給機器，特別是在生死攸關的情況下，需要仔細研究其倫理影響。此外，這些技術有可能改變戰略格局，因此需要對它們對全球安全動態的影響有細致入微的了解。將自主無人機整合到軍事戰略中既帶來了機遇，也帶來了挑戰，需要深思熟慮的治理和監督。

無人機戰爭的發展軌跡很明確：自主無人機將在未來的軍事行動中發揮關鍵作用。這種轉變的影響是深遠的，涉及戰略、倫理和作戰層面。隨著技術的不斷發展，軍事和地緣政治格局無疑將隨之重塑。挑戰在于駕馭這一新領域，確保負責任和有效地利用無人機技術的進步，以在日益復雜的世界中增強安全性和穩定性。

2 現代戰爭中自主無人機的興起和自動目標識別

隨著自主無人機和先進的自動目標識別 （ATR） 系統的集成，現代戰爭的格局正在迅速發展，這標志著戰場內外軍事行動方式的重大轉變。這些技術進步不僅增強了作戰能力，還提出了重要的道德和戰略考慮。

2.1 軍事行動中的自主無人機

美國空軍計劃開發一支可以與F-35等有人駕駛戰斗機一起自主飛行的無人機僚機機隊，這證明了自主無人機有望在未來的戰斗場景中發揮重要作用。這些協作戰斗機 （CCA） 專為各種任務而設計，包括監視、打擊敵方目標、電子戰和充當誘餌。美國空軍計劃在不久的將來部署這些無人機，目前正在積極研究和測試自主飛行能力和戰術，以確保無縫融入中隊作戰。這一工作是利用自主系統提高軍事行動的有效性和安全性的更廣泛運動的一部分。

2.2 自動目標識別的進步

在機器學習和人工智能發展的推動下，自動目標識別（ATR）技術處于改變軍事行動的最前沿。BAE系統公司已獲得美空軍研究實驗室的一項重要合同，為ATR開發機器學習軟件，作為戰術自主性多傳感器開發（META）計劃的一部分。該計劃旨在提供先進的態勢感知，并實現對競爭環境中移動目標意圖的高置信度檢測、跟蹤、識別和理解。通過集成環境自適應處理，該技術旨在最大限度地減少誤報，并增強復雜操作場景中目標識別的可靠性。

2.3 自動目標識別的變革性影響

ATR 技術將徹底改變國防分析，能夠識別 AI 應用程序生成的大量數據中的模式、趨勢和異常情況。這種能力將改善作戰戰略、戰術和軍事準備，在更有效地識別和應對威脅方面具有顯著優勢。然而，采用 ATR 也帶來了挑戰，包括確保這些系統的準確性和可靠性以防止誤報或誤報以及解決網絡安全漏洞。

2.4 倫理和戰略考量

自主無人機和ATR技術的興起將重要的倫理和戰略問題帶到了最前沿，特別是關于人類判斷在戰斗決策中的作用以及將人類行為者與戰場保持距離的影響。在利用技術進步提高作戰效率與在軍事行動中保持問責制和道德標準之間，需要謹慎平衡。

隨著自主無人機和ATR技術的不斷發展，它們有望顯著改變戰爭的性質，提供增強的能力，同時也帶來了新的挑戰。這些技術的成功整合將取決于解決道德問題，確保系統的可靠性和安全性，以及制定戰略框架，以利用其優勢同時降低風險。現代戰爭的未來將越來越依賴于適應這些尖端技術并將其整合到軍事戰略和行動中的能力。

3 重新定義戰爭：配備人工智能的戰爭無人機在現代軍事技術中的興起

軍用無人機領域正在迅速發展，人工智能 （AI） 的集成將這些機器推向了現代戰爭的最前沿。在配備人工智能的最先進和具有潛在危險的戰爭無人機中，有一些因其能力、作戰范圍、自主性以及人工智能協作的潛力而脫穎而出，這些潛力可以進一步擴大其在戰場上的威脅程度。

3.1 配備人工智能的先進戰爭無人機

（1）Bayraktar TB2無人機

這架土耳其制造的無人機在各種沖突中表現出了顯著的效果，展示了自主操作和進行精確打擊的能力。它在戰場上的成功凸顯了中空長航時 （MALE） 無人機的戰略效用。

1）基本飛行性能標準：

• 18,000 英尺工作高度
• 27 小時最長飛行時間
• 全自動飛行控制和 3 冗余自動駕駛系統（三重冗余）
• 全自動著陸和起飛功能，不依賴地面系統
• 通過內部傳感器融合進行導航，無需依賴 GPS
• 最大海拔25000英尺

2）高級功能：

• 全自動導航和路線跟蹤功能
• 內置傳感器融合的精確自動起飛和著陸
• 全自動滑行和停泊功能
• 支持半自主飛行模式
• 容錯和 3 冗余傳感器融合應用
• 交叉冗余YKI系統
• 獨特的冗余伺服執行器單元
• 獨特的冗余鋰基電池單元

3）技術規格：

• 通信范圍 ： <300 km
• 巡航速度-最高速度：70 節 – 120 節
• 有效載荷能力 ： 150 kg
• 效載荷 – ISR：可切換 EO/IR/LD 或多用途 AESA 雷達
• 有效載荷 - 彈藥：4 激光制導智能彈藥
• 燃料容量/類型 ： 300升/汽油
• 起飛和著陸：跟蹤（自動）
• 最大起飛重量：700公斤
• 續航時間：27小時
• 翼展：12米
• 高度：2.2米
• 長度：6.5米
• 推力類型 ： 105 hp 內燃噴射發動機
• 作業海拔-最大海拔: 18000 - 25000英尺

本土彈藥“Roketsan MAM-L和MAM-C”的整合以及成功執行情報、持續空中監視和偵察（ISR）任務的能力，使該系統成為作戰中不可或缺的平臺。武裝無人機 Bayraktar TB2 是一個多用途平臺，因為它可以使用機載激光指示器執行目標捕獲。它還能夠使用由四枚智能彈藥組成的有效載荷消滅目標。Bayraktar TB2 是一個系統，可提供執行外科手術精確打擊所需的所有尖端解決方案，防止對近距離區域造成廣泛損壞。這些功能確保平民安全是首要任務。

4）實時圖像傳輸和備份系統:

Baykar 實時圖像傳輸系統 （BGAM） 為國防工業提供實時圖像傳輸和處理解決方案。BGAM 允許多個用戶同時監控高分辨率、無延遲的直播。BGAM 是一個基于 Web 的應用程序，允許用戶通過互聯網使用移動應用程序在網絡或平板電腦上安全地觀看直播。

系統會自動將所有傳輸的圖像存儲到 30 分鐘的文件中。在監控實時影像時，用戶可以在系統上做多標簽筆記。保存的標簽和標簽將有助于日后通過存檔視頻進行搜索。同樣，根據這些注釋，可以創建任務日志，然后導出。存檔文件可以按日期和元數據進行篩選。

出于安全原因，系統會自動重新生成臨時密碼，以保護對實時傳輸和存檔影像的訪問。用戶名或設備信息水印顯示在所有實時和存檔的視頻文件上。

或者，嵌入式軟件可以集成到圖像傳輸系統中，允許實時傳輸到運行 Windows 的移動設備。從高度安全的網絡到移動設備的數據傳輸通過采用端到端加密方法（也稱為數據二極管模型）進行保護。

5）地面控制站: TB2 使用三頻進行 LOS 控制和視頻傳輸。

Baykar移動地面控制站（移動GCS）確保從遠離中央指揮中心的前方基地遠程控制Bayraktar TB2平臺。移動GCS強大的通信天線通過允許Bayraktar TB2無人機起飛和降落來擴大任務范圍。

與NATO ACE III避難所標準一致，移動GCS包括一個液壓驅動的高空作業平臺，可提升至12米，自動定向天線系統和強大的卡車，通過液壓支腿為所有這些部件提供機動性。移動GCS是Baykar自己的設計。它配備了尖端的傳感器和控制閥，可以在短時間內安全地進行設置。

（2）蘇霍伊 S-70 Okhotnik-B無人機

俄羅斯進入隱形戰斗無人機，旨在與Su-57等有人駕駛戰斗機一起工作，代表了無人系統與傳統空中力量相結合的飛躍。它的能力預示著未來無人機和有人駕駛飛機協同行動以實現戰略目標。

1）蘇霍伊 S-70 技術數據表

• 發動機
  • 兩臺土星 AL-41F1 渦扇發動機
  • 推力：每個高達 32,000 磅
  • 高可靠性和高效率
  • 預期壽命長
• 航電
  • 先進的航空電子設備套件
  • 強大的雷達和電子戰系統
  • 先進的通信系統
  • 雷達探測范圍：最遠 400 公里
  • 用于破壞和干擾的電子戰系統
• 武器系統
  • 空對空導彈：R-73、R-77
  • 導彈射程：可達 300 公里
  • 用于近距離戰斗的 30 毫米加農炮
• 隱身功能
  • 最小化的雷達信號特征
  • 精心設計的飛機形狀，以減少 RCS
  • 雷達吸收涂層和材料
  • 減少發動機的熱特征
• 機動性
  • 先進的飛行控制
  • 矢量推力引擎
  • 高敏捷性和機動性

蘇霍伊S-70是一種高度先進的第五代戰斗機，以其強大的技術特征而聞名，使其成為空戰中的強大競爭者。這些技術特點重點介紹如下：

發動機：S-70配備了兩臺強大的土星AL-41F1渦扇發動機，每臺發動機能夠產生高達32,000磅的推力。這些發動機以其可靠性和效率而聞名，具有較長的預期壽命，可確保在各種操作場景中保持性能。

航空電子設備：該飛機擁有先進的航空電子設備套件，包括最先進的雷達和電子戰系統。它的雷達系統具有令人印象深刻的探測范圍，可達400公里，使其能夠在相當遠的距離內識別和跟蹤目標。電子戰系統旨在有效地破壞和干擾敵人的通信。

武器系統：S-70可以裝備空對空導彈，如高度機動的R-73和R-77，可以與300公里外的目標交戰。在近距離戰斗情況下，該飛機配備了一門強大的 30 毫米加農炮，以實現精確交戰。

隱身功能：S-70采用了隱身技術，以盡量減少其雷達信號，使敵方雷達系統難以探測到。空氣動力學設計減小了其雷達橫截面，而雷達吸收涂層和材料進一步降低了其雷達特征。此外，該飛機的發動機旨在最大限度地減少其熱特征，使其不易受到熱尋導彈的攻擊。武器和航空電子系統的電磁輻射也減少了，有助于其隱身能力。

機動性：S-70先進的飛行控制和推力矢量發動機使其能夠高效地執行急轉彎和復雜機動。這種出色的機動性在敏捷性和速度至關重要的格斗場景中尤為有利。

2）作戰能力

蘇霍伊S-70主要設計用于空對空作戰，使其成為一種能力強大的戰斗機。其先進的武器系統，包括 R-73、R-77 導彈和強大的 30 毫米加農炮，使其在打擊和消除敵方威脅方面具有優勢。雷達系統的遠探測距離和電子戰能力使S-70能夠在遠距離內與敵機交戰和探測。其卓越的機動性進一步增強了其在空戰中的有效性，確保它能夠以敏捷和速度戰勝對手。

3. 前景

盡管蘇霍伊 S-70 于 2020 年推出，但已經顯示出巨大的潛力，并引起了全球潛在買家的極大興趣。預計它仍將是俄羅斯軍事戰略的核心要素，隨著其受歡迎程度的提高，計劃在更多國家增加生產和部署。隨著時間的推移，該飛機的能力可能會提高，其隱身能力、航空電子設備、傳感器、雷達和電子戰系統有可能升級，以跟上不斷發展的技術和潛在對手的步伐。

（3）XQ-58A 女武神

Valkyrie 是美國空軍開發的一款支持人工智能的無人機，代表了向能夠執行各種角色的自主無人機的轉變，從偵察到充當支持有人駕駛噴氣式飛機的誘餌。它的蜂群作戰潛力可以重新定義空戰戰略。

奎托斯戰術無人機系統（KUAS）：

隨著戰術飛機采購成本的增加和近對等對手的出現，奎托斯無人機系統（KUAS）一直是開發可重復使用和可消耗的無人機系統（UAS）的先驅，該系統用于有爭議的環境中的有人-無人編隊（MUM-T）行動。利用其在高性能次級空中目標方面的專業知識，KUAS設計、開發并演示了XQ-58A Valkyrie，這是第一款專用的可消耗性無人機系統。

XQ-58A Valkyrie 代表了戰術無人機系統技術的突破性方法。這種隱形無人作戰飛行器最初由奎托斯開發和制造，并作為低成本消耗打擊演示器計劃的一部分向美國空軍展示。它屬于美國空軍研究實驗室的低成本可消耗飛機技術（LCAAT）項目組合，旨在為無人護航或僚機在戰斗場景中與載人戰斗機一起作戰提供一種經濟實惠、成本/重量顯著降低的解決方案。

奎托斯的 XQ-58A Valkyrie 自 2019 年開始運營，目前正在俄克拉荷馬城生產，擁有高性能能力、生存能力以及以高亞音速進行遠程飛行的能力。它可以作為忠誠的僚機，單獨操作，也可以作為蜂群的一部分發揮作用。它的經濟性、遠程能力、高亞音速、機動性和靈活的任務套件配置，加上從其內部炸彈艙和機翼站攜帶致命武器的選項，為各種國防部客戶提供了廣泛的靈活性。

此外，XQ-58A在驗證載人平臺自主電子支持的有效性方面發揮著至關重要的作用，并展示了人工智能平臺在增強戰斗空中巡邏方面的潛力。它能夠獨立于跑道或機場進行遠程預部署和操作，對近乎對等的對手起到重要的威懾作用，并為美國作戰人員提供最大的作戰靈活性和實用性。

此外，Valkyrie 采用的生產方法是從奎托斯負擔得起的噴氣式無人機目標飛機演變而來的，確保它完全符合眾議院通過的 2024 年國防授權法案 （NDAA） 定義的可消耗成本等級。這種分類進一步將其區分為實現國防部大規模任務目標的推動者。XQ-58A Valkyrie 代表了現代戰爭的尖端解決方案，體現了戰術無人機系統的創新、經濟性和卓越性能。

（4）“小精靈”（Gremlin）無人機

這些無人機由美國國防公司奎托斯（Kratos）提出，可以從“母艦”發射，完成任務，然后在空中返回加油和重新武裝。這一概念為無人機操作引入了新的靈活性和持久性，無需地面支持即可實現連續交戰。

美國和英國正在追求“忠誠僚機”無人機的概念，即自主運行或在飛行員的控制下運行，目標是制造1000架這樣的飛機。這些無人機旨在補充載人戰斗機，提供增強的靈活性和火力。該倡議突出了人機協作的戰略方法，強調人工智能在支持傳統軍事任務方面的整合。

X-61A “小精靈”項目代表了在美國國防高級研究計劃局（DARPA）的主持下無人機技術和戰略的重大飛躍。這項雄心勃勃的計劃于 2019 年 11 月首次升空，處于不斷發展的軍事戰術和技術進步的最前沿。X-61A “小精靈”無人機（UAV）由Kratos Defense & Security Solutions和Leidos的全資子公司Dynetics， Inc.合作開發，證明了推動現代防御戰略的創新精神。

“小精靈”計劃以其部署和恢復無人機系統（UAS）的革命性方法而著稱。傳統上，無人機是從地面發射和回收的，限制了它們的作戰范圍和靈活性。然而，“小精靈”計劃試圖通過實現無人機組的空中發射和回收來克服這些限制。這種方法不僅擴展了無人機的作戰能力，而且通過實現快速部署和檢索來增強其戰略價值，大大縮短了任務之間的周轉時間。

“小精靈”計劃的主要目標是證明從現有軍用飛機（包括C-130等大型運輸機以及可能從戰斗機和其他小型固定翼平臺）發射和回收無人機群的可行性和效率。這種能力有望徹底改變空戰的進行方式，為從偵察和監視到電子戰和網絡作戰等各種任務使用無人系統提供前所未有的靈活性和效率。

創新性回收過程是“小精靈”計劃的標志。在完成指定任務后，C-130運輸機在半空中回收“小精靈”無人機，使用一種技術可以最大限度地減少無人機暴露在敵對環境中，并減少無人機操作的后勤足跡。回收后，小精靈被運回基地，在那里他們迅速翻新并為下一次任務做好準備。這種快速周轉能力凸顯了該計劃對可重復使用性和運營效率的重視，為無人機任務的可持續性設定了新標準。

X-61A “小精靈”的開發和成功飛行是DARPA，Kratos和Dynetics之間廣泛研究和合作的結晶。這種伙伴關系利用了每個組織的優勢，將DARPA的國防技術前瞻性方法與Kratos在無人機開發方面的專業知識以及Dynetics在系統集成和工程方面的能力相結合。其結果是，該計劃不僅展示了技術可行性，而且有可能重塑空戰中的戰術和戰略范式。

隨著“小精靈”計劃的進展，它繼續因其為美軍提供重大戰術優勢的潛力而受到關注。從機載平臺部署和恢復無人機群的能力提供了傳統無人機操作無法比擬的靈活性和響應能力。這種能力，加上通過快速周轉和任務可重用性獲得的作戰效率，使“小精靈”計劃成為未來軍事戰略的關鍵組成部分。

此外，五角大樓對人工智能驅動的蜂群無人機和艦船的探索表明，自主系統在沒有直接通信的情況下執行任務的潛力，從而減輕了與電子戰和干擾相關的風險。這一發展標志著人工智能在增強軍用無人機的作戰能力方面越來越重要，使其更具彈性和適應復雜的作戰場景。

這些進步表明，未來戰爭將越來越依賴自主無人機，能夠在沒有人為干預的情況下進行復雜的決策和行動。持續的沖突和軍事戰略反映了利用人工智能獲得戰略優勢的趨勢，強調了技術在塑造未來戰爭方面的關鍵作用。

3.2 新興人工智能賦能無人機協作

通過人工智能進行無人機協作的概念是軍事戰略中的游戲規則改變者。這種合作不僅僅是無人機之間的通信，而是形成一個有凝聚力和適應性的網絡，能夠以最少的人為干預執行復雜的任務。

• 蜂群戰術：人工智能協作可以使無人機成群作戰，這些無人機可以自主決定飛行路徑、目標選擇和攻擊策略。這種程度的協作可以使蜂群在壓倒敵人的防御中非常有效，從而提供顯著的戰術優勢。
• 適應性學習：未來的無人機可能會分享經驗并從每次遭遇中學習，實時調整他們的策略。例如，如果一個蜂群中的一架無人機發現了一種更有效的攻擊方法，它可以立即與整個蜂群共享這些信息，從而提高后續交戰的有效性。
• 分布式指揮：與傳統的軍事等級制度不同，無人機群可以在分散的指揮結構下運作，在這種結構中，決策是根據集體智慧即時做出的。這可能使它們變得不可預測且難以應對。
• 一體化作戰：人工智能無人機可以與載人部隊無縫集成，無需直接控制即可提供支持、監視和作戰能力。這可以擴大軍事力量的作戰范圍，從而能夠更精確和戰略性地部署資源。

3.3 最危險的戰爭無人機愿景

未來最危險的戰爭無人機可能是結合了隱身、人工智能協作和自主能力的無人機。想象一下，一架無人機——或者更好的是，一群無人機——能夠進行偵察、識別目標，并在最少甚至沒有人工投入的情況下進行交戰。這種無人機將配備先進的隱身技術，使其難以被發現和攔截。

這些無人機可以在對抗性環境中運行，使用人工智能進行導航、安全通信和做出戰略決策。人工智能處理信息和適應動態戰斗情況的潛力遠遠超過人類的能力，使這些無人機能夠以人類控制系統無法達到的速度執行復雜的機動和策略。

此外，將網絡戰工具集成到這些無人機中可以使它們破壞敵人的通信和防御，從而進一步提高其有效性。自主性、智能和火力的結合使這種配備人工智能的無人機的愿景成為任何防御系統的巨大挑戰。

隨著技術的進步，倫理和法律考慮將變得越來越重要。高度自主無人機的部署引發了關于問責制、意外附帶損害的可能性以及自主武器系統軍備競賽風險的問題。應對這些挑戰需要國際合作和制定強有力的監管框架，以確保人工智能在戰爭中的使用仍然處于人類的監督之下，并遵守國際法。

配備人工智能的無人機的發展代表了戰爭性質的重大轉變，協作式人工智能無人機提供了前所未有的能力。未來最危險的無人機可能是那些能夠自主運行、適應不斷變化的情況并與其他無人機執行協調戰略的無人機，同時最大限度地減少它們對敵方防御的可見性。

3.4 烏克蘭對注入人工智能的低端無人機的使用：現代戰爭的關鍵時刻

烏克蘭持續的沖突已成為現代戰爭領域的一個重要轉折點，展示了注入人工智能的低端無人機的關鍵作用。烏克蘭總統沃洛德米爾·澤倫斯基（Volodymyr Zelenskyy）宣布，烏克蘭的目標是在2024年為其軍隊生產100萬架無人機，這突顯了該國對利用這些先進技術的承諾。這一舉措凸顯了克服官僚主義和后勤挑戰的迫切需要，以確保無人機在戰場上的有效部署。

烏克蘭無人機戰爭的升級具有里程碑意義，將無人機從一項新興技術轉變為軍事戰略的關鍵要素。這場沖突凸顯了人工智能在增強無人機能力方面的巨大潛力，使它們在檢測、分類和打擊目標方面更加自主和有效。將先進的自動目標識別（ATR）技術集成到這些無人機中，標志著戰爭戰術的深刻轉變，朝著能夠塑造沖突進程的更加自主和智能的系統邁進。

烏克蘭的人工智能驅動的無人機正在使沖突對敵對勢力更加致命，這表明這些技術對戰場產生了切實的影響。通過人工智能算法抵消干擾和增強無人機自主性的努力表明了正在采用的創新方法。像 Twist Robotics 這樣的公司處于開發人工智能解決方案的最前沿，這些解決方案使無人機即使在信號中斷的情況下也能繼續執行任務，展示了現代戰爭的動態本質，技術不斷發展以應對新出現的挑戰。

這場戰爭實際上已成為人工智能戰爭的活實驗室，在實時戰斗情況下測試和完善人工智能增強系統的使用。從空中系統到自主船只和水下無人機，這場沖突展示了未來戰爭越來越網絡化和數據驅動的場景。人工智能在戰場上廣泛使用數據分析正在重塑情報收集，提供以前無法實現的戰略和戰術優勢。

人工智能驅動的無人機的出現，如“獵隼偵察兵”，進一步體現了烏克蘭對技術的創新使用。這些自主機器可以識別和攻擊各種軍事目標，展示了正在開發和部署的先進能力。這些無人機與烏克蘭的情報系統相結合，代表了在作戰行動中實現更高效、更致命的“殺傷鏈”的重大飛躍，標志著自主武器發揮關鍵作用的戰爭新時代。

隨著烏克蘭繼續推動無人機戰爭和人工智能技術的發展，這些發展對全球的影響是深遠的。這場沖突不僅考驗了當前軍事技術的局限性，也為未來的戰爭奠定了基礎，自主和注入人工智能的系統可能占據主導地位。各國和政策制定者面臨的挑戰是適應這些快速變化，認識到沖突和安全的未來將與無人機技術和人工智能的進步錯綜復雜地聯系在一起。

4 “切除纜繩”改變游戲規則：現代戰爭中自主無人機的演變

隨著自主無人機的出現，現代戰爭的格局正在發生翻天覆地的變化，這標志著軍事技術的關鍵發展。能夠在戰場上動態作戰的無人機的出現使精確制導和對峙打擊擴散化，使更廣泛的參與者能夠使用復雜的戰爭工具。這些發展徹底改變了監視和偵察，引入了收集和分析戰場數據的創新方法。

這一演變的一個關鍵里程碑是向將人類從控制回路中移除的過渡，這開辟了廣闊的可能性和擔憂的前沿。傳統的人機交互 （MITL） 控制雖然確保了人工監督，但限制了無人機的操作能力，尤其是在遠距離與動態目標交戰時。配備先進傳感器和人工智能驅動硬件和軟件的自主無人機可以獨立選擇和攻擊目標，從而克服這些限制。

自主蜂群無人機的使用代表了戰爭的新面貌，凸顯了人工智能對軍事戰略的深遠影響。這些無人機協同工作，利用人工智能和機器學習對不斷變化的戰場條件做出快速反應。其影響超出了戰術優勢，因為自主蜂群也帶來了戰略和道德挑戰。將人工智能集成到無人機中，增強了它們在情報收集、監視和精確打擊方面的效率，讓我們得以一窺未來戰爭，技術優勢直接轉化為戰略優勢。

然而，自主無人機的部署引發了重大的法律和倫理問題，特別是在遵守國際人道法以及必要性、相稱性、歧視和預防原則方面。圍繞致命自主武器系統（LAWS）監管的持續討論和辯論凸顯了確保未來無人機襲擊符合既定法律框架的復雜性。大國對規范LAWS的新條約的抵制凸顯了在自主戰爭技術治理方面達成國際共識的挑戰。

無人機蜂群的概念和人工智能輔助自主無人機的發展，例如美國和英國在航空母艦上測試大型遠程無人機，反映了軍事應用的創新軌跡。這些發展凸顯了無人機“邊學邊學”的潛力，在整個艦隊中分享戰術見解，甚至犧牲自己來保護有人駕駛戰斗機。反無人機技術的進步和無人機群在烏克蘭等沖突地區的戰略部署說明了無人機戰爭的動態變化，其中數量和集體行動的能力提高了作戰效率。

5 同形式，新功能：現代戰爭中自主無人機的演變

在無人機技術快速發展的推動下，現代戰爭領域正在經歷重大變革。這一轉變的最前沿是自主無人機的引入，例如遠程神風敢死隊無人機，這從根本上改變了軍事行動的動態。這些事態發展標志著對傳統戰爭戰術的背離，既提供了戰略優勢，也給全世界的軍事戰略家帶來了新的挑戰。

至 2024 年，美國空軍將加快其自主飛行實驗，計劃整合無人機僚機，即協作戰斗機 （CCA），與 F-35 等有人駕駛戰斗機并肩作戰。這些CCA旨在執行各種任務，從打擊目標到進行監視，而無需直接的人為控制。該計劃旨在將機隊擴大到最初預計的 1,000 架無人機之外，這凸顯了軍事行動中對自主系統的日益依賴。

土耳其制造的Bayraktar TB2和伊朗設計的Shahed-136無人機等大眾市場軍用無人機的影響是深遠的。這些無人機在包括烏克蘭在內的各個沖突地區證明了它們的有效性，它們已被用于進行精確打擊和情報收集。特別是 Shahed-136 無人機，已被俄羅斯用于針對烏克蘭平民的恐怖行動，展示了無人機自主操作和瞄準固定點的能力。盡管成本相對較低，但部署此類無人機的經濟和戰略意義是巨大的，特別是考慮到使用更昂貴的導彈系統攔截這些無人機的成本差異。

自主蜂群無人機的興起代表了戰爭的新時代，有可能通過使用高度協調和高效的無人機群來重新定義軍事戰略。這些無人機在人工智能和太空技術的增強下，可以對不斷變化的戰場條件做出動態反應，并對潛在的侵略行為構成強大的威懾。在最近的沖突中，例如在烏克蘭，自主無人機的部署為了解其變革潛力提供了寶貴的見解，強調了向更靈活和更具成本效益的軍事技術的轉變。

埃里克·施密特（Eric Schmidt）與白鸛（White Stork）一起涉足人工智能驅動的軍事技術，體現了該領域的前沿發展。White Stork的目標是大規模生產能夠自主視覺瞄準的人工智能“神風敢死隊”無人機，此舉可能會顯著改變軍事技術和作戰策略的格局。施密特對國防技術的參與，加上他對烏克蘭工廠和試驗場的廣泛參觀，表明了他對通過創新提高軍事能力的堅定承諾。

6 學會殺傷:具有致命精度的自主無人機的興起

軍事領域正處于一個變革時代的邊緣，其特點是能夠以前所未有的精度執行任務的自主無人機的快速集成。這些先進的系統利用最新的人工智能和機器學習技術，正在重塑戰爭的本質，引入曾經是科幻小說領域的能力。

2024年，美國空軍將升級其自主技術的實驗，計劃對無人機僚機或協作戰斗機（CCA）進行飛行測試，這些飛機旨在配合F-35等有人駕駛戰斗機。這些無人機將發揮各種作用，從監視到打擊目標，體現向更加自動化的戰場的轉變。這項名為“毒液計劃”的計劃旨在將自主軟件集成到F-16戰斗機中，為戰斗中隊內CCA的無縫運行奠定基礎。

促進這一飛躍的技術進步不僅限于美國，全球軍事努力正在挑戰極限，翼龍-3和Bayraktar Kizilelma等無人機在自主能力方面處于領先地位。這些無人機能夠攜帶大量有效載荷并自主執行復雜的任務，這標志著向可以獨立于人類直接控制運行的無人機的轉變。

這一演變的核心是人工智能和機器學習在各種自主系統中的應用，包括涉及XQ-58A Valkyrie無人機的著名Valkyrie項目。該項目展示了無人機在人類飛行員的監督下自主進行偵察和參與戰斗的潛力。這些發展表明，在未來，無人機不僅是輔助工具，而且是軍事戰略不可或缺的組成部分，能夠適應動態的戰斗環境。

然而，這些自主系統的出現引發了深刻的倫理和戰略問題。傳統上由人類操作員負責的決策過程正逐漸轉移到算法上，因此有必要對自主戰爭的道德影響進行嚴格的審查。隨著人工智能驅動的無人機在戰場上變得越來越普遍，人類和機器決策之間的區別變得越來越模糊，促使人們重新評估當前的軍事實踐和政策。

隨著世界進入這個新的戰爭時代，自主無人機的集成有望重新定義作戰策略，提供無與倫比的機遇和挑戰。無人機技術的進步不僅增強了軍事能力，而且需要對無人機的部署采取深思熟慮的方法，確保道德考慮處于這一技術飛躍的最前沿。

7 一個更艱巨的目標：反自主無人機的挑戰

自主無人機的興起代表了軍事參與和國內安全范式的重大轉變。這些無人機不受人類直接監督的限制，能夠獨立開展行動，對全球國防戰略提出了微妙的挑戰。

美國立法者最近的討論加劇了人們對五角大樓有效應對無人機威脅能力的擔憂。眾議院軍事委員會的一個兩黨小組在約旦發生襲擊事件導致三名美軍死亡后，對當前反無人機技術的充分性提出了質疑。越來越多的人呼吁改善部隊保護措施，并迅速購買先進的反無人機系統，以應對無人系統帶來的不斷變化的威脅，尤其是在過去三年中發生了近200起襲擊事件之后。

美國軍方正在積極努力加強其反無人機訓練和能力。在錫爾堡建立聯合反無人機系統大學是讓所有部門的作戰人員做好準備以識別、報告和應對無人機威脅的關鍵一步。這一舉措是將反無人機系統訓練納入各種演習和作戰協議的更廣泛戰略的一部分，重點是當今和未來的威脅。

此外，五角大樓的反無人機辦公室正準備在 2024 年 6 月進行演示，重點是消滅成群的無人駕駛飛機。預計該演示將探索一種利用電子戰能力、高功率微波和動能攔截器的分層防御方法。該辦公室已經進行了幾次演示，旨在改進低抵押攔截器并評估用于反無人機系統操作的高功率微波系統。

美國空軍也在推進計劃在2024年測試無人機僚機的自主飛行能力。這些協作戰斗機旨在與有人駕駛戰斗機并肩作戰，代表了將自主系統整合到日常軍事行動中的轉變。該計劃與“毒液計劃”一起，旨在探索自主飛行的潛在好處，并制定將這些系統納入中隊戰略的策略。

美國海軍為海上作戰部署自主蜂群無人機的努力進一步凸顯了軍方對無人系統的承諾。生產就緒、廉價的海上遠征 （PRIME） 計劃旨在部署能夠在有爭議的水域自主作戰的小型無人水面車輛 （sUSV），這標志著海軍能力的重大進步。

這些發展凸顯了應對自主無人機防御復雜挑戰的多方面方法。隨著這些系統在現代戰爭和國內安全場景中變得越來越普遍，創新防御解決方案的必要性從未如此明確。無人機技術的發展，加上向自主行動的戰略轉變，需要采取積極主動的動態響應，以確保在不斷變化的威脅環境中的安全。

8 倫理大辯論：自主無人機在戰爭中的興起

自主無人機在戰爭中的興起引發了一場復雜的道德和倫理辯論，挑戰了既定規范，并引發了對監管框架的呼吁。這場辯論包括技術進步與國際人道法原則之間的平衡、人類監督的必要性，以及部署無需人工干預即可運行的致命自主武器系統（LAWS）的影響。

由秘書長安東尼奧·古特雷斯（António Guterres）領導的聯合國一直是這些討論的重要平臺。一項關于制定具有法律約束力的文書以禁止缺乏有意義的人為控制的法律的提案強調了在國際法律框架內應對這些挑戰的緊迫性。然而，美國、俄羅斯等大國認為，現有的國際人道法法規已經足夠，這表明在如何處理這些技術的治理方面存在分歧。

道德問題不僅限于遵守法律，還延伸到戰爭的本質。自主武器可以從根本上改變沖突的動態，引發人們對區分戰斗人員和非戰斗人員的能力以及在激烈的戰斗中做出相稱決定的能力的質疑。這些系統以不可預測或超出其編程范圍的方式運行的可能性增加了一層風險，引發了對自主交互引起的軍事版“閃電崩潰”的擔憂。

來自新美國安全中心（CNAS）等機構的專家對這場辯論進行了權衡，強調了道德考慮和法律義務的重要性。他們認為，雖然LAWS可能提供操作優勢，例如降低人類在壓力下犯下戰爭罪的風險，但機器缺乏同理心和道德判斷力會帶來重大的道德困境。

圍繞LAWS的對話還涉及戰時法原則或戰爭中的正義原則，特別是關于區分和相稱原則。對算法進行目標選擇的依賴令人擔憂，人們擔心LAWS在復雜環境中準確區分戰斗員和平民的能力，這可能導致不可接受的附帶損害和平民傷亡。

隨著世界努力應對這些新興技術，人們的共識傾向于保持人類對致命決策過程一定程度控制的必要性。這不僅確保了對國際法的遵守，而且在戰爭中保留了道德指南針，這是純粹的自治系統可能缺乏的一個方面。正在進行的辯論和擬議的監管措施反映了一種集體努力，以駕馭LAWS所呈現的道德雷區，旨在維護人道主義原則，即使戰爭的性質隨著技術進步而演變。

參考來源：debuglies

海上無人系統是未來智能化、無人化戰爭中的重要組成部分，已經成為世界各國海上競爭新的制高點，在國家和國防安全方面將扮演越來越重要的角色。本文從國家智能無人戰略發展需求出發，從戰略規劃和概念引領、技術研究和裝備研發、系統演示和能力驗證三個層面系統分析了當前國內外海上無人系統及其技術的發展現狀，凝練了當前海上無人系統技術各方面發展趨勢和面臨的挑戰，論證提出了未來海上無人系統發展中需攻克的關鍵技術。據此結合實際發展情況和未來發展趨勢，分析提出了海上無人系統的重點發展方向，最后從總體思路、體系構成、裝備發展、技術攻關四個不同層面提出了推動海上無人系統持續、穩步、快速發展的對策建議，以期促進我國海洋裝備發展。

一、 前言 黨的二十大報告提出要以國家戰略需求為導向，集聚力量進行原創性、引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰。在軍事智能技術發展推動下，無人系統將對未來戰爭產生非對稱、顛覆性作用，在智能化海戰中的地位日益突出[1]。2017年國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中，將無人系統作為四個主要研究方向之一[2]，由此可見，無人系統已成為我國實現創新型國家和世界科技強國的重點關注領域。海上無人系統作為無人系統中的重要組成部分，在未來國家海上競爭中的地位日益突出，關乎國家和國防安全，是世界軍事強國搶占軍事競爭戰略制高點的重要途徑[3~5]。 海上無人系統是指以海洋為活動空間，具有無人化、智能化、自主性等特點的平臺裝備或應用系統，是現代智能化革命的產物。典型的海上無人系統有無人水面艇（USV）、無人水下航行器（UUV）、水下無人預置系統等。在人工智能（AI）技術的支撐下，海上無人系統可執行復雜多樣化任務，具備有人裝備難以比擬的應用優勢[6]。近年來，國內外在海上無人系統裝備和技術方面開展了大量研究，特別是以美國、俄羅斯和歐洲等為代表的國家和地區都加強了海上無人系統裝備技術和應用部署的研究；國內雖起步較晚，但近年來在海上無人系統技術研發和裝備研制方面大力投入、快速推進。隨著裝備日益智能化，海上無人系統從有人指揮控制向無人自主、有人 / 無人協同、集群組網方向發展，未來將逐步開展海上無人自主和跨域協同作戰能力生成[1]。 本文針對無人系統戰略發展需求，從戰略規劃和概念引領、技術研究和裝備研發、系統演示和能力驗證三個層面總結分析了海上無人系統的發展現狀。為解決當前海上無人系統技術發展各方面面臨的挑戰，論證提出未來海上無人系統發展中需攻克的關鍵技術和重點發展方向，并從總體思路、體系構成、裝備發展、技術攻關四個不同層面提出未來海上無人系統發展的對策建議，以期為我國未來海上無人系統及相關技術的持續、穩步和快速發展提供支撐。

二、 海上無人系統的發展現狀

近年來，世界各國越來越重視海上無人系統的發展，在作戰概念以及發展規劃的頂層引領下，各國持續增加經費投入、加大研發力度，通過關鍵技術攻關，相關裝備性能水平不斷提升，發展出了成體系的基礎平臺和裝備系統，并通過演習演示等實際應用，逐步迭代升級，提升裝備能力和體系運用能力。

（一） 戰略規劃和概念引領

在新一輪科技革命和世界海軍強國競爭的雙重驅動下，無人系統在海戰中的地位日益突出，以無人對有人將對戰爭勝負產生非對稱、顛覆性作用，無人裝備已經成為世界軍事強國構建新型海上作戰體系、搶占軍事競爭戰略制高點的重要途徑。因此，各國高度重視海上無人系統發展，紛紛制定發展規劃。以美國為代表，自2000年以來，已先后發布了8個無人系統發展路線圖，提出了未來無人系統發展的總體思路和架構。在以水面無人艇、水下無人航行器為代表的無人系統方面形成了詳細的發展規劃，明確了使命任務、級別類型、關鍵技術等內容，有力支撐了海上無人系統的發展。2021年，美國海軍部又發布了最新的《美國海軍部無人作戰框架》，進一步提出加速將無人系統融入未來艦隊，確保海上軍種協作，最大化無人系統對國家安全的價值。 同時“網絡中心戰”“分布式作戰”“多域戰”“遠征前進作戰”“馬賽克戰”等新的作戰概念層出不窮。海上無人系統作為新質力量，一方面有力支撐了新作戰概念的實現，拓展了作戰單元維度和獨立部署能力，加快了海上無人作戰力量體系化實戰能力形成；另一方面引領了海上無人作戰力量分布協同發展，對通信網絡和一體化指揮控制等都提出了新的要求，進一步引領了有人 / 無人新型海上作戰體系的發展。

（二） 技術研究和裝備研發

在戰略規劃以及作戰概念牽引下，海上無人系統在平臺、載荷、控制、應用等方面開展了一系列技術攻關，各種類型的海上無人系統和平臺裝備層出不窮，技術性能快速提升。

1. 單平臺技術發展

目前，典型的海上無人平臺有無人水面艇、無人水下航行器、水下無人預置系統等，另外還有如水下仿生航行器、水空跨介質航行器等新概念和新構型海上無人平臺。 （1）無人水面艇 無人水面艇可承擔警戒巡邏、反水雷、偵察預警、反潛、通信中繼等任務。無人水面艇發展早期以中小型為主，為增強多任務能力和平臺通用性，在傳感器和任務載荷技術發展支撐下，搭載載荷從單一任務模塊向通用任務模塊發展，例如美“斯巴達偵察兵”無人艇通過通用任務模塊設計，能夠在1 h內完成多種“即插即用”型任務模塊的裝配[4]。近年來，隨著任務和應用范圍逐步擴大，為增強負載和自持能力，無人水面艇的艇型結構向大型發展。2010年美國國防高級研究計劃局（DARPA）率先開展了“海上獵手”大型反潛無人艇項目[5]。2020年以來，美軍又陸續啟動了中型無人水面艇（MUSV）、大型無人水面艇（LUSV）、海上無人值守船（NOMARS）、幽靈艦隊 / 霸主計劃等中大型無人水面艇項目[6,7]。 國內無人水面艇發展同期也經歷了從普通艇型向特殊艇型發展的過程，平臺執行任務能力也由單任務向多任務轉變。比較典型的有珠海云州智能科技股份有限公司、中國船舶集團有限公司等單位研制的無人水面艇，初期以執行特定任務為主，目前則向著多任務能力方向發展[8,9]，例如中國船舶集團有限公司研制的JARI-USV多用途無人作戰艇，具備態勢感知、火力打擊等多任務遂行能力，如圖1所示。

圖1 JARI-USV多用途無人作戰艇 （2）無人水下航行器 無人水下航行器具有隱身性能好、效費比較高、機動性能好、作戰用途廣等優勢[10]，主要承擔海洋環境監視和調查、情報 / 偵察 / 監視、反水雷、時敏打擊、反潛戰、特種作戰等任務。在各國頂層戰略規劃文件指導下[8]，無人水下航行器已實現了多層次、全方位、體系化發展，例如美國Bluefin、REMUS系列等[9~13]。目前部分國家的海軍中已裝備中小型無人水下航行器，但為增強平臺任務能力，近幾年加快了概念更新、遂行功能任務更多的大型UUV發展，如美國的“虎鯨”“蛇頭”，俄羅斯的“大琴鍵”等大型察打一體UUV等。憑借更強的載荷能力和自持能力，有效支撐了察打一體、載荷輸送、信息搜集、通信互聯、支援保障等能力。 我國UUV發展雖然起步較晚，但近幾年也進入快速發展時期。各種類型的UUV呈系列化快速發展態勢，例如中國科學院沈陽自動化研究所的CR系列、“潛龍”系列UUV[11,12]（見圖2），天津大學的“海燕”系列水下滑翔機；民用系列化中小型UUV產品種類更是繁多。同時，UUV在長航時、大海深等能力方面不斷提升，天津大學“海燕-L”號于2018年挑戰了水下續航4個月[11]，“海燕-X”號于2020年完成了水下10 619 m持續現場觀測，哈爾濱工程大學的“悟空”號于2021年實現了10 896 m水深獨立工作等。

圖2 “潛龍”系列無人水下航行器

（3）無人水下預置系統

無人水下預置系統是一類搭載有不同類型載荷，預先部署在敏感海域中，可在水下長期待機、遠程喚醒的全自主的新概念水下無人系統，具有隱蔽性好、長期潛伏、任務多樣、無人員傷亡等優點。美國為強化其前沿存在能力，引領開發了“海德拉”（Hydra）、上浮式有效載荷（UFP）、前沿部署能源和通信前哨站（FDECO）等為代表的無人水下預置系統[12]，還構建了以近海水下持續監視網絡（PLUSNet）、可部署自動分布式系統（DADS）為代表的水下預置感知網絡[1]；俄羅斯研制了“賽艇”海底導彈系統[13,14]。另外，還有用于水下導航、通信以及能源補給的水下預置系統，例如中國科學院海洋研究所研發的深海潛標完成了深海6000 m的觀測數據實時傳輸，初步構建了覆蓋深淺海域，包含移動固定、打擊探測載荷的水下無人預置裝備體系，推動形成了新型前沿預置作戰概念，形成了分布式跨域作戰能力。

（4）新概念海上無人平臺

隨著仿生、跨介質等前沿技術發展，近年來一系列新概念、新構型的海上無人平臺快速發展。在仿生方面，西北工業大學研制了系列化仿蝠鲼水下航行器，具備滑撲一體自主變形能力，實現了與魚和諧混游[11]。在跨介質方面，水空跨介質航行器發展迅速，國內外研制了固定翼、多旋翼等不同形式的跨介質航行器，部分采用仿生學設計思想，兼顧水下航行和空中飛行能力，有效拓展了任務域，例如加拿大舍布魯克大學的“海鴨”、麻省理工學院的“飛魚”、美國哈佛大學的仿生撲翼昆蟲、北卡羅來納州立大學和特力丹科學與成像公司聯合開發的“鷹鰩”[15]、英國帝國理工學院研制的“AquaMAV”、北京航空航天大學的“鰹鳥”、上海交通大學的“龍虱-Δ”等[13,16]。

2. 集群協同技術發展

由于海上無人系統個體在一定程度上仍存在載荷和任務能力有限、作戰功能較為單一等不足，導致獨立執行復雜任務存在一定困難。目前，一方面通過大型化發展，增加無人系統負載以提升任務能力，另一方面通過多無人系統集群、多無人系統跨域協同，利用集群協同所具有的任務能力強、任務范圍廣、抗毀重構性強、執行任務意志堅決等優勢，彌補單平臺能力不足，提高多任務適應能力。因此，在突破群組協同控制和組網通信等關鍵技術基礎上，海上無人系統集群控制與組網協同成為發展重要方向。

在無人集群技術研究方面，早期國內外開展了以程控為主的編隊控制測試和演示，智能化水平相對較低。近年來，由美國海軍研究署牽頭分別于2014年和2016年開展了兩次無人水面艇“蜂群”演示，在“數據融合系統（DADFS）”和“感知與指控系統（CARACaS）”支撐下，實現了無人水面艇集群從行動協同、任務協同到任務自協同，整個控制回路無需人工參與，智能無人集群技術初具雛形[14]。2018年美國SwarmDiver微型無人潛航器集群系統，通過采用蜂群算法實現集群決策，并具備與其他無人水下航行器協同能力。2021年哈佛大學Blueswarm魚型水下機器人首次在水下機器人領域展示了具有內隱協調的復雜三維群體行為，展示了一個分散但具有自主性的集群系統，具備高度自主性和靈活性。

在跨域協同技術研究方面，美國、英國、法國等國家通過作戰概念驗證，重點突破跨域通信和指控能力，初步解決了與無人系統集群協同作戰密切相關的集群發射回收、編隊機動、自主控制與任務管理、信息共享、跨域通信指控等關鍵技術問題[17~21]。2015年DARPA啟動的跨域海上監視和瞄準項目，構建了一種能夠跨域執行監視與瞄準任務的“系統之系統”體系結構，形成能夠快速響應、無處不在的進攻能力，迫使對手大幅提升海上行動成本。另外還有“潛艇-UUVs-UAV”子母式協同作戰系統、歐盟Grex項目、海上無人系統研究OCEAN2020項目、法國Action項目[22,23]等。國內相比國外起步較晚，還處于通信自組網與簡單任務決策演示驗證階段。2018年中國科學院沈陽自動化研究所聯合多家單位完成了空海一體化立體協同觀測試驗（見圖3），實現了弱通信、低空近海復雜環境狀態下對海上快速移動小目標的自主精確跟蹤和調查取證，是國內首次多平臺跨域技術驗證試驗[24]。

圖3 空海一體化立體協同觀測試驗

（三） 系統演示和能力驗證

在技術研究和裝備研發基礎上，國外近年來加速推進海上無人系統技術演示驗證，并通過軍事演習等活動，對海上無人系統技術在任務中的關鍵能力進行應用驗證和迭代升級。 2016年英國在“無人戰士”（unmanned warrior）軍事演習中演示了25種無人系統的情報 / 監視 / 偵察、反潛、反水雷作戰能力，展示了持久高效執行自主反潛任務和實時交換數據的能力。在2016年和2017年的美國“先進海軍技術演習”（ANTX）中，美國利用開發的跨域無人系統協同作戰控制架構“先進任務管理與控制系統”（AMMCS），成功完成了跨域無人協同的演示驗證。2017年的演示實現了同時控制8個無人系統（包括無人水下航行器、無人水面艇、無人機）對水下目標進行定位和攻擊。2019年美國“先進海軍技術演習”中，使用“金槍魚-9”無人潛航器、通用無人水面艇、瀕海戰斗艦以及核潛艇等作戰平臺演示了有人 / 無人平臺、系統跨域協同探測和識別等潛在作戰概念。2016—2019年，美國每年組織的無人演習逐步實現了協同組網、行動協同、任務協同、有人 / 無人協同的迭代發展，驗證了海上無人系統的偵察、反潛、反水雷、護航等協同任務能力。 2021年4月，美國海軍在圣迭戈附近海域首次開展“無人綜合作戰問題-21”演習。演習著眼高端戰爭需求，將多域有人、無人能力整合到各種有挑戰性的作戰場景中，開展了情報偵察和監視，目標跟蹤和精確打擊，空中、水面、水下無人系統以及有人 / 無人編隊協同、無人“蜂群”作戰等演習科目，旨在加強有人 / 無人協同作戰能力建設，積累混合艦隊作戰運用經驗，標志著美國海軍編組有人 / 無人協同作戰邁出實質性步伐[25]。2023年5月，美國太平洋艦隊又開展了“無人系統綜合作戰問題23.1”演習，聚焦驗證無人系統運用情況，測試和開展“艦隊中心”概念和能力，重點關注海上和水下遠程火力、監視偵察、指揮控制以及情報能力。 通過系統演示和能力驗證，推動了海上無人系統新型裝備列裝、舊型裝備升級，提升了態勢感知、協同作戰能力，擴展了作戰域，任務執行向多樣化發展，指揮控制向智能化發展。由于無人平臺的智能化水平短期內尚無法達到有人平臺程度，未來有人 / 無人系統高效協同將是發展的重要方向。

三、 海上無人系統發展趨勢與面臨挑戰

（一） 發展趨勢

綜合當前發展現狀，無人水面艇、無人水下航行器、無人水下預置系統等海上無人系統逐步形成了多層次、全方位、體系化的裝備譜系，呈現出平臺關鍵性能持續提升、載荷功能逐漸多樣、自主能力不斷增強等發展特點。 在平臺關鍵性能方面，逐步向長航時、遠航程、大深度方向發展，以適應未來跨域、多維、立體戰場要求；在任務載荷方面，逐步向綜合化、通用化、模塊化發展，可根據任務需求搭載不同載荷，與其他有人 / 無人系統搭配形成協同作戰體系；在單體智能化方面，單個無人平臺逐步具備環境信息感知、數據預評估與處理、自主決策、自學習等能力。 在未來協同作戰發展趨勢下，集群、跨域成為研究熱點。在智能集群協同方面，集群控制向全自主協同模式發展，使命任務由單一的偵察、監視、跟蹤等向多任務轉變；在跨域協同方面，單平臺從單域運行向水空跨介質多域航行發展，多平臺從單域協同向多平臺跨域協同方向發展，作戰模式和作戰空間更加靈活和廣闊。

（二） 面臨挑戰

目前隨著技術的發展，海上無人系統裝備逐步走向應用，但在發展和應用過程中也面臨著諸多挑戰。

1. 平臺方面

動力能源的限制。海上無人平臺特別是水下無人平臺，由于其自身質量和體積等的限制，單體負載能力有限，搭載的能源和動力裝置功率有限，約束了無人平臺的續航能力和機動能力，在一定程度上限制了其活動范圍，對能源保障提出了較高要求，同時也限制了其搭載的任務載荷，因此單個海上無人平臺在獨立執行長期復雜任務方面面臨極大挑戰[17]。 復雜環境的影響。由于海上無人平臺長期處于復雜、惡劣的高動態條件下，對海上無人系統的復雜環境適應性提出了挑戰，特別是復雜高動態環境中系統任務能力以及系統可靠性等，都直接關系到任務是否能夠順利執行[18,19]。而對于無人水下預置系統，深遠海部署和使用方式的特殊性對裝備在深水高壓、海水腐蝕、微生物污損、海底沉積物影響等嚴苛環境條件下的適應性和可靠性都提出了挑戰[21]。 新型構型的設計。隨著仿生、跨介質等新型海上無人系統的發展，在新型構型方面提出了更復雜的設計要求。例如，跨介質航行器需要平臺兼顧空中巡飛、平穩入水、水下巡航和穩定出水等不同階段的環境介質特性，在構型設計時需考慮水空介質對結構設計不同要求所帶來的影響，并克服入水瞬間由于氣液密度差異引起的巨大沖擊力和出水時自由液面效應及水冢效應影響，這對跨介質構型的設計提出了巨大挑戰。

2. 通信組網方面

由于海洋環境的復雜性和特殊性，海上無人系統面臨著復雜惡劣通信環境的嚴重制約。無人水面艇受天線限制，惡劣海況下會影響其與其他平臺以及與岸上的通信距離，并且通信組網在無人艇集群數量較多、距離較遠時將面臨很大挑戰[18]。而對于無人水下平臺，由于海水介質的特殊性，現有手段水下通信距離短且效率低，在很大程度上制約了水下無人平臺之間以及與外界之間的信息傳遞[19]，弱通信約束條件下協調控制難，導致難以實時有效掌控其狀態。組網通信上面臨的挑戰，在一定程度上影響了無人平臺融入現有海上裝備體系，同時也成為目前限制海上無人集群協同運用效能發揮的重要因素之一。

3. 集群協同方面

復雜態勢信息一致性。態勢感知是無人系統必須具備的能力和解決的問題，由于構成集群協同的海上無人系統所搭載載荷獲得的信息在感知方式、數據類型、數據尺度、噪聲水平等方面都存在顯著差異，同時海上無人集群協同系統處在復雜、高動態性的環境中，所感知信息和信息傳輸都容易被各種因素干擾，因此對于協同感知來說，將不同無人系統得到的感知信息進行統一融合和表述，是態勢感知信息共享共用的關鍵，是海上無人系統集群協同應用需要解決的重要問題。 實時智能決策控制。集群協同中不同無人系統在進行智能決策和控制時，將以協同系統中獲得的各類數據為基礎，這些數據包括不同大小維度的環境信息、任務信息、目標信息等，這些信息數據為實現全局最優決策提供了基礎。但是多維度復雜約束下的實時決策控制給算法實現帶來了實時性問題，并且由于多約束作用，最優決策求解也會遇到局部極小和不可解的問題，這些都給實時智能決策控制帶來了挑戰。

4. 跨域協同方面

多平臺跨域高效協同面臨異構數據融合、跨介質通信、高動態任務分配控制等關鍵問題挑戰。跨域協同系統中平臺的傳感器具有多源性、異構性，隨著傳感器節點的增多，數據呈現指數型增長，異構數據融合計算的挑戰性巨大；跨介質通信時存在信息容量和延遲的差異，致使組網通信信息傳遞的網絡拓撲存在高動態性、鏈路質量存在頻動性，跨介質通信亟待理論突破；針對跨域協同作戰面臨的高對抗、時敏環境中存在態勢變化，需多平臺跨域無人系統具備實時任務調整和重規劃能力，高動態任務規劃控制理論急需發展。 在跨域協同應用中，由于無人水面艇、無人水下航行器等不同域無人系統在指揮控制方式上的差異，需要更加高效智能的指揮和干預方法，保證有效地實現不同域無人系統的集群協同運用，優勢互補，充分發揮各自的能力。目前，海上無人系統還難以完全獨立執行任務，應用中需要根據任務情況和執行過程對無人系統進行指揮和干預。通過人機協同的方式執行使命任務，在未來一段時期內都將是無人裝備的主要運用方式。

四、 海上無人系統發展重點關鍵技術

針對海上無人系統技術發展所面臨的挑戰，未來重點針對海上無人平臺、系統智能技術、跨域協同、指揮控制、應用支撐等方面開展關鍵技術研究。

（一） 海上無人平臺總體技術

海上無人平臺需要適應復雜海洋環境，才能可靠發揮其能力，需要重點突破總體結構、動力能源、可靠性等方面的關鍵技術。總體結構方面，針對深遠海復雜海洋環境，開展高強度復合材料結構成型技術、長時耐壓防腐蝕技術、模塊化集成技術等，支撐平臺在深遠海環境中持續執行任務；動力能源方面，重點開展高比能能源系統技術、深遠海能源自持及補給技術等，滿足海上無人系統長效自持運行；可靠性方面，重點針對惡劣環境下平臺設備組件可靠性設計、自主檢測維護技術等開展研究，保證無人系統的持續有效運行；新構型設計方面，針對仿生、跨介質等不同要求，重點開展高效靈活仿生設計、跨介質總體構型設計等技術研究，推動新概念平臺發展。

（二） 海上無人系統智能關鍵技術

海上無人系統的智能化是實現和提升海上無人系統任務能力的關鍵，對于單個海上無人平臺，需要具備環境信息感知、數據預評估與處理、自主決策等能力，對于海上無人集群需要具備集群控制、態勢感知、信息共享、任務規劃等能力。在智能環境感知方面，針對復雜海洋環境感知信息多源性、異構性、動態性等特點，開展智能數據關聯與數據融合[20]、協同目標狀態預測、協同態勢理解等技術研究；在智能決策控制方面，為應對高對抗、高動態環境任務，需要重點開展面向任務的智能自主控制、自適應動態編隊、協同任務規劃與決策等技術研究，實現海上無人系統在時間、空間、功能上的統一控制協調、高度自主協作。在集群智能方面，為形成具備體系開放、彈性互聯、動態重構、自組織協同、集群認知等特性的海上無人集群，重點開展集群信息共享交互、集群態勢智能認知、集群智能控制等關鍵技術研究，支撐無人集群成為一個自組織、自適應協作的整體。另外，針對生物集群智能行為特征機理、無人集群智能演進技術等開展探索研究，通過生物集群智能行為機理助推無人系統集群群體行為智能水平提升。

（三） 海上無人系統跨域協同關鍵技術

海上無人系統的跨域協同是無人系統自主性的升華，是平臺能力提升的倍增器，關鍵技術涉及多平臺跨域協同系統的態勢信息融合、通信組網和任務協同規劃等。在多源態勢信息融合方面，為充分發揮各無人平臺運動和信息獲取優勢，發展無人平臺邊緣計算的廣域分布式數據融合技術，通過跨域邊緣節點構建數據信息融合處理體系，提升目標融合精度和全域態勢一致性。在跨介質通信組網方面，為克服跨介質信息交互和電磁環境強干擾的問題，加強跨域通信網絡資源狀態動態監測和調整技術，設計抗干擾措施與時空一致性保障手段，實現跨域通信鏈路的有效可靠[23]。在高動態任務協同規劃方面，為能夠快速響應作戰指令，提高跨域作戰體系的作戰能力，需發展跨域無人系統高動態任務協同規劃技術，具備戰場態勢強實時動態變化下的戰場資源分配、沖突消解和聯合任務能力。

（四） 海上無人系統指揮控制關鍵技術

海上無人系統的指揮控制是復雜多樣的無人系統融合成一個組織有序、適應力強、穩定性好的統一整體，是應對未來高彈性作戰任務及海洋環境變化的關鍵。海上無人系統指揮控制涉及指揮控制架構、有人 / 無人協同等。在指揮控制架構設計方面，面對海上復雜多樣的任務，可參考水面艦艇編隊和自然生物群集群控制開展指揮控制體系架構設計，保證無人系統組織有序、適應力強；在有人/無人協同方面，發展人機高效協同技術，通過有人指揮和干預，在當前技術條件下保證無人集群應用有效落地，通過有人 / 無人集群協同作戰，優勢互補，充分發揮各自的能力。

（五） 海上無人系統支撐關鍵技術

海上無人系統支撐技術主要指保障海上無人系統作戰使用的相關技術，是系統能力發揮的重要基礎，涉及通信、導航、定位、能源等。海上無人系統支撐關鍵技術重點關注信息網絡、導航定位、綜合保障等方面。在信息網絡方面，針對海洋復雜特殊環境，開展通用數據鏈技術[21]、自適應網絡通信技術、新型水下通信技術等方面研究，實現海上無人平臺與指控站、無人平臺之間、無人平臺與中繼設備、武器系統與操作平臺之間的指令和信息傳輸。在導航定位方面，基于傳統及新型導航定位技術，開展新型導航原理、復合導航定位、集群協同導航定位等技術研究，探索水下導航通信網絡基礎設施建設，解決環境復雜、信息源少、任務范圍廣等要求下的導航定位問題。在綜合保障方面，針對布放回收、能源補給、檢測維修等內容，重點開展復雜環境下通用布放回收裝置設計、水下精確導引對接技術、高動態大功率無線電能傳輸技術、綜合快速維修保障技術等研究，為系統任務轉換、狀態恢復和任務再執行提供各種保障。

五、 海上無人系統重點發展方向及對策建議

海上無人系統的發展，要緊盯總體戰略規劃、任務使命需求、核心關鍵技術、重點平臺系統和應用演示迭代等方面，按層次逐步推動技術和裝備的發展。

（一） 重點發展方向

在平臺總體方面，從長期發展視角建立完整的平臺總體規劃路線，明確不同層次子系統定義，設計不同子系統之間的接口標準化和兼容性規則，形成海上無人系統平臺標準化規范。同時通過國內國外多領域交流合作，共同推進技術進步和總體標準化工作。 在系統智能方面，基于當前智能化技術的快速發展，在信息處理和決策方面，增強智能學習算法的魯棒性和可擴展性，實現海上無人系統的自主決策和智能控制。采用深度學習、神經網絡等技術，推進智能學習模型模擬訓練，提高海上無人系統的感知、識別和自主決策能力。 在跨域協同方面，通過采用海上通信衛星、第五代移動通信技術（5G）、軍事物聯網等技術，加強海上、空中、陸地等多領域間的信息互聯互通，增強海上無人系統與其他領域的協同能力，促進跨域合作和技術創新。加強對跨域通信網絡的建設和維護，建立海上無人系統的數據共享機制，促進跨領域融合。 在指揮控制方面，建立完善的指揮控制系統，包括人機交互、自主任務規劃和動態路徑規劃等功能，實現對無人系統的遠程監控和控制。在實現這一目標的過程中，注重基于任務需求開展指揮控制系統的人性化設計，提高用戶體驗，同時加強對指揮控制系統的安全防護。 在系統保障方面，為了確保海上無人系統的穩定運行，建立健全的后勤保障體系，包括設備維護、故障診斷和修復、備件保障等方面。同時，加強后勤保障技術研究，提高關鍵部件的維修、更換等技術能力，以確保復雜環境下的適應性和穩定性。

（二） 對策建議

1. 總體思路上，堅持戰略引領，突出新型無人裝備體系化發展 準確把握未來戰爭形態，將海上無人系統作為必須搶先發展的戰略領域。以使命任務為牽引，堅持問題導向、聚焦實戰，堅持體系設計、攻防并舉，堅持創新驅動、打破常規。按照“高端加強、中端扶持、低端放開”的策略，遵循平臺通用化、系列化、標準化和載荷綜合化、組合化、模塊化發展思路，強化基型平臺發展，夯實平臺技術基礎，以先進成熟的基型主線為中心輻射發展，真正形成基礎扎實的體系化裝備。同時注重深海、極地等未來戰略空間和跨域、集群等前沿方向，實現新型無人裝備體系化發展。

2. 體系構成上，遵循穩步前進，推進有人 / 無人融合化發展 深入開展戰爭設計研究，圍繞我國戰略和國家安全需求，以切實解決具體問題、滿足國家軍事需求為根本，依據自身環境和優勢，構建完善具有我國特色的海上無人裝備體系，有效發揮國家戰略需求支撐作用。考慮和遵循技術發展現實，未來一定時期內以構建有人 / 無人協同體系為目標，穩步前進，按照先小規模后大規模、先同域后跨域、先少人后無人的思路，積極探索海上無人系統體系運用，滿足多樣化任務需求。重視海上無人系統融入現有裝備體系問題，針對融合基礎條件、技術體制、操作系統、一體化網絡信息體系、無人系統集成驗證等方面開展針對性的籌劃和研究，促進體系真正融合。

3. 裝備發展上，緊跟前沿科技，加快無人系統智能化發展 結合當前智能技術特別是軍事智能技術的發展，緊跟大數據、云計算、物聯網等前沿科技，加速前沿理論和技術在無人系統中的轉化和應用，通過智能加持，統籌推進海上無人系統智能化發展。按照現有裝備“+智能”以及新型裝備“智能+”的發展模式，對于現有海上無人系統裝備，通過智能技術增量，提升智能水平，進一步發揮使用效能；對于未來發展的海上無人系統裝備，通過智能化設計，使其具有智能屬性。在海上無人系統智能化水平不斷提升的基礎上，瞄準未來全域任務需求，通過軍事智能技術創新應用，加快實現海上無人系統跨域協同、自主集群、智能博弈對抗等能力。

4. 技術攻關上，著眼自主創新，大膽探索智能無人技術自主化發展 在海上無人系統重點關鍵技術攻關上，以偵察預警為優先、察打一體為方向，著眼技術自主創新，大膽探索，掌握關鍵核心技術。瞄準海上無人系統能力短板，在組網通信、導航定位以及探測識別等傳統瓶頸技術方面，持續深入重難點問題攻關，提升水下自主作戰能力；瞄準新型海上無人系統發展趨勢，在跨域、仿生等新概念技術方面，積極探索創新，挖掘創新技術轉化應用，助推我國智能無人裝備自主發展；瞄準海上無人系統集群、跨域協同運用，在集群控制、集群智能、跨域協同、跨域指控等技術方面，挖掘智能技術應用潛力，推進未來海上無人系統集群、跨域多維化發展。通過在技術攻關上自主創新，走出自主化發展之路，為占領無人系統發展領域制高點奠定基礎。 參考文獻 [1] 邱志明 , 馬焱 , 孟祥堯 , 等 . 水下無人裝備前沿發展趨勢與關鍵技術分析 [J]. 水下無人系統學報 , 2023 , 31 1 : 1 ? 9 . [2] 張衛東 , 劉笑成 , 韓鵬 . 水上無人系統研究進展及其面臨的挑戰 [J]. 自動化學報 , 2020 , 46 5 : 847 ? 857 . [3] 徐玉如 , 蘇玉民 , 龐永杰 . 海洋空間智能無人運載器技術發展展望 [J]. 中國艦船研究 , 2006 , 1 3 : 1 ? 4 . [4] 張波 , 王磊 , 李英軍 . 無人艇的發展趨勢 [J]. 科技視界 , 2016 : 301 ? 302 . [5] 唐波 , 孟荻 , 范文濤 . 水面無人艇在水面艦艇編隊水下防御的發展展望 [J]. 數字海洋與水下攻防 , 2022 , 5 2 : 121 ? 126 . [6] 邱志明 , 羅榮 , 王亮 , 等 . 軍事智能技術在海戰領域應用的幾點思考 [J]. 空天防御 , 2019 , 2 1 : 1 ? 5 . [7] 孔維瑋 , 馮偉強 , 諸葛文章 , 等 . 美軍大中型水面無人艇發展現狀及啟示 [J]. 指揮控制與仿真 , 2022 : 1 ? 6 . [8] 楚立鵬 , 鄢宏華 , 范強 , 等 . 國外水下無人潛航器及其通信技術發展綜述 [J]. 中國電子科學研究院學報 , 2022 , 17 2 : 112 ? 118 .

無人機蜂群作戰已經成為軍事領域的熱點，世界各軍事強國對其關注度日益增加。為了深化對無人機蜂群作 戰的理解與認識，首先簡要介紹了概念起源，然后重點對作戰樣式、作戰優勢等進行了分析，最后以無人機蜂群作戰的軍事 應用為牽引，總結了無人機蜂群作戰深入發展需要攻克的關鍵技術難題。自海灣戰爭以來，無人機在戰爭中的應用領域 不斷拓展，深刻影響著戰爭的走向。隨著無人機的 不斷發展完善，其應用范圍不斷擴大、規模數量不 斷增多、作戰樣式不斷翻新，作戰運用已從空中偵 察、戰場監視、電子對抗向通信中繼、精確打擊和后 裝保障等領域延申，正在逐步由輔助作戰手段向基 本作戰手段過渡。綜合來看，無人機在軍事上可代 替有人機執行四類任務，即 4D 任務（枯燥乏味、環 境惡劣、危險性高、深入敵方；Dull，Dirty，Danger? ous and Deep）。 20世紀60年代，法國生物學家皮埃爾·保羅開 始了關于智能蜂群（Swarm Intelligence）的研究。通 過對自然界各類昆蟲群體的深入觀察分析，皮埃 爾·保羅發現某類昆蟲群體內部存在高度結構化的 組織，個體之間分工明確，協同工作，能夠完成遠遠 超出單一個體能力的復雜任務。其中，蟻群是最具 代表性的群體，單體之間通過簡單的信號傳遞，就 能實現較成熟的溝通協調，從而表現出某種規模化 的集群智能行為。在此現象的基礎上，人類不斷深 入研究昆蟲之間的集群行為，最終得出了如蟻群算 法（ACS）和粒子群優化算法（PSO）等諸多智能集群 算法。

人工智能技術的飛速發展令其成為軍事領域應用的熱門技術之一，人工智能技術為軍事后勤領域提供更好發 展條件的同時，也對其提出更高要求。論文先分析了當前人工智能技術在軍事領域的發展方向，闡述了在軍事后勤領域關 于人工智能技術的運用，提出對智能化后勤進一步發展的啟示，要想在未來戰爭中占據優勢，必須合理地在提高監控、后勤 保障、態勢感知以及網絡作戰等方面將人工智能技術積極多元的運用起來。

1. 引言

人工智能技術在大數據時代的飛速發展，已經 滲透到了醫療保障、物流運輸、教育服務、數據通 信、智能汽車、智能監控及工業應用等各行各業，彰 顯出了人工智能作為新興科技的價值和發展潛 力［1］ 。此外，在軍事領域人工智能技術發揮著不可 替代的作用，例如網絡通信安防、智能文件管理、智 能識別以及情報分析等［2］ 。推動人工技術更新迭 代的重要因素之一是其帶來可觀的經濟效益，人工 智能技術在市場上的發展趨勢一直高居不下，為市 場創造出不可估量的財富，截止2019年底，數據顯 示我國實體經濟產業在人工智能板塊的規模高達 570億元。近年來，人工智能技術的運用在不知不 覺中改變了國民的生活，對于軍事領域來說，更加 需要利用人工智能技術為軍隊提供支撐［3］ 。美國 第 45 任總統特朗普在 2020 年初批準了一項法規， 限制所有關于人工智能類的軟件出口，其中包括各 種無人機、衛星和傳感器以及能夠自動識別軍用、 民用目標的軟件，這一舉措就是為了阻止其他國家 利用美國相關技術，研制出功能更強、水準更高、成 本更低的軍事領域人工智能產品［4］ 。從中不難看出，人工智能技術已是當前各個國家大力發展的對 象，人工智能技術運用的成敗在未來戰爭中將成為 軍隊能否取得制勝先機的關鍵要素之一［5］ 。

2 人工智能技術在軍事領域的應用發展方向

自人工智能問世后，這幾十年的時間中有不少 專家都在研究、分析人工智能可以代替人類工作的 可能性，其中以 CarlB.Frey 和 MichaelOsborne 兩位 學者牽頭的“TheFutureofEmployment”研究最具代 表性，如表 1 所示，羅列了部分軍地部分工種崗位 被人工智能替代的可能性。 表 1 雖然只是對部分和軍事領域類似的工種 進行了預測，但是也不難看出人工智能在軍事領域 的發展方向。人工智能對于指揮、管理的工種替代 可能性較小，對于部分支援、保障類的工作任務可 替代性就比較高一些。人工智能已經是現代戰爭 中和未來戰爭中不可或缺的一部分［7］ ，當前人工智 能在軍事領域的發展方向，可以大致概括為以下幾 個方面。

1）作戰平臺

人工智能在軍事領域的應用一直以來受到各 界關注，各國在陸、空、海以及太空等其他系統中大 量的融入人工智能技術［8］ 。利用人工智能技術可 以開發出更加高效、減少人工操作的智能化戰爭系 統，除此之外在減少人工維護的工作量同時，還提 高了戰爭系統各方面的性能，未來隨著技術的發 展，或許還能夠自動與高速武器開展協同工作。

2）網絡安全

在整個軍事系統里，最容易遭到惡意攻擊的無 疑是網絡系統，一旦受到攻擊，有可能軍事系統會 受到破壞，一些重要、機密的信息也可能會丟失。在網絡安全這一板塊配置人工智能系統不僅可以 保護計算機以及各個程序、數據不被惡意訪問，還 可以利用人工智能技術開發對應的反擊程序來應 對這些非法攻擊。

3）目標識別

目前許多研究人員為了提高在復雜的作戰環 境中對于目標識別的精準度在不斷地朝著開發人 工智能技術。利用這項技術可以讓軍隊在分析文 檔信息、數據或者其他非結構化內容的時候，更加 深層次地理解潛在作戰領域的可能性，同時還可以 提升軍事系統識別目標位置的性能。正在開發人 工智能技術以提高復雜戰斗環境中目標識別的準 確性。這些技術使軍隊能夠通過分析報告、文檔、 新聞提要和其他形式的非結構化信息來深入了解 潛在的作戰領域。此外，目標識別系統中的人工智 能提高了這些系統識別目標位置的能力。支持人 工智能的目標識別系統的能力包括基于概率的敵 人行為預測、天氣和環境條件匯總、潛在供應線瓶 頸或漏洞的預測和標記、任務方法評估以及建議的 緩解策略。例如，DARPA（美國國防部高級研究計劃 局）在 激 烈 競 爭 環 境 中 的 目 標 識 別 和 適 應 （TRACE）計劃使用了機器學習技術在合成孔徑雷 達（SAR）圖像的幫助下自動定位和識別目標。

4）態勢感知和威脅監控

在軍事戰爭中除了要及時收發數據信息以外， 在強對抗環境下還要預處理之前所收集的信息，分 析、整理具有價值的數據，利用信息整合形成情報 優勢。情報信息涵蓋了多方面的數據內容，例如電 子情報、地理空間情報、開源情報、全動態視頻、音 頻、社交媒體等方面。這些情報信息在數據中心進行存儲，可以通過索引搜索出相關的內容，發送這 些數據實現數據共享。人工智能實時對這些數據 進行先進分析，將通知和警告發送到設備上，分析 人員在進行反饋。在向指揮官發送信息時，指揮官 可以根據這些數據，分析態勢、及時判斷敵方的作 戰部署，從而做到真正意義上的知己知彼，感知戰 場動態。以人工智能為基礎的情報收集系統如圖 2所示。

把人工智能技術作用到執行 ISR（情報監控） 任務中可以通過兩個方面進行。一方面是將人工 智能技術運用到無人機、無人駕駛領域［9］ ，這一部 分的運用主要是為了解決在極端、惡劣的天氣、環 境影響下任務執行不會受到影響，從而更好地協同 工作、輔助部署部隊。另一方面是用人工智能來分 析和處理數據信息。在人工智能系統中，可以通過 預設的功能來查找無人機偵察視屏里出現的一些 異常畫面，識別目標。如果讓人類去負責這一部分 的操作，不僅會耗費時間，并且效率也不高，但是利 用人工智能技術就可以在短短的幾小時內完成這 些任務。

5）戰斗模擬與訓練模擬

戰斗模擬與訓練模擬與訓練是一個多學科領 域，它將系統工程、軟件工程和計算機科學結合起 來構建計算機模型，使士兵熟悉在軍事行動中部署 的各種作戰系統。美國正在將越來越多的投資應 用于模擬和培訓。美國海軍和陸軍都在進行戰爭 分析［10］ ，這促成了一批數字孿生傳感器模擬程序的 啟動。美軍目前已經招募 Leidos、SAIC、AECOM和 OrbitalATK等公司來支持其相關研究計劃。圖3展 示了 KWM 公司所研發的一款戰斗模擬方艙，該方 艙具備適用于武器制造商的模擬系統，通過全景仿 真可將載具全組人員完全納入模擬流程，能夠提供 逼真的戰斗體驗，該方艙模擬練習時能提供高達每 練 1000 次 CGF（兵力生成計算），可以實現指揮控 制系統和無線電電路的仿真，能夠通過設備聯網進行營連排三級訓練以及綜合武器射擊模擬。圖 4 展示了該方艙所模擬出的效果。

6）智慧勤務

美國在 2018年的時候就提出要重視利用計算 機技術實現軍事后勤的改變，其中最為重視的就是 數字化手段對于智能化后勤發展的影響。美國在 軍事價值鏈上沿用了傳統的數據（data）、信息（in?formation）、知識（knowledge）、智慧（wisdom）體系， 嘗試把大量的后勤數據轉換成DIKW體系，以此來 完成裝備后勤保障決策，DIKW體系如圖5所示。

智能化后勤在智能化戰爭的環境中可以進一 步和作戰系統進行協作。通過信息化手段更加仔 細、精準地將后勤的物資進行分類管理和統計，其 中，最主要的是可以實時分析戰場情況，捕捉到潛 在的數據信息，將這些內容提供給指揮員，幫助他 們做出決策。如果各種條件允許的情況下，甚至可 以根據當前戰況分析直接給出最佳作戰方案，此時 智能化后勤是作戰系統下的子模塊之一。

4 人工智能技術在軍事后勤的具體應用

4.1 綜合情報感知

綜合情報感知涵蓋了人員信息、物資信息、戰 場信息、武器裝備信息這四個方面［11］ 。人員信息感 知實現了對后勤資源的精準調度，其具備的能力除 了可以收集戰場上士兵的移動軌跡和位置外，還具 備傷員定位搜救和情況遠程回送的功能；物資信息 感知具備支撐物資管理、查詢等功能，實現了軍需 物資從生產到使用的整個過程跟蹤與監控這一目 標，物資信息包含了像槍彈、燃料、藥品等各種軍需 物資在運輸和使用過程中其狀態數據內容的收集 和處理；戰場信息感知實現了對于敵方在戰場上的 部署、行動、武器裝備這類信息的收集和發送，為部 隊在定位敵方目標以及評估敵方戰斗力等方面提 供數據支撐；武器裝備信息可以實現各類武器裝備 位置、武器使用狀態、各個設施的信息收集，可以在 部隊武器裝備、設施方面為部隊提供支持，如圖 6 展現了一種全資產可視系統。

4.2 智能設施控制

人工智能在軍事后勤領域的運用主要體現在 監控板塊，簡單來說，智能設施控制就是可以遠程 監視與控制軍用智能化設施、裝備，像無人機、無人 駕駛、自動化控制系統等軍用智能設施（圖 7）。利 用智能設施中的傳感器系統實現對設施的遠程監 視，利用智能設施的控制器和處理器傳輸的指令和 程序實現對自動化執行任務的遠程控制。目前軍 隊也在這一方面開展相關研究，使用人工智能輕松 檢測軍用艦隊組件異常并快速分析故障原因；使用 無人駕駛汽車按照設定好的地面補給［12］ ，規劃一線 戰場和部隊基地進行物資等資源補給，從而降低后 勤補給部隊人員在戰場上可能面臨的風險，同時減 少運輸成本及優化人力操作的工作，如美國陸軍與 IBM公司合作，使用Watson人工智能平臺來幫助預 先識別Stryker戰車的維護問題等。

4.3 戰傷醫療救護

在現實戰爭現場中，受傷的士兵大部分無法第一時間獲得醫療援助，一是因為傷員的受傷程度遠 遠超出了現場醫護人員的救治能力范圍，二是有可 能因為該片區醫護人員數量配備不足。所以在戰 場上要先對受傷的士兵進行分類，受傷較為嚴重的 士兵應該最先得到醫療救護。因此人工智能技術 為醫療救助開辟了新領域，美國的遠程醫療與先進 技術研究中心與CR（組合變量）分析公司在軍事醫 療領域開展合作，研發自動加固戰斗傷員護理系 統，該系統主要是針對戰場上傷員的診斷和指令， 但是就目前的技術發展限制，該系統還沒有完全獨 立出來成為一個完整的自動醫療救助系統，更像是 一款智能軟件，它能輔助醫護人員診斷傷員的受傷 情況，監測傷員身體情況并且及時為病人提供治療 服務。同時，為了更好地在遠程手術以及人員疏散 活動中給人類士兵提供保障服務，美國特別重視將 人工智能技術與機器人手術系統（RSS）及機器人 地面平臺（RGP）進行集成，在惡劣的環境下，利用 人工智能配置的醫療系統可以分析、整理出軍人的 歷史病例輔助醫生進行治療等。

4.4 信息分析融合

信息分析與融合能力包括多級信息融合與綜 合信息統計分析。在戰場上，將傷員的地理位置、 移動軌跡以及心跳速率等信息進行融合，從而分 析、判斷傷員的受傷情況是否嚴重，利用多類型傳 感器將聲音、光照、電磁、心率等產生的信息進行融 合；戰場上想要更加精準的判別敵方的行動部署等 信息，就要對戰場上敵方士兵、人員或者設備的活 動軌跡以及武器裝置的類型這類信息進行融合、分 析，幫助指揮員更準備判斷當前戰場上的態勢。

5 啟示

5.1 智能化戰爭模式改變后勤保障理念

智能化戰爭將成為未來戰爭中的核心部分，而 后勤保障部分的服務對象也將是各種智能化作戰 裝備所構成。在智能化戰爭中，其以“靈活”為核心 的工作機理也將替代之前戰爭中以“快”為核心的 理念［13］ ，因此給傳統的后勤保障系統帶來了挑戰， 后勤系統要不斷調整各個模塊下的功能需求，以適 應智能武器裝備的快速改變，不斷地推動后勤朝著 智能化的趨勢發展。 當前智能化戰爭要求后勤保障的領域廣、內容 多、方法多、對象多元化以及時效性高等，所以必須 利用新一代計算機技術和智能技術搭建一套完整 的后勤保障體系，滿足資源可視化、可控化，可以自 動生成作戰方案的現實需求。不難想象，在未來戰 爭中或許國家會投放大量的無人機、機器人等智能 化武器到戰場上，因此就會有大量的任務分配給后 勤保障模塊，例如裝卸任務、物資運輸、戰地醫療服 務和裝置維修等等。利用人工智能技術分析、整理 繁雜的后勤保障需求，在進一步分析解刨當前作戰 環境、條件后，可以更加高效地去組織開展智能化 后勤保障的行動。

5.2 智能化后勤需要高新技術支撐賦能

在各國分別頒布了關于人工智能技術、大數據 等國防戰略相關條例后，我國在 2017 年也發布了 《新一代人工智能發展規劃》，該規劃中詳細的向人 們展示了人工智能技術將在醫療保障、物流運輸、 教育服務、智能汽車、智能監控各行各業發光發 熱。智能化后勤裝備在當前戰爭中已經顯露鋒芒， 例如炒菜機器人、無人機運輸、無人值守機房等，從 傳統裝卸、運輸物資等方面延伸到了工程保障和生 化探測等領域，其功能多維度發展。 新一代計算機技術的發展，云計算、物聯網技 術和機器學習等技術作用到軍事領域，可以更加精 準地保障作戰部隊，搭建起多方位保障體系，在無 人操作的環境下實現作戰以及保障任務。雖然目 前技術還需要不斷發展，但是在解決這些技術問題 后，智能機器人醫生、智能運輸配送等技術將真正 走向戰場上，執行各種復雜且難度大的任務。

5.3 后勤智能化建設依賴配套發展途徑

從當前人工智能技術在我國裝備后勤的應用 來看，為了更好建設智能化后勤，適應未來戰爭需 求，可以首先從以下途徑開展： 1）頒布相關條例，統一標準。現有的一些裝備 數據相關條例以及標準大部分都是有戰區等自行 制定的，缺少規范、統一的條例，導致在后勤裝備管 理維修過程中許多數據記錄留檔過于簡單，導致數 據記錄不夠精準，在后面的分析過程中會降低數據 的可靠性。因此需要制定統一的標準，加強頂層設計，給人工智能技術的運用打下基礎。 2）構建、完善信息系統。當前現有的裝備系統 功能不一、種類繁多，每個系統的標準規范都有所 差別，導致信息系統在數據共享、聯通性能方面較 差，致使大部分數據都沒有完全發揮其作用。為了 更好地發揮后勤裝備數據的優勢，推動智能化后勤 裝備系統的建設，必須要搭建、整合統一的信息系 統平臺。 3）加強軍地合作。將后勤系統和人工智能技 術等高新技術結合發揮軍地融合的優勢，解決后勤 管理系統在記錄記錄、傳輸、存儲、分析數據的過程 中出現的各類疑難雜癥，促進智能化后勤裝備體系的構建。

6 結語

隨著計算機技術發展進程的不斷推進，我國也 更加重視計算機技術在軍事領域的運用和研究，物 聯網技術、大數據、云計算以及人工智能技術也將 成為我國軍事研究的重點技術之一。這些技術的 運用可以更好地保障作戰部隊，實現在無人操作的 環境里完成所要執行的任務，豐富、擴展智能化后 勤的保障手段。由此可見，信息化、智能化的戰爭 是未來戰爭的主要核心部分，必須合理地將人工智 能技術運用起來，在提高監視、后勤保障、態勢感知 以及網絡作戰等方面加強人工智能技術的運用與 研究。目前在軍事領域，人工智能技術的運用還需 要我們長時間的研究、分析和總結，所以我們更要 緊抓這場計算機技術的改革，在技術實現和加強戰 略合作兩方面進行研究，為了提高我國的國防實力將人工智能技術更加深入地利用到未來戰爭中。

這篇文章主要側重于人工智能技術在智能武器裝備中的研究與應用。描述了人工智能的定義，人工智能技術的 發展以及美國對人工智能的重視。探討了人工智能在智能武器裝備中的關鍵技術，包括目標定位與識別技術、 自主攻擊技術、分布式作戰或蜂群作戰技術、作戰機器人技術等，并進一步闡述了在關鍵技術中應該突破的技 術性問題。列舉了人工智能技術在智能武器裝備中的應用實例，對人工智能技術的發展作了總結與展望。

**1. 引言 **

當今時代，國際間的事務深度復雜變化，充滿著不確定性和不穩定性。智能武器裝備對于一個國家 起著非常重要的作用。隨著科技的不斷發展，人工智能技術應用于智能武器裝備顯然成為現代智能武器 裝備發展的一種趨勢。本文的研究內容主要包括目標定位與識別技術、自主攻擊技術、分布式作戰或蜂 群作戰技術、作戰機器人技術。目標定位與識別技術就是利用人工神經網絡，仿照生物機理，搭建像人 一樣的神經網絡，把數據集中的數據輸入到神經網絡中，通過不斷學習和訓練取得訓練模型，從而實現 對目標的定位與識別。自主攻擊技術在本文中主要通過流程圖的形式呈現出來，自主攻擊的核心技術主 要是通過人工智能技術中的目標定位與識別技術、智能認知系統、智能決策系統、智能路徑規劃、智能 控制技術，實現對目標的自主攻擊。分布式作戰或蜂群作戰技術中，主要闡述了智能體之間的關系，現 在的分布式或蜂群作戰的發展概況以及所存在的不足。探討了作戰機器人應該具備的特點和屬性以及研 究作戰機器人需要具備的知識，闡述了現階段作戰機器人需要解決的技術問題。

**2. 人工智能定義 **

人工智能就是利用人工的技術手段使得機器更加智能。人工智能這一名稱的提出距今已有 60 多年， 2015 年人工智能得到了進一步發展，時至今日，人工智能仍然是一個火熱的研究方向之一，人工智能涉 及到生活的方方面面，人臉識別、智能醫療診斷、智能火星探測車等都是利用人工智能技術服務于人類 的實例。人工智能的迅速發展離不開各學科的相互發展。人工智能屬于社會科學與自然科學的交叉學科， 具有高度技術性和專業性的特點，涉及到包括數學、神經科學、計算機科學、哲學和認知科學、控制科 學、生物科學等多門學科[1]。人工智能大致包含的學科如圖 1 所示。

3. 人工智能技術的發展及美國的重視

人工智能技術的迅速發展，一般認為可以分為 4 個階段，以數學等為基礎的弱人工智能階段，以運 算與感知為基礎的強人工智能階段，以認知為基礎的通用人工智能階段和超級人工智能階段[2]。目前世 界各國都高度重視對人工智能技術的研究、開發和應用，但是，現在的人工智能技術仍處在弱人工智能 階段。人工智能技術的主要發展層次大致分為 3 個層級的智能，包括運算、感知和認知，即機器要具有 高效快速運算的能力，同人類類似或超越人類的記憶和存儲信息的能力，同人類的視覺、聽覺、觸覺相 似的感知能力，像人一樣能理解推理、能夠知識表達和會思考的認知能力[3]。根據美國、俄羅斯、印度、日本、國際軍控和裁軍組織，瑞典軍事研究所等媒體和組織對 2020 年世 界軍事強國的排名，排名第一的仍然是美國。美國作為軍事強國之所以保持其軍事強國地位離不開強大 的經濟實力和尖端的軍事科學技術。近年來，隨著人工智能技術的迅速發展，引起了以美國為首的現代軍事強國高度重視。從 2016 年起至 今，美國對于人工智能技術在軍事領域的研究與應用格外重視。2016 年，人工智能技術在全球盛行，也引 起了美國軍方的高度關注，美國為了應對各種復雜嚴峻的軍事挑戰，提出了第三次“抵消戰略”，提出了一 系列優先發展技術的新型作戰概念，例如“分布式作戰”“蜂群”“作戰云”等，美國政府要求優先發展人 工智能技術，推動“智能化導彈”“智能無人機”“無人自主空中加油”等相關人工智能技術在軍事方面的 研究與應用。美國的《國防戰略》，將先進與智能計算、大數據、自主智能、智能機器人等新型人工智能技 術作為美國在軍事領域打贏智能化戰爭的核心技術。2019 年 11 月 21 日，美國國會在《人工智能與國家安 全》報告中指出，人工智能是一個新興創新發展的技術，對維護國家安全具有舉足輕重的重要意義。2020 年，美國加大人工智能領域投入和布局。2021 年，美國在人工智能相關研發項目上投資超過 60 億美元。美 國國會已經指示國防部聯合人工智能中心在 4 月底之前向國會國防委員會提供一份國防部所有人工智能活 動的清單。這充分表明，美國對人工智能的重視，尤其是在軍事領域，美國更加傾注于人工智能技術的發展。

4. 人工智能在智能武器裝備中的關鍵技術

智能武器裝備的核心是先進技術，將人工智能技術應用到智能武器中，將大大增強軍事戰斗力。本 文主要探究了 4 種人工智能技術在智能武器裝備中的作用，分別為目標定位與識別技術、自主攻擊技術、 分布式作戰或蜂群作戰技術、作戰機器人技術。

4.1. 目標定位與識別技術

作戰狀態中，以對敵軍武器及敵人進行精準打擊為目的，這就需要智能武器裝備在外部環境干擾的 情況下，采用武器內部的自主定位與識別系統對敵方目標精準定位與識別，人工智能技術中的目標定位 與識別技術顯得尤為重要。目前，以卷積神經網絡為基礎的深度學習、機器學習是各國在目標定位與識 別研究領域之一，它主要解決的是在目標定位與識別中的準確度和效率。基于計算機視覺的低層理論是 卷積神經網絡[4]。如圖 2、圖 3 所示。由圖可知，卷積神經網絡的運算方式是從一端輸入相關的信息數據，經過卷積神經網絡的隱藏層， 最后從另一端輸出運算模型。例如，通過數據集、YOLO 系列算法等，將處理后的圖像數據輸入到卷積 神經網絡結構，通過優化參數學習率、激活函數、分類函數等參數的優化，進行不斷的迭代與訓練，提 取數據的特征，從而獲得目標定位與識別模型，通過測試程序調用卷積神經網絡學習和訓練好的模型， 實現對目標的定位與識別功能。在人工智能研究領域，目標定位與識別方面要具有良好的魯棒性，包括 精準定位、精準識別、運算效率高、中央處理器消耗低、數據集樣本量少、無需人為設定參數等，還應 該具有最優的回歸函數、損失函數、神經網絡的激活函數等。目前，上述技術還需進一步突破。

戰時狀態下的環境錯綜復雜，智能武器裝備在目標定位與識別中擁有核心算法是不可或缺的條件。 這里分別列舉了 2019 年、2020 年、2021 年的人工智能目標定位與識別的高性能算法模型，如表 1 所 示。戰時狀態下，毫秒必爭，敵軍的目標處于變動的狀態，快速精準鎖定目標與實現精準識別打擊功能 是現代武器裝備作戰具備的必要條件，如圖 4 所示。圖中為陸地作戰的場景，智能化的戰場，首要任務 是精準定位與識別目標，采用基于人工智能技術的自主定位識別系統，能夠快速鎖定目標，實現對目標 的精準打擊。

4.2. 自主攻擊技術

自主攻擊技術無需遠程人員操控，只是依賴于智能武器裝備本身所攜帶的傳感器、計算機、智能芯 片等先進部件，對敵方的信息自動搜索、識別、智能決策、選擇與自主攻擊。最具代表性的是無人作戰 機，使得無人作戰機不僅具有隱身的功能，還應具有自行完成起飛、自主攻擊，返回與降落等功能，其 中，自主攻擊是取得勝利的關鍵因素。圖 5 為自主攻擊技術流程圖。

上圖中，無人作戰機主要是通過自主攻擊系統實現對目標的自主攻擊。自主攻擊系統依賴的核心是智能裝備中的人工智能技術，它包含目標定位與識別、智能認知與決策、攻擊軌跡的生成、智能控制等關鍵技術。首先，無人作戰機獲取攻擊目標，這一步主要是通過基于深度學習的算法來實現。其次，是對目標的認知和決策，通過智能認知和決策算法對攻擊的目標篩查與檢測，實現精準攻擊目標的目的。無人作戰機獲得智能認知、決策后，接下來就需要對攻擊目標的軌跡進行規劃，主要采用的是軌跡路徑規劃算法。在智能控制部分，主要采用的是智能控制算法，實現多功能、全方位的智能控制，包括武器控制系統、目標定位與識別、攻擊軌跡的生成、飛行控制等。上述是實現自主攻擊功能的大致流程，但上述的每一部分所采用的技術都還不成熟，還需進一步研究。以下分別就上述技術的簡單論述。

4.2.1. 智能認知系統

智能認知系統是人工智能技術之一[23]，無人作戰機具有智能認知的功能才能夠自主攻擊目標。認知 計算是建立在神經網絡和深度學習的基礎之上，基于人工智能和信息科學的技術平臺，這些平臺包括機 器學習、推理與表達、自然語言處理、計算機視覺、人機交互、定性空間表示等技術，通過運用認知科 學知識構建模擬人類思維過程的系統。智能認知系統離不開認知計算，目前，量子認知計算成為認知計 算發展的一大方向[24]-[29]。量子認知計算是當代量子計算與認知科學相結合的一個新型邊緣學科，通過 對認知科學中的現象進行建模，運用量子理論的計算方法，研究與描述人的認知及其決策的交叉科學。量子認知計算通過人的大腦接受外界所獲得的數據信息，經過人的大腦的加工處理，通過某種方式轉換 成內在的心理活動和心智活動，進而支配人的行為的信息加工過程，應用量子理論的數學形式為語言符 號、人類記憶符號、演繹推理、人類判斷邏輯等，以突破傳統認知科學的障礙。量子認知計算構架如圖 6 所示。

從上圖可知，為了實現智能認知，主要有 3 部分組成，以基礎學科為依托，通過認知計算算法使得 機器計算能力更強，認知計算更廣，與量子科學中的量子算法相結合，從而使得量子認知計算的功能接 近于人類的認知功能。將量子認知計算技術應用到智能武器裝備，實現智能武器裝備具備認知功能是現 今研究的課題之一。

4.2.2. 智能決策系統

未來戰場必將是智能化的戰場，智能決策在智能武器裝備中起著關鍵性的作用。智能決策主要分為 3 個層次：人來決策、輔助決策、機器自主決策。人來決策的主體是人，戰時狀態下，通過遠程操控， 由人來做出決策。輔助決策是人通過借助外在智能設備做出科學決策。最理想的狀態是機器能夠像人一 樣的智能甚至超越人的智能做出精準、高效、合理的決策。借助人工智能技術使得機器自主決策是智能 決策研究的重要方向之一。智能決策系統結構如圖 7 所示。

從圖 7 可以看出，要想實現機器自主決策，機器應當具備方法庫、數據庫、模型庫和知識庫 4 個主 要模塊。方法庫是存儲方法模塊的系統，有各種為了解決問題的算法組成；數據庫是收集數據信息、存 儲數據信息和加工處理數據信息的模塊系統；模型庫存儲著各種模型，用于支持決策系統；知識庫是對 輸入和輸出智能系統的信息數據進行編碼和解碼，包括知識定量和定性的表示，知識表達，知識推理決 策等。4 個主要模塊相互作用，從而實現對問題的智能決策。智能決策算法模型是目前研究的重要課題 之一[30]。人工智能技術中，馬爾可夫決策算法和決策樹算法是典型的代表。

4.3. 分布式作戰或蜂群作戰技術

分布式作戰包括空中分布式作戰、陸路分布式作戰、海上分布式殺傷、水下分布式作戰、空間分布 式結構等，蜂群作戰是一種仿照生物作戰的結構體系，如圖 9 所示。圖 9 作為一個分布式作戰體系結構，由一個指揮中心控制多個智能體，這里用智能體 1、2、3、4、 5 表示。每一個或多個智能體與指揮中心之間、多個智能體之間相互關聯，協同作戰，包括自主攻擊、 智能規避威脅、信息數據高速傳輸與共享等，形成一個亂中有序的蜂群作戰模式。作戰狀態下，智能武器裝備之間不僅可以協調配合，還可以協同配合，通過自主協同、群體智能技 術提高作戰能力，具有靈活性強，對抗性強的特點。目前，分布式作戰或蜂群作戰應該在以下方面還需 取得進一步研究。一是戰場信息化網絡技術。由單一智能體轉為多智能體，智能體之間需要由協調轉為協同，在特定 戰場中，依賴于智能網絡組成的作戰體系，要求智能體之間的數據傳輸極強，實時性極高，能夠保證智 能體之間的穩定性、可靠性。二是分布式或蜂群人工智能技術。戰時狀態下智能體要具有智能定位與識別目標、智能決策、智能控 制、智能協同、智能認知、自組織等作戰能力，這就需要在分布式或蜂群人工智能技術方面取得新突破。三是分布式或蜂群協同作戰技術。分布式或蜂群作戰，每一個子成員都是一個智能體，既能夠單獨 完成任務，也可以協同自身以外的子成員完成任務，單個或多個智能體之間都具有自主控制、自主決策、 自主認知的能力，這就需要在協同作戰技術上取得新突破。四是分布式或蜂群編隊控制技術。作戰環境中，只有一定的戰術策略才能夠贏得戰場的主動權。分 布式或蜂群之間要具有極高效的控制能力，包括自主控制、障礙回避，自主威脅識別能力，需要在編隊 控制技術上取得新進展。

4.4. 作戰機器人技術

作戰機器人作為未來戰爭的主力軍，是擁有人類智慧的參戰者，從作戰指揮到協同推進，從物質運 輸到偵查勘探以及實戰進攻都扮演著重要的角色，必須具備自我認知與推理能力、定量或定性空間表示、 知識表示、智能規劃、感知與認知能力等。如圖 10 所示。圖 10 為作戰機器人的概念圖，環境為地面作戰，要求機器人之間協同配合，精準識別目標，對目標 進行精準打擊，這就需要機器人獲取外界信息和高效計算的能力，智能控制能力等。除了上述的作戰場 景的之外，智能作戰無人機、水下智能機器人、空間智能機器人等都可以在復雜不確定的環境下參與作 戰。作戰機器人技術主要包含以下方面。一是如何賦予機器人人的的智慧或者超越人的智慧。復雜的作戰環境下，要求機器人必須要有人的 感知能力、認知能力、創造力，機器人的靈活性和靈敏性必須能夠達到人的靈活性和靈敏性，應當具備 群體智能的能力。二是作戰機器人自我隱蔽技術。戰爭狀態下，要求作戰機器人要具有極強的隱蔽性，動作靈活，特 別是偵查機器人，不能夠發出噪聲。三是作戰機器人超長待機技術。戰場中環境復雜多變，機器人必須保證自己的能量不受威脅，長期 作戰情況下，機器人要具有獲取能量自我補充的能力。四是人工智能芯片技術。作戰機器人的智能芯片有待發展，智能芯片作為機器人的核心部分，需要 具備更加完備的能力。將人工智能技術應用到作戰機器人已成為該領域研究的一大方向。

5. 人工智能技術在智能武器裝備中的應用

人工智能武器應當具有機智的決策、理性的辨別目標能力，具有明辨自然語言的能力，是一種能夠 對外部環境具有極強的洞察力、實時應對各種復雜挑戰，能認知會思考的武器系統[32]。科技發展至今， 利用人工智能技術的智能武器裝備也在不斷研制和應用，例如，目前美國的聯合全域指揮控制系統 (JADC2)正處在研發階段，根據五角大樓的最新規劃，現代軍隊總參謀部的每一個組成部分，包括作戰計 劃、信息采集、情報收集、后勤與保障、通信和決策都將移交給由傳感器、計算機和軟件、算法和模型 組成的復雜集合體負責。所有這些組成部分隨后都會被整合進一個“綜合各個系統的系統”。最終，這 種多系統集合體可能會代替人類的職能，甚至超越人類所應承擔的職能，以此來代替美軍高級將領及其 資深參謀所承擔的大部分職能。如圖 11 所示。除了 JADC2 外，美軍在役或在研的智能化導彈主要有戰術戰斧、遠程反艦導彈(LRASM)、標準-3、 灰狼等，它們都是運用人工智能技術的產物，將人工智能技術應用到導彈中，使得智能導彈具備自主識 別目標和自主攻擊的能力。以下是不同的智能化導彈、類型和狀態的基本情況，如表 3 所示。在分布式作戰和蜂群作戰方面，2020 年 9 月，俄羅斯軍方采用蘇-57 戰斗機進行試驗，在真實作戰 條件下，利用一架蘇-57 戰斗機作為指揮和控制多架蘇-35 戰斗機，執行協同攻擊任務。美國軍方也正在 利用新型 F-35 戰斗機進行類似的分布式作戰或蜂群作戰試驗。另外，灰狼巡航導彈試驗成功也將具備蜂 群攻擊的能力。不過，無論是分布式作戰，還是蜂群作戰，目前還處于初級試驗階段。其核心是先進的 算法模型和合理的數據以及高效的運算能力，因此還需要不斷探究。

類似的，利用人工智能技術在軍事中的應用實例還包括在信息化武器裝備中的應用[33]、在導彈領域 的應用[34]、導彈控制技術[35]、美軍智能武器裝備的發展等[36]，雖然這些人工智能技術有些已經付諸 實踐之中，有些還在研究中，但是總體還不夠成熟，需要進一步的研究與技術突破。