幾乎每天，烏克蘭戰事的新聞都包括俄羅斯或烏克蘭戰術指揮所（CP）被揭露、瞄準和摧毀的消息。試想一下，重建一個被摧毀的旅或師指揮所需要付出多大的代價。自戰爭開始以來，已有無數將軍、數百名上校和高級作戰員在這些襲擊中喪生。

北約不能像俄羅斯和烏克蘭在俄烏戰爭中那樣失去戰術指揮所。俄羅斯在沖突開始時的戰術指揮所配置與北約的戰術指揮所并無太大區別。基于這些認識，重新思考現代兵力如何為戰術指揮所做好戰斗準備至關重要。

圖：在當今透明的戰場上，戰術指揮所（CP）是脆弱的。必須重新設想如何讓戰術指揮所做好戰爭準備。圖為 2023 年 6 月 20 日，佛羅里達州赫爾伯特機場附近，一個目標被 AC-130J 武裝直升機的炮彈擊中后爆炸。圖片來源：美國空軍

正如 2023 年 3 月美國陸軍《軍事評論》上的一篇文章《指揮所的墓地》的作者所言："我們必須重新思考新戰爭時代的指揮所。面對這一直接威脅......指揮所需要適應的程度，將使在伊拉克和阿富汗作戰的那一代領導人無法辨認"。

北約目前裝備和運行的戰術指揮所沒有做好戰斗準備，在下一場戰爭的第一次打擊中將無法生存。最近三場戰爭的教訓，即第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭（2020 年）、以色列-哈馬斯戰爭（2021 年）和正在進行的俄羅斯-烏克蘭戰爭（2022-?）表明，戰術指揮所在現代戰場上是高價值目標，面臨巨大風險。 最近的這些沖突是軍事戰斗的未來：第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭（2020 年）是歷史上第一次主要通過大規模使用機器人系統而獲勝的戰爭；以色列國防軍（IDF）宣布 2021 年與哈馬斯的戰爭是第一次主要通過人工智能獲勝的戰爭；俄羅斯-烏克蘭戰爭是 1945 年以來歐洲最大的沖突，采用的軍事技術范圍可能是歷史上最大的。

主要啟示是，摧毀指揮與控制是 21 世紀戰爭的本質。如今，戰術指揮所幾乎無法隱藏，也極難防御。找到并瞄準戰術指揮所是敵人的首要任務。現在，準備可生存的戰術指揮所配置，并裝備它們以取得勝利，必須成為當務之急。

實現透明的戰斗空間

過去，敵人必須通過人的眼睛和耳朵才能看到和聽到，并通過模擬地圖和地形模型才能看到。在夜間和極端天氣下觀察尤其困難。獲勝的陸軍采取了非同尋常的手段來掩蓋自己的位置；除了利用夜間能見度低的優勢外，他們還利用了包括風暴和霧在內的環境條件，以及森林、山脈和城市地形等地形遮蔽物。在城市環境中，要想知道下一座山或拐角處有什么，需要人工偵察。

但如今，一系列傳感器正在迅速增強或在某些領域取代這種偵察方式。現在，即使是三流軍事強國也擁有多域傳感器能力，這使得在戰場上隱藏變得更加困難。多域傳感器網絡采用的技術能夠從太空掃描到地面泥土，從而發現目標。要在擁擠的戰場上打造一只能夠識別、定位和跟蹤目標的 "不眨眼的眼睛 "并非易事。它需要復雜的規劃和系統才能發現敵人，但它能提供制勝優勢，值得投資。當無處不在的傳感器與遠程精確火力相結合，能夠在極遠距離上擊中并摧毀目標時，在現代戰場上保持生機就成了一項挑戰。

在 2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭、2021 年的加沙戰爭和 2022 年的烏克蘭戰爭中，傳感器、無人機和遠程精確火力的聯合作用影響了這些沖突的進行。看到戰斗空間中的敵方兵力，并能在幾乎任何地方對其實施打擊，是對傳統作戰方法的革命性顛覆。戰斗空間正變得更加透明--一層層傳感器可以實時傳輸信息，揭示戰斗空間并確認戰斗損傷，使每一個戰術指揮所都有可能面臨風險。美國參謀長聯席會議主席馬克-米利將軍指出： "被發現的概率非常高。在未來戰場上，如果你在一個地方呆的時間超過兩三個小時，你就死定了"。隨著傳感器技術的飛速發展，即使是兩三個小時也可能是樂觀的。我們的戰術指揮所應該接受這樣一個概念：不再有任何安全區域，我們很可能處于敵人的火力范圍內。否則就會招致災難。

重新構想戰術指揮所

指揮和控制（C2）兵力、執行任務式指揮是最重要的作戰職能。戰術指揮所的目的是協助指揮官執行任務式指揮（MC）。任務式指揮認為，"接觸點 "上的人類決策可產生一種靈活、制勝的方法，通過理解指揮官的意圖、執行任務類型的命令和增強下級的主動性來促進和諧、主動和快速。戰術指揮所通過使指揮官更好地理解、想象、描述、指揮和評估作戰行動，促進指揮官執行 MC。

如圖所示，帳篷內的大型指揮所是一個誘人的目標。想象一下，如果一枚閑散彈藥擊中了這個指揮所。整個裝甲師的指揮人員和參謀人員的智慧將付之東流。我們必須重新設想如何準備和部署戰術指揮所，并實踐 "分布式任務指揮"。資料來源：美國陸軍

幾十年來，戰術指揮所一直設在帳篷和面包車內，有的甚至精心設計，足以容納數十名操作員，并配備成組的計算機、大型顯示屏和其他輔助設備。如今，在敵方傳感器和火力范圍內，將關鍵的人腦力量集中在一個地方是災難的根源。帳篷無法抵御無人機或火炮的攻擊。現代的替代品，包括被稱為 "拓展車 "的戰術指揮所拖車，如美國陸軍的 M1087 拓展車掩體，也好不到哪里去。雖然這些車輛提供了更簡便的戰術指揮所設置，但它們并不是真正意義上的移動戰術指揮所，因為士兵在移動時無法在車內操作。這些掩體是可移動的，這意味著它們的搭建、拆卸和移動都需要時間。在遭到無人機、大炮或導彈攻擊時，它們幾乎起不到保護作用。為了提高在現代戰場上的生存能力，戰術指揮所應具有裝甲性、移動性、遮蔽性和分散性。這不是傳統的戰術指揮所思維，而是現代作戰的殘酷現實。我們必須毫不猶豫地迅速確定主要設計參數，使現代戰術指揮所能夠滿足這些要求。

在第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭中，阿塞拜疆在戰斗的頭幾周就摧毀了亞美尼亞的戰術指揮所，因為它們很容易被發現，而且主要安置在帳篷和未加固的設施中。在以色列與哈馬斯的戰爭中，以色列國防軍追蹤了哈馬斯領導人的位置，并利用復雜的人工智能使他們的攻擊同步進行。正如我們在俄烏戰爭中目睹的那樣，許多俄羅斯戰術指揮所已被烏克蘭的遠程精確火力摧毀。

除 "軟 "掩護戰術指揮所外，合理的替代方案是最大限度地利用現有裝甲車輛抵御敵方火力。任何裝有必要的指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察（C4ISR）設備的裝甲車輛都遠遠優于帳篷或軟皮戰術車輛。形成一個由移動裝甲戰術指揮所組成的網狀網絡，會使敵人的偵察和瞄準問題變得更加困難。每個裝甲車節點都必須配備必要的 C4ISR 系統，以便獨立接管戰斗。

1982 年，美國陸軍上將唐恩-A-斯塔里說："......經驗使我們相信，兵團戰斗不可能從主指揮所打起，我們認為證據足以讓我們出動裝甲防護的 TAC CP[戰術指揮所]，配備足夠的設備和人員來跟蹤戰斗并及時發布命令"。他的見解在當時是正確的，而在今天，即使是面對近在咫尺的對手，他的見解也更加深刻。兵力要么采用裝甲車輛戰術指揮所，要么占領堅固的城市設施，要么快速深入'挖掘'。

機動性： 戰術指揮所不能再長時間停留在任何位置。雖然目前大多數戰術指揮所解決方案都可以重新定位，但它們需要太多的時間來設置、分解和重新定位，無法在移動中運作。機動靈活、可瞬間移動的戰術指揮所將減少面對來襲火力時的脆弱性。在透明的戰斗空間中，只有機動和受保護的戰術指揮所才能生存下來，并有能力在移動中執行任務式指揮，從而提高戰術指揮所的生存概率。移動中的任務式指揮可以讓指揮員在更靠近前線的地方指揮，戰術足跡更小，生存幾率更高。戰術指揮所必須具備在移動中進行任務式指揮的能力，堅持不懈地練習這種能力，并且永遠不要忘記，如果我們沒有達到期望的水平，我們就會下降到訓練的水平。

圖：2022 年 9 月，裝甲旅戰斗隊 (ABCT) 戰術行動中心在加利福尼亞州歐文堡國家訓練中心運作。裝甲旅戰斗隊現在有 M1087 型可擴展廂式掩體，被稱為 "擴展廂式掩體"，可用于戰術指揮所。這些面包車比帳篷更容易搭建，但不提供重要保護。旅級戰術指揮所乘坐類似的面包車，在透明的作戰空間中是非常容易受到攻擊的目標。圖片來源：約翰-安塔爾

隱藏性： 為了隱藏在這個透明的戰場，戰術指揮所必須蒙面生存。掩蔽需要全方位、多領域的努力，以欺騙敵方傳感器并擾亂敵方目標定位。戰術指揮所需要裝備以及戰術、技術和程序（TTP），以便在光學（最擅長物理偽裝）、熱學（減少熱信號）、電子（降低輻射和管理電子信號）和聲學（抑制聲音）等領域進行掩蔽。戰術指揮所還可以通過使用誘餌和避開明顯的車輛集結，產生假陽性信號來欺騙敵方傳感器。在大多數傳感器看來，三到四輛車組成的車隊就像一個排，而戰場上會有很多排，這就使識別和瞄準變得更加復雜。另一方面，8 輛或更多的車輛則更容易識別，因此也更容易成為目標。因此，我們必須將 2-4 輛車組成的群組編入戰術指揮所節點，形成網狀的戰術指揮所結構。

分散性： 可生存的戰術指揮所配置要求對戰術指揮所如何在作戰空間中行動、通信和共享信息進行新的思考。我們不能再將裝備和操作人員集中在易于發現和摧毀的目標集。例如，網狀營級戰術指揮所配置可以由三個分布式節點組成，每個節點由兩輛裝備有 C4ISR 的裝甲車組成，根據地形和威脅進行分散，并使用相同的共同行動圖像（COP）來跟蹤和同步戰斗。當每個節點都準備好根據需要進行指揮時，這種網狀布局就會變得靈活。理想的網狀戰術指揮所配置是一種由指揮節點組成的靈活、自形成、自修復和自組織的戰術網絡安排。網狀戰術指揮所配置將戰術指揮基礎設施分布為具有彈性的 "功能節點"，這些節點分散在整個作戰空間，并被遮蔽，但仍能保持有效通信。這種 "分布式任務指揮 "采用較小的、分散的指揮節點來執行戰術指揮所的各項功能，而無需人員同地辦公。其目標是提高現代作戰空間中指揮功能的連續性和生存能力。

展望未來

領導力和戰爭中唯一不變的就是變化。領導者需要高瞻遠矚，為下一場戰斗做好設想和準備。在最近的沖突中，戰術指揮所遭到了系統性的揭露和攻擊，這給我們敲響了警鐘。如果我們改變對戰術指揮所的看法，利用軍事互聯網云和硬件，圍繞分布式任務式指揮所來組織戰術指揮所，那么我們就能實現戰術指揮所的功能，并將持久性任務式指揮所作為一種服務而不是一個地理位置來提供。

試想一下，如果在由指揮節點組成的網狀網絡中建立戰術指揮所，每個節點由 2-4 輛聯網裝甲車組成，那么從營到軍團的任何指揮官都可以在任何一個節點開展行動。指揮官將在節點之間穿行，以加強指揮存在和領導能力。如果一個節點中斷，另一個節點將接替，新的代理指揮官將無縫接管部隊。

為避免將戰術指揮所變成墳場，指揮官必須重新設想如何開展任務式指揮，并為戰術指揮所采用新的 TTP。正如美國陸軍參謀長詹姆斯-麥康維爾將軍在 2022 年 10 月所說："未來，戰場的殺傷力會非常大，而且有能力收集到我們指揮所所在位置的[瞄準]信息，因此我們必須非常、非常迅速地移動指揮所，而且指揮所必須分散，規模必須縮小。"

第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭、以色列-哈馬斯戰爭和俄羅斯-烏克蘭戰爭的教訓是顯而易見的：在現代、透明、致命的戰場上，突出的目標會被擊中。溫斯頓-丘吉爾爵士曾說過 "缺乏遠見，在行動簡單而有效時不愿行動，缺乏清晰的思維，在緊急情況到來之前，在自我保護敲響震耳欲聾的鑼聲之前，謀略混亂--這些都是構成歷史無休止重復的特征"。缺乏對戰術指揮所進行準備的遠見，將導致戰術指揮所迅速成為攻擊目標并被摧毀，從而造成經驗豐富的指揮官和參謀人員不可替代的損失。雖然人們對裝備戰術指揮所以適應現代作戰的問題進行了大量討論，但在裝備新系統和培訓指揮人員隊伍方面卻做得不夠。為下一場戰爭準備戰術指揮所是一項至關重要的任務，需要立即采取行動，以免我們忽視從最近和正在發生的沖突中吸取的深刻而致命的教訓。

二十多年前，情報學研究錯過了社會科學的 "復雜性轉向"。本文旨在從復雜性科學的角度審視軍事情報，并討論相關概念，如感知建構（sensemaking）和反射性（reflexivity）。為此，對軍事和情報理論、條令和實踐進行了研究。軍事科學中的復雜性見解被用來審視軍事情報的心智模式和當前思維。與其將軍事情報視為一個定義明確、獨立自主的領域或由封閉的情報循環所體現的功能，不如將其視為一種情景實踐。關于縱向和橫向背景影響的兩個案例說明了這種情景性。首先，對北約在阿富汗部署的討論顯示了重要的縱向影響：（政治）背景和任務的影響。其次，對聯合國特派團的審查體現了橫向影響：需要非正式協作、臨時組織和整體方法。不過，這兩個案例都顯示了縱向和橫向的影響。總之，本文強調了感知建構而非情報周期的適用性，并為進一步將復雜性研究納入情報工作提出了建議。

引言

世界日益復雜并不是一個新的概念。全球化、通信技術的進步和不斷變化的國際秩序構成了一個日益相互聯系和相互依存的世界。人與人之間、思想與思想之間以及事件與事件之間的影響都在快速且不可預測地傳播。在這種情況下，戰爭也越來越被視為復雜的，或者說是一個復雜的系統。然而，對某些人來說，（錯誤的）隱含假設是戰爭的早期表現形式在某種程度上更為簡單。這也導致了一種批評，認為復雜性只是軍事術語中的另一個流行詞，缺乏實質內容或深刻理解。蒙卡斯特爾曾稱之為 "新復雜性的神話"。然而，從根本上回顧復雜性的核心概念，就會發現重要的啟示。

在本文中，復雜性不僅僅是非常復雜的同義詞。它指的是復雜性科學所研究的系統，"在這些系統中，沒有中央控制和簡單運行規則的大型組件網絡會產生復雜的集體行為、復雜的信息處理，并通過學習或進化進行適應"。這種復雜行為發生在總體層面上，這意味著在更高的系統層面上，底層智能體的相互作用會出現激進的新行為--這就是所謂的涌現。這些智能體多種多樣，相互聯系，相互影響，相互適應。這使得系統呈現出非線性動態：無法根據輸入知識預測系統輸出。涌現和非線性打破了牛頓機械論的觀點，即可以根據線性因果關系來研究世界。它也打破了與之相關的分析思維方法，即可以把難題分解成各個組成部分，由這些組成部分的特性來解釋整體的行為，這也被稱為還原論。因此，復雜性構成了一種看待（情報）問題的新范式，盡管問題本身并沒有發生必然的變化。

復雜性科學與情報學之間的相似之處顯而易見。此外，情報可被視為復雜系統的一部分，它采用 "復雜的信息處理 "來了解環境，更好地處理預測問題。基于對復雜性的深入理解，本文旨在從更廣闊的視角審視軍事情報這一過程。文章以文獻綜述和兩個基于文件分析和說明性訪談的案例研究為基礎。由于軍事情報是情報學研究中的一個邊緣課題，本特刊中的多篇文章為界定和劃分什么是軍事情報做出了有益的努力。退一步說，這篇文章強調軍事情報是一個情境過程，而不是將其視為一個定義明確、獨立的領域或職能--如封閉的情報周期所體現的那樣。它處于作戰環境和更廣泛的社會政治體系之中--這些都是其復雜性的要素。

這種復雜的觀點對（條令上的）軍事情報概念化具有影響。這可以最好地視為適應性感知建構：一種持續數據探索和迭代歸納推理的形式，以實現有意義的理解，支持作戰和戰術軍事決策。由于復雜性，不存在可據以推斷理解特定事物的一般知識。因此，知識是在反復測試和完善結論（迭代）的過程中創造出來的，而測試和完善結論所依據的信息則是局部和臨時提供的最佳可用可能知識（歸納）。正如案例研究所示，這一點尤其適用于支持地區外穩定和維和行動的情報工作，盡管并不完全如此。

對于從根本上反思在條令上仍然堅持客觀性和等級制度等傳統思想的軍事情報來說，復雜性是一個潛在的豐富來源，它也與當代關于反射性和批判性情報研究的辯論相聯系，這些辯論使情報學中的這種傳統線性思想相對化。為了對此有所貢獻，本文將分五個部分展開。首先，文章比較了當前情報學和更廣泛的軍事科學中的復雜性觀點。隨后，文章概述了復雜性增加對軍事情報工作的影響。之后，兩個案例研究分別突出了軍事情報在實踐中的復雜性特征。對荷蘭向北大西洋公約組織（NATO）駐阿富汗國際安全援助部隊（ISAF）派遣兵力的分析表明了（政治）背景和任務對軍事情報感知建構的影響。接下來，討論了聯合國（UN）軍事維和情報的發展，進一步說明了在工作層面采取整體方法、組織靈活性和非正式協作的必要性。在某種程度上，前者強調的是縱向維度，后者強調的是橫向維度，盡管在這兩種情況下，這兩個維度都是一個因素。與所謂的封閉性和客觀性相反，這些案例將說明軍事情報對外部影響的開放程度。第五部分也是最后一部分將討論復雜性思維在軍事情報學中的現狀，并提出進一步研究的建議。

復雜性、情報和軍事科學

情報研究仍然是一個孤立的領域，往往忽略了其他領域和學科的相關知識。情報感知建構是一個例外。戴維-T.-摩爾（David T. Moore）等人長期以來一直主張，這是概念化當代分析過程的一種有用方式。一般來說，感知建構是指一群人界定環境并賦予其意義的社會實踐。他們創造并調整自己的觀點，同時也考慮到有關特定主題領域的一般觀念和框架，如現有地圖、身份、事件的特定版本或政治觀念。重要的感知建構特征包括：不愿簡化、尊重專業知識而非等級制度，以及執行（在執行活動或軍事行動時對其進行反思）。感知建構可能會受到一些障礙的阻礙，如組織手段或基礎設施不便、文化限制、世界觀的投射或 "不光彩的 "政治考慮。作為一種注重綜合的方法，感知建構能夠適應復雜性，為傳統分析或牛頓還原論提供了另一種選擇。

摩爾等人呼吁進行概念轉型，以促進 21 世紀情報工作的發展，這與軍事情報工作尤其相關。情報感知建構促進情報專業人員對思維框架和既定思維模式進行積極的自我反思。通過反射性反思，情報人員可以進一步認識到國家間的政治利害關系、社會化假設或自我形象等環境因素如何影響情報人員的方法偏好、常規或程序，或如何形成一種互惠或自我實現的威脅描述和制造動態。解決這一問題的良方在于激發創造性的實驗，并采用視角主義和分析的多樣性。反射性就是要認識到情報和情報問題是同一個復雜系統的一部分，并相互影響。在軍事背景下，這并不總是合乎邏輯的，因為傳統上情報部門的任務只是評估環境，而影響環境則是其他參謀部門的任務。此外，保密限制了情報的內外傳播，也妨礙了與外界更多的合作（軍事情報）感知建構。

除了一些例外情況，總的來說，情報研究確實錯過了二十多年前社會科學的 "復雜性轉向"。這一學術轉向是在社會研究中采用復雜性科學的思想和方法。情報研究對復雜性的關注一直處于邊緣地位。對軍事領域來說，更復雜的是，軍事情報在情報學研究中的代表性很小。因此，專門研究軍事情報的復雜方法少之又少。這是一個問題，因為 "當今國防組織所處的復雜環境使得對強大知識體系的需求更加迫切"。相比之下，在更廣泛的軍事科學領域，復雜性常常被用來研究戰爭和戰爭。

復雜性不僅被用作研究戰爭和戰爭的純理論視角。奧辛加和勞森都表明，復雜性思維也是現代軍事條令和實踐的幾個基本方面的一部分。一些戰略家，其中包括約翰-沃頓和約翰-博伊德，根據復雜性思維制定了計謀。其中，博伊德提出了著名的 OODA 循環（觀察、定位、決策、行動），代表了戰爭中的決策過程。同樣受到復雜性影響的概念還有機動戰、任務指揮、蜂群、網絡中心戰（NCW）以及指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察（C4ISR）。除了這些較為隱晦的復雜性思維應用，其他條令出版物，如美國和澳大利亞的一些現行條令，也使用了源自復雜性科學的術語和語言。

最近一個應用復雜性思維的例子是軍事設計思維。與傳統的線性思維不同，軍事設計思維 "作為一種新興的實踐，喚起了哲學、社會科學、復雜性理論的折衷組合，并經常在量身定制或'獨一無二'的實踐中采用即興的、無腳本的方法"。它摒棄了標準的操作程序和格式，而是以迭代的方式注意細節，以適應問題（環境）的變化。設計思維認為，軍事行動藝術是通過對問題采取多種視角（范式），包括對問題的框架和表述方式進行反射性檢查，從而使復雜性變得有意義。

在軍事理論和實踐中采用復雜性思維并不意味著兵力本身就變成了復雜系統。克貝爾認為，條令經常使用的復雜性術語與其在復雜性科學中的含義相去甚遠。此外，在許多軍事和情報文化與組織中，官僚主義和僵化的等級制度仍然盛行，而不是能夠快速適應的分散結構。另一個反對全面采用復雜性的論點是，目前許多軍事思想都假定，通過技術，信息優勢會帶來勝利。數據過載是唯一的問題，情報被視為可靠、清晰和隨叫隨到。因此，許多軍事概念，如 NCW 和 C4ISR，都不能被認為是完全復雜的，因為這些概念并沒有質疑信息的客觀性或準確衡量社會現實的可行性--這在復雜性科學的反射性方法中很常見。

錯過軍事復雜性轉向對軍事情報的影響是深遠的。將情報視為可靠、透明和隨叫隨到，意味著情報與目標獲取的界限變得模糊。情報部門不再關注不確定性和了解作戰環境的耗時過程，而只專注于尋找目標，不考慮具體情況。沙漠風暴 "和 "伊拉克自由 "行動就是生動的例子，在這兩次行動中，情報部門最重要的工作就是探測和跟蹤目標，縮短從傳感器到射手的時間。盡管在戰場上取得了這些成功，但在伊拉克自由行動之后的入侵后叛亂和阿富汗戰爭中，情報工作錯失復雜性轉折的另一個影響也變得十分明顯。過度依賴技術收集導致人力情報來源明顯不足。此外，戰爭是一種社會現象，伊拉克和阿富汗人民的文化、語言和宗教無法僅通過技術收集來了解。這兩個國家的反叛亂行動必須采取以民眾為中心的方法，而不是僅僅關注打擊 "叛亂分子"。正如史密斯所說，在 "人民戰爭 "的氛圍中，情報部門確實調整了一些做法，以適應反叛亂的復雜性。一個顯著的例子是調整了戰場情報準備程序。"戰場 "被 "環境 "所取代，以涵蓋以民眾為中心而不是以敵人為中心的戰役中的眾多參與者和因素。另一個例子是美國的 "人類地形系統"（HTS），該系統旨在解決環境系統中復雜的社會和文化問題。人類學家和其他社會科學家增強了部署部隊的能力，使其更加適應當地環境。

雖然情報工作的復雜性并非全新事物，但與更廣泛的軍事科學相比，就顯得微不足道了。以復雜性為基礎制定得到廣泛認可的戰略--更不用說將其明確而廣泛地納入條令--對于情報工作來說仍然遙遠。通過 NCW 和 C4ISR 的條令概念，復雜性是軍事革命（RMA）的一部分。與此相反，情報事務革命（RIA）作為 RMA 的鏡像，包括其復雜性思維，從來都不是一個流行的話題。更糟糕的是，情報事務革命 "主要側重于情報的戰略層面和國家情報部門的重組"。與此相反，關于行動和戰術層面的情報進程，似乎只有有限的學術辯論[......]"。然而，正如后面所討論的，雖然西方占主導地位的條令可能在形式上沒有反映出全面的復雜性轉向，但在部署期間的（非正式）軍事情報實踐確實更多地顯示了這一點。

對軍事情報過程的影響

為了研究復雜性對作戰和戰術層面情報進程的影響，本部分回顧了作為軍事情報條令進程的情報周期。這一周期的優勢在于，它使人們能夠共同理解什么是情報需求、收集的數據、信息和情報產品。它有利于國際合作，例如北約內部的合作。盡管有這一優勢，但越來越多的文獻指出了這一模式的缺陷。批評的主要話題是循環的周期性和順序性。在現實中，步驟的順序并不總是得到遵守，而且存在許多內部反饋回路。因此，將循環描述為非線性運行的 "計算機軟件"，要好于目前流行的機電反饋系統的比喻。然而，文獻大多將情報循環中的缺陷視為組件或變量的故障，如問題不明確、信息/傳感器的可用性或缺乏糾正反饋回路。這就阻礙了人們從整體上看待情報循環正變得過時的觀點。最重要的問題是，循環作為一種標準化模式，"假定流程對所有目標都以同樣的方式運行，而不管復雜程度和認知要求如何"。一些作者利用復雜性來研究對情報問題的不同看法及其方法。一個著名的例子是特雷弗頓的情報問題類型學（謎題、奧秘、復雜性）。吉爾（Gill）和費蒂安（Phythian）利用復雜性論證了智力與其說是一個循環，不如說是一張網。最近的一個例子是門克維爾德（Menkveld），他研究了智力問題在復雜性上的差異，以及這種差異對所能提供的評估的確定性的影響。門克維爾德較少強調的一個方面是智力的情景性和自我意識的必要性。

作為軍事情報的典型模式，循環提出了這樣一個問題，即在循環中是否存在一種能力，以反射性地適應不同的問題。情報循環是一個控制論反饋回路。這意味著它被視為是封閉的，其重點是通過既定的反饋過程進行控制，其行為是 "有規律的，或確定的，或可重復的"。"[智能]循環是控制論系統的一個隱喻，在這個系統中，控制單元 "感知 "反饋，并通過編程對輸出進行持續的微小調整。[......]在傳統軍事周期的隱喻中，用戶就是控制單元，不斷調整他們的既定需求，以優化他們的情報輸入"。

更具體地說，在傳統周期中，向發起行動的軍事指揮官傳播情報開始了控制論反饋。它調整軍事指揮官或控制者最初的情報需求，導致新的需求，并重新開始這一過程。這就是唯一的調整；情報用戶的新方向。只有輸入的方向發生了變化，其他循環的任何靈活性都被排除在外。不管是什么情報問題，從戰術戰斗到復雜的戰略問題，都極少有適應手頭問題的可能性。這種對控制和反饋過程的關注，反映在許多情報文獻中生產者與消費者關系這一主題的盛行上。雖然 70 多年來情報周期基本保持不變，但控制論關于控制和組織的思想已經發展成為復雜性科學，為系統提供了更廣泛的思考。

為了更好地理解控制論和復雜性主題，博伊德的 OODA 循環很有參考價值。在討論 RMA 或 NCW 時，OODA 循環經常被引用。從真正的軍事角度解釋，RMA/NCW 的理念是利用現代技術加速 OODA 循環。比對手更快地完成循環，就是勝利。雖然這在一定程度上是正確的，尤其是在戰術層面，但 Boyd 也認為，這是在處理不斷變化的沖突局勢，并比對手更快地適應這種局勢。這種重速度輕適應的錯誤觀念將 OODA 循環簡化為一個傳遞信息的控制論決策循環。然而，博伊德指出，信息不僅傳遞系統，而且塑造系統。

OODA 循環的重點是適應（僅次于速度），而控制論智能循環的適應能力卻受到嚴重限制；它只能傳遞情報，而不能被情報塑造。這種循環為往往復雜的問題提供了簡單的解決方案。為了改進軍事情報工作，該行業應進一步向復雜性轉變，接觸封閉系統中控制論反饋以外的思想。這不僅僅是一個（純粹的）理論論點，正如以下案例研究所示。

北約和(國際)國家對阿富汗的看法

軍隊中特定的等級和官僚組織與文化會限制情報工作的指示和評估范圍。在多國部隊進行地區外部署的情況下，國際政治任務也會規定具體的背景和任務。例如，國際軍事存在需要建立一個安全可靠的環境并確保行動自由。這意味著存在某些敵對因素，而確定這些敵對團體（至少部分地）是一種政治行為。派遣國通常還會對軍事行動施加額外的限制和注意事項。特別是對于較小的參與國（國際）來說，政治因素和框架會產生很大影響，并成為感知建構的障礙。

在阿富汗，荷蘭軍事部隊為國際安全援助部隊的各種任務做出了貢獻。其中之一是烏魯茲甘特遣部隊（TFU），其任務是 "通過加強當地民眾對阿富汗當局的支持，削弱對塔利班及相關團體的支持，促進穩定與安全"。為此，荷蘭國防情報和安全局在 2005 年的公開報告和政府致議會的信函中采用了美國的 "反對兵力"（OMF）框架。這是一種對任何與安援部隊/過渡部隊任務目標不一致的行為體進行籠統分類的方式。它反映了美國在全球反恐戰爭中 "要么支持我們，要么反對我們 "的邏輯，也將塔利班等同于基地組織。

然而，荷蘭的社會和政治辯論也導致政治家們需要公開解釋聯邦特遣部隊的任務是重建，而不是作戰。此外，荷蘭還決定，美國特種作戰部隊選擇與之合作的某些部落首領和事實上的權力掮客是特混部隊的禁區。荷蘭議員試圖以此確保與荷蘭士兵合作的行動者 "手腳干凈"，保持較高的道德標準。在實踐中，由此產生的權力動態導致當地部落關系以塔利班或 "勝利陣線 "為框架，結果適得其反。這甚至促使一些部落首領實際尋求塔利班的支持。隨著時間的推移，當地的經驗和以部落為基礎的情報分析為后續的特混部隊輪換提供了更細致的理解。但事實證明，一些過渡聯邦部隊指揮官、參謀人員和軍事情報單位也很難從最初的以敵人為中心轉變為以民眾為中心。另一個使情報工作復雜化的因素是國際安全援助部隊按省劃分的組織方式，例如，將赫爾曼德河沿岸事態發展的感知建構劃分給特混部隊和赫爾曼德特遣部隊。與烏魯茲甘省的荷蘭人一樣，鄰省赫爾曼德省的英軍也面臨著與英國的政治目標和戰略敘事不同的復雜現實。特別是，鏟除罌粟田的行動對當地的動態和社會經濟需求麻木不仁，"盲目按下按鈕"，從而疏遠了行動者。

荷蘭國際安全援助部隊的另一項貢獻--昆都士省的警察培訓任務--在荷蘭議會的大多數議員中達成了來之不易的政治支持共識。然而，作為一項條件，需要對畢業生進行跟蹤，以確保他們不會參與戰斗活動或被部署到省外。在阿富汗，警察和軍隊的角色無法嚴格區分，跟蹤人員非常困難，因此這一要求被證明是不現實的。對特派團的正式評估也得出結論，在結束過渡聯邦部隊的任務后，向安援部隊提供軍事援助的首要（荷蘭政治）需要掩蓋了昆都士特派團對警察和司法系統的長期貢獻。更一般地說，派遣部隊的國際政治考慮，如聯盟外交或通過 "在地圖上插一面旗幟 "來建立聲譽，會將重點從開展有效行動和收集相關軍事情報轉移到盡量減少傷亡上。更廣泛的利益，如聯盟的未來，也會影響哪些話可以說，哪些話不能說，哪些話被認為是相關的。

因此，（國際）政治環境會對軍事情報（收集和分析）進程、傳播和接受能力產生重大影響--特別是考慮到軍隊中的等級和官僚文化。換言之，感知建構的障礙，如世界觀的投射、政治要求或組織上的僵化，會造成政治現實、軍事情報與實地作戰經驗和復雜性之間的縱向錯位。強調這種背景性質絕非試圖過分簡單化。多年來，阿富汗機構、當地部落和利益攸關方的感知建構以及安援部隊與他們的合作都在增加。荷蘭等北約成員國倡導更廣泛的三維方法（國防、外交和發展），過渡聯邦部隊和其他國際安全援助部隊特遣隊也采用了這一方法。

組織設計的新思維以及感知建構和理解情報的新理念為這一發展提供了幫助。2010 年一份關于 "修復 "情報的報告表明，人們重新發現了更多以人口為中心的反叛亂（COIN）原則和更廣泛的軍事行動重點。該報告提出的情報 "藍圖 "包括由記者型分析師和信息經紀人組成的巡回小組，他們在地區級穩定行動信息中心（SOIC）工作，為軍事單位、地方政府和非政府合作伙伴提供全面的了解。一些人批評說，這種橫向的概念重構超越了軍事情報的傳統性質、職責、組織和能力--或者說，軍事情報不應該完全是為了適應和 "修復情報"。此外，所呼吁的網絡化、協作性和更非正式的橫向 "自治 "需要大量的投資和轉型，而軍事情報組織并不僅僅是支持沖突后和境內作戰行動。然而，可以說，當代沖突（和戰爭）的復雜環境同樣要求對軍事情報的縱向影響采取整體性的方法和反射性的認識。因此，有必要對冷戰時期傳統的官僚主義軍事情報下屬機構和（封閉的）流程概念進行修正--尤其是在北約的地區外行動和其他國際穩定與維和行動中。

聯合國與靈活協作的 "情報 "實踐

與軍事官僚主義和等級制度相比，在實踐中，軍事情報的感知建構可能需要非正式協作和臨時組織，以促進創造性實驗、尊重專業知識和不愿簡化。此外，關于情報與信息的構成的正式條令觀念也可能是分散的。與北約的地區外行動相比，聯合國特派團的正式范圍更廣。聯合國軍事單位往往只是特派團團長使用的組成部分之一。因此，軍事信息（或情報）涉及多個領域。在這方面經常使用的一個縮寫詞是 X-PMESII；提倡從政治、軍事、經濟、社會、信息和基礎設施等多領域的角度出發。然而，國際安全援助部隊的案例也顯示了北約是如何轉向更全面的方法的。

在聯合國內部，"情報 "一詞長期以來一直被視為有爭議的 "臟話"。它與秘密收集、未經有關人員許可或同意以及非法秘密行動聯系在一起。聯合國和平行動有明確的法律和道德限制，而且非常強調透明度、客觀性、中立性和包容性，將其作為該組織的核心標準。這一點也反映在觀察員特派團的悠久傳統中，如聯合國駐黎巴嫩臨時部隊（聯黎部隊）、聯合國停戰監督組織（停戰監督組織）和中東的聯合國脫離接觸觀察員部隊（觀察員部隊）。反應性登記和報告一直是（有時也許仍然是）聯合國士兵的主要活動。然而，自 20 世紀 90 年代以來，人們越來越多地討論了信息（或情報）工作對于支持聯合國兵力和更廣泛的任務的極端重要性。在聯合國對維和行動的評估中，明確指出特派團和軍隊的 "信息管理 "只是 "情報 "的委婉說法。聯合國是在不聲不響地做情報工作嗎？2005 年，聯合國的監督報告仍然認為軍事情報（G2）部門 "通常是被動的，嚴重依賴二手情報"，甚至缺乏收集公開來源情報以支持特派團的 "概念或安全許可"。然而，從 2006 年開始--早在聯合國海地穩定特派團（MINUSTAH）以犯罪團伙為目標期間--特派團聯合分析小組（JMAC）的概念就發展成為特派團成功的最重要因素，并在非正式開拓方面發揮了至關重要的作用。

特派團聯合分析小組不僅為聯合國秘書長特別代表提供戰略簡報，還及時提供關于犯罪團伙頭目和地點的目標資料。線人網絡和一系列（航拍）圖像提供了重要信息。任務期間提供的附加值使兵力指揮官和警務專員決定為聯合軍事行動中心投入更多人員。還與各國駐海地大使館和相關國家情報部門非正式討論了報告問題。在這方面沒有正式的安排。對信息的分類和如何安全儲存信息的規定都很粗略。盡管如此，非正式橫向協作做法的機會、威脅行為者（犯罪團伙）的特殊性和打擊犯罪 團伙行動的成功，創造了對特派團至關重要的特定信息（情報）流程。

認識到聯合國內部對 "情報 "的傳統負面看法，同時也著眼于日益增加的復雜性，學者、聯黎部隊前特派團聯合分析小組組長 Renaud Theunens 建議聯合國采用 "理解 "這一廣泛概念： "對特定局勢的感知和解釋，以提供有效決策所需的背景、洞察力和遠見"。由于這一定義與北約和英國關于情報感知建構的條令如出一轍，人們可能會再次懷疑，回避情報一詞在多大程度上仍主要是一個語義問題。自 2015 年以來，聯合國內部正式制定一個情報框架來應對和反擊這一問題的勢頭日益高漲。其中一個驅動力是維持和平行動特別委員會就復雜的挑戰、不斷變化的威脅以及聯合國部隊和平民傷亡人數不斷增加等問題進行的討論。

事實上，在過去五年中，聯合國維和部制定了維和情報政策、軍事維和情報（MPKI）手冊和培訓員培訓課程。手冊和課程的內容反映了廣泛接受的概念和行動框架，與北約奧伯阿梅爾高學校情報課程的內容相似：情報周期和功能、分析工具、報告格式、信息需求管理和收集/獲取管理。聯合國課程中承認 MPKI 對作戰環境的分析與北約的戰場情報準備和作戰環境情報準備都很相似。兩者都為軍事決策過程提供信息。然而，教員卻被告知不要進行這種比較，因為這會讓學生感到困惑，并強調 "在聯合國維和行動中，非軍事（'民事'）因素--特別是人的因素和影響人的生活和活動的因素--是重點"。該評論沒有強調北約成員如何從以敵人為中心的方法擴大范圍，并認識到廣闊的人文領域和復雜的安全觀。Theunens 還將聯合軍事行動中心的概念與最終在阿富汗成立的國家獨立情報委員會進行了比較，從而將兩者聯系起來。這說明聯合國內部顯然需要在政治上或官僚主義上明確標明維和-情報方面的政策和文件與北約有何不同。一個很能說明問題的例子是，"維和情報 "如何被巧妙地改為 "維和情報"，以盡可能地與(國家)情報區分開來。

實際上，在馬里馬里支助團（MINUMSMA）的一小部分部隊派遣國采用的北約情報程序和做法的經驗最終為起草 MPKI 文件的工作組成員提供了參考。這始于試驗性的 ASIFU 的建立，這是荷蘭等國家向聯合國提供的一種能力。這可以部分視為對軍事情報發展的縱向影響。ASIFU所擁有的情報、監視和偵察能力對聯合國來說是前所未有的。公開來源的信息以及人力、圖像和信號情報都是重要的資源。在聯合國特派團的軍事結構中，ASIFU 是第一個專門負責收集和分析信息的獨立單位。

然而，由于多種因素，感知建構、共享與合作遠未達到最佳狀態。在聯合國馬里多層面綜合穩定團（馬里穩定團）中，存在任務限制、手段短缺、信息基礎設施安全限制以及西方和非洲部隊之間的文化和組織分歧。例如，ASIFU 的任務是嚴格關注馬里，而復雜的局勢要求采取區域分析方法。高端情報收集手段無法使用，其信息也無法傳播。例如，阿帕奇直升機的攝像圖像也包含高度機密的數據。西方的人力情報和軍民互動小組需要覆蓋廣闊的地區，并面臨當地語言和文化障礙。盡管保密和文化差異仍阻礙著西方和非洲聯盟馬里穩定團部隊之間更密切的合作，但軍人購買商用相機的舉措部分緩解了物資問題。最終，ASIFU 的人員確實與馬里穩定團的其他實體和馬里的民間組織進行了聯絡，并尋求對其進行培訓。駐馬里安全部隊分析人員也開始與活躍在該地區的法國（非馬里穩定團）部隊進行非正式聯絡。

由于 ASIFU 的參與國堅持使用北約的條令和標準，特派團的其他部門和（非北約的）部隊派遣國仍然認為 ASIFU 是特派團的一個外國組成部分。ASIFU 的獨立是出于西方的實用主義和對部隊派遣能見度的渴望。一些人認為，它的分離和保密性是一個重要的組織缺陷，造成了情報工作的壁壘森嚴、效率低下和任務重復的競爭。此外，西歐 "滑雪國 "與非洲部隊之間的文化差異甚至被一些人從種族角度加以描述。隨著 2017 年非洲駐布隆迪部隊人員與馬里穩定團常規情報部門 U2 和特派團聯合分析小組合署辦公，非洲駐布隆迪部隊的招募規模縮小，專業知識、經驗和做法得以共享，這種隔閡最終得到解決。

事后看來，按照北約的概念發展和實驗政策，反恐部隊被視為旨在推動更廣泛的任務情報系統創新的實驗。歐洲國家的聯合國官員試圖將聯合國 "北約化"，以實現反恐目標，而國家貢獻的能見度或抵制的務實論點似乎減輕了這一觀點。盡管如此，一旦創建，橫向非正式協作和其他做法就會出現，對聯合國更廣泛的情報創新產生影響。

總體而言，對于 2006 年以來聯合國維和軍事情報的發展而言，組織的靈活性和工作層面的非正式協作已被證明是至關重要的因素。至于 "軍事情報 "更廣泛或整體的關注點和實用方法或條令，北約和聯合國國際特派團之間的相似性正在增加。在實踐中，官僚主義和巨大的復雜性--政治任務、派遣國的多樣性、組織結構和行動環境--是影響軍事（維和）情報的性質、價值和影響的重要因素（或潛在障礙）。因此，改進軍事情報感知建構需要工作層面的專業人員進行靈活和持續的反射性檢查。然而，盡管與聯合國特派團其他（文職）部門的橫向合作日益增多，但保密條件限制了軍事情報從業人員與非情報部門外部人員（如科學家或非政府組織）交流思想，而這些人員也居住在更廣泛的與任務相關的復雜安全生態系統中。

結 論

從復雜性科學的角度來看，這兩個案例都說明有必要了解并管理軍事情報的縱向和橫向維度或影響因素。除了系統開放性之外，還要重新考慮其邊界，因為這取決于視角、環境或背景。然而，在軍事條令和決策中--盡管受到復雜思維的影響--系統仍以封閉性為主要特征。軍事情報更是如此，它應該客觀地觀察作戰環境，而不對其施加影響，而不是承認不斷的互動。

傳統的情報周期，在條令上仍然是軍事情報的決定性過程，使情報工作牢牢地處于控制論時代。對這一周期的批評或替代方案幾乎沒有采用任何側重于復雜性和適應性問題的視角。而在學術界對戰爭和戰爭復雜性的研究中，幾乎完全沒有涉及情報問題，這就更加劇了這一問題。為了改進軍事情報工作，可以對其學習和適應能力進行更全面的研究。第一步應該是結束對軍事情報相對孤立的討論，從軍事科學開始，與其他應用復雜性科學和思維的領域建立聯系。設計思維尤其適合，因為它能使軍事情報人員在思考新的組織形式時納入明確的復雜性基礎，促進對問題的多角度考慮。

情報學研究中的一些觀點為在軍事情報學中拓展復雜性方法提供了一個良好的起點。特雷弗頓的 "謎題、奧秘和復雜性 "類型學為設計適應復雜性的情報進程提供了一個可能的切入點，使其概念更加明顯。與當前有關復雜性和（軍事）情報的文獻相比，更廣泛的方法將進一步強調反射性。回到特雷弗頓的類型學，謎題、奧秘和復雜性與其說是單獨的類別，不如說是一個 "馬特里奧什卡娃娃"（matryoshka doll）： "謎題是可行的簡化，但絕不能成為分析人員擺脫反身性的借口"。與此密切相關的是關于情報感知建構的觀點（如不愿簡化、尊重專業知識而非等級制度以及頒布）。

正如案例研究表明的那樣，通過減少潛在的政治、文化或官僚障礙的影響，可以促進反射性的感知建構。世界觀或政治要求會造成軍事情報與作戰經驗之間的縱向錯位。與此同時，應促成創造性的實驗和創新性的組織，重視專業知識并采納不同觀點，以提高自我意識。橫向協作舉措和非正式開拓對于軍事情報部門的運作至關重要。避免和細化（政治）分類--如在阿富汗反對兵力--同時積極建立跨越等級和任務組織鴻溝的網絡，可增進理解，減少在實地產生不必要的反作用。需要重新評估（公開來源）信息和 "情報 "的性質和價值，包括保密的功能（或限制）。應盡量減少正式官僚程序和關切（如聯合國內部的負面看法或組織分歧）對感知建構的影響。令人深思的是，這些案例說明了正式想法（理論、條令）和（最終的）組織靈活性與非正式做法（臨時的、突發的）之間的區別，它們是變革的重要驅動力。

面對近在咫尺的威脅，如何使部隊態勢能夠抵御各種威脅，是一項非常嚴峻的挑戰。空軍基地持續不斷的通信和相對的庇護所將逐漸淡出人們的記憶。部隊將通過分散、適應和移動來生存。在這種環境下，分散的部隊必須能夠在長時間不與空中作戰中心（AOC）聯系的情況下開展行動。因此，聯合部隊指揮官需要提供任務分派命令（MTO），使聯合區空軍指揮官和空中遠征軍（AEW）指揮官能夠以靈活的方式持續行動數天。在 AEW 一級，A2 和 A3 師需要能夠完成通常由 AOC 提供的職能，如目標效果小組和空中攻擊計劃主小組。這一級別的情報人員還需要根據需要部署到投送基地，以協助繼續開展行動。從 AEW 到飛行一級的指揮官都需要獲得真正的授權，以便在執行任務的過程中進行分散控制，每次持續數天或數周，通信方法也將隨之變化和調整，以便在指揮鏈上下傳遞信息。與聯合部隊的整合將需要在軍事行動任務中事先規劃和指導，部隊級指揮官將在很大程度上依賴嵌入式聯絡官（LNO）進行溝通和協調。最后，在通信能力下降的環境中，空戰管理者的指揮作用將顯著增強，甚至可以進行部隊組合和目標分配。

正文

與大國戰爭的第三天看起來與美國以往任何一場戰爭都截然不同。美國基地和關鍵指揮與控制（C2）節點普遍遭到破壞。對手的地對地導彈（SSM）和空間拒止戰術對美國用于打現代戰爭的框架造成了嚴重破壞（Priebe et al.） 關鍵的戰區空中作戰中心（AOC）與前沿基地無法通信，衛星通信癱瘓，美國較大的前沿基地遭到導彈破壞，空中優勢遠未得到保證。美軍，尤其是空軍面臨著無數挑戰。這類戰爭的成功取決于事先的準備，即以分散兵力態勢作戰的能力。以這種態勢與近鄰威脅作戰的關鍵挑戰之一是有效的指揮控制。本白皮書將探討指揮控制的這一具體方面，因為它涉及戰斗機從計劃過程到最終結果的整個過程，包括將炸彈投向目標。

美國規劃人員之所以傾向于采用分布式兵力態勢，是因為空軍基地面臨的遠程威脅以及對手削弱和破壞通信網絡的能力日益增強。大國就是這種威脅的最好例證。米蘭達-普里貝博士等人（2019, 9）在為蘭德公司撰寫的文章中指出："大國擁有的遠程精確巡航導彈和彈道導彈的數量和質量都在不斷提高，可以威脅到空軍基地的關鍵目標。其次，對手作戰思想要求在作戰初期奪取信息主導權，包括削弱或干擾敵方的通信鏈路。對手也有能力削弱或摧毀遠程高帶寬通信鏈路，如商業衛星通信（SATCOM）和海底電纜。在過去 18 年的沖突中，美國空軍部隊在戰區的駐扎方式，即大型、集中、大多未加固、輕型防御的基地，以及一直使用的 C2 結構--中央 AOC，關鍵通信節點和線路有限--在這種威脅環境中將難以立足（Lingel 2020，7）。這促使 2018 年《國防戰略》將重點放在 "從大型、集中、未加固的基礎設施向小型、分散、有彈性、適應性強的基地過渡，包括主動和被動防御...."（Mattis 2018, 6）。(馬蒂斯 2018，6）。

分布式作戰程序將有助于保持部隊的完整，并使敵方的目標定位更加復雜，但同時也會帶來挑戰。普里貝博士等人（2019 年，viii）列出了戰斗機將在其中執行任務的三種主要基地類型："留守和戰斗"、"投放 "和簡易前方布防和加油點（FARPs）。留守和戰斗基地將配備比現代基地更強大的防御系統，是空中遠征聯隊（AEW）的主要集結點。該基地還將容納大部分情報資產和其他通常與戰斗機聯隊相關的支持機構。投放式基地的防御能力較弱，但可提供維持和恢復設施，以便在基地內持續開展行動。最后，FARP 只在短時間內開放，以便為飛機加油和重新武裝（Priebe 等，2019 年，viii）。在這種運行結構下，AEW 指揮官的任務是組織和運行其基地 "集群 "中的每個投放基地和外場基地，并可能派出部分中隊在指定時間內從投放基地執行任務（派往投放基地的默認單位很可能是一個由 4-8 架飛機組成的飛行隊）。本白皮書將在這一背景下分析聯合全域指揮控制（JADC2），特別是研究聯合行動指揮中心（AOC）如何向分散的部隊傳遞有效指令，當與聯合行動指揮中心（AOC）隔絕時，每個 AEW 和遠征戰斗機中隊（EFS）將如何作為一個分布式計劃單元（小型 AOC）運行，分散控制將如何影響計劃和執行，以及最后機載指揮控制和動態瞄準（DT）將如何提供最后一層靈活性，以實現戰斗機部隊的有效協調和控制。

AOC 是現代空中力量規劃的樞紐，這是有充分理由的。在朝鮮戰爭中，空軍認識到，要想有效和高效地開展大規模空中行動，就必須進行集中控制。現代戰爭同樣需要集中協調。然而，如前所述，計劃人員必須預計到 AOC 在較長時間內無法通信或完全無法行動。因此，過去 15 到 20 年中使用的 72 小時空中任務命令（ATO）周期很可能不可行（Lingel 2020, 6-7）。決策者需要在動能戰爭爆發前建立持續作戰的結構。將實際作戰空間劃分為責任區（AORs），分配給每個大區（多個 AEW 組合在一起）或 AEW，可將下屬規劃、情報和戰斗機部隊集中在更小、更易于管理的工作區域。在這一結構下，聯合部隊空軍指揮官（JFACC）將委派聯合區空軍指揮官（JSAC）負責監督指揮各自的地域 AOR。這種結構與在越南使用的 "一攬子路線 "概念的主要區別在于，所有聯合區空軍指揮官仍將隸屬于一個聯合部隊司令部，但在必要時可以獨立運作（Priebe 等，2019 年，51-52）。是否將聯合部隊中的所有軍種都劃分為 AORs 將取決于地理位置和沖突階段，但海軍航空資產很可能至少會從其航母編隊所在區域的 JSAC 中分派一些任務。海軍陸戰隊和陸軍航空兵可能會酌情重點支持其特定的海軍陸戰隊遠征部隊（MEU）或旅戰斗隊（BCT）。

AOC 有效指揮的第二個關鍵要素是改用任務類型命令 (MTO)，而不是典型的 ATO。Priebe 博士等人將 MTO 定義為 "對指揮官意圖和下屬單位應完成任務的概括性陳述，而不詳細描述如何完成任務"（2019, 54）。這樣一來，在完成 MTO 目標的任務時間安排和兵力分配方面，聯合分析小組和 AEW 指揮官就有了更大的回旋余地。與 ATO 相比，MTO 的任務期限也可以更長。例如，MTO 可以覆蓋兩到三個星期。這樣，當與 AOC 的通信中斷時，可以通過 JSAC 向其 AOR 內的 AEW 傳遞任務，繼續戰斗。這一概念應從 JSAC 一直延續到 AEW 和 EFS，因為強大的對手可能會在多個層面上破壞通信。MTO 思維的目標應該是以這樣一種方式傳遞目標，即即使 EFS 指揮官與 JSAC 和 AEW 的聯系被切斷，他也可以接受未來一周的目標并繼續開展行動。本文稍后將詳細討論這背后的后勤考慮因素。從聯合的角度來看，陸軍和海軍陸戰隊已經在強調這種任務指揮方式（Priebe et al.）

假設聯合戰區司令部的意圖能有效地傳遞給各單位，那么下一個挑戰就是在沒有聯 合行動指揮中心通常提供的支持職能的情況下實施軍事觀察員制度。可以將 AOC 級的職能轉交給 "小型 AOC"。但是，從 JSAC 到 AEW 的通信很可能會受到阻礙，無法進行快速、安全的通信。因此，AEW 一級的情報部門必須掌握整個瞄準周期。366 戰斗機聯隊情報局制定了一項工作計劃，詳細說明了此類行動。在該計劃中，AEW A2 和 A3 將在有限的時間內履行目標效果小組 (TET) 和主空中攻擊計劃小組 (MAAP) 的職能。這就需要對部隊一級的情報部隊進行必要的技能培訓，使其能夠在不依賴 AOC 的情況下發揮這些作用。在任務后端，AEW A2/A3 將向 AEW 領導層提供 "修改后的 ACEREP"，即 "決策質量情報 "簡報（《2020 年 366 戰斗機聯隊情報局》，4- 5）。這將使規劃、瞄準和執行周期能夠獨立于 AOC 繼續進行。

一旦情報和規劃職能在 AEW 一級開始運作，有效的 C2 將需要真正的分散控制。其中兩個關鍵要素是權力和通信。在理想狀態下，JADC2 設想了一種無縫、高科技的通信結構，可將最大限度的態勢感知（SA）傳遞給使用所有領域的所有參與者。然而，JADC2 未來的現實情況可能是，部隊依賴于實際可用的任何領域。遠距離通信，如印度洋-太平洋戰區的情況，將被削弱，并經常被拒絕。本地通信將更加可行，有可能依賴地面光纖、視線，甚至信使和通過飛機運輸進行的面對面會談（Priebe 2019, 25, 49）。

面對這一現實，指揮官必須將權力下放到最基層。AEW 指揮官將負責分派其部隊執行特定任務。例如，他可能會讓一個飛行班次的 F-15E 為留守和戰斗基地提供防空反擊 (DCA) 覆蓋，同時選擇另一個飛行班次的 F-15E 執行蓄意攻擊任務。由于留守和戰斗基地面臨攻擊威脅，AEW 指揮官可派遣其蓄意攻擊型 F-15E 在空投基地外停留幾天。這種下一階段的分散將 C2 的 "洋蔥頭 "又剝開了一層。為了在投放基地有效開展行動，戰斗機將需要一支支援分隊。來自 EFS 和 AEW/A2 級別的情報部隊需要前沿部署，以繼續從投放基地進行目標循環（366 戰斗機聯隊情報局 2020，8）。此外，在與 AEW 重新建立聯系之前，負責 F-15E 戰斗機的飛行指揮官需要獲得授權，以其認為合適的方式發射戰斗機并執行任務。

與聯合作戰的聯系應主要在 AOC 和 JSAC 層面上進行。海軍資產將在 "小型行動指揮中心 "配備聯絡官，每架預警機也將配備一名海軍聯絡官。任務目標和完成情況的協調工作將通過 AOC 和 JSAC 進行，并應消除沖突，以避免互不聯系的部隊之間的單位級行動重疊。海軍航空資產的實時解沖突將由機載或地面 C2 處理。與陸軍和海軍陸戰隊的沖突可分為兩類。蓄意打擊任務目標應與友軍地面部隊保持足夠的距離，使空中計劃人員有充足的時間打擊目標，而不會被地面部隊侵占目標區域（假定友軍地面部隊長時間無法提供 SA）。對于距離戰區前沿（FEBA）較近的目標，應下達 DT 類指令。換句話說，戰斗機在執行特定任務前，必須與戰區前沿較高 SA 值的 C2 資產聯系。最后，只要能與聯合終端空中管制員（JTAC）建立通信聯絡，近距離空中支援（CAS）任務就會變得簡單易行。

本白皮書要研究的最后一個部分是通信性能嚴重下降的情況，以至于投送基地或整個 AEW 長時間無法進行有意義的通信。在這種情況下，必須優先考慮與機載 C2 資產的通信。如果將 E-3 等資產部署在關鍵節點，就可以向空戰管理器（ABM）提供具體的任務和目標信息。然后，E-3 可以將任務和目標信息傳遞給戰斗機資產，戰斗機資產攜帶炸彈起飛，除指定的 AOR 外沒有其他信息。盡管戰斗機在起飛前缺乏特定信息，但可以利用 DT 和打擊協調與偵察（SCAR）合同繼續有效地攻擊敵方目標。然后，戰斗機可返回外空軍基地或投送基地加油、重新武裝和起飛，以執行下一次任務。與 "進攻性反空"（OCA）和加油機資產進行部隊組合的后勤工作將面臨更多挑戰。然而，一個強大的 MTO 可以根據行動節奏為作戰空間做好準備，確保空中資產隨時待命，實時接受反彈道導彈的任務。

在 "下一場大戰 "的第一天，當 SSM 和巡航導彈對重要基地實施打擊時，獲得空中優勢的能力就已基本確定。如果空軍規劃人員已經為將作戰空間劃分為可行的 AORs 并構建 AOC 以提供可行的 MTOs 奠定了基礎，那么作戰行動就能繼續進行。分散兵力可以提高生存能力，而授權給聯合戰區司令部和 AEW 指揮官可以使決策權下放到最基層。接受過 AOC 類職能培訓的情報部隊，如 TET 和 MAAP 小組，將能夠在分散的基地繼續執行目標循環。最后，戰術級操作員、反彈道導彈手、飛行員和其他空勤人員將需要接受培訓并具備靈活性，以便在可用載彈量遠低于以往的情況下繼續將炸彈投向目標。如果美國空軍和聯合伙伴能夠針對這種作戰概念進行訓練和準備，美軍將有更大的機會獲得并保持在空中和所有其他領域的優勢。

印度空軍現狀

去年9 月 30 日，印度空軍元帥 V R 喬德里在就任空軍參謀長后的首次媒體見面會上表示，印度空軍目前有 30 個戰斗機中隊。 空軍參謀長還表示："在未來十年內，我們的戰斗機數量將保持在 35 架左右，目前不太可能進一步增加。專家認為，隨著計劃中的過時機型的淘汰，戰斗機中隊的數量甚至有可能降至 30 個以下。有人駕駛飛機成本上升、現實生活中的采購程序和進口挑戰、本土計劃的延誤以及國防預算的縮減，都是導致印度空軍中隊人數減少的原因。烏克蘭戰爭進一步加劇了該地區的地緣政治局勢，因此需要對空中力量資產的使用進行新的思考。在這一新出現的地緣政治現實中，在空中力量資產枯竭的情況下，兩線作戰將極具挑戰性，需要立即引起重視。由于陳舊過時和缺乏新平臺，作戰航空資產已經枯竭，這就要求我們立即審查和反思在所有空中作戰力量中對有人駕駛飛機的依賴。最近基于本土無人機技術的兩項演示可能會提供一些答案，值得進一步利用。

圖： 戰勝撤退，2022 年。圖片來源：Daily Excelsior 每日精進

2022年戰勝撤退

首先，1000 架本土無人機在 "戰勝撤退"儀式上進行了長達 10 分鐘的炫目表演，為 2022年慶祝活動劃上了精彩的句號。無人機以不同的隊形飛行，構成了旋轉地球儀、印度地圖、"國父 "形象、"印度制造 "獅子和三色旗的三維形狀；所有這些都有多種顏色。這次展示由 Botlab Dynamics 主辦，并得到了德里印度理工學院和科技部的支持。迄今為止，只有美國、俄羅斯和中國展示了使用 1000 架無人機進行表演的能力。軍方可以很容易地集中、完善和利用所展示的能力來執行防御和進攻任務。

圖：2021 年建軍節閱兵，無人機群。圖片來源：Rediff.com

2021 年印度建軍節閱兵式

第二次是在 2021 年陸軍日閱兵式上，75 架本國設計和開發的非對稱無人機群進行了演示。人工智能（AI）使無人機能夠在演示中執行進攻任務和近距離空中支援任務。雖然這不是在戰斗條件下進行的，但在如此重要的活動中成功進行預先計劃的演示，表明了演示者的信心，也表明所采用的技術達到了一定的成熟度。陸軍的無人機群能力正在開發中，主要用于人道主義援助和救災，由陸軍與總部位于班加羅爾的新創公司 NewSpace Research and Technologies 合作開發。2022 年的演示似乎使用了集中控制下的無人機，而 2021 年的演示則使用了 "自主 "模式下的無人機。

圖：總部位于班加羅爾的新創公司 NewSpace Research and Technologies。圖片來源：NewSpace Research Technologies 公司

無人機、無人駕駛飛行器、無人機系統

無人機是對任何無人駕駛航空平臺的統稱，又稱無人駕駛飛行器（UAV）或無人機系統（UAS）。最初，它被用于軍事領域，由地面操作員遠程控制。隨著信息和通信技術（ICT）的發展，現在的趨勢更趨向于自動，而且越來越趨向于自主，盡管國際上仍在討論一些倫理問題。無人機早期是單機使用，后來逐漸發展到采用集中控制的 "大規模 "無人機使用。過去曾使用過大規模無人機；對沙特阿拉伯阿布蓋克和庫賴斯石油加工設施的成功襲擊（2019 年 9 月），以及對俄羅斯赫邁米姆空軍基地的襲擊（2018 年 1 月）。這些襲擊表明了保衛高價值目標以及反擊大規模無人機襲擊所面臨的挑戰。

圖：無人機襲擊俄羅斯在敘利亞的 Khmeimim 空軍基地。圖片來源：CNN 美國有線電視新聞網

歷代戰爭的演變

戰爭從 "近戰 "發展到 "大規模"，再到 "機動"，而現在，由于信息和通信技術的發展，使用 "蜂群 "成為可能；在這種技術中，作為自主無人機群的一部分，無人機可以從任何方向攻擊目標；在這種技術中，每架無人機都與其他無人機通信和協作，執行協調任務，以實現共同目標。沒有領導者，決策是分布式的，就像自然界中的蜂群一樣。椋鳥群被稱為 "蜂群"（murmuration），是我們所設想的蜂群的例子之一。一個大的椋鳥群可能有成千上萬只椋鳥一起飛行；鳥兒們似乎彼此相連，在飛行中扭動、轉彎、改變方向并做出復雜的動作。這些都不是事先預謀/計劃或練習好的，而是它們與生俱來的天性/行為的一部分。科學家們一直在研究雜音，以找出雜音背后的科學依據。盡管還有許多問題有待發現，但科學家們相信，這些系統處于 "邊緣"；隨時可以在瞬間完全轉變，就像沸水轉變為蒸汽一樣。高速計算機和照相機已經成為了解這一自然奇跡的輔助工具。人工生命是一個研究領域，研究人員通過使用計算機模型和機器人技術進行模擬，研究與自然生命相關的系統。

圖：一群椋鳥被稱為 "雜音"。圖片來源： countrylife.co.uk

類鳥群，或 "類鳥 "物體

類鳥群（Boids是 "鳥形物體 "或 "類鳥物體 "的簡稱，是克雷格-雷諾茲（Craig Reynolds）于1986年開發的一種人工生）命程序，可以模擬鳥類的上述行為。復雜性的產生是由于 Boids 群體中各個 Boids 之間的相互作用；每個 Boids 都遵守一套簡單的規則。適用于簡單 Boid 的規則如下：

• 分離--轉向以保持與同伴的分離，避免碰撞
• 齊頭并進--朝著同伴的平均航向前進
• 聚合--轉向隊友的平均位置

根據預期任務要求，還可添加更復雜的規則，如避開障礙物、分裂/重組、尋找目標或任何其他突發行為。人工智能（AI）的進步使無人機在經過適當編程后，無需飛行中的人工干預就能協同工作，執行復雜的軍事任務。可想而知，對抗這種無人機群要比前面提到的大規模無人機更具挑戰性。

無人機蜂群

無人機蜂群被定義為 "為實現共同目標而部署的多個無人平臺和/或武器，這些平臺和/或武器可根據彼此間的通信自主改變其行為"。攜帶光電/紅外/電磁傳感器的無人機可轉發有關目標、防御、天氣的實時信息，無人機蜂群可根據預先編程的任務目標改變航向或指定適當配置的無人機進行干擾、打擊或自毀。實時信息可以幫助搜索和打擊移動近距離空中支援或戰場空中攔截目標，覆蓋預期的擴展戰場區域。固定目標可以用火炮打擊，但移動目標一直是個難題。無人機蜂群可以輕松地執行上述空中力量任務，而迄今為止，這些任務都是由多架稀缺的有人駕駛飛機執行的 ISR 和攻擊任務。無人機蜂群的優勢在于，傳感器和射手都在同一個機群中，它們可以相互通信，并根據同時收集到的實時情報采取行動。還可以根據任務要求，使用非對稱的無人機組合，每架無人機都為特定角色而配置。在 2021 年的 "陸軍日 "期間，新德里已經實際展示了這一點。展示這種能力是從作戰角度對其進行評估的第一步，也是在未來對其進行有效利用的第一步，它將增強已經消耗殆盡的有人駕駛飛機的實力。

無人機蜂群的優勢

無人機成本低、數量多、使用靈活，有助于緩解載人飛機數量枯竭的壓力。此外，無人機上沒有人可以幫助作戰計劃人員承擔更高的風險，驗證更大膽的作戰概念。更大的數量也有助于挑戰敵方的防御系統，從而削弱其防御能力。無人機的最大優勢在于，公營和私營企業都在自主研發無人機。本國設計和開發的無人機在這兩方面都具有靈活性；無人機可以設計成模塊化，而不必是多用途的；傳感器和武器可以配置成可在線更換的單元，可以根據任務要求在發射場進行更換。

圖：用于安保和監視的無人機。

利用無人機蜂群的力量

利用無人機蜂群的力量將需要新的指揮、控制、通信、情報、監視和偵察（C4ISR）模式。這些項目最好是聯合服務項目，因為它們需要同時滿足所有服務的要求，從實地一級到每個服務的最高行動控制級別。還需要指出的是，像無人機群這樣的自主系統需要在執行任務時接受命令，而不是在執行任務的每一步都接受控制。因此，在新的聯合軍種作戰組織中，適當的人員組合非常重要；從人工智能專家到那些專注于研究大規模、機動性和火力以消滅各種目標的人員，再到通信和計算機專業人員，以及那些精通基本無人機戰的人員--專門負責發射/回收無人機群等。這就要求改變目前有人駕駛戰斗中隊的人員配置模式。商業部門可能有一些想法，需要進行適當的修改和調整，以適應具體的作戰要求。

圖：用于 C4ISR 的無人機。圖片來源：Northrop Grumman 諾斯羅普-格魯曼公司

軍用無人機--戰爭的未來？

事實上，商用無人機的創新正在迅速推動許多底層技術的發展；這些技術可以為軍用無人機的發展奠定基礎；軍用無人機需要進行加固，使其能夠更好地在容易受到干擾、劫持和欺騙的環境中工作。軟件還需要滿足分裂/重組的需要，以呈現適當的雷達截面，這有助于在雷達上顯示或避免雷達探測。這是否過于昂貴，無法用于軍事用途，這將是一個決定其入門、部署和可用性的問題。值得注意的是，大多數戰爭分析家認為，未來戰爭是 "小型、智能和廉價的平臺"。考慮到無人機群具有顯著的作戰優勢、"巨大的成本效益 "和靈活性，值得投入大量資金進行研發、試驗和實驗。包括美國、以色列和印度在內的許多國家已經在這樣做了。這些國家都在尋找一種方法，將被設想為 "未來戰爭 "的重要技術--無人駕駛--付諸實踐。在網絡化或模糊的戰場上，如在反叛亂和建筑密集區，蜂群無人機的概念可以得到最有效的應用。

無人機蜂群的首次使用

據《新科學家》報道，在 2021 年 5 月與哈馬斯的沖突中，以色列國防軍是第一支使用無人機群定位、識別和攻擊加沙地帶武裝分子的軍隊。在 11 天的沖突中，哈馬斯向以色列發射了 4300 枚火箭彈，加沙有 256 人喪生，以色列有 13 人喪生。以色列進行了空襲和炮擊。無人機群也被用來在偽裝條件下，在哈馬斯使用的人口密集的建筑區中定位并摧毀火箭發射器和其他目標。沒有動用地面部隊打擊加沙地帶的哈馬斯。

無人機的使用--陸軍走在前列

印度陸軍在這一領域的發展一直處于領先地位，因為他們在戰爭和反叛亂行動中的經驗凸顯了對 ISR 行動的迫切需要。陸軍還認為，既然只有在地面上才能贏得戰斗，那么印度空軍就必須發揮 "輔助作用"，幫助實現對地面戰斗進展至關重要的目標。另一方面，空中力量專業人員深信，陸軍/海軍最好的辦法是取得一定程度的空中優勢，從而防止敵方空中力量在我方選擇的時間和地點干擾我方在地面、海上和空中的行動。因此，空中打擊成為空中力量實踐者最初關注的重點，這是正確的，因為只有敵方空中力量才有能力干擾我方的任何行動，無論是地面、海上還是空中行動。這兩種觀點都是正確的，都是基于各自軍種的視角，而這也一直是世界各地大多數空中力量實踐者和士兵之間爭論的焦點，導致人們要求為陸軍和海軍分別建立空軍，并由他們自行決定是否使用。這使 "集中控制、分散執行 "的基本空中力量理念失效，因為飛機在不同目標、武器類型、角色等之間轉換的固有靈活性被犧牲掉了。國際空軍飛機數量的減少將進一步導致其難以承擔所有任務和發揮空中力量的作用，在兩線作戰的情況下更是如此。

建議的前進方向

可以在靠近邊境的地區部署經過適當加固的無人機來執行空中力量任務。這些無人機可減輕載人空中力量的部分壓力。目前在商業市場上可以買到的簡單、低成本無人機在經過戰斗加固后也可以填補能力空白，作為小型戰術無人機和無人機群，與炮兵協作/協調，提供所需的近距離空中支援、偵察和戰場空中攔截。可使用小型無人機群的一些行動包括殺傷人員、塹壕作戰、布雷、前沿 "直升機基地/機場攻擊（機場內的飛機、燃料車等軟目標）、攻擊前沿彈藥庫、雷達和通信天線、指揮和控制節點、海軍艦艇上的薄弱點、戒備森嚴的設施等。這些目標只需在薄弱點放置少量爆炸物，就能使其失靈或被摧毀"。壓制敵方防空系統（SEAD）和電子戰（EW）是無人機可以執行的另外兩項任務，無人機可以作為機群的一部分，也可以與有人駕駛飛機合作執行任務。無人機群是一項重大的技術進步，有助于克服有人駕駛飛機的一些缺點，同時也能增強其已耗盡的實力。

核心聯合服務小組

正如 2021 年 "建軍節 "所展示的那樣，陸軍已經在這一領域走在了前列，眾所周知，陸軍正在 "大力投資于人工智能、自主武器系統、量子技術和機器人技術，以實現其作戰理念與這些技術的軍事屬性之間的融合"。這固然值得稱贊，但如果能成立一個由所有三個軍種成員組成的核心聯合軍種小組，那就更理想了。可以為該小組提供資金，并責成其制定一項有時限的計劃，內容包括：此類無人機作戰部隊的最佳組織結構；用于不同角色的標準化無人機；軟件；不同種類的武器；所需的理想機群規模；所需的加固；所需的定制化（基于任務）；以及執行空中力量任務所需的無人機組合（最初在距離前線約 50 公里的范圍內）。可以開發基本的人工智能軟件，并在此基礎上針對每項任務整合任務編程。無人機作戰面臨的挑戰可能是組織方面的，因為它需要扁平化的等級文化、更多的聯合、強大的 C4ISR、安全的數據中心和數據共享。目前，各軍種都在等級森嚴的結構和文化中運作。各部門之間的互操作性也可能是一個關鍵問題。隨著設計、軟件、尺寸、武器、傳感器、發射、平臺、C4I、聯合軍種組織等方面經驗的積累，核心小組獲得的經驗將有助于擴大無人機群的范圍。

未來戰爭

筆者認為，戰爭的未來是無人駕駛飛行器的未來，盡管有人駕駛飛機和無人駕駛飛行器顯然將在未來幾十年繼續共存。對這些技術的大量投資將帶來豐厚的經濟和軍事紅利，因為所有這些技術都是領先的軍民兩用技術。最后，采用聯合軍種的方法將在作戰中采用這些 "未來 "技術方面帶來豐厚的回報，因為軍種之間的互操作性對于在作戰中獲得協同增效至關重要。

作者:印度空軍指揮官JP喬希(已退休)是印度空軍的戰斗機飛行員，曾在美國的指揮和參謀學院學習。所表達的觀點是作者自己的。

烏克蘭沖突的發展方式很少有人在一開始就預料到，俄羅斯軍隊似乎多重受阻，而烏克蘭國防軍的適應能力和裝備比預想的要好。烏克蘭的表現凸顯了即使是最先進的軍隊在作戰能力上的差距，為新興數字經濟體和老牌軍事強國提供了如何與科技公司合作以更靈活地獲取最尖端能力的經驗。

雖然戰爭的結果可能還遠未得到保證，但迄今為止的戰斗表明了技術政策與軍事戰略之間的明確聯系。這場沖突被預測為第一場網絡戰爭，它凸顯了一個新的、更加錯綜復雜和全面的戰場，在這個戰場上，民用和軍工復合體之間的界限變得模糊，商業實體比國家更快地填補了資源缺口，半導體工程師成為新的火箭科學家，數據安全可以扭轉力量平衡。

多方利益相關者武裝烏克蘭和俄羅斯軍隊的做法，正預示著一個 "無人機外交 "的新時代。除了一直在填補空白的商業實體，伊朗和土耳其等國也在爭相利用其地緣政治影響力，因為與歐盟或美國相比，這些國家受惠于較少的監管限制。反過來，烏克蘭也在呼吁包括以色列在內的外國提供特定的武器和技術。

在私營部門，這種作戰方式也在重塑既定的模式和關系。軍事合同的私有化以及大型科技公司作為軍方供應商的出現，模糊了為軍方設計的技術與業余愛好者、消費者和工業界使用的技術之間的界限。

駕馭這場科技戰爭的核心是兩個基本杠桿：快速獲取商業技術和持續使用通信基礎設施。烏克蘭之所以能超出預期，是因為它能夠處理和共享從無人機收集到的信息，以重塑其作戰戰略。如果沒有穩定的通信基礎設施來支持這些武器的軟件或為其提供信息，烏克蘭很可能無法成功抵御俄羅斯的攻勢。

然而，隨著智能和互聯能力的不斷升級，脆弱性也隨之增加。與商業實體的非正式友好關系可能被證明是軟弱無力的，而業余愛好者和黑客活動家，就像烏克蘭的 40 萬 IT 大軍一樣，可能會效忠于不同的組織。建立在開源平臺上的工具很容易被惡意行為者利用。要使網絡免遭物理破壞和網絡攻擊，就必須時刻保持警惕并不斷創新。

在人類沖突的歷史上，技術的漸進式創新曾多次重塑戰爭。然而，創新本身并不能徹底改變軍事事務。生產能力、部件和人員的整合、組織和領導才能產生影響。俄羅斯和烏克蘭在戰場上的開發、采購、部署、整合和協調方法的對比表明，21 世紀的國防需要一種更復雜、更開放和更具前瞻性的方法來利用技術實現更智能的力量。

創新戰

科技創新與戰爭之間復雜的因果關系一直是個問題。是新技術進步造就了戰爭，還是戰爭造就了技術進步？從雷達到互聯網，今天如此普遍的許多技術都是戰時創新和國防需求的產物。許多其他技術，如飛機和火車，是為滿足和平時期的需求而開發的，但卻極大地改變了戰爭的性質。技術不會制造戰爭，但可以擴大和加劇戰爭，進而重塑沖突的進程。

傳統的軍事投資模式依賴于生產線漫長的重資本硬件，這種模式在新的、綜合的戰爭領域受到了挑戰。現代戰場涵蓋了物理領域以外的領域--大多數人一提到戰爭就會想到實地沖突。現在，成敗也取決于虛擬領域的威懾和防御。軍隊必須防止針對關鍵基礎設施和系統的惡意網絡行動，并管理認知領域--利用社交媒體、網絡、信息和干擾來扭曲思維、影響行動和阻礙決策。這種類型的戰爭需要獲得可在這些多領域快速部署的技術。

美國和英國等國軍隊通常依賴于統稱為 C4ISTAR 的作戰技術子系統。

烏克蘭沖突中的硬件與軟件力量對比

烏克蘭多領域戰場的關鍵轉變是無人機（UAV）的使用越來越對稱：無人機和反無人機。這預示著與伊朗和土耳其的 "無人機外交 "進入了一個新時代，兩國在向哪些政府客戶出售技術方面受到的監管限制少于歐盟或美國；兩國都在爭相利用自己的地緣政治影響力，與在此期間填補供應缺口的商業實體并駕齊驅。有傳言稱伊朗將向俄羅斯供應 Fateh-110 和 Zolfaghar 彈道導彈，這促使烏克蘭一再要求以色列供應其防御系統，特別是："鐵束"、"巴拉克 8"、"宙斯盾 "和 "宙斯盾"： 鐵束"、"巴拉克 8"、"愛國者"、"鐵穹"、"大衛之箭 "和 "箭式攔截器"。

圖1 -不同類型的無人機

圖2 -無人機和可持續的互聯網連接

圖 2 說明了無縫編織跨越物理、虛擬和認知領域的不同民用和軍用技術的多重流，使其能夠協同工作并融入戰場工作流程的能力的重要性。接入單一、穩定的互聯網資源，使所有這些要素都能連接起來，可帶來寶貴的戰略優勢。

圖3 -烏克蘭軍方的技術流

烏克蘭可以接觸到各種網絡戰士和黑客、技術公司、業余愛好者、半導體工程師和平臺，這有助于使硬件和軟件的力量平衡向有利于烏克蘭的方向傾斜。烏克蘭總統沃洛德梅爾-澤連斯基（Volodymyr Zelensky）向美國武器制造商提供的平臺，加上私人捐助者（如總部設在塞浦路斯的 Swarmly 無人機公司）提供的設備，為烏克蘭帶來了前所未有的優勢。俄羅斯不僅要打敗烏克蘭及其西方武器裝備，還必須與極具創造力的商業公司和個人組成的新陣營抗衡。

另一方面，盡管伊朗技術大量涌入，但俄羅斯仍嚴重依賴本國技術，只能獲得有限的國際支持和商業技術。據稱，由于制裁導致供應鏈減少，俄羅斯不得不從中國在線零售商阿里巴巴（AliExpress）購買商業干擾器，用于干擾烏克蘭無人機的運行。烏克蘭擁有穩定而多樣化的技術流，易于集成到穩定的通信系統中，它正在打造一個全新的智能力量品牌，更適合整體戰場。

圖4 -俄羅斯軍方的技術流

增加的能力=增加的脆弱性

隨著智能化和互聯能力的不斷提高，無數漏洞也隨之出現。許多技術建立在開源平臺上，模糊了業余愛好者、消費者、商業和軍事工具之間的界限。事實上，有效軍事能力所需的許多工具都是由私營公司生產的，這就使各國受制于科技公司，而這些公司可能并不具備同樣的長遠眼光。如果沒有訓練有素的用戶來操作，單靠技術是不足以完全改變力量平衡的。

• 開放的風險

開源項目是數字技術的基礎，軍事技術也不例外。這包括 Linux，它是大多數計算機芯片和操作系統運行的基礎，對于幾乎所有帶有嵌入式計算機的設備來說都是必不可少的。無人機的控制軟件和硬件以及通信協議都基于現有的開源項目，如 PX4、ArduPilot、Pixhawk 和 MAVLink。Python 和其他編程語言由眾多貢獻者和開源委員會維護。用于任務規劃和態勢感知的軍用用戶界面利用了由軍方共同開發的開源項目，如 Android Team Awareness Kit (ATAK) 應用程序。

軍方研究人員、國防公司和分包商積極為開源項目做出貢獻，因為對于軍方來說，這往往是參與技術工具和研究并將其效益最大化的更有效方式，而不是自己開發這些能力：不是每個人都愿意直接為軍方或政府工作。這就建立了一種共生關系，更廣泛的社區相互支持對方的研究，尤其是學術研究人員，他們通常在開源項目中廣泛開展工作，這就不可避免地將軍事研究與開源軟件聯系在一起。然而，學術研究人員和開源社區對這種關系越來越警惕，并開始限制其工具的使用，實施許可限制，規定技術不得用于造成傷害或違反《世界人權宣言》。

雖然這些都是現有的最佳技術工具，但它們的漏洞也容易被暴露和利用。去年對 Apache Log4J 的利用影響了全球 44% 的企業網絡，其中包括 Adobe 和 IBM。這一點也同樣適用于軍事技術。惡意行為者可能會攻擊軍方經常使用的項目。在美國，國防高級研究計劃局（DARPA）正在調查 Linux 的發展動態會如何影響軍事安全。例如，一個開源項目實際上是軍方的關鍵基礎設施，如果受制裁的組織和個人為該項目做出貢獻，這是否重要？

• 誠信商業承諾

軍事承包的私有化以及大型科技公司作為軍方供應商的出現，模糊了為軍方設計的技術與供業余愛好者、消費者和工業界使用的技術之間的界限。許多技術也越來越具有雙重用途：衛星互聯網和無人機在玉米地和戰場上都有價值。烏克蘭戰爭的迅速升級意味著雙方都在迅速利用消費級的同類產品填補資源缺口，并利用商業公司的優勢，快速、大規模地部署通信系統，為互聯軍事提供支持。

據記錄，烏克蘭和俄羅斯都使用了面向消費者的無人機供應商大疆創新公司（DJI）的消費級和商用無人機進行偵察。烏克蘭利用 SpaceX 的 Starlink 進行連接，并利用微軟、谷歌、Cloudflare 和其他公司提供的網絡安全和通信彈性，在互聯網基礎設施受到攻擊時仍能保持運行。Starlink 不僅提供了基礎設施，還能抵御電干擾攻擊，其速度之快甚至令美國軍方震驚。

然而，正如我們在報告《破壞者與捍衛者：烏克蘭戰爭給我們的啟示》（Disrupters and Defenders： 烏克蘭戰爭對全球科技公司力量的啟示》一文中強調的那樣，大型科技公司的長期參與及其在沖突中的力量支撐作用沒有明確的保障。它們可能會輕易撤回承諾，也可能會輕易參與，因此可能會對戰爭進程造成實質性破壞。最近，埃隆-馬斯克（Elon Musk）威脅停止為烏克蘭的 "星際鏈路"（Starlink）支付費用，盡管烏克蘭軍隊對該服務十分依賴，這加劇了這種脆弱性。目前還沒有可行的替代方案可以在一年內實施。同樣，大疆也譴責雙方使用其無人機，停止了在烏克蘭和俄羅斯的銷售。這意味著國家主權可能不僅取決于對特定技術的使用，還取決于首席執行官個人的一時興起。

• 智能力量的專業化勞動力

雖然各國都能獲得技術，但培訓方面的差距會限制技術的實用性。世界上一些最優秀的黑客和無人機飛行員與軍方并無關系，他們通常是業余愛好者。雖然他們在烏克蘭的 IT 軍隊中發揮了良好的作用，但駕駛復雜的無人機可能非常復雜，需要進行培訓。烏克蘭的非政府組織 Aerorozvidka 推動當地的無人機培訓和開發，為烏克蘭軍隊提供支持： 烏克蘭在要求提供武器裝備的同時，往往也要求對操作人員進行培訓。關于尖端系統及其最佳使用的培訓對于烏克蘭擺脫蘇聯式戰略戰術、最大限度地利用智能力量至關重要。

這反映了各國軍隊對世界頂尖技術人才的廣泛競爭，而不僅僅是在戰爭時期。第二次世界大戰后，美國和蘇聯爭奪火箭和核科學家。最近，美國收緊了對中國的半導體出口限制，這可能會迫使在中國從事半導體行業的美國公民離職，否則就有可能失去公民身份。地緣政治大國不僅在技術資源方面，而且在所需專業知識方面的競爭也日益激烈。

智能戰爭的智能力量

即使炸彈和字節仍在繼續飛行，烏克蘭沖突也凸顯了最先進軍隊在作戰能力上的差距，為新興數字經濟體提供了如何與科技公司合作以更靈活地獲取最尖端能力的經驗。正如俄羅斯最近從赫爾松撤軍所表明的那樣，其對伊朗 1700 架 "自殺式 "無人機新供應的萬福瑪利亞式依賴，以及對戰略不確定性的持續敘述，可能不足以決定性地改變沖突的軌跡。在這個混合的實體、虛擬和認知戰場上增強防御和進攻能力有賴于從 "愚蠢 "的蠻力向 "智能 "的拒絕和報復轉變。這種適應性正在成為烏克蘭的硬性規定；俄羅斯很可能會繼續發現這是一項挑戰。

國防和戰略穩定不再僅僅是開支問題，還涉及營造一種環境，使軍隊能夠在物理、認知和虛擬領域采取一致行動。這就需要采取一種全國性的方法，縮小政府與工業界之間的差距，以便迅速滿足資源需求，并且 2040 年軍隊的概念化不是等待 2040 年技術的到來，而是與新的顛覆性技術一起發展。作為美國國防部重新定向的 "聚合項目 "的一部分，新技術網關旨在將新技術納入這一進程。同樣，2022 年 10 月，北約召開了首次年度數據與人工智能領導人會議，強調北約的成功取決于是否能在數字化轉型的加速過程中更加靈活、更有能力地開展工作。

應對這一挑戰的能力并不取決于國家的大小。以色列的國防預算只有美國的三十分之一，但它卻能通過在作戰軍事、軍事研發和商業技術社區之間保持密切關系，在創新中實現最大影響力。其整合學術界、軍方和工業界的生態系統是該國保持優勢的關鍵。北約的北大西洋防務創新加速器（DIANA）項目致力于建立創新生態系統，將政府、私營部門和學術界的 "三螺旋 "結合在一起，幫助確保整個聯盟的所有國家都有一個強大的最佳技術采購管道，以應對多領域戰爭的挑戰。快速數字化的國家正在向這種采購渠道跨越。例如，盧旺達的 "第四次工業革命戰略 "正在促進與以色列埃爾比特系統公司（Elbit Systems）等重要國防科技公司的關系，以幫助該國保持優勢并建立人才梯隊。

同時整合所有這些群體的知識并獲得源源不斷的創新，將使國家能夠發展智能力量。最近發布的《2022 年美國國防審查報告》強調，要建立持久優勢，就必須加大對研究機構的支持力度，并與創新型科技公司合作，加強私營部門的協作。

獲得穩定而有彈性的通信基礎設施至關重要。盡管這場戰爭在網絡領域的表現未如預期，但俄羅斯在入侵烏克蘭前一小時對 Viasat 的網絡攻擊，以及戰爭頭三天對烏克蘭軍事和政府目標的網絡攻擊增加了 196%，都凸顯了確保獲得替代通信設施和確保通信本身安全的手段的重要性。正如美國國防部網絡安全與信息系統信息分析中心（CSIAC）最近指出的那樣： "無論是早期競爭階段的威懾，還是整個沖突期間的主導地位，無形、復雜和擁擠的電磁頻譜都將是未來戰斗的勝負所在"。新發布的《美國國防戰略》也反映了這一點，該戰略要求增強彈性指揮與控制的 "實力和能力"，以滿足快節奏戰場的需求，并確保 "有效協調分散的部隊"。

隨著戰爭性質的再次演變，各國和全球秩序可以采取若干措施，獲取或促進在多領域戰場上取得勝利所需的智能力量：

確保獲得多樣化、有彈性的供應鏈和通信基礎設施： 我們曾倡導建立數字基礎設施防御聯盟（DIDA）--一個各國就監管和互聯網基礎設施問題進行協調的實用機制。該機制還應包括成員和盟國單獨或與商業公司共同堵塞關鍵技術供應鏈和網絡架構漏洞的承諾。

鼓勵并幫助科技公司制定穩健、透明的政策，以參與國際危機： 由于科技公司能夠通過集體參與改變沖突的平衡，因此需要提高其干預和撤出決策的透明度。盡管 "星鏈 "公司最初的干預很英勇，但在推特上談判軍事協議可能會使成果付諸東流，并導致戰略上的脆弱性。建立一個由專家和主要政策制定者組成的地緣政治危機委員會，在沖突發生變化時為公司的優先事項和承諾提供明確指導，這對長期戰略穩定至關重要。

培養緊密的科技生態系統，讓創新在各部門之間互利循環： 技術生態系統各自為政的國家發現自己沒有能力應對超級互聯戰場的需求。要在這種情況下促進創新，就必須建立一個與以色列等國類似的技術生態系統，在這個生態系統中，軍方與商業技術公司之間有著密切的聯系。加強與科技公司的合作對于在未來戰場上取得長期優勢至關重要。

將科技專業知識融入外交政策： 要在全球科技問題上與國家和公司建立成功的關系和伙伴關系，就需要國家建立一種能力，讓人們充分了解科技，并在外交政策議程中發揮積極作用。從對外交官進行新興技術教育，到確保在關鍵技術中心的代表性，再到塑造全球技術規范，國家將能夠在戰場內外放大其智能力量。

近年來，無人機在武裝沖突中被用于各種目的，從情報、監視和偵察行動到反武力打擊。無人機技術的發展日新月異。從這種新的現代戰爭形式中可以吸取各種經驗教訓。

1.神風無人機：游戲改變者還是新的啞彈？

在最近的沖突中，被稱為 "自殺式無人機 "或 "神風特攻隊無人機 "的新型致命、不可預測和單向一次性無人駕駛航空武器系統在沖突中發揮了重要作用。在長達六周的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突中，除了土耳其 Bayraktar TB2 型常規無人機外，阿塞拜疆還部署了被稱為 "IAI Harop "的以色列神風特攻隊無人機來對付亞美尼亞。這些無人機甚至在到達前線之前就摧毀了亞美尼亞的裝甲部隊及其后勤。同樣，像 AeroVironment Switchblade、Phoenix和 Zala Lancet-3 這樣的神風特攻隊無人機也在正在進行的俄烏沖突中造成了嚴重破壞。

它們體積小、成本低、可擴展，因此在戰斗中非常有效。與使用戰斗機發射導彈并確保導彈安全返航相比，各國更傾向于使用神風特攻隊無人機，因為這種無人機可以將自己變成武器，而不需要任何返航麻煩。與大型戰斗無人機不同，這些神風特攻隊無人機在低空低速飛行時產生的視覺、聲學和熱學信號都很低。因此，傳統的防空系統完全無法探測到它們。但是，如果一架自殺式無人機或 "神風特攻隊 "沒有爆炸怎么辦？幾個月前，烏克蘭就發生過這種情況，一架四英尺寬、棕褐色、飛機形狀的俄羅斯神風特攻隊無人機在基輔地區從天而降，直接墜入地面，撞擊時沒有發生任何爆炸。這一事件被烏克蘭部隊發現，并受到媒體關注。3 這一事件被烏克蘭部隊發現，并受到媒體關注。雙方可能都有許多此類未爆炸神風特攻隊的案例，但都未被發現和報告。這種未爆炸的無人機今后會怎樣呢？

必須指出的是，在各種歷史戰爭和沖突中，集束炸彈造成的未爆彈藥或啞彈的發現和拆除仍然是全球軍備控制和裁軍制度中的一個重大問題。無論是意大利干涸的河流、倫敦的建筑工地，還是越南、伊拉克和阿富汗的城市，這些爆炸 "反芻動物 "都對環境和人類生命構成了危險的長期威脅。神風特攻隊無人機在當代沖突中的大規模發展和投入使用將進一步加劇這一代人的危機。

2. 情報、監視和偵察（ISR）行動的新時代

美國國防部（DOD）將 ISR 定義為 "綜合行動和情報活動，同步整合傳感器、資產和處理、開發和傳播系統的規劃和運行，直接支持當前和未來的行動"。ISR 處于規劃、軍事行動和評估的十字路口。情報是系統觀測、收集、處理、整合、評估、分析和解釋航空航天、網絡空間、地表和地下信息的最終產物。這些情報將有助于指揮官識別作戰環境中的威脅和機會，識別敵人的弱點和欺騙行為，保護其資產和盟軍。

ISR 無人機在當代沖突中發揮了獨特而創新的作用。在納戈爾諾-卡拉巴赫沖突的早期階段，阿塞拜疆將 11 架蘇聯時代的 AN-2 慢速飛機改裝成無人機，用于 ISR 目的。阿塞拜疆還利用特殊的 ISR 無人機來確定亞美尼亞部隊、火炮和防空系統的位置，這些部隊、火炮和防空系統后來被神風特攻隊無人機摧毀。同樣，在俄烏沖突期間，烏克蘭軍方使用了約 600 架 ISR 無人機監視俄羅斯軍隊的動向，確定軍事目標的性質和位置，并利用這些信息實施軍事打擊。考慮到 ISR 無人機的高效性，五角大樓為促進烏克蘭與俄羅斯的斗爭而提供的價值 7.75 億美元的新安全一攬子計劃包括 15 架 "掃描鷹 "無人機，用于對俄羅斯進行額外的 ISR、直接態勢感知和部隊保護。

3. 歡迎來到地獄：信息戰的擴張

近日，22 秒的無人機畫面在不同的社交平臺上瘋傳，顯示烏克蘭無人機襲擊俄羅斯軍隊的畫面。今年早些時候，烏克蘭軍隊總司令的官方臉書主頁首次發布了土耳其制造的巴伊拉克塔爾TB2無人機攻擊俄軍的航拍畫面，并配文："歡迎來到地獄！" 這不僅顯示了無人機攻擊如何使戰場成為地獄，也顯示了這一畫面如何使信息空間成為對手的地獄。無人機拍攝戰場實況圖片和視頻的能力不僅有利于展示軍事成果，也有助于反擊信息空間的宣傳。一方面，這些鏡頭在社交媒體和智能手機上的廣泛傳播彰顯了軍人的英雄氣概和勇氣，但另一方面，它也將戰爭地獄帶到了普通民眾的掌心，引發了大范圍的二次創傷。

4. 力量倍增器與決定性因素

無人機戰爭在最近兩場重大沖突中的成功引發了一場關于傳統空中和陸地力量結構重要性的激烈辯論。許多專家開始高談闊論，比如現代戰爭都是無人機戰爭，空中轟炸、戰斗機和坦克戰的時代已經過去。但也有專家認為，無人機戰爭的作用被夸大了。因此，我們有必要研究一下這些無人機在這些沖突中取得成功的因素及其可靠性。

阿塞拜疆無人機不僅為提供先進的 ISR 做出了貢獻，而且還在前線以外的地區進行了精心策劃的高價值反擊。它們成功摧毀了亞美尼亞的大量防空設施、坦克、炮兵部隊、補給線和后勤。這里的第一個問題是，為什么阿塞拜疆寧愿選擇無人機襲擊而不是使用彈道導彈。許多專家認為，導彈庫存有限可能是一個原因。另一個潛在原因是沖突的范圍和規模有限。盡管國際社會對沖突升級表示嚴重關切，但沖突并未超出納戈爾諾-卡拉巴赫地區。雙方都有意控制沖突。這意味著無人機戰爭在有限和迅速的戰爭或沖突中非常有效。在戰略層面或長期沖突中，無人機是否會成為同等規模的決定性因素？答案是否定的。在長期沖突中，無人機只能在選擇性作戰環境中充當使能技術或力量倍增器。

這就引出了第二個調查領域。亞美尼亞為何如此失敗？亞美尼亞主要依靠俄羅斯的 S-300 防空系統，這是一種過時的技術，主要是針對導彈而不是無人機設計的。這就產生了一種假設，即反無人機防空系統、電子戰或其他技術（如定向能武器系統）將大大降低無人機戰的成功率。如果假設成立，那么俄羅斯為何無法有效反擊烏克蘭的無人機戰？許多俄羅斯以及國際防務分析家都曾多次提出這個問題。在無人機作戰領域，俄羅斯并不是一個幼稚的軍事大國。俄羅斯在敘利亞的無人機作戰中積累了豐富的經驗。除無人機群外，俄羅斯還在敘利亞操作數千架單兵作戰無人機。此外，俄羅斯正在用先進的 Krasukha-4 電子戰系統和其他六種防空系統（即 PantsirS1、Osa-AKM、S-125 Pechora-2M、Buk-M2E、S-200VE Vega 和 S-400 Triumph）保護其在敘利亞的基地。因此，可以說烏克蘭無人機戰的成功是由于俄羅斯應對不足，而不是無人機戰的實際潛力。

5. 重新定義無人機在全球反恐戰爭中的作用

自 "9-11 "事件以來，全球反恐戰爭使得 "無人機襲擊 "這一術語變得常見而又充滿爭議。美國發起了數次反恐行動，使用 "捕食者 "無人機識別并擊斃恐怖分子。在過去二十年中，各國主要保留了對無人機研究、開發和部署的控制權。然而，過去幾年無人機技術的快速商業化導致了這些無人機被恐怖組織使用的威脅。由于可用數據有限，對這一新興威脅的基本特征、范圍和規模的討論較少。自 2016 年以來，在 76 起恐怖襲擊中使用了無人機，造成 50 人死亡，132 人受傷。在這 76 次襲擊中，27 次為單獨襲擊，9 次為協同襲擊。令人驚訝的是，這些襲擊中有 22% 使用了無人機群技術。13 2018 年，使用兩架 GPS 制導無人機暗殺委內瑞拉總統馬杜羅的未遂事件和由 13 架自制空中無人機組成的無人機群襲擊俄羅斯在敘利亞的兩個軍事基地就是兩個典型的例子。14 然而，無人機技術的不斷進步及其可攜帶的有效載荷可能導致未來更具破壞性的襲擊。

總之，使用無人機作戰的當代沖突在范圍、規模和目標方面各不相同。除了幾種常見的無人機系統外，不同國家在不同地形使用不同的無人機，得到的對手反應也不盡相同。與傳統而昂貴的戰斗機機隊相比，無人機機隊的建造和維護簡單易行，成本效益高。因此，對于小國來說，無人機是一個更好的選擇，尤其是在有限的沖突中對抗其他小國時，可以迅速獲得利益。然而，無人機在長期沖突中只能起到增強戰斗力的作用。到目前為止，還沒有無人機能力相當的大國之間發生無人機戰爭的例子。各國正在開發反無人機或反無人機系統，同時也在重新審視其軍事理論和戰爭戰略。無人機系統的設計、開發和操作也在不斷發展。此外，無人機啞彈和非國家行為者獲取無人機技術的問題也是當代風險，在未來幾年可能迅速發展成為重大威脅。這些當代沖突證明，無人機是 21 世紀戰爭的重要組成部分，它們將繼續存在。現在，就看各國如何加強無人機游戲以實現其軍事目標了。

電子戰（EW）操作人員在日益密集和敏捷的威脅環境中執行單平臺和分布式平臺的傳感和干擾任務時，面臨著眾多的挑戰。在交戰時限內，往往必須根據現有的部分信息迅速采取行動。最近，世界觀察到了人工智能的蓬勃發展，這是一套數據驅動的橫向技術，已經顛覆了自主性和大數據是關鍵因素的多個領域。盡管它不是所有EW任務的解決方案，但人工智能顯示出有希望提供潛在的解決方案，通過超出人類操作員能力的知情決策來提高EW效率和有效性。約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）精確打擊任務區已經投資于發射器識別和自主資源分配等具體EW任務的研究和開發。本文介紹了這些項目的有希望的結果，并描述了在這些領域建議的未來工作，以及可能從人工智能研究中受益的其他EW應用。

1 引言

電子戰（EW）作戰威脅空間是一個在有爭議的頻譜環境中運行的多個射頻（RF）傳感和發射平臺之間的非合作性互動。這個作戰空間給執行任務的操作人員帶來了許多挑戰，如感知電磁（EM）頻譜、有效管理頻譜資源、在多個EW平臺之間共享關鍵信息，同時干擾威脅發射器。這些挑戰促使人們需要能力越來越強的射頻系統，以機器的速度處理大量的信息并采取行動，通常幾乎不需要人工干預。下一代軟軟件定義的射頻威脅發射器，使用越來越復雜的敏捷波形，推動了未來電子支持（ES）和電子攻擊（EA）活動方式的轉變。干擾平臺的整體有效性受制于其有效探測、描述、干擾和通信威脅波形的能力，同時智能地管理戰斗空間內的可用射頻資源。

在過去幾年中，人工智能領域受到了極大的關注，在物體識別、自然語言處理和自動語音識別等領域取得了多項重大突破。機器學習（ML）技術在其他問題領域的成功應用，引起了EW贊助商、運營商和研究人員的興趣，他們希望確定ML方法如何解決EW的差距。本文重點介紹了通過APL的精確打擊任務區（PSMA）獨立研究和開發（IRAD）項目取得的幾個有希望的成果，這些項目專門針對發射器識別和自主資源分配的EW任務。它還包括其他建議的研究課題，以使自動化EW方法成熟，并可過渡到未來的軍事平臺。此外，本文還強調了幾個特定領域的挑戰，并提出了未來的研究課題，在這一重點領域中，使用ML技術可能會顯示出前景。

1.1 背景

圖1展示了一種場景，它試圖通過使用協作式EW來實現信息主導并對對手產生壓倒性的EW效應。開發ML應用以提高單平臺背景下的EW效率和有效性，是實現協作、自主和適應性EW能力的一個重要基石。在這篇文章中，我們主要描述了從兩個IRAD項目中獲得的結果和知識，這些項目將ML應用于傳感和發射器識別，以研究自動調制識別（AMR）和自主資源分配。這項基礎性工作證明了這些方法的優點，并建立了一條通往多平臺、協作式EW能力的發展道路。本文介紹的方法和結果與平臺無關，盡管迄今為止考慮的主要平臺是機載的，但可能也有引人注目的地面或海基應用。

圖1. 在APL的PSMA中，有兩個感興趣的協作EW主題。美國將建立頻譜優勢，并通過使用協作式EW來對對手提供壓倒性的EW效果。為了實現這一目標，必須克服兩個挑戰：分布式傳感，ML AMR將識別感興趣的特定信號（左）；以及分布式資源管理，傳感和干擾資源將在戰斗空間中自動管理（右）。

2 機器學習適用于EW技術和操作的挑戰

圖1大致說明了戰術EW操作中的兩個具有挑戰性的主題領域，ML提供了有希望的解決方案。本節簡要介紹了與分布式傳感和分布式資源管理相關的挑戰。

2.1 敏捷威脅發射器的交戰

敵方傳感器和通信系統的敏捷性給EW系統帶來了挑戰，它們能迅速適應并在整個電磁頻譜上運行。傳統的EW系統必須首先確定一個威脅雷達，以確定適當的預編程EA技術。隨著雷達從固定的模擬系統發展到具有未知行為和敏捷波形的可編程數字變體，這種方法的有效性就會下降。未來的雷達可能會帶來更大的挑戰，因為它們將能夠感知環境，同時適應傳輸和信號處理，以最大限度地提高性能和減輕干擾影響。同樣，通信系統能夠適應頻率、調制和編碼以及協議，以便在各種退化的信道條件下運行，目標是最大限度地提高數據吞吐量，同時最大限度地減少幀錯誤和比特錯誤率。此外，由于硬件、軟件和自適應信號處理的進步，現代傳感器系統以更敏捷和更不確定的方式工作的能力得到了大幅提升。打擊這些潛在的威脅需要靈活的EW交戰方案，根據當前觀察到的運行參數和威脅的模式，在特定的快照下調整EA技術。通常情況下，這種交戰需要在威脅發射者的時間刻度上以機器的速度調整反措施--換句話說，比人類操作員的速度快得多（以毫秒或微秒為單位，而不是秒）。美國國防部高級研究計劃局（DARPA）的兩個項目專注于這一問題空間：自適應電子戰的行為學習（BLADE）項目已經成功地將ML技術應用于敏捷的通信信號，而自適應雷達對抗措施（ARC）項目已經成功地將ML應用于威脅雷達信號。鑒于該領域的基礎性工作已經建立，本文不進一步討論ML對威脅發射器的應用。

2.2 寬帶傳感

EW系統的關鍵挑戰之一是實時提供精確的電磁頻譜態勢感知，以描述所觀察到的信號的行為，并確定什么是友好、威脅和中立。敵方的傳感和通信系統正在擴大其對電磁波譜的使用，要求ES傳感器同時觀察多個千兆赫茲的頻譜。傳統的ES系統在同時監測大面積的電磁頻譜方面能力有限，通常會求助于掃描一組窄帶頻道。在信號收集之后，大量的信號捕獲數據必須在戰術時間尺度上進行處理，以便在這些測量變得陳舊之前確定發射體的特征并告知EA的反應。如果考慮到遇到多個高密度射頻發射器在不同的射頻功率水平下工作，觀察到部分信號，以及在高度的機載和非機載射頻干擾的情況下進行感應，這些挑戰就進一步加劇了。

除了在基于傳感器的應用中很有價值外（如模擬處理），ML方法也有可能在緩解ES數據處理瓶頸中發揮作用。只有當這種傳感與能夠應對相應的大信息速率的信號處理器結合在一起時，才能實現寬帶傳感的好處。即使計算昂貴的操作與完整的輸入流解耦，如果檢測沒有被有效過濾，密集的信號環境仍然會使下游資源超載。ML技術可以在處理鏈的早期丟棄低優先級的檢測，減少整個系統的負荷，為處理關鍵任務的檢測節省計算資源。換句話說，ML可以通過在處理鏈的早期和較少的步驟中捕捉關鍵模式來發揮作用。這一優勢適用于本文介紹的AMR工作的一個特定的下一步應用。AMR工作僅側重于調制識別，為潛在的富有成效的ML調查參數留下了機會，如通過帶寬、中心頻率、脈沖重復間隔、到達角或這些參數的組合來確定信號特征。

2.3 資源管理

必須根據具體任務和威脅環境平衡使用EW平臺的傳感和干擾資源，以有效地打擊射頻通信和雷達目標。一個EW任務可能包括與一系列的威脅交戰，從需要有限的傳感支持的已知的、不太敏捷的威脅到需要精確的傳感和交戰時間表來跟蹤和擊敗的復雜的、適應性強的威脅。來自單一平臺的傳統EW傳感和干擾資源是按時間尺度管理和安排的，可以在任務前分配或在任務中由操作人員調整。然而，必須被感知和打擊的可適應的對手目標的數量正在增加，超出了傳統的人在環形方法的可行性。在威脅發射器的時間尺度上保持有效性需要自主優化方法，以機器速度平衡和分配EW資源。未來的分布式、協作式EW任務包括多個平臺一起工作，并適應實現特定的EW任務目標，這將需要分布式資源管理。

如果我們從貝葉斯的角度出發，這個看似難以解決的問題可以得到簡化。在每個時間點上，操作者必須考慮對手正在做什么的多種競爭性假設。然后，操作者必須從一組可能的假設中考慮什么是最佳行動方案。這些假設可以被列舉出來，并根據收集到的累積證據為每個假設分配代表強度的實際數值。貝葉斯概率理論允許我們將證據單位表示為實數，可用于加強或摒棄競爭性假設。這種方法使我們能夠自動權衡不同假設的合理性，并根據證據最支持的假設做出決定。我們相信，ML有可能為EW任務前計劃的資源管理和EW行動中的近實時決策提供重大的能力提升。

3 基于AMR的發射器識別

發射器識別過程允許ES和監視接收器區分來自威脅和友好或中立的發射。因此，ES系統必須處理一套廣泛的接收波形，從商業波段常用的波形到軍事特定的雷達和通信信號。ES系統依靠脈沖處理器，使用固定的描述符來檢測、過濾，并從接收到的射頻調制脈沖中提取發射器信息。調制格式是ES系統在勘察頻譜時用于描述有源發射器的一種描述符。

EW系統必須完成的許多挑戰性任務之一是有效地確定檢測到的信號的調制格式。這個話題更廣泛地被稱為AMR。傳統的脈沖處理器將調制格式視為一個單一的特征，可與其他用于識別活動發射體的波形特征相配合。許多脈沖處理器會將脈沖描述符群與板載庫進行匹配，以識別正在觀察的發射器。成功應用這種傳統的匹配方法的前提是，信號先前已經被觀察過，其特征也是已知的。

AMR的第二個挑戰是在遇到新觀察到的調制類型或發射器模式時識別和解釋它們。事實證明，新的發射物對于依賴預定義的已知發射物特征庫的系統來說是一種挑戰。在軟件定義的威脅成為現實之前，捕捉和描述新的發射物的過程一直是一個歷史上可解決的問題。然而，現代適應性威脅促使人們需要能夠以機器的速度快速識別和描述新的檢測的傳感技術。圖2說明了AMR在一個名義上的戰術EW場景中的應用。

圖2. 將AMR應用于一個名義上的戰術EW場景。這里顯示的是如何利用在線AMR來描述各種威脅的一個例子。左上圖表示原始探測的時間-頻率分布。左下圖表示確定的雷達脈沖組合，其中每個不同的顏色用于代表具有特定特征的脈沖。

3.1 用于AMR的特征學習背后的動機

雖然有幾種深度學習方法已經應用于AMR，但在2018和2019財年，基于特征的電子攻擊訓練超表面反應（FEATHR）IRAD項目探討了AMR背景下的深度特征表示模型。這項工作強調了這些模型比其他類型的深度神經網絡（DNN）模型直接訓練分類的幾個明顯優勢。

將深度學習應用于AMR的大部分現有工作都集中在使用神經網絡模型從一組固定的標記實例中學習分類調制分配的方法。各種研究表明，這種方法是執行AMR的一種可行方式。然而，僅僅為了分類的目的而訓練一個模型，本質上是將模型的預測限定在訓練數據中的標記類集上。這種限制導致了訓練后的模型無法超越訓練期間的標簽集進行泛化。擴展神經網絡分類器的類集需要一個漫長的過程，即收集新的例子，給例子貼上標簽，然后用擴展的類集重新訓練模型。

當用分類目標訓練DNN時，一個模型通常會使用全連接輸出層，加上一個歸一化指數，以產生一個跨越正在學習的類集的信心分數。因此，學到的任何特征都不會被直接觀察到，因為它們是網絡架構的內部。然而，如果學習目標是直接學習特征，情況就不一定是這樣了。在這個問題的背景下，特征可以被認為是數據中的獨特模式，是特定信號調制的特征。這就把我們帶到了一組被稱為特征學習的技術上。雖然與特征提取類似，但特征學習并不假定直接獲得特征的預定義規則或變換；相反，所需的特征是通過客觀任務的訓練而學習的。

為了解決在一組預定義的標簽之外識別和分類開放的調制集的需要，我們研究了一種特征學習的方法來執行AMR，其中首先學習區分調制類型差異的特征，而不是調制類型本身。該模型的目標是學習一種轉換，將實例映射到多維特征空間中的一個位置。

3.2 三重損失

第一篇關于三重損失的論文顯示了如何對個體進行分類。由于同一個體會因各種因素（如燈光、服裝、視角）而看起來不同，研究人員意識到需要一種方法來對許多個體進行非線性條件下的分類。通過使用神經網絡定義一個高維輸出空間的軸，他們發現個體可以在這個空間中被聚在一起。術語 "嵌入 "經常被用來描述在這個輸出空間中對應于一個位置的N維向量。

使用三重損失（一種特征學習方法）訓練的模型產生了一種轉換，允許數據被映射到一個學習的特征空間。在這個空間中，根據訓練過程中提出的調制類之間的學習關系，對實例進行匯總。這使我們能夠隨后分析這些特征，對已知的調制進行分類，并對新觀察到的不在我們現有標簽集中的例子進行分類。我們實施了一個兩步法，首先使用用三重損失訓練的殘余DNN模型學習特征表示轉換。一旦模型被訓練出來，我們就以調制分類和異常調制識別為學習目標，探索兩種方法來描述這個特征表示。

三重損失是一個有監督的訓練目標，旨在與連體網絡一起使用。連體網絡可以被認為是單個人工神經網絡模型的多個鏡像實例，其中每個實例在整個訓練過程中以相同的方式初始化和聯合更新。每個輸出被視為輸入實例在一個共同的N維歐幾里得空間（也稱為嵌入空間）中的映射。對于使用三連體損失的訓練配置，創建了一個有三個實例的連體網絡模型，如圖3所示。

圖3. 使用連體網絡訓練配置的三重損失配置的例子。連體網絡可以被認為是單個人工神經網絡模型的多個鏡像實例，在整個訓練過程中，每個實例都以相同的方式被初始化和聯合更新。每個輸出被視為輸入實例在一個共同的N維歐幾里得空間（也稱為嵌入空間）中的位置的映射。

3.3 使用學習到的特征進行異常檢測

一旦學會了一組調制特征，它們就可以被用于執行分類或異常檢測等任務。圖5顯示了一個對每個調制類型的學習特征擬合多變量高斯模型的過程。異常情況是通過為每個高斯模型固定一個對數似然閾值來確定的。這個閾值作為關聯新例子的決策邊界。沒有關聯的例子也會被捕獲并歸類為異常。這由圖5中的底部分支表示。圖6顯示了在訓練好的特征空間內映射的波形的三維投影。

如果我們考慮一種以上的異常檢測類型，就需要一個無監督的聚類步驟來識別被分類為異常的檢測中各種可能的異常類型。

圖5. 異常類識別過程的流程圖。這個過程將一個多變量高斯模型適合于每個調制類型的學習特征。通過為每個高斯模型固定一個對數似然閾值來確定異常情況。這個閾值作為關聯新例子的決策邊界。沒有關聯的例子也被捕獲并歸類為異常，由底部分支表示。

圖6. 映射在訓練過的特征空間內的波形的3-D投影。左圖：映射到訓練過的特征空間的波形投影，每種顏色代表一種不同的調制方式。這個空間中的位置對應于所學特征的不同組合。具有相似/匹配的學習特征集的波形被放在彼此附近，形成一個集群。右圖：只包含與訓練階段產生的任何調制集群無關的點的投影。運行OPTICS后，綠色的點被識別為噪聲，而藍色和紅色的點被賦予新的 "未識別的調制 "標簽。

3.4 射頻調制數據集

在下面描述的實驗中，我們使用了由DeepSig發布的開源RadioML2018數據集。該數據集由24種合成的通信調制類型的大約250萬個例子組成。每個例子都表示為1,024個長度的同相和正交（IQ）矢量，使用浮點進行時間采樣。這些數據包括在收集的數據中經常觀察到的多種環境失真。例子上標有調制標簽以及跨度為-20到30dB的離散信噪比。這些數據中的調制集合以兩種方式使用：作為監督訓練的例子和類別，以及作為無監督異常檢測的保留。監督訓練使用IQ向量與其適當的調制標簽配對，而保留的調制則不給調制標簽。我們首先使用22種調制類型的子集學習特征表示，并展示了一種無監督的方法，使用兩個調制類別--頻率調制（FM）和16正交振幅調制（16QAM）--作為保留類別來識別新類別。

3.5 有監督的培訓課程

我們將數據集分為兩類：（1）由22個已知類別組成的監督類，細分為80%的訓練區和20%的評估區；（2）有兩個保留類的類別（FM和16QAM在訓練中被扣留）。我們的DNN模型是在22個已知的調制上訓練的（即不包括這兩個保留類）。按照上述程序，我們將多變量高斯分布適合于訓練分區的每個調制特征嵌入。所有已知調制的聯合分布被用來定義一個閾值距離。這個閾值被用作一個多維高斯邊界，用于將新的樣本與現有的一個類別相關聯，或者用于標記未識別的樣本。落在這個定義的多維邊界內的樣本（在公式3中用θ表示）與現有的調制類別之一相關。否則，樣本將被賦予未識別的標簽。請注意，這一步并不假設任何關于未識別點的先驗信息；相反，它只是將離群或異常的例子排除在已知調制類別的分類之外。

我們現在的目標是在我們的異常例子中識別出我們的保留調控的新群組。要做到這一點，我們針對上一步確定的異常例子集運行OPTICS，為落在有足夠密度的區域的例子創建標簽。

圖7中的混淆矩陣顯示了這個過程對信噪比為10dB的例子的準確性。真正的保留類（FM和16QAM）被顯示為灰色的列。這里我們顯示了新的群組1和新的群組2，作為識別的類別，顯示了與保留類中的例子集的強烈相關性。未識別的類別包含落在我們的分布閾值之外的例子，被OPTICS歸類為噪聲樣本。新群組3是由其他調制類中被錯誤分類的未識別樣本的密集區域產生的錯誤檢測。

3.6 下一步工作

我們認為特征學習是一種可推廣的方法，用于建立豐富的射頻調制特征表示，使新觀察到的射頻信號的識別和分類。在射頻領域的許多邊緣應用中，一旦部署了神經網絡模型，對其進行再訓練往往是不現實的。使用一致的學習過的特征表示與較簡單的分類模型相結合，可以動態識別射頻調制，而不需要重新訓練單一模型的高處理要求。用一個簡單的分類模型對特征表示進行后處理所需的計算能力遠遠低于重新訓練所需的計算能力。此外，可以采用無監督技術來搜索新的波形，使用現有的學習過的特征表征，這些特征表征在區分其他調制方面顯示出重要性。我們有興趣擴大這項工作的幾個要素。

首先，我們預計有幾個因素可以提高這項技術的性能。三聯體損失的原始實現是用比我們在這項工作中使用的更大的類數來訓練的。更高的類數允許網絡學習更豐富的特征表示，以捕捉樣本之間更精細的差異。在我們的實驗中，我們使用了一個由24種獨特的調制類型組成的數據集。然而，我們預計用更多的獨特調制進行訓練將通過增加訓練期間使用的三聯體的種類來提高性能。

其次，在考慮信號類型的廣度時，要注意不同類型的特征在區分信號類型時是很重要的。例如，區分16QAM調制和正交相移鍵控的特征集將不同于區分線性頻率調制脈沖和非線性頻率調制脈沖的特征集。正因為如此，考慮信號之間相互關系的分層模式是有意義的。其他正在進行的APL工作已經證明了在用DNN執行AMR時使用層次結構的成功。一個潛在的后續研究工作可能是探索如何將特征學習與信號的層次結構相結合，以提高對廣泛的信號類型的分類性能。一個潛在的解決方案可能涉及到在每個決策點使用單獨的學習特征集構建一個非二元分類樹。這種方法可以允許使用更小/更簡單的模型，因為每個特征集將不再需要捕獲全部的信號類型。

第三，這種方法假設實例被捕獲為檢測，表示為在時間和頻率上隔離的IQ向量。探索其他各種波形表示可能是有用的，如復雜的時間-頻率數據或稀疏的檢測樣本。此外，將學習到的特定調制特征與其他背景數據（如方向、波的偏振或地理位置）結合起來，對于形成具有高置信度的特定發射器身份是必要的。最后，圖7中產生的錯誤檢測的來源和特征是一個需要進一步調查的領域。

圖7. 混淆矩陣說明了在信噪比為10dB的情況下，AMR過程的準確性。真正的保留類（FM和16QAM）顯示在灰色的列中。新群組1和新群組2是已識別的類別，顯示出與保持類中的例子集有很強的相關性。未識別的類別包含分布閾值之外的例子，被OPTICS歸類為噪聲樣本。新群組3是由其他調制類的錯誤分類的未識別樣本的密集區域產生的錯誤檢測。

4 資源自主分配

如前所述，發射器特征的自動解決方案提供了一個有用的手段，將觀察到的射頻數據映射到特定的觀察到的對手威脅發射器中。然而，這本身并不足以提供一個強大的EW響應。上一節介紹的AMR結果通常假定有孤立的探測和完整的信號捕獲，以告知AMR決策過程。EW平臺通常遇到的真實情況要復雜得多。通常，一個EW平臺必須干擾更多的可能的威脅發射器，其頻率超過了它能同時覆蓋的頻率，而且占空比不允許對威脅環境進行充分的接收采樣。因此，必須對EW系統可用的有限資源進行適當的分配，使威脅發射器的準確快照及其相應的行為與干擾反應相平衡。我們把如何最好地分配我們可用的EW資產的問題稱為資源分配問題，并在圖8中以作戰背景加以說明。

盡管在實踐中我們可能希望分配許多資產以優化系統性能，但在這里我們考慮的是具有兩種不同行動類型的資源分配問題：感知和干擾。感知是指檢測和識別環境中存在的波形類型的行動；干擾是指干擾對手的波形的行動。一般來說，目標是最大限度地提高干擾者的開機時間，最小化有用的傳感時間（即干擾者關機時間）。這兩個問題是相互關聯的，因為對環境的感知可以指導干擾者技術的調整和集中，以提高整體的干擾效果，但要犧牲干擾者的關閉時間。

在2020和2021財年，PSMA資助了智能學習電子攻擊大師（IL'EA Maestro）IRAD項目，以開發一種解決資源分配問題的方法。IL'EA Maestro的長期愿景是使未來部署可擴展的、分布式的、多平臺的方法來實現自主資源分配。盡管人們可以使用無數潛在的方法來設計這樣一個系統，但IL'EA Maestro團隊已經確定使用基于模型的隨機優化加上近似貝葉斯推理是一個特別有前途的方法。與標準的現成強化學習算法相比，這種方法允許系統設計者將重要的領域知識（對手能力的已知限制、基于事先感知對手威脅的觀察行為等）納入智能體的設計。而對于標準的強化學習算法，如果在模擬器上有足夠的訓練時間，我們希望智能體能夠自己確定對手的弱點，而在系統中建立這樣的知識，可以減少學習負擔。凈效應是系統性能的提高，因為需要更少的數據來學習對手的有用模型，因此需要更少的整體感應時間。在本節的其余部分，我們描述了資源分配問題并探討了IL'EA Maestro項目的早期結果。

圖8. 在戰術EW環境下自主資源分配的說明。僅為說明起見，ES任務被顯示出來，形狀代表紅色威脅發射器的發射。如果ES任務是在沒有智能的情況下安排的，傳感間隔不能優化對脈沖的傳感（左上圖），顯示為錯過許多脈沖的虛線框。如果任務被智能地安排，它們可能會更有效地執行（左下圖），其中ES間隔被動態地安排以捕獲更多的脈沖。

4.1 資源分配問題

解決自主資源分配的一種方法是通過貝葉斯概率理論（見，例如，Koller和Friedman）。我們首先根據先驗信息初始化一套廣泛的可能的對抗行為，例如，預期的對抗頻率范圍和時間模式。然后，我們分配資源，在不同的時間段從頻譜的不同部分收集信號，以建立一套證據，可以支持一個特定的戰略，或不遵循的信念。在每次嘗試采集信號（即掃描）后，我們更新我們關于哪些行為是可能的信念，以反映添加到我們知識庫中的新證據。

為了更好地構建本節的發展，現在讓我們正式描述所考慮的資源分配問題的一個一般實例。我們考慮對感興趣的射頻頻譜子集進行劃分。我們認為分區的每個元素都是一個特定的頻率通道，其中總共有c個通道。我們將時間軸劃分為離散的元素，每個元素的持續時間為Δt。如果我們用C表示通道的集合，用T表示所考慮的時間集合，我們就會發現，所考慮的感興趣的信號在C×T的乘積空間上作為時間的函數演化。圖9顯示了一個潛在的發射器在離散的時間和頻率空間中表示，其中C={1，2，...，9}，T={1，2，...，20}，著色的網格空間表示從脈沖波形內單獨接收的突發。請注意，紅色信號的頻率是敏捷的-它在第四和第五個脈沖之間從通道4跳到通道7。

我們用S表示環境中感興趣的信號集。我們假設在遇到每個脈沖時，有能力將每個收到的脈沖識別為特定的感興趣的信號。重要的是，我們不假設關于信號的模式行為（例如，脈沖長度、跳頻序列、占空比）的全部先驗信息。我們假設：（1）每個信號可以出現的通道集是連續的（即，它出現在一個設定的最小和一個設定的最大頻率之間）；（2）感興趣的信號是周期性的；（3）信號不是相互干擾的（即，兩個信號不能同時占據同一個頻率通道）。嚴格地說，這些假設簡化了我們當前原型所需的分析。放寬這些假設以適應更大的可能信號集是可能的，盡管這樣做的代價是需要更多的數據來學習有用的信號特征。哪一組假設在實踐中是最好的，將根據情況決定。

我們考慮一種情況，即考慮中的平臺同時具有感知和干擾能力。我們假設每個能夠執行傳感或干擾行動的收發器只能在連續的信道范圍內這樣做，如果有多個收發器，它們可以獨立分配，但要明白如果不適當地協調，它們會造成自我干擾。

圖9. 一個潛在的發射器在一個離散的時間和頻率空間中表示。著色的網格空間代表了從脈沖波形中單獨接收的突發信號。紅色的信號從通道4跳到通道7。

4.2 貝葉斯智能體

貝葉斯智能體是開發必須以有意義的方式與世界互動的智能學習系統的基本方法。它可以被認為是設計強化學習智能體的一種非傳統的、抽象的方式，它對世界的本質和如何推理世界有強烈的假設。這種假設可以而且應該與人類主題專家一起設計。這些假設包括：（1）智能體認為世界的可能性的假設集；（2）關于這些可能性的相對可能性的先驗信念分布；（3）結合從環境觀察中獲得的數據來更新關于智能體的基本假設的信念的方法；（4）評估未來行動的潛在序列的相對價值的方法；以及（5）選擇一個特定行動以應用于環境的方法。我們可以將第1-5項分解為一組行為塊，如圖10所示。

我們可以把第1-3項視為構成智能體的學習者（圖中的對象A），第4項構成智能體的評估者（圖10中的對象B），第5項構成智能體的執行者（圖中的對象C）。圖10中的對象C）。我們看到，智能體通過執行器和學習者與現實世界（環境；圖中的對象D）對接，前者對環境采取了行動，后者則從環境中吸收了觀察結果。

這種方法的一個優點是，對學習者、評估者和執行者的適當選擇可以顯著提高智能體學習與環境有效互動的速度。值得注意的是，假設的特定選擇可以限制智能體的通用性，即假設所允許的可行控制策略集可能嚴格小于所有可行控制策略集。如果我們這樣選擇，我們可以設計學習者、評估者和執行者來模仿標準的通用強化學習算法，如Q-learning、深度Q-learning、策略梯度，等等。然而，通過以特定的目的構建它們，我們可以用比使用現成的方法更少的訓練時間達到良好的性能。因此，智能體的設計者自己可以控制失去多少通用性的問題。

在討論為這里考慮的資源分配任務開發貝葉斯智能體所涉及的任何特定技術細節之前，讓我們首先討論一些抽象的原則，這些原則是設計一個有利于高水平操作的貝葉斯智能體所需要的：近似貝葉斯信念傳播、信念驅動的行動評估和行動選擇。

4.3 對現狀的評價

現在我們可以詳細說明我們的解決方案的現狀，所做的一些基本設計決定，以及它目前的性能。對一組假設的選擇是非常直接的：給定關于環境中存在多少信號及其相應時期的預先假設，可以產生一個有限的可能信號集。這就是我們的假說集。

隨著數據從環境中收集，它們被用來更新智能體關于假設的信念。隨著使用掃描資源從環境中收集證據，與某些假設相關的概率將增加，表明它們更可能是真的。在我們的解決方案中，我們對世界做了某些公理上的假設，我們試圖以現實主義為基礎。這樣做的目的是為了將假設集的范圍限制在只有操作上合理的情況。

更新信仰分布的方法比較抽象。如果智能體在特定的時間t進行了掃描，并且在時間t觀察到了特定的信號q，那么智能體就會排除任何說明信號q在時間t不存在的假設。這個過程會積累更多的信息，直到最后只剩下對環境來說是真的特定假設。同樣地，每當在一個特定的通道上觀察到一個信號時，我們就會更新智能體的信念。這樣的觀察可以用來支持關于哪些信號出現在特定通道上的任何假設。至少，這使智能體相信，在不久的將來，該信號更有可能留在特定的通道上。然而，一些觀察可以更顯著地改變智能體的信念--例如，通過告知智能體，一個特定的信號可以存在于一個迄今為止沒有觀察到的頻道上。評估智能體行動的價值的方法也同樣涉及。

抽象地講，資源分配智能體的目標是了解環境中正在發生什么，以及如何最好地干擾對手的行動。為此，在智能體的當前信念狀態的基礎上設計了一個隨機優化問題。如果智能體對環境在某一特定時刻將如何行動比較確定，那么目標就會高度優先考慮干擾對手的信號。如果智能體對目前或不久的將來要發生的事情沒有強烈的信念，則優先考慮以掃描的形式收集信息。如果規定得好，這樣的優化問題會誘發一種行為，迅速發現、描述和干擾高價值的對抗性信號。同時，它逐漸了解到低價值信號的行為，以及如何在不犧牲高價值信號性能的情況下最好地阻止它們。

為了進一步研究這個問題，讓我們看一個資源分配問題的例子和我們目前的方法在這方面的表現。我們考慮一個有24個頻率通道和8個不同對手發射器的環境。每個信號的周期長度、脈沖長度和脈沖間長度是隨機產生的。信號被隨機地分散在頻率-時間空間中，只要(1)發射者能在所需的頻率上操作，(2)該頻率是可用的（即沒有被其他對抗性發射者使用），信號就可以跳到不同的頻率。信號被分配的效用值為正整數，范圍從1到4（隨機選擇）。每當有信號被干擾時，智能體就會產生效用，獲得的金額就是信號的價值。

圖11總結了三種資源分配算法的統計性能：（1）在收集足夠的發射器模式數據后，干擾對抗性發射器以累積最佳預期獎勵的策略（藍色），（2）在各通道中均勻隨機干擾（橙色），以及（3）假設完全了解發射器模式的干擾性能（灰色）。請注意，每一種算法都是根據其干擾適當信號的能力來評分的，而存在的信號有無數的評分權重。信號被分配的權重大致與它們被認為的重要性成正比，因此更高的分數與更頻繁地干擾重要的對手能力（即那些與更高效用值相關的能力）相關。

圖11. 資源管理策略之間的干擾性能比較。在收集了足夠的發射器模式數據后，干擾對抗性發射器以累積最佳預期獎勵的策略顯示為藍色，跨信道的均勻隨機干擾顯示為橙色，假設對發射器模式完全了解的干擾性能顯示為灰色。相應顏色的虛線給出了模擬的抽樣平均性能。

共進行了一千次抽樣運行。圖11給出了每種策略的得分直方圖，其中相應顏色的虛線給出了模擬的采樣平均性能。均勻隨機干擾在三種策略中表現最差，智能資源分配方法表現次之，完美干擾策略表現最好。請注意，完美策略在實踐中是不可能實現的，因為它是非因果的，需要關于未來的完美信息，而實施的智能體在運行時無法獲得這些信息。

然而，我們感興趣的可能不僅僅是智能體的原始干擾能力。因此，我們在圖12中比較了智能資源智能體與統一搜索策略的學習性能。這里，藍色直方圖（及其相關的平均值）描述了智能體在每個歷時（即時間離散間隔）采取行動以盡可能減少其對操作環境的不確定性的性能，而橙色直方圖（及其相關的平均值）描述了在每個歷時均勻隨機掃描的智能體的性能。智能體學習對抗性信號的頻率范圍和時間模式的速度比處理通過在所有時間均勻隨機掃描獲得的信息的智能體要快。

4.4 下一步

在這個階段，值得注意的是，在解決資源分配問題方面，已經開發的內容與運營系統所需的內容之間存在明顯差距。最容易注意到的是，在目前的問題陳述中，至少有一些（如果不是全部）簡化的假設需要被改變，以適應現實世界的系統。盡管這樣的工作正在進行，并且具有技術上的意義，但它超出了本文的范圍。

目前的智能體只考慮控制一個收發器。在實踐中，每個平臺可能會配備幾個不同的傳感器和發射器。盡管在考慮這種概括時，智能體的具體實施細節將不可避免地發生變化，但基本架構將保持不變。變化將限于評價器。

目前我們為資源管理問題開發的解決方案是一個智能體，旨在根據關于其對手波形的貝葉斯假設采取行動。隨著智能體對其環境知識的積累，它可以更新其信念分布，導致更好的可能干擾行動。該智能體與傳統的強化學習智能體不同，因為它強烈地結合了主題專家知識，并利用基于模型的隨機優化方法來采取行動。基于模型的隨機優化方法允許設計者在智能體上設置特定的約束和界限，以防止它采取從設計者角度看是沒有結果的行動。我們的結果表明，這種方法顯示了在單智能體環境中使用的前景。

我們相信，隨著更多的研究，這種方法可以擴展到由協作性EW平臺組成的多智能體環境。主要關注的是分布式平臺的通信和處理延遲。由于波形以光速傳播，在EW平臺的戰斗群中優化這種方法仍然是一個挑戰。目前，我們只明確考慮了單個收發器的控制，但我們希望基本的方法可以擴展到多個收發器的情況，而不需要進行嚴格的算法重新設計。

圖12. 資源管理策略之間的學習性能比較。藍色直方圖（及其相關的平均值）描述了一個智能體在每個歷時中采取行動以盡可能減少其對操作環境的不確定性的性能，而橙色直方圖（及其相關的平均值）描述了一個智能體在每個歷時中均勻地隨機掃描的性能。

5 將ML應用于EW的挑戰

盡管應用ML的潛在好處是令人信服的，但要在戰術EW平臺內實現設想中的具有ML功能的自主行為，還存在許多障礙。ML技術可以作為一個強大的工具，用于開發能夠做出強大的、數據驅動的預測的模型。然而，當開發一個能夠進行數據驅動推斷的模型時，首先要有一個代表手頭問題的數據源，這一點至關重要。必須有一個能充分捕捉感興趣的射頻環境的訓練數據集來訓練ML算法。讓我們考慮兩種類型的射頻數據源，以及它們在構建適合在EW中實現ML應用的射頻數據集方面的作用。

5.1 射頻采集

產生射頻數據集的一個明顯的方法是直接從相關環境中記錄感興趣的信號。這可能是一個挑戰，取決于要解決的問題的背景。軟件定義的無線電已經使捕捉大量的信號變得更加容易。然而，要從收集的信號中捕捉到形成強大數據集所需的信號類型的廣度仍然是一個挑戰。此外，信號收集總是包含對特定環境和接收設備的偏見。如果想要一個干凈的信號集，現實世界中的數據雜質，如信道衰減、多徑和干擾，可能會成為問題。在其他條件下，收集的數據在驗證模型的環境因素方面可以產生優勢，而這些因素可能不健全。在使用現有的采集數據方面的另一個挑戰是，大多數數據不包含監督學習工作所需的足夠注釋。這通常意味著在使用采集的數據之前，需要額外的數據混合/手動標注。

5.2 射頻模擬

產生射頻數據的另一種方法是模擬。這種方法的一個明顯的優點是，任何特征化的信號都可以通過參數的變化來產生，而這些參數的變化超出了可行的收集。然而，生成的射頻數據將只與模擬框架中的效果和損傷一樣真實。此外，在模擬過程中，幾乎不需要額外的努力來捕獲任何所需的元數據。這意味著用于訓練有監督的ML算法的標記數據通常可以更容易地添加到模擬數據集中。相反，考慮到適當的射頻效應會使合成足夠真實的信號數據成為一種挑戰。必須對觀測效應進行建模的保真度在很大程度上取決于數據將被應用的問題。還需要一個嚴格的驗證方法，如用標記的射頻集合進行交叉驗證，以確保所使用的合成數據能適當地代表它們所模擬的真實射頻信號。

5.3 其他考慮因素

一旦克服了上述與ML訓練數據相關的挑戰，在將ML應用于EW問題之前還應該考慮其他的挑戰。首先，許多可能用于未來整合ML算法的戰術主機平臺可能受到尺寸、重量和功率的限制。額外的尺寸、重量和功率通常會減少任務時間或功能。這意味著在具有豐富的圖形處理單元資源的企業服務器設施中應用典型的ML算法訓練方法在戰術平臺上是不可行的。同樣，連接平臺和這些設施的高帶寬數據鏈接可能無法支持ML應用。此外，需要有可靠的離線訓練與有限的再訓練和/或在線學習的方法，以便將ML引入戰術EW平臺。EW界長期以來一直依靠硬件在環和范圍內的測試和評估來確定EW技術的有效性。需要改進測試和評估基礎設施，以描述ML算法的非確定性行為，并在開發、贊助者和操作者群體中建立信任和信心。

6 結論

PSMA IRAD對發射器識別和資源管理的投資為未來智能和自主EW平臺奠定了基礎。對AMR和自主資源分配的研究結果已經產生了有希望的結果，展示了平臺使用數據驅動技術和快速有效地解決敏捷威脅的能力。盡管這些基礎性的努力證明了ML解決方案在解決EW差距方面的可行性，但我們建議進行大量的后續研究工作，以使這些解決方案成熟。

一個這樣的未來研究方向涉及將問題背景從特定的調制或信號類型擴展到特定的發射器ID。這帶來了幾個必須首先解決的挑戰。確定發射器特定ID的問題可能會推動對其他背景信息的需求，以便有效地處理。其他相關的非射頻因素，如地理位置、日/月/年的時間，或其他特定任務的先驗因素，可能會影響到如何解釋捕獲的射頻發射，從而確定優先次序。

盡管測試/開發框架能夠反映真實世界的情景（如DARPA的頻譜合作挑戰所使用的環境模型），但需要與這些高保真頻譜環境模型整合，以開發和測試下一次迭代的ML-enabled RF系統。PSMA在這方面的其他幾項努力尋求加速未來協作EW系統的開發和演示。正在進行的小規模寬帶、低延遲環境（SaBLE）工作的重點是開發一個硬件在環射頻環境仿真基礎設施。協作和自適應系統EW模擬工作提出了一個事件驅動的模擬框架，設計了模塊化的平臺互動模型來模擬復雜的交戰。通過動態地改變保真度水平，模擬解決了在信號層面上對協作性EW交戰進行建模時遇到的時間分辨率挑戰。

最終，任何實地的、自動化的EW缺口解決方案都將以操作者可以理解的方式與人類操作者協同行動，并向指揮鏈的其他成員解釋。設計一個界面，允許手動調整不同信號的優先級，以及手動調整用于觀察和干擾的努力的平衡，在技術層面上是很簡單的。它可以通過允許用戶手動輸入不同的目標函數到智能體的在線優化中來完成。然而，創建這樣一個操作者可以認知管理的界面是具有挑戰性的。解決這項任務的路徑有很多；然而，所有這些都需要大量的設計工作和與相關專家（如人類因素工程師、候選操作員）的協商。

最后，將自動化解決方案納入EW任務需要一定程度的任務規劃。自主資源分配的貝葉斯機構方法也可以擴展到任務規劃中，以實現EW平臺和EW技術的最佳安置和使用。將自主資源分配部分描述的工作應用于任務規劃，需要考慮到目標、環境和對手的準確模型。通常情況下，所關注的情景是基于在有爭議的環境中的競爭性對手目標，從而使防御者獲得優勢。一個任務規劃應用程序應該在制定假設時納入操作者的先前信息。如果這樣做是正確的，算法所考慮的假設將與任務目標更加相關。然而，操作者也需要將不確定性納入先驗信息，這將導致非零概率跨越一組假設，這些假設是可能的，但根據操作者的知識認為不太可信。

在這篇文章中，我們描述了APL的兩個活躍的研究領域，它們正在將ML技術應用于EW領域的特定挑戰。我們進一步概述了EW的差距和建議的研究課題，我們預計ML將在未來的EM作戰環境中發揮作用。這些技術的成功采用將可能推動未來EW系統的開發、測試和維護方式的改變。

摘要

二十一世紀的美國空軍一直保持著二十世紀的行動安全（OPSEC）文化，這種文化嚴重偏向于與空軍官職相關的言論和活動。空軍OPSEC政策和文化沒有充分解決以無處不在的數據收集為特征的互聯世界。這一差距造成了一個關鍵的弱點，有可能削弱空軍在未來沖突中的競爭優勢。

本文首先討論了美空軍OPSEC文化及其對21世紀信息環境的失敗之處。然后，本文通過商業企業如何利用數據定位消費者的角度分析了普遍的數據收集的信息環境。利用這一結構，本文研究了對手如何利用類似的方法，通過美國空軍駐軍或戰場上的人員，在沖突前或沖突中對美國空軍進行基于人群的大規模監視和偵察。

作者提出了潛在的保障措施和緩解策略，強調了解決與空軍人員的個人生活深深交織的脆弱性的挑戰。他還建議采用一個主觀和客觀傷害的框架來重新定位空軍的OPSEC文化。最后，他建議采取一種基于教育和培訓的緩解方法，貫穿于飛行員的整個職業生涯。因此，空軍將像重視金融知識或身體素質一樣重視數字流暢性。這樣做將培養一種圍繞無處不在的數據收集和基于人口的監控所帶來的威脅的有教育意義的意識文化。

引言

外國政府的監控通常被認為是在兩種情況下進行的。第一種是對個人的監控。第二種情況是對手通過技術手段，如衛星或信號監測，或物理手段，如報告部隊動向的人員，跟蹤部署的美國部隊的位置和活動。空軍利用行動安全（OPSEC）來對付這兩種類型的敵方監視。

OPSEC的目的是通過實現基本保密來保護軍事行動，基本保密的定義是通過拒絕向對手提供關鍵信息和指標來實現的。雖然從反間諜的角度來看，外國政府對海外臨時任務的飛行員個人的監視是令人擔憂的，但其相關風險與對手作為一個集體實體對飛行員進行持續監視的潛在危害有著本質的區別。由于數據獲取的增加和快速的技術進步，我們的對手現在有低風險的機會從遠處對我們的部隊進行監視和偵察。盡管我們對手的能力有所進步，空軍OPSEC政策和支持它的文化在21世紀基本上沒有改變。

美國政府的其他部門正在認真對待計算和數據收集所帶來的威脅，最明顯的是情報界。可以理解的是，情報機構會特別關注這種威脅，因為其人員的身份和活動是要保密的。雖然美國空軍可能為支持國家政策目標而開展秘密活動，但很少有空軍成員為了個人或職業安全需要身份保護；這導致了一種錯誤的安全感。

空軍的OPSEC政策和文化仍然根植于前社交媒體、前數字時代，當時我們的對手通常無法直接接觸到空軍人員。在二十世紀，接觸的空軍人員受到地理環境的限制；美國是一個相對的避難所，不受敵人的窺視。試圖監視一名空軍成員需要投入人員，而且風險很大，回報很少。技術的進步已經消除了地理上提供的傳統安全庇護所。互聯網及其附帶的連接設備網絡意味著在美國境內駐扎的空軍人員不再是敵人監視的對象。在21世紀，通過傳感器、社交媒體參與、智能手機和其他設備的擴散所產生的大量高度具體和個性化的數據，可以接觸到我們的部隊，而我們的對手無需承擔任何人身風險。技術的進步使我們的對手不僅能夠觀察到空軍資產（如飛機）的移動，而且還能觀察到飛行員個人和集體的移動。因此，傳統上我們的對手無法觸及并感興趣的空軍人員現在成為他們可以利用的重要信息渠道。

本文指出了空軍OPSEC文化和政策與商業計算和傳感能力的進步之間的一個關鍵差距。空軍人員每天與收集大量高度個性化數據的廣泛技術互動。雖然商業企業利用這些數據來鎖定消費者，但本文研究了對手如何利用類似的方法，利用其成員的個人在線活動對空軍進行大規模監視，而不管其地理位置如何。這一分析從空軍的OPSEC文化開始，以及這種文化在21世紀的信息環境中未能解決的問題。本文將這一環境描述為無處不在的數據收集環境，討論了美國的對手如何在沖突前和沖突中利用數據和大規模監控為自己服務，并提供了一個框架來評估數據對空軍成員的傷害方式。最后，分析報告以幾個建議作結。首先，空軍應投資于其OPSEC文化的現代化，重點是政策、教育和培訓。第二，空軍應該采取一種基于教育和培訓的緩解方法，在飛行員的整個職業生涯中，創造一種圍繞無處不在的數據收集所帶來的威脅的教育意識文化。

關鍵定義

本文中使用的幾個關鍵術語定義如下：監視是指對已知的重要事物進行監測。人群監視是指對手監測和跟蹤具有特定特征的個人群體的能力，如所有空軍成員或特定的人口群體、專業、地理位置或空軍內部的其他子集。人群監視與大規模監視的不同之處在于它能夠專注于一個特定的群體。偵察與監視不同，它使用相同的基礎數據來確定新出現的重要指標和警告，如即將發生的軍事行動。 物聯網（IoT）描述了不斷擴大的、基本上不顯眼的傳感器環境，它收集實時計算機化的感官信息，詳細說明在一個特定環境中發生的事情。大數據是大量不同數據集的綜合，其組合方式是總和大于部分。人工智能（AI）不是一種技術，而是一種系統，它 "結合了信息獲取目標、邏輯推理原則和自我修正能力"，其最終目標是實現對大量數據的分析，并利用這些數據 "分辨出一種模式來解釋當前數據并預測未來用途。"

摘要

北約和各國都面臨著聯合集體訓練的迫切需求，以確保任務準備就緒：當前和未來的行動都是多國性質的，任務和系統都變得更加復雜，需要詳細的準備和快速適應不斷變化的環境。由于可用資源較少，訓練范圍有限，防止對手觀察第五代戰術和系統能力，以及政治決策和部署之間有限的準備時間，多國背景下的實戰訓練和任務準備機會減少。仿真已經成為解決軍隊訓練需求的一個重要工具，各國都在朝著采用分布式仿真的國家任務訓練（MTDS）能力發展。聯軍正在尋找一種在實戰和模擬訓練和演習之間新的平衡，以提供兩個世界的最佳效果。

北約建模與仿真小組（NMSG）的一些倡議為北約MTDS愿景和行動概念的發展提供了寶貴的意見（MSG-106 NETN、MSG-128 MTDS、MSG169 LVC-T）。在這些成果的基礎上，最近的NMSG活動（MSG-163北約標準的演變，MSG-165 MTDS-II，MSG-180 LVC-T）涉及為聯合和集體行動開發一個通用的MTDS參考架構（MTDS RA）。最近完成的MTDS RA版本以構件、互操作性標準和模式形式定義了指導方針，用于實現和執行由分布式仿真支持的集體訓練和演習，與應用領域（陸地、空中、海上）無關。此外，MSG-164（M&S即服務II）開發了一個技術參考架構（MSaaS TRA），其中包括實現所謂的MSaaS能力的構件。這些構件可以與MTDS的RA結合起來，以包括作為服務進行集體訓練和演習的準則。

當前版本的MTDS RA提供了一個基線，以詳細說明和確定應該發生進一步要求/技術開發的領域。未來更新的主題包括網絡戰和影響、危機管理、現場系統集成和多域戰或混合戰，僅舉幾例。

聯合MTDS對北約和國家的準備工作至關重要。本文提供了MTDS RA的背景、目標和原則，以及實現北約范圍內持久的集體訓練能力的途徑。聯合MTDS RA的維護和持續發展將是北約多個國家、伙伴國和組織在NMSG主持下的共同方向。

1.0 引言

北約和各國都有一個共同的需求，那就是進行聯合集體訓練，以確保任務準備就緒。然而，存在著重大的挑戰：當前和未來的行動都是多國性質的，需要多方協調以追求共同的目標；新的系統和平臺正變得越來越復雜，需要更多的準備時間才能使用。同時，由于可用資源較少，政治決策和部署之間的時間跨度有限，在多國背景下進行實戰訓練和任務準備的機會減少。成本、復雜性、環境限制和敵方（電子）監測能力往往使得在現實環境中不可能完全用實戰系統進行訓練。

仿真已經成為滿足軍隊訓練需求的一個重要工具，各國正在朝著采用國家MTDS能力的方向發展。隨著時間的推移，北約建模與仿真小組（NMSG）的一些倡議（見[1]）已經為北約MTDS愿景和行動概念的發展提供了寶貴的投入，如MSG-106北約教育和訓練網絡（NETN）和MSG-128 MTDS。到目前為止，由于缺乏一個共同的技術框架和準備集體訓練活動的復雜性，這些導致北約范圍內沒有持久形成有意義的合成集體訓練能力。這種復雜性既是由于技術方面（例如，不同的、遺留的國家仿真資產和用戶界面），也是由于組織方面（例如，行為者和學科的數量）。此外，仿真資產可能使用不同的安全域，數據的交換受制于國家安全政策。根據演習的范圍和復雜性，合成集體訓練活動的準備工作可能需要幾個月的時間，有時甚至需要一年的時間，包括最初的規劃會議。因此，合成集體（和聯合）訓練或任務演練只是零星地發生，而實際任務越來越多地在國際聯盟中進行，而且準備時間很短。

北約MTDS應該關注現有訓練安排中沒有涉及的領域，并在這些領域提供最大的價值和效率。因此，它不尋求復制通過現有國家活動提供的訓練，而是提供額外的聯盟合成訓練能力。北約MTDS能力旨在將國家或北約的模擬資產整合到一個分布式的合成集體訓練環境中，這些資產通過一個共同的模擬基礎設施連接。在以往成果的基礎上，正在進行的NMSG活動（MSG-165 MTDS-II，MSG-169 LVC-T）旨在為聯合和聯合行動開發一個MTDS參考架構（以下稱為 "RA"）。該參考架構以構件、互操作性標準和模式的形式概述了實現和執行由獨立于應用領域（陸地、空中、海上）的分布式仿真支持的合成集體訓練和演習的要求。

該要求涉及多個利益相關者的觀點：

• 對于在其組織內實施合成集體訓練的國家和北約，以及參加北約合成集體訓練活動的國家和北約，RA應被用來說明標準能力、構件、模式和其他屬性，以評估一致性。

• 對于產品供應商，RA應提供一套足夠具體的要求和標準，使供應商能夠開發產品并評估其產品與這些要求和標準的一致性。

• 對于集成商來說，RA應該是一個參考來源，以確定實施合成集體訓練環境的具體限制和方向。

• 對于NMSG來說，RA應該提供一個參考，在此基礎上可以開發技術和要求，確定標準，提供指南，并定義更詳細的具體水平。

本文概述了RA以及用于劃分不同類型架構的概念。

2.0 架構概念和MTDS的框架

架構可以在不同的抽象層次上進行設計，人們可以區分不同類型的架構。一般來說，對各種抽象層次或如何命名它們沒有什么共識。例如，北約架構框架（NAF）[2]提到了不同種類的架構和導致這些架構的活動。架構的不同種類或類型如圖1所示。

圖1：架構的種類。

在這個圖中，企業架構是由企業層活動開發的，參考架構是由領域和方案層活動開發的，而系統架構是在項目層活動中開發的。本文遵循同樣的結構，領域和計劃層的活動由NMSG旗下的任務組執行，而項目層的活動由國家或北約的項目執行。

各種架構有不同的利益相關者和用戶，需要采用各種方法來完善一個抽象級別的架構。架構抽象級別的范圍和這種方法就是這里所說的架構框架[3]。MTDS的架構框架如圖2所示。

圖2：MTDS的架構框架。

圖中的方法指的是（a）任務組活動和（b）工程流程，如DSEEP[4]。架構開發工作是在指導原則下進行的，后面將簡要討論。

2.1 企業架構

為了MTDS RA的目的，北約協商、指揮和控制（C3）分類法[5]被視為企業架構。在圖2中，用分類圖的圖像和類別的層次來說明。北約C3分類法提供了一個北約C3能力的分類（包括標準和要求），通過超類型-次類型的關系組織了一個概念的層次。該分類法由北約ACT開發和維護，可以通過C3分類法的企業管理Wiki網站查看和修改。C3分類法定義了幾個適用于MTDS的能力類別。例如，集體訓練和演習（CTE）過程；教育、訓練、演習和評估（ETEE）應用；以及技術服務，包括M&S服務。這些類別是MTDS參考架構中各組成部分的參考來源。它們為MTDS參考架構的構件提供了結構和要求。

2.2 MTDS參考架構

這種類型的架構是MTDS架構開發工作的重點。MTDS參考架構（RA）是在NMSG的框架下通過任務小組開發和維護的，它定義了實現合成集體訓練環境所應考慮的構件和模式。在圖2中，構件用綠色方框表示，模式用灰色方框表示，包括構件和它們之間的關系。構建模塊既涉及過程構建模塊，也涉及技術構建模塊。過程構件包括，例如，開發、計劃和進行CTE活動的參考過程，而技術構件包括支持這一過程的CTE和M&S應用，以及連接培訓系統和合成集體培訓環境的CTE和M&S服務。

2.3 MTDS項目架構

一個特定的合成集體訓練活動的架構被稱為MTDS項目架構。該項目架構在圖2中由橙色的解決方案構件和它們之間的關系來說明。字母指的是參考架構中由解決方案構建塊實現的構建塊。例如，一個項目架構是由美國駐歐洲空軍（USAFE）戰士準備中心組織的斯巴達戰士活動[6]或瑞典武裝部隊組織的維京活動[7]的訓練環境架構。由于RA提供了合成集體訓練環境的構件，項目架構中使用的解決方案構件的許多要求原則上可以從RA的構件中得到。但是，一般還是需要細化以滿足項目（即訓練活動）的要求和限制。這可能包括對RA中定義的參考培訓流程進行調整；增加安全要求；選擇特定的中間件解決方案；選擇網關和橋梁組件、跨域解決方案、數據記錄解決方案以及環境數據產品和格式。參考模擬數據交換模型，如北約AMSP-04[8]中的定義，通過RA提供，但項目架構仍然需要就這些參考數據交換模型中的哪些具體部分進行約定。

因此，從同一個參考架構中，可以開發出不同的項目架構，每個項目架構都指定了符合參考架構中設定的標準和要求的合成集體訓練環境的特定實現。項目架構可能涉及一個持久的訓練環境，也可能是一個只為特定訓練活動而臨時存在的環境。

2.4 架構原則

架構原則指導MTDS參考架構和MTDS項目架構的開發、維護和使用過程。原則是持久性的一般規則和指導方針，告知并支持北約和伙伴國家如何完成任務。在圖2中，"指南 "箭頭說明了這一點。

架構原則的屬性是用The Open Group Architecture Framework (TOGAF) [9]定義的，包括：

名稱 代表規則的本質。

聲明 應該簡潔明了地傳達基本規則。

理由 應該強調遵守該原則的商業利益。

影響 應該強調執行該原則對業務和IT的要求--在資源、成本和活動/任務方面。

MSG-165為RA制定了十個主要的架構原則（見MSG-165 RA技術報告[10]）。以下是其中一項原則：

1.名稱：遵守北約的政策和標準

2.聲明：MTDS應符合北約在M&S互操作性和標準方面的政策和協議。

3.原理：這些政策和協議的目的是促進所有3級（指揮和參謀）、2級（戰術）和1級（個人和機組）建模與仿真（M&S）系統內部和之間的系統級互操作性。這些政策和協議的范圍包括用于操作、訓練和分析的M&S系統。這適用于由不同的北約國家和北約組織開發的、位于這些國家的M&S系統。

4.影響：以下基準政策和協議應適用于MTDS：AMSP-01: M&S標準簡介，STANREC 4815[11]。STANAG 4603：技術互操作性的建模和仿真架構標準：高層架構（HLA）[12]。AMSP04：NETN聯盟架構和FOM設計，STANREC 4800 [8]。AMSP-03: 北約和多國計算機輔助演習中分布式模擬的M&S標準指南，STANREC 4799 [13]。

在MTDS背景下，架構原則被用來獲取關于北約國家和北約組織應如何使用和部署M&S資源和資產進行合成集體訓練的信息。除其他外，這些原則推動了架構構件中功能需求的定義，指導了項目架構的評估，并通過理由說明提供了動機。

2.5 架構模塊和架構模式

架構模塊（ABB）和架構模式（AP）這兩個概念被用來描述RA中的模塊以及這些模塊如何被組合。這些概念在圖3和圖4中得到了說明，其中第一個圖還顯示了作為對比的概念--解決方案模塊（SBB）。

圖3：架構模塊與解決方案模塊。

一個ABB具有指定其目的、功能和所需技術接口的屬性，以及任何適用的標準。一個ABB并不意味著是一個具體解決方案的規范，而是為開發合成集體訓練環境的架構，即項目架構提供要求、標準和指導。另一方面，SBB與可能被采購或開發的具體解決方案（以及項目架構）有關。SBB規定了培訓活動所需的功能、特定的接口、實際性能值和施工約束。ABB和SBB的概念來源于TOGAF[9]。

圖4：架構模式。

一個AP可以作為項目架構的參考，提供已被證明可以為某個問題提供解決方案的ABB的組合信息。模式屬性包括對模式所幫助解決的問題的描述，對模式如何提供問題解決方案的描述，以及幫助描述模式的圖示。其他模式屬性規定了功能和非功能要求，列出了適用的標準，并提供了參考和例子。

RA描述使用AP圖示，如圖5。這個簡化的插圖顯示了兩個相互作用的ABB，交換具有相關接口要求和標準的數據對象。例子在第3.0章中提供。

圖5：架構模式的插圖。

3.0 參考架構（RA）層和模塊

圖6提供了RA中各層的概述，按照北約C3分類法的主要層次組織。

• 行動能力：在流程、信息產品、角色和組織方面的集體訓練和演習能力。在C3分類法中，相關類別位于作戰能力 > 業務流程 > 啟用 > ETEE > CTE下。

• 面向用戶的能力：支持CTE過程的能力，以及培訓受眾使用的能力。在C3分類法中，相關的CTE類別位于面向用戶的能力 > 用戶應用 > ETEE應用 > CTE應用下。而相關的M&S類別位于面向用戶的能力 > 用戶應用 > M&S應用。

• 后端能力：啟用或支持面向用戶的能力的能力。C3分類法中的相關類別在后端能力 > 技術服務 > COI服務 > COI特定服務 > ETEE功能服務下，以及后端能力 > 技術服務 > COI服務 > COI啟用服務 > M&S服務下。另外，核心和通信服務包括與管理和保障合成集體訓練環境中的技術組件有關的幾個類別。

• 服務管理和控制（SMC），以及CIS安全被描述為RA中的兩個交叉層。在C3分類法的最新版本中，這些交叉層已從概覽中刪除，但基本類別存在于分類法的每一層。為了RA的目的，我們在概述中保留了這些層次，以強調集體訓練和演習中SMC和安全的交叉問題。

圖6：主要MTDS架構構件的層級和聚類。

下面的章節描述了RA的每個層次，最后一節介紹了MTDS技術框架。更多的細節包括在MSG-165 RA技術報告[10]中。

3.1 業務能力

這一層定義了集體訓練和演習（CTE）過程。這些定義了在進行合成集體訓練時應遵循的一般過程步驟，以及在此過程中應開發的信息產品。集體訓練和演習過程在北約Bi-SC 75-3集體訓練和演習指令中有所描述[14]，提供了參考過程以及關于規劃、執行和評估北約集體訓練和軍事演習的綜合指南。

CTE過程還包括合成集體訓練環境本身的發展或調整。AMSP-05北約計算機輔助演習（CAX）手冊[15]提供了額外的M&S相關準則，補充了Bi-SC 75-3附件N（演習的合成環境支持）。這本手冊包括了對基于模擬的訓練活動的更專業的流程描述。

設計、開發、實施和測試訓練環境的技術組件的工程流程也包括在這一層。這包括分布式仿真工程和執行流程（DSEEP）、環境數據和流程的再利用和互操作（RIDP）以及V&V活動：

• DSEEP[4]是一個流程模型，定義了設計、開發、集成、測試仿真環境和執行仿真的七個步驟。DSEEP允許用戶根據他們的具體應用要求定制流程模型，即合成集體訓練環境。

• RIEDP[16]定義了環境數據產品共享所需的組件。它包括一個參考過程模型、一個抽象數據模型和一個元數據規范，以支持資源庫和目錄要求。作為項目架構開發活動的一部分，環境數據產品的開發至關重要。因此，在合成集體訓練環境的工程中，將RIEDP活動與DSEEP步驟和活動相結合是至關重要的。

• 如果合成集體訓練環境需要驗證和/或核實，那么應該考慮FEDEP[17]的VV&A疊加，或驗證和核實的通用方法指南（GM-VV）[18]。

所有這些參考程序通常都需要定制，以滿足國家或多國的培訓要求和項目的具體限制。影響定制的因素包括：培訓環境的變化；風險；解決方案的成熟度、規模和復雜性；培訓活動的時間；技術準備度（新興技術或傳統技術）；預算；系統和人員的可用性；對核查和驗證的要求；以及安全相關的要求。

3.2 面向用戶的能力

這一層包含了訓練系統，以及用于支持合成集體訓練的M&S和CTE應用。這些是用戶與之互動的應用，因此是 "面向用戶的"。

M&S和CTE應用包括（但不限于）。場景開發應用（用于開發概念性和可執行的場景），合成物理環境應用（用于開發環境數據產品），以及演習控制應用（用于控制場景的執行）。

訓練系統是國家資產，但也包括在這一組中，因為從RA的角度來看，這些被認為是面向用戶的能力。訓練系統的范圍從相對簡單的單元素系統，如專用的CGF應用程序，到更復雜的多元素系統，如完整的任務模擬器。討論訓練系統本身并不在本報告的范圍之內，而是討論這些能力如何在一個合成的集體訓練環境中聯合起來。

訓練系統與其他層的一些服務相互作用，例如。

• 后端能力:

  • M&S面向消息的中間件（MOM）服務協調訓練系統和M&S/CTE服務之間的模擬數據交換。

  • 仿真門戶服務進行仿真數據協議轉換，使不兼容或部分兼容的訓練系統能夠與M&S MOM服務連接。

  • 場景分配服務為訓練系統提供場景初始化數據，使訓練系統的場景初始化協調一致。

• CIS的安全性:

  • CDS服務提供了控制模擬數據從一個安全域向另一個安全域釋放的方法。

  • M&S MOM服務實現了模擬數據在站點之間的安全交換。

• 服務管理和控制:

  • SMC服務能夠有序地啟動和停止訓練系統，并提供對訓練系統進行測量和監控的能力。

3.3 后端能力

這一層包含了幾個構件。本層的M&S和CTE服務定義了MTDS的具體能力。培訓系統和應用與這些后端能力進行交互，如模擬門戶服務，將培訓系統與M&S面向消息的中間件服務進行連接。

這一層的核心服務定義了一些一般的能力，這些能力對于任何合成的集體訓練環境來說都是需要到位的。同樣，通信服務是一般的通信能力，對于任何合成的集體訓練環境都是必不可少的。這些服務包括在這里作為參考，并沒有進行深入的討論。

本層的M&S和CTE服務包括以下內容

• 仿真門戶服務。在許多合成集體訓練環境中，會有混合的訓練系統，每個系統都支持不同的（版本）仿真標準、戰術數據鏈和/或HLA FOM模塊，例如DIS版本7、IEEE 1516.2000（HLA）、IEEE 1516.2010（HLA進化版）、RPR-FOM、NETN-FOM模塊，或不同的戰術數據鏈仿真標準。RA定義了仿真門戶服務，以執行最常見的轉換，將使用非HLA（如DIS）或傳統HLA（如HLA 1.3）的訓練系統連接到M&S面向消息的中間件服務中。

• M&S面向消息的中間件（MOM）服務。這些服務使M&S和CTE應用程序和服務以及培訓系統具有互操作性。面向消息的中間件服務符合NATO STANAG 4603和NATO標準AMSP-04。NATO STANAG 4603規定使用IEEE 1516?-2010 (HLA Evolved)標準，用于分布式仿真環境的高層架構。AMSP-04（NETN）定義了一套（連貫的）HLA FOM模塊，以及架構和設計指南，見圖7。NETN的FOM模塊旨在最大限度地提高仿真組件之間的重復使用和互操作性。

圖7：AMSP-04版B中的NETN FOM模塊。

• 場景分配服務。這些服務為模擬執行提供初始模擬場景（如作戰順序（ORBAT）數據），由場景開發應用程序開發。初始模擬場景包括關于單位、設備項目及其關系的信息，以及關于初始建模責任的信息。即哪些訓練系統負責哪些單位和設備項目的建模和模擬。

• 仿真服務。這些服務產生地面真實和非地面真實數據，用（模擬的）空中、陸地或海上平臺或綜合信息刺激訓練系統，如敵機、導彈、誘餌、陸地單位、空中交通和海上船只交通。仿真服務由演習控制應用程序控制。

RA還包括架構模式，提供了關于如何組合架構構件的信息。以下是兩種模式的說明。

圖8展示了一個演習控制模式，模擬實體由演習控制應用發出任務。M&S MOM服務在模擬服務和訓練系統之間分配任務，對于演習控制應用來說，模擬實體所在的位置是透明的，因此哪個組件有建模的責任。AMSP-04 NETN-ETR是戰爭領域中模擬實體任務和報告的標準。

圖8：模擬實體的任務分配和報告模式。

圖9提供了一個場景初始化的模式，其中初始模擬場景由演習控制應用提供給場景分配服務。場景分配服務使用M&S MOM服務在運行時將場景分配給訓練系統。場景元素的建模責任對場景分配服務是透明的。培訓系統需要對模擬環境協議中約定的指定元素的建模負責。這種模式使用AMSP-04 NETN-ORG作為場景初始化的標準。場景分配服務支持HTTP，用于發布MSDL數據等。

圖9：場景初始化的模式。

3.4 通信和信息系統（CIS）安全

該層是一個交叉層，定義了與合成集體培訓環境中不同安全領域之間的數據交換、信息安全脆弱性評估以及發布政策對培訓目標的影響評估有關的構建模塊和模式。鑒定過程也是這個交叉層的一部分。此外，其他層的構件也可能包括CIS安全要求。例如，對于M&S MOM服務來說，要支持在聯合合成集體訓練環境中各站點之間安全地交換數據的機制。

這一層的構件提供了安全執行、管理和監控的功能。這些構件在實施M&S CDS解決方案的要求方面提供了指導和考慮，并促進了為SBB選擇適當的技術。構建模塊包括

• 安全策略配置管理應用：提供配置本套系統中其他構件的方法。

• M&S防護服務：提供連接國家模擬安全域和北約MTDS安全域的能力，并根據一套預定的發布策略規則控制國家域的模擬數據的發布。

• M&S調解服務：提供訓練系統或M&S MOM服務與M&S防護服務之間的模擬數據交換的調解手段。

圖10提供了一個跨域信息交換的簡化模式。M&S調解服務將數據轉換為M&S防護服務可以解釋的格式。M&S調解服務和M&S防護服務之間的接口是特定的解決方案，但通常涉及XML或純文本格式的消息，供M&S防護服務檢查和過濾。M&S防護服務的實施大多是國家（機密）和專有的解決方案，并且由于與模擬數據的延遲和吞吐量有關的M&S要求，被認為是M&S特定的。訓練系統位于國家站點，在這個例子中是X站點和Y站點，通信服務（如CFBL-Net）提供跨站點的IP單播/多播網絡服務。此外，加密設備（如果使用，未在圖中顯示）確保站點之間的數據通信是加密的。

圖10：跨域信息交換的模式。

3.5 服務管理和控制

服務管理和控制（SMC）集群也是一個跨域層，因為它影響到所有其他層。

這一層定義了一系列的構件，以便在一個（聯合的）合成集體訓練環境中連貫地管理各部分。這涉及到流程和技術能力。

SMC能力提供了以下手段：

• 測試訓練系統和測試MTDS技術框架中的應用和服務（見下一節）。

• 初始化和啟動MTDS技術框架中的應用和服務。

• 監督MTDS技術框架中的應用和服務的健康和運行狀態。

• 監測培訓系統的狀態。

• 終止MTDS技術框架中的應用和服務，該組的應用和服務包括。

• 系統初始化和終止服務：協調一致地初始化和終止培訓系統，以及MTDS技術框架中的應用和服務。這些服務對組件的初始化和終止進行協調。一旦一個組件成功啟動，進一步協調初始化和與其他組件的同步，例如，由該組件自己決定。

• 監測、計量和記錄應用程序和服務：收集和提供關于MTDS技術框架中應用程序和服務的健康和性能的信息。例如，監測組件的有效性，從組件中收集指標（如CPU使用率，交換的消息數量），并從組件中收集日志數據（如控制臺日志）。這些服務是任何分布式仿真環境中的基本功能。

圖11展示了一種模式，平臺監控服務監測M&S服務的有效性和準備性。準備就緒表示服務已經準備好參與仿真執行的狀態。有效性表示服務正按計劃執行的狀態。平臺監控服務可以向M&S服務發出有效性請求，以確定其狀態，例如通過HTTP GET探測。平臺監控服務是非M&S特定的服務，定義在RA的核心服務層。

圖11：監測M&S服務的模式。

• 測試管理應用：驗證CTE/M&S應用和服務以及訓練系統的解決方案是否正常運行；也就是說，符合商定的模擬互操作性要求。北約IVCT[19]是一個解決方案，可用于測試HLA仿真組件的互操作能力，并支持聯合仿真的整合。

3.6 MTDS技術框架

為支持合成集體訓練和演習所需的通信和信息系統能力構成了所謂的 "MTDS技術框架"。該技術框架如圖12所示。它由前幾節所討論的技術構件（不包括訓練系統）組成，被歸納為一套連貫的技術能力。

總之，MTDS技術框架支持CTE過程中的活動，提供在不同地點的訓練系統之間安全和一致地交換信息的能力，提供收集、存儲和處理訓練和演習相關數據的能力，并提供用M&S應用或M&S服務產生的信息激勵訓練系統的能力。技術框架中的構件和模式共同提供了在（聯合）合成集體訓練環境中整合訓練系統的技術要求。

圖12：MTDS技術框架的模式。

4.0 總結和結論

本文對MTDS參考架構（RA）進行了概述。RA為MTDS的合成集體訓練環境的設計、開發和實施提供了參考和方向來源。參考架構是以架構基石（ABBs）和架構模式（APs）分層描述的。每個ABB提供了要求和標準，每個AP提供了關于ABB如何組合的信息。架構塊和模式為開發或獲取ABB和AP的解決方案提供了方向。此外，RA還定義了架構原則來指導RA的開發、維護和使用。

RA與北約C3分類法有很強的聯系，提供了與北約通信、指揮和控制（C3）能力的可追溯性，以及一個共同的結構，以北約C3用戶群體可識別的方式命名和組織構建塊。

RA提供(1)一個框架和結構，(2)其內容(即ABB和AP描述)可以隨著需求和見解的變化而不斷改進和充實。目前MSG-165開發的RA版本已經提供了一個有幾個ABB和AP的基線。然而，我們發現了一些差距，應該為這些差距開發ABBs和APs，并添加到RA描述中（見MSG-165 RA技術報告，[10]）。此外，還有機會利用正在進行的科學和技術工作，這些工作應與RA相整合并保持一致。

5.0 建議

對各國和北約:

• 將RA作為在組織內實施合成集體訓練的參考，并參與北約的合成集體訓練活動，以獲得實際經驗，發展技術能力，并提供業務培訓價值。

對NMSG來說:

• 將RA作為合成集體訓練的參考，在此基礎上開發技術和要求，確定標準，提供指南，并確定更詳細的具體水平。

• 確保歷屆工作組對RA進行維護并保持更新。

• 將MTDS相關的主題（見MSG-165 RA技術報告，[10]）組織在一個路線圖中，用于逐步發展RA的內容。

• 采用RA并促進各國在實施MTDS時使用它。

• 評估RA在AMSP-03[13]中的整合情況，更新和發展該簡介，使之成為聯合MTDS的簡介。

對集成商和產品供應商:

• 使產品與RA中列出的要求和標準保持一致。