歷史表明，國土安全是一個學習的過程和演變的過程，在這個過程中，威脅被確定，戰略和政策被制定和實施。這些戰略和政策偶爾也會在現實世界中得到檢驗，并得到完善，以適應新的威脅形勢。現代國土安全機構的特點是法律和司法責任的重疊和相互聯系，使反應機構相互交織，需要整個政府的反應。

這篇論文提供了對海上行動威脅反應（MOTR）計劃的全面理解，以及它如何成功地將聯邦組織聯系起來，以適應和處理海上領域獨特環境中的威脅。這篇論文確定了MOTR計劃的幾個關鍵要素，為聯邦、州或地方政府的其他領域以及對機構間合作感興趣的國際伙伴提供了適應性。

為應對2001年9月11日的恐怖襲擊，美國聯邦政府進行了重組，制定了大量的新政策和程序。這種重組產生了重疊的利益和責任，需要跨學科、跨管轄權和跨權限來適當地管理威脅。為了適應，聯邦政府制定了一些戰略和框架來組織這些不同的部門和機構。這些框架的兩個例子是國家應對框架（NRF）和南方機構間聯合工作組（JIATF-South）。

雖然這兩個例子都是組織部門和機構，但它們采取了不同的方法。NRF提供了一個 "統一努力 "的模式，即響應者由事件指揮官或統一指揮部組織和指揮，以實現一個共同的目標。JIATF-South模式采用了自上而下的軍事 "統一指揮 "方法，即響應者專注于單一的任務，接受單一指揮的任務指示。

要讓多個機構相互合作，有很多挑戰。信任必須建立，信息必須共享，資源必須獲得，而且所有這些都需要資金。此外，許多機構可能會在有共同責任或管轄權的領域宣稱擁有優先權，導致反應方之間的模糊和敵意。在布什政府下重組的國家安全委員會（NSC）已經克服了許多這樣的挑戰，并在整個聯邦政府建立了國家政策。這一壯舉是通過授權和解決分歧的能力實現的，以追求理想的國家結果而不是個人利益。

對海洋領域的研究表明，它具有物理和法律上的復雜性，對國土安全專業人員構成挑戰。浩瀚的公海和錯綜復雜的國家眾多港口群為利用安全漏洞創造了理想的條件和充足的機會。海上領域的威脅應對措施伴隨著多個部門和機構的重疊責任，就像NRF、JIATF-South和NSC一樣。海事領域的不同之處在于，沒有人 "擁有 "海洋，沒有一個部門或機構擁有合法的權力和管轄權，可以在沒有伙伴機構的協助下開展行動。這就提出了一個問題，即各機構將如何協調其行動以應對海上威脅。

海岸警衛隊早在911事件之前就看到了這些挑戰，一名立陶宛海員企圖叛逃，從他的俄羅斯漁船上跳到馬薩諸塞州瑪莎葡萄園海岸邊的海岸警衛隊的一艘船上。由于海岸警衛隊和國務院之間的溝通失敗和協議不明確，該海員被俄羅斯船員毆打并拖回他的船，這一事件被視為美國政府的失敗。

從這一事件中，聯邦政府意識到需要一種更好的方式來組織各機構進行海上威脅應對；這種方式在2006年成為MOTR計劃。在起草該計劃時，曾考慮過幾種模式，但沒有一種模式能像NSC模式那樣適合海洋領域的獨特要求。雖然不完全相同，但在MOTR計劃中可以找到許多使NSC發揮作用的要素。

自2006年制定MOTR計劃以來，該計劃每天都被用來協調海上領域的威脅的應對活動。通常，這些是常規事件，幫助參與機構決定如何處理非法的海上毒品或移民走私。然而，MOTR計劃也可以擴大規模，以減輕更大的威脅，如涉及潛在恐怖活動的模糊威脅、微妙的外交事務和重大的海盜事件，如美國商人理查德-菲利普斯船長在馬士基-阿拉巴馬號機動船上被綁架的事件。

對MOTR是什么以及它是如何產生的進行了透徹的分析，然后舉出了MOTR計劃的例子，為它的成功提供了一個視角，以及在其他地方使用它的潛在機會。研究的結論是，MOTR計劃是機構間協調過程的骨干，沒有一個機構可以單獨行動。作為執行秘書處的全職工作人員維護該計劃，再加上該計劃的靈活性，通過修訂和增加新的協議，使該文件保持相關性和適用性。

這篇論文發現，MOTR計劃和使其成功的所有要素可能并不具有普遍的適應性。然而，它們可能最好地適用于沒有計劃或空間所有權的領域，如空氣空間、網絡空間，甚至外太空。

基于作戰指揮官（CCDR）對其在戰略競爭中成功競爭的能力有限的評估，在2020年6月19日的參謀長聯席會議（JCS）坦克會議上，參謀長聯席會議主席（CJCS）指示制定一個競爭的聯合概念，以推動聯合戰略規劃和聯合部隊的發展和設計。聯合競爭概念（JCC）推進了知識范式的轉變，使聯合部隊與機構間、多國和其他組織間的合作伙伴一起，成功地參與戰略競爭。就這一概念而言，戰略競爭是發生在兩個或更多的對手之間的持續和長期的斗爭，這些對手試圖追求不相容的利益，而不一定要與對方發生武裝沖突。盟友、戰略伙伴和其他沒有潛在敵意的國際行為體之間的正常和平競爭不在本概念的范圍之內。

戰略環境

認識到1991年的 "沙漠風暴 "行動和2003年的 "伊拉克解放 "行動中所表現出的壓倒性的常規軍事能力，美國的對手通過在與美國的武裝沖突門檻以下的競爭活動，尋求規避美國的威懾態勢。對手正在利用軍事和民事力量的凝聚性組合來擴大競爭空間。敵人旨在通過無數的方式和手段來實現他們的戰略目標，包括國術和經濟實力，以及顛覆、脅迫、虛假信息和欺騙。他們正在投資于旨在抵消美國戰略和常規軍事能力的關鍵技術（例如，核武器、反介入和區域拒止系統、進攻性網絡空間、人工智能、高超音速運載系統、電磁頻譜）。簡單地說，對手打算 "不戰而勝"，但他們也在建設軍事力量，以加強他們對美國的武裝沖突 "戰而勝 "的能力。面對這種兩難境地，更多的相同是不夠的。由于忽視了戰略競爭的威脅，也沒有刻意和主動地進行競爭，美國有可能在放棄戰略

在為一場可能永遠不會發生的戰爭做準備的同時，美國有可能喪失戰略影響力、優勢和杠桿作用。美國必須保持充分的準備和戰爭準備，但僅此一點不足以確保美國的戰略利益。如果聯合部隊不改變其戰略競爭的方法，那么美國就有很大的風險，即 "不戰而敗"。

戰略競爭的目的

分析任何對手的戰爭方式都具有指導意義。正如前首席軍師約瑟夫-F-鄧福德將軍所認識到的，"我們認為處于和平或戰爭狀態......我們的對手卻不這么想。" 他們認為他們是在進行一場長期的 "沒有戰斗的沖突"，以改變當前的國際體系，推進他們的國家利益，獲得戰略優勢和影響力，并限制美國和盟國的選擇。聯合協調委員會假定，聯合部隊也應將沖突的范圍視為具有不相容的戰略利益和目標的國際行為者之間的持久斗爭，但當他們的利益重合時，他們也會合作。

因此，戰略競爭是一個需要管理的持久條件，而不是一個需要解決的問題。

軍事挑戰

聯合部隊應如何與組織間的合作伙伴一起，在支持美國政府（USG）保護和促進美國國家利益的努力中進行競爭，同時威懾侵略，打擊對手的競爭戰略，并為武裝沖突做準備？

如果威懾和競爭不能保護美國的重要國家利益，則為武裝沖突做準備？

中心思想

JCC的這一中心思想要求聯合部隊擴大其競爭心態和競爭方法。一個具有競爭心態的聯合部隊將把戰略競爭視為一套復雜的互動，在這種互動中，聯合部隊為美國政府獲得對其他行為體的影響、優勢和杠桿，并最終實現有利的戰略結果的更廣泛努力做出貢獻。與其組織間的合作伙伴一起，聯合部隊可以通過以下方式創造競爭機會：利用軍事能力主動探測對手系統的弱點；建立聯合部隊在危機中可以利用的行為模式，掩蓋美國的意圖，直到來不及作出有效反應；將競爭轉移到美國可以利用其優勢、杠桿和主動權的次區域；并試圖將對手的注意力和資源轉移到對美國具有第二或第三重要性的次區域。

本報告旨在激發對當前美國空軍作戰部隊現代化計劃的討論和辯論。鑒于空中力量在未來聯合作戰中的核心作用以及主要戰略競爭者所構成的威脅，改變方向似乎是必要的，以保持有效的威懾和作戰力量。本研究中概述的建議將產生一個明顯不同的未來戰斗兵力，一個似乎更適合國家的地緣戰略需求，同時也提供了重要的行動、后勤和預算優勢。

地緣戰略環境的變化正促使需要改變方向。美國國家安全戰略將中國確定為美國的主要戰略競爭對手，特別是在俄羅斯入侵烏克蘭之后，這打破了對其常規軍隊戰斗力的假設。過去三十年來，中國目睹了美國在地區沖突中使用非常成功的作戰概念來投射力量--以陸基和航母為基礎的戰斗機來獲得制空權，以空運和海運來部署地面部隊，以戰斗機和轟炸機從空中配合地面部隊的推進來進行打擊。中國以一套反介入/區域拒止能力作為回應，旨在擾亂這種方法。中國正在部署越來越多的彈道導彈和巡航導彈，結合中型轟炸機和海軍戰斗艦，以打擊美國和盟國的前沿機場、航空母艦和水面艦艇。此外，中國正在部署先進的防空系統以抵御美國的空中力量，并派出配備遠程導彈的先進戰斗機來攻擊加油機和情報機。這種能力組合有可能破壞美國在西太平洋的力量投射能力和威懾力。

鑒于太平洋地區的遙遠距離和有限的基地選擇，美國空軍將增加其遠程能力，以便能夠從距離中國進攻系統更遠的更多基地開展行動。本研究概述了在 "最壞"情況下提高遠程力量投射能力的重組建議：空軍預算在未來15年內保持不變，所有部隊結構的交易都在空軍內部進行。空軍資金的增加--無論是來自更大的國防預算還是空軍預算份額的增加--將支持更廣泛的選擇并減少風險。

美國空軍在1950年代中期面臨著來自蘇聯的類似威脅，作為回應，在十年內對其部隊態勢進行了重大調整。為了在危機期間阻止蘇聯的核攻擊，美國空軍在1950年代中期計劃將數百架中型轟炸機部署到位于蘇聯外圍的基地。對這支部隊易受解除武裝打擊的擔憂導致美國空軍從根本上重塑其力量態勢；空軍加速采購重型轟炸機、大型空中加油機和彈道導彈，同時退役中型轟炸機、小型加油機和相當一部分戰斗機部隊。在大約十年的時間里進行的重組，導致戰斗部隊的規模減少了40%，但提供了更大的射程/載荷能力，減少了脆弱性，并增加了戰略穩定性。

中國對美國空軍在太平洋地區前沿基地不斷變化的“威脅”也帶來了類似的挑戰，需要重新思考美國空軍的戰斗力結構計劃。本報告中提出的計劃試圖通過利用美國空軍最新的飛機--B-21隱形轟炸機來增加美國空軍的遠程力量投射能力。核心變化是提議將B-21的生產速度提高一倍，并計劃擴大B-21部隊。下一代轟炸機的主要特征--航程、有效載荷、隱身性和開放式系統數字骨架--可以使B-21有可能裝備更多的武器和子系統，在新的安全環境中執行更廣泛的任務。該機可能會有一個或多個大型武器艙，可以安裝各種有效載荷：攻擊武器、反艦導彈、遠程空對空導彈、定向能炮、小型無人駕駛飛機、情報/監視/偵察（ISR）和電子戰（EW）系統。利用其開放式架構的航空電子系統，集成應該會更容易。一支由多任務B-21組成的大型機隊可以提供遠程打擊、反艦、空對空、ISR和EW能力，從而對美國空軍的作戰力量形成有力的、強大的補充。

為了提高B-21的生產率并降低單位成本，空軍有兩個選擇。它可以要求目前的主承包商提高生產量（更高的生產量應產生單位價格的降低），或者將設計提供給第二個承包商并開設第二條裝配線。后一種選擇可以利用競爭的力量來刺激成本的降低--每年，這兩條生產線將為獲得更大的購買份額而相互競爭。這樣的政策已經被用于較小的采購項目，但迄今為止還沒有用于現代作戰飛機。

然而，在靜態的空軍預算頂線內提高B-21的生產率，將需要一些困難的部隊結構交易。本研究建議退役大部分非隱身的傳統戰斗機部隊，并減少F-35戰斗機的計劃數量。美國空軍F-35戰機的生產將隨著B-21戰機交付量的增加而結束。美國空軍最有能力的戰斗機F-22的兵力水平將被維持。多功能但老化的F-15Es被F-15X取代，以提供國土防空和對不太復雜的對手作戰的力量。出動無人駕駛系統和更遠距離的下一代戰斗機的計劃也將繼續進行。根據歷史經驗，新的戰斗機將在2030年代末或2040年代初才開始服役；擬議的部隊將更早地提供額外的遠程能力。一個多任務的B-21可以使用新的武器和作戰概念與新的戰斗機和無人系統一起作戰。

擬議的計劃將導致從現在起大約15年（三個未來年度國防計劃或財政年度計劃）的以下部隊結構屬性：

• 戰斗機-轟炸機比率是一個有用的衡量標準，可以說明部隊中有多大比例可以進行遠程作戰。自20世紀70年代以來，戰斗機-轟炸機比率一直保持在大約13:1的水平，現在已經增加到15:1。根據目前的計劃，這些比例將大致保持不變。在假設的部隊結構中，戰斗機/轟炸機的比例將縮減到3:1，這一比例更符合空軍在20世紀50年代和60年代初的經驗，也更符合新的戰略環境。
• 較小的擬議部隊的運營和維持（O&S）成本將比目前的部隊低大約25%（167億美元對218億美元，23年）。由于部隊從九種不同類型的飛機減少到五種，后勤效率也可以得到提高。運營和服務方面的節省可以應用于采購賬戶。
• 盡管新的作戰部隊大約是今天部隊規模的三分之二，但到2030年代后期，其整體的射程-載荷能力將在很大程度上取決于B-21的未知特性。假設B-21的能力不大，總的有效載荷將比目前的部隊略低，但如果新飛機的功能與目前的轟炸機相似，則會大大增加。

擬議的部隊大大增加了美國的力量投射和威懾能力。它給對手帶來了困難的防御挑戰，對手將需要應對多個潛在的攻擊軸以及增強的空對空和反艦能力。部隊中較小的一部分將以前方為基地，并受到攻擊。

盡管如此，這一計劃并非沒有風險。擬議中的部隊雖然能力更強，但卻削減了傳統的戰斗機部隊和總體戰斗機部隊水平，導致戰斗部隊的規模大約是今天部隊的三分之二。美國可以通過用F-35戰斗機、F-22戰斗機和轟炸機取代太平洋戰區的傳統戰斗機來保持其在太平洋戰區的威懾態勢，但這種轉變將需要謹慎管理。美國在世界各地的盟友將需要承擔更多的軍事責任。由于整體國防預算的增加或空軍預算份額的增加，空軍預算的增加可以用來減緩傳統戰斗機部隊的縮減并延長F-35的生產。鑒于俄羅斯力量的下降以及空軍和海軍力量在西太平洋地區的重要性，調整軍種預算份額有很強的論據，但成功的前景還不確定。

這一選擇所產生的風險必須與不調整力量態勢的風險進行權衡。如果美國繼續其目前的路線，它可能最終擁有一支不適合中國所帶來挑戰的部隊。20世紀50年代的空軍規劃人員面臨類似的困境，并采取了大膽和果斷的行動。自1991年海灣戰爭以來，中國在觀察了美國作戰概念后作出了有效的回應。美國從現在開始也應該能夠做到這一點。至少，對當前的計劃和美國空軍作戰部隊的未來進行辯論是有必要的。

在未來的空戰中，無人協同系統的整合將是一個潛在的巨大力量倍增器。其成功的關鍵因素將是編隊情報、協調任務規劃和跨平臺任務管理。因此，構思下一代機載武器系統的任務需要一個整體的系統方法，考慮不同的航空飛行器、其航空電子任務系統和針對未來威脅的整體作戰概念。為了盡早驗證可能的解決方案概念并評估其作戰性能，在過去幾年中，在空中客車防務與航天公司未來項目中開發了一個動態多智能體戰斗仿真。除了比實時更快的工程功能外，該仿真還可以進行實時人機對話實驗，以促進工程師、操作員和客戶之間的合作。本文介紹了動態任務仿真方法，以及在未來戰斗航空系統（FCAS）研究中應用此工具所得到的啟示，在此期間，我們清楚地認識到什么是未來應用的一個關鍵挑戰。實施一個強大的高層規劃算法，為復雜的空中行動生成臨時任務計劃，同時考慮反應性的低層智能體行為、人類操作員和在線用戶輸入。

1 引言

每一代新的戰斗機都可以通過一個或多個技術飛躍來定義，這些技術飛躍使其與上一代的設計有很大區別。毫無疑問，自從大約15年前第一架第五代戰斗機投入使用以來，幾乎所有的設計學科都有了顯著的進步。不同的飛機制造商，包括空客，已經宣布他們目前正在構思或研究第六代戰斗機[1] [3]。與目前最先進的飛機相比，這些項目很可能在各個領域都有改進，如飛行性能、全方面和全模式隱身、低概率攔截雷達和通信或武器裝備。但問題仍然存在：什么將是這一代的決定性因素，一個真正改變未來戰斗空間的因素？

一個常見的假設是，未來的戰斗空間將是 "高度網絡化 "的，即所有參與的實體都可以交換他們的態勢視圖，并以近乎實時的方式創建一個共享的戰術畫面。一方面，這使得多個平臺在空間和時間上可靠同步達到了以前不可能達到的程度。許多算法，特別是發射器定位或目標測距的算法，如果能從多個位置產生測量結果，會產生明顯更好的效果。另一方面，高質量數據的可靠交換通過分配以前由單一平臺執行的任務，使戰術更加靈活。對作戰飛機的主要應用可能是所謂的合作交戰概念（CEC），這已經是美國海軍針對反介入/區域拒止（A2/AD）環境的海軍綜合火控-反空（NIFC-CA）理論的一部分[4]，但其他應用也是可能的，例如合作電子攻擊。所提到的概念主要適用于任務期間單一情況的短期范圍，例如偵察或攻擊薩母基地、空對空（A2A）作戰等。然而，就整個任務而言，還有一個方面需要提及。鑒于所有參與實體之間的可靠通信，規劃算法可以交換任務計劃變更的建議，并根據其目標和當前的戰術情況自動接受或拒絕。這在一個或多個不可預見的事件使原來的任務計劃無效的情況下特別有用，盡管所有預先計算的余量。與其估計一個替代計劃是否可行，并通過語音通信與所有其他實體保持一致（考慮到船員在某些任務階段的高工作負荷和參與實體的數量，這是一項具有挑戰性和耗時的任務），一個跨平臺的任務管理系統可以快速計算出當前任務計劃的替代方案，并評估是否仍然可以滿足諸如開放走廊等時間限制。然后，一組替代方案被提交給機組人員，以支持他們決定是否以及如何繼續執行任務。

將上述想法與現在可用的機載計算能力結合起來，由于最近在硬件和軟件方面的進步，可以得出結論，未來一代戰斗機將很有可能在強大的航空電子系統和快速可靠數據交換的基礎上，采用卓越的戰術概念進行作戰。然而，這還不是我們正在尋找的明確游戲改變者--甚至現有的第五代戰斗機已經應用了一些提到的概念，例如，在NIFC-CA背景下的F-35[4]。因此，下一步不僅要改進飛機的航電系統，而且要在完全網絡化環境的前提下連貫地優化航電、戰術和平臺設計。這種方法允許思考這樣的概念：如果得到網絡內互補實體的支持，并非每個平臺都需要擁有完整的傳感器套件和完整的決策能力。因此，不同的平臺可以針對其特殊任務進行高度優化，從而與 "單一平臺做所有事情 "的方法相比，減少了設計過程中需要的權衡數量。很明顯，一個專門的傳感器平臺不需要或只需要非常有限的武器裝備，因此現在可用的空間可以用來建造更好的傳感器或更大的燃料箱。這已經可以使該平臺專門從事的任務性能得到顯著提高，但有一樣東西可以去掉，它的影響最大：飛行員。在這一點上，必須明確指出，目前沒有任何算法或人工智能能夠接近受過訓練的機組人員態勢感知和決策能力。這就是為什么在不久的將來，人類飛行員在執行戰斗任務時將始終是必要的。然而，如果飛行員（或更準確地說，決策者）被提供了指揮無人駕駛同伴的所有必要信息，那么就不需要在同一個平臺上了。因此，我們提出了一個概念，即一個或多個載人平臺由多個無人駕駛和專門的戰斗飛行器（UAV）支持。在下文中，我們將把至少一個載人平臺和一個或多個由載人平臺指揮的專用無人機組成的小組稱為包。我們聲稱，由于以下原因，無人平臺將作為有人平臺的力量倍增器發揮作用：

• 無人機是可擴展的，而空勤人員是不可擴展的。因此，無人機可以執行高風險的任務，并允許采用只用載人平臺無法接受的戰術。

• 無人機更便宜（即使不考慮機組人員的價值），因為它們可以在性能相同的情況下比載人平臺建造得更小。這意味著，在相同的成本下，更多的平臺可以執行任務，更多的平臺會導致更高的任務成功率。首先，因為有更多的冗余，其次，如果有更多的資產參與其中，一些任務可以更好地完成，例如發射器的定位。

• 不同的無人機和載人平臺可以任意組合。在任務開始前，可以根據需要組成包。在任務期間，在某些限制條件下，也可以重新組合軟件包，例如，如果交戰規則禁止不受控制的飛行，則指揮平臺之間的最大距離。這使得任務規劃和執行有了更大的靈活性，預計也能保持較低的運行成本和材料損耗（"只使用你需要的東西"）。

像往常一樣，沒有免費的午餐這回事。在我們的案例中，所有上述優勢對飛機設計師來說都是有代價的。不是按照一組技術要求優化單一設計的性能，而是必須設計多個平臺及其子系統，使其在各種任務和組合配置中最大限度地提高整個系統的性能。在本文的其余部分，我們將介紹FCAS原型實驗室（FPL），這是一個在FCAS背景下開發的模擬環境，用于解決這一高度復雜的問題。在第2章中概述了它在概念設計和跨學科技術原型開發中的作用后，我們將在第3章中介紹底層動態多智能體任務仿真的概念和架構。在第4章中，我們將介紹選定項目的結果，以概述該工具的多功能性。本文最后將介紹可能是未來最大的挑戰之一，不僅對模擬，而且對一般的無人系統的引進。實施一個強大的高層規劃算法，為復雜的空中行動生成臨時任務計劃，同時考慮反應性的低層智能體行為、人類操作員和在線用戶輸入。

FCAS原型實驗室（FPL）：動態多智能體任務仿真

FPL的核心是一個動態多智能體任務仿真，可以在一臺計算機上運行，也可以分布在多臺機器上，并使用不同的附加硬件組件。為了方便兵棋推演的進行，對人機界面技術進行原型測試，或用于一般的演示目的，模擬中的所有載人機載資產都可以選擇由硬件駕駛艙控制。如果沒有人類操作員參與，模擬必須能夠比實時運行更快。這對于在可能需要數小時的大規模任務中進行有效的開發和權衡分析尤為必要。為了以客觀和公正的方式評估概念和技術，每個模擬任務的過程都是由預先定義的系統屬性、物理效應的模擬和可配置的智能體行為和合作演變而來。不存在任何腳本事件，每一次新的模擬運行的結果都是完全開放的。藍軍和紅軍是在相同的假設下，以可比的抽象水平進行模擬。以下各章概述了如何在FPL中動態地模擬當前和未來機載系統的任務。介紹了我們的仿真結構，在對這類系統進行建模時最重要的設計權衡，以及行為建模的高層次規劃/低層次控制方法。

架構

FPL的仿真架構由三個邏輯部分組成：應用、仿真控制和通信中間件。該架構的一個核心特征是，模擬被分割成幾個應用程序。每個應用程序運行不同的模型，例如，有一個應用程序用于模擬自己的（藍色）航空器、敵方（紅色）航空器、綜合防空系統（IADS）以及更多的模型，如下所示。所有的應用程序共享相同的標準化接口，并且可以任意組合。這種模塊化允許只運行某個任務或項目所需的部分模型。所有的應用程序都是獨立的可執行文件，可以在同一臺計算機上以并行進程運行，也可以分布在幾臺機器上。通過交換編譯后的二進制文件，來自不同公司的模型的整合是可能的，而不會暴露詳細的基本功能。一般來說，不同公司之間的快速和容易的合作是FPL架構的一個主要驅動力。為此，提供了一個基礎應用類，它提供了所有與仿真有關的功能，如仿真控制狀態機、通信中間件接口和通用庫，例如用于不同坐標系的地理空間計算。通過簡單地實現一個新的基礎應用實例，新的模型可以被添加到仿真框架中。所有應用程序的執行都由一個中央仿真控制實例控制。它提供了一個圖形化的用戶界面，可以根據需要啟動、停止和加速模擬。在執行過程中，所有應用程序的運行時間被監控，仿真時間被動態地調整到最慢的模型。這使得分布式的比實時更快的模擬具有自適應的模擬時間加速。應用程序之間的通信是通過數據分配服務（DDS）標準[2]實現的。它使用發布-訂閱模式在網絡中實現了可靠和可擴展的數據交換。兩個不同的分區用于廣播仿真數據（如實體狀態、仿真控制命令等）和多播命令和控制數據（如通過BUS系統或數據鏈路實際發送的數據）。DDS標準的開放源碼實施被用來進一步方便與外部伙伴的合作。

圖1提供了我們的模擬架構的概況，包括大多數任務所需的應用程序。如前所述，這個架構并不固定，幾乎任何應用都可以根據需要刪除或交換。如黑色虛線箭頭所示，通過DDS中間件在仿真控制處注冊一個基本的應用實現，可以集成新的模型。藍色/紅色背景的方框描述了己方/敵方系統，混合顏色的方框可供雙方使用。仿真基礎設施組件的顏色為灰色，用戶界面的顏色為橙色。黑色箭頭表示模擬過程中的通信，灰色箭頭代表模擬運行前后的數據交換。

對于兵棋推演環節，不同的應用程序分布在FPL的多個房間內運行，以模仿真實的空中作業程序。在設置好一個場景后，藍方和紅方的操作人員使用任務配置工具，在不同的房間里計劃他們的任務。空中行動指揮官留在這些房間里，而飛行員則分成兩個房間，每個房間有兩個駕駛艙來執行任務。藍方和紅方空軍應用的任何飛機都可以從駕駛艙中控制，因此飛行員可以接管不同的角色，并相互對抗或作為一個團隊對抗計算機控制的部隊。所有房間都配備了語音通信模擬。任務結束后，各小組在簡報室一起評估任務，可以從記錄的模擬數據中回放。一個額外的房間配備了多個連接到模擬網絡的PC，可以選擇用于特定項目的任務，例如硬件在環實驗。

建模

為FPL選擇正確的建模范式事實上并不簡單，因為它涵蓋了操作分析工具（通常是隨機的）以及工程模擬（通常是確定性的或混合的）的各個方面。這個決定的影響可以用一個例子來說明，即如何確定一架飛機是否被導彈擊中。在隨機模型中，這個決定是基于可配置的概率，例如，被擊中的概率（導彈）和回避動作成功的概率（飛機）以及一個隨機數。為了使最終的任務結果對單一的隨機數不那么敏感，在實踐中經常用不同的隨機種子進行多次模擬運行。按照確定性的方法，導彈的飛出是根據導彈的發射方向、制導規律和固定的性能參數如推力、最大加速度等來模擬的。飛機在規避機動過程中的軌跡也是基于其初始狀態、空氣動力學、反應時間等。例如，當彈頭引爆時，如果導彈和飛機之間的距離低于某個閾值，那么飛機就會被認為被殺死。在一個確定性的模型中，在導彈發射時已經知道飛機是否會被擊中。確定性模型中必要的簡化通常是通過引入固定參數來完成的，比如導彈例子中的距離閾值。混合模型允許使用隨機數進行這種簡化，例如，作為失誤距離的函數的殺傷概率。

為了有效地測試和分析大規模的空中作業，在單臺機器上有幾十種藍色和紅色資產運行的情況下，模擬運行的速度至少要比實時快10倍（平均）。這對所用算法的時間離散性和運行時的復雜性提出了重大限制。為了保持快速原型設計能力，為新項目設置仿真或開發/集成新組件所需的時間應保持在較低水平。太過復雜的模型會帶來更多的限制，而不是顯著提高結果的質量。在這些方面，（更多的）隨機模型在運行時間和開發時間上都有優勢，更快。然而，在我們的案例中，有兩個主要因素限制了隨機模型的使用，使之達到最低限度。首先，模擬只有在給出他們的戰術和演習成功與否的確切原因時才會被操作者接受。此外，隨機模型是由數據驅動的，但對于未來自己和/或敵人的系統來說，所需的數據往往無法獲得。對于已經服役多年并在測試或實際作戰中多次射中的導彈，有可能估計其殺傷概率。然而，僅僅為未來的導彈增加這一概率是非常危險的，特別是因為隨機模型對這些參數非常敏感。從我們的觀點來看，通過將所有系統建模為基于技術系統參數的通用物理模型，可以實現對未來系統更健全的推斷。第一步，通過模擬已知技術和性能參數的現有系統，對模型本身進行驗證。對于未來的系統，技術參數會根據預期的技術進步、領域專家知識和他們的工具進行推斷。堅持最初的例子，未來戰斗機的回避機動性能的推斷，例如，基于從CAD和流體動力學模型計算出的更高的升力系數，或基于更高的導彈接近警告器的分辨率和靈敏度。

客觀評價未來概念在模擬中的表現的一個關鍵方面是環境和威脅的建模。必須考慮到，系統的方法在紅方和藍方都是有優勢的。現代國際防空系統的危險來自于結合不同的系統，從非常短的距離到遠距離。所有這些系統都有它們的長處和短處，但它們被組織起來，使個別的短處被其他系統所補償，并使整個系統的性能最大化。因此，第一個困難是必須對大量的系統進行模擬，并且必須確定這些系統的個別優勢和劣勢。通用物理模型的方法可用于這兩個方面。在通用防空系統模型被開發和驗證后，它可以迅速將新的系統整合到模擬中。根據模擬的物理效果，可以估計敵方系統的作戰優勢和弱點或未來可能的威脅概念。另一方面，使用通用模型的困難在于，必須將真實系統的功能映射到通用模型中，以便保留所有重要的單個系統屬性。這不可避免地導致了相當復雜和詳細的通用模型。我們將以地基雷達組件為例，概述我們平衡復雜性和保真度的方法。如圖2所示，IADS模擬中的一個實體由不同的組件組成。這些組件可以任意組合，以快速配置新系統。從功能角度看，地面雷達組件由控制器、探測模型和目標跟蹤器組成。根據實體的當前任務，控制器選擇所需的雷達模式，例如，360°搜索的監視或戰斗搜索，如果一個特定的部門必須優先考慮。為了對付干擾或地面雜波，可以使用不同的波形。根據雷達的類型，如機械或電子轉向的一維或二維，控制器有不同的可能性來適應搜索模式。在為一個波束位置選擇了波形的類型和數量后，探測模型根據目標、地面雜波、地形陰影、大氣衰減和電子對抗措施等方面的雷達截面模型，產生測量結果。測量誤差是由取決于隨機模型的信噪比引起的。由此產生的測量結果然后由目標跟蹤器處理，它執行測量-跟蹤關聯和跟蹤過濾。

這種詳細模型產生的另一個困難是必須估計的參數總數。在這一點上也要注意，模擬中的所有數據都是不受限制的。這一方面是由于大多數項目的限制，但另一方面，它在日常工作中也有實際優勢。我們必須牢記，模擬是用于概念驗證，而不是用于詳細的系統設計，所以在這個早期階段使用機密的威脅數據會對基礎設施和開發過程造成重大限制，而不會給結果帶來重大價值。基于此，所有的威脅數據都必須根據公開的來源或來自內部項目和外部合作伙伴的非限制性數據進行估算。這再次導致了大量的數據，而這些數據的詳細程度往往是非常不同的，或者是不一致的，例如，由于對限制性數據的去分類。隨著我們模型的不斷發展和多年來獲得的工程專業知識，我們有可能為不同的當前和推斷的未來威脅系統估計出一致的參數。這主要是在一個自下而上的迭代過程中完成的。根據現有的技術和性能參數，對缺失的模型參數進行估計以適應組件的性能。然后對單一系統的不同組件之間的行為和相互作用進行調整，以達到理想的系統性能。最后，在不同的情況下測試IADS內這些系統的協調，以使整個系統的性能最大化。

主要收獲

• 無人機戰爭在武器交易趨勢和操作概念方面正處于一個重新洗牌的時刻。同時，無人機系統正在從以外科手術為主的瞄準任務轉向承擔常規環境下的作戰任務，如瞄準友軍炮兵和消除移動防空系統。

• 無人駕駛飛機系統（UAS）在國際武器市場上呈上升趨勢，年復合增長率很高，貿易量不斷增加，而且軍事人員在武裝沖突中使用這些資產的趨勢也很明顯。因此，越來越多的國家正在快速獲得無人機戰爭的優勢。美國和以色列的出口霸權已經被中國和土耳其等新興供應商所打破。至于游蕩彈藥（神風無人機），特別是反輻射變種，以色列仍然擁有技術優勢，并在國際武器市場上占有最大份額。然而，各種研究明確區分了傳統的無人機和游蕩彈藥。

• 雖然無人機驅動的機會一直在增加，但無人機戰爭的能力，就像今天一樣，主要是依靠訓練有素和有紀律的人員。目前的投資組合主要是遠程駕駛解決方案。

• 從軍事戰略的角度來看，考慮到國防技術的機會和限制，低估無人系統的效率，或認為它們是針對任何交戰方的 "銀彈 "武器，同樣是有缺陷的。然而，無人機系統是真正的力量倍增器，特別是當在正確的操作藝術中使用，以對付有具體缺陷的對手。

• 有證據表明，無人機戰爭已被證明對那些擁有足夠的傳感器融合能力和足夠的反無人機武器的網絡配置的對手非常有效。例如，"春盾行動 "中的阿拉伯敘利亞軍隊和第二次卡拉巴赫戰爭中的亞美尼亞占領部隊，由于其主要是蘇聯時期的武器裝備，傳感器融合能力不足，因此，他們的無人機戰爭非常有效。他們的武器裝備主要是蘇聯時代的，傳感器融合不足，缺乏信息優勢，在常規情況下是無人機的 "合適獵物"。在這兩種情況下，無人機系統對友軍的武器裝備和平臺進行了全面提升，此外還執行了動能打擊，以消除廣泛的塔拉網，從移動防空系統到火炮和裝甲平臺。

• 在電磁波譜中保持優勢是進行決定性的無人機戰爭的一個重要前提條件。無人駕駛系統的損耗率可能很高，尤其是在對手的電子戰（EW）包圍圈內運行時。

• 擴散趨勢和交易正在世界不同的角落加速進行。 以色列歷來以非常靈活的出口條件和有效的系統填補無人機系統市場。與此相反，美國嚴格的武器銷售政策和龐大的政治官僚程序限制了美國制造商的出口客戶。中國正在通過其不斷增長的產品組合挑戰以色列和美國的霸權。土耳其是另一個正在崛起的出口國，擁有豐富的買家資料和經過戰斗驗證的解決方案。最后，俄羅斯仍然是無人駕駛航空戰車紅利的后來者，然而，莫斯科正在努力投資于有趣的解決方案，如Lancet無人機獵手無人機，同時將監視無人機有機地納入炮兵部隊以執行前沿觀察任務。

• 盡管一些倡議試圖在監管框架下遏制無人機的擴散趨勢--特別是針對致命性自主武器系統（LAWS）--但正如在歐盟的立場中明顯看到的那樣，世界各地的國防技術巨頭和軍隊正朝著完全相反的方向發展。

• 土耳其不僅是一個強大的無人機生產國，也是一個成功的機器人戰爭作戰概念的制定者。因此，從土耳其的無人機戰役中吸取的教訓具有重要意義。

• 如果不徹底了解全球武器市場的趨勢，就分析土耳其的無人機出口，在分析上是不準確的。我們需要將土耳其的無人機出口政策與游戲中的其他行為者進行對比評估。在極端情況下，伊朗向非國家的暴力武裝團體提供其逆向工程的無人機。此外，與美國國會不同，以色列議會對以色列的武器銷售決定沒有最終決定權。各種無人機制造國都不是導彈技術控制協議（MTCR）的締約國。雖然美國的無人機出口政策是最嚴格的，但它是以國家無與倫比的國防技術能力的潛力未得到發揮為代價的，使商業機會和工作崗位受到損失。 作為武器出口國聯盟中的新成員，鑒于土耳其領先的無人機系統制造商努力提高其出口收入。土耳其不應該在無人機銷售方面模仿美國的做法。

• 在作戰無人機市場重新洗牌的時候，土耳其需要一個積極的戰略。美國國防工業在沙特武器市場的情況在這方面提供了一個很好的例子。盡管美國軍火生產商在沙特武器進口中享有近80%的市場份額，但中國在最近的銷售中已經搶占了戰斗無人機領域，可能會利用其在中東市場的轟動效應，限制競爭的空間。市場進入和后續支配是目前最關鍵的兩個商業目標。

• 為土耳其的武器出口路線圖引入一個政治-官僚模式，超出了本報告的范圍。然而，我們的結論是，土耳其政府發表一份官方白皮書，解釋土耳其的無人機戰爭范式、國防技術戰略和出口政策方針是及時的。這樣一份文件可以作為塑造土耳其無人機系統持續辯論的先驅性參考。此外，建立一個由土耳其戰略界（國有和私營國防部門、安全部隊、高科技界和相關智囊團）廣泛參與的國家無人機戰爭卓越中心也將是土耳其合乎邏輯的下一個步驟。

聯合全域指揮與控制（JADC2）是一項長期的工作，旨在連接跨太空、空中、陸地、海洋和網絡領域的軍事資產。美國防部打算讓JADC2分析所有這些領域的作戰數據，使決策者能夠更有效地確定、執行和監測行動。

美國防部正處于開發JADC2的早期階段，并發布了初步指南，包括一項概述廣泛目標的戰略。然而，國防部還沒有確定細節，如哪些現有系統將有助于JADC2，以及未來需要開發哪些能力。一份眾議院報告指示國防部報告整個JADC2工作的范圍、成本和時間表。目前，國防部正處于確定這些內容的早期階段。

2020年4月，美國政府問責局報告了空軍對JADC2的貢獻--先進戰斗管理系統（ABMS）--并建議空軍制定采購和規劃文件。自那時起，空軍已經采取了措施，并確定了兩項ABMS工作：

• 能力版本1打算部分實現F-35與指揮和控制中心的數據連接，空軍計劃在2024年交付樣機。這與最初的 "能力版本1 "計劃有所變化，該計劃也包括F-22的數據連接。空軍打算更新文件以反映這一變化。

• 基于云的指揮和控制打算整合各種防空數據源以支持國土防御。空軍計劃在2023年提供初始能力；但是，它正在確定這些能力。

2022年6月，空軍成立了一個公司聯盟，協助制定網絡要求，稱為ABMS數字基礎設施，以實現ABMS工作。此外，在2022年9月，空軍為ABMS建立了一個新的領導結構。雖然這些都是發展ABMS的積極步驟，但空軍迄今尚未交付任何能力，并正在確定未來的能力和交付時間。

報告概括

為了保持對對手的競爭優勢，美國防部（DOD）的軍事指揮官需要一個實時的、完整的戰斗空間圖，以便他們能夠迅速做出明智的決定，指導行動，并監督行動的執行。歷史上，當國防部和軍事部門獲得武器系統時，他們通常優先考慮單個系統的能力，而不是連接性、數據互操作性和各系統的功能兼容性。國防部認識到，其系統現在需要在更復雜的戰斗環境中運行，并需要更多的連接性。國防部打算讓全域聯合指揮與控制（JADC2）來解決這些問題，利用數字環境來分析所有領域的作戰數據，使決策者能夠更有效地確定、執行和監控行動。

先進戰斗管理系統（ABMS）是空軍對JADC2的貢獻。它旨在建立一個數據網絡以連接空軍和太空部隊的傳感器、系統和武器。2020年4月，美國政府問責局發現，空軍在沒有商業案例的關鍵要素的情況下開始了ABMS的開發，如為預算要求提供成本估算。

伴隨著H.R.4350號法案的一份眾議院軍事委員會報告包括了一項由GAO對ABMS進行審查的規定。此外，眾議院戰術空軍和陸軍小組委員會要求GAO對ABMS進行審查，以及它將如何促進國防部為JADC2制定更廣泛的目標。本報告討論了(1)空軍為ABMS能力制定計劃的程度，以及(2)國防部對JADC2的定義。

為了評估空軍在多大程度上制定了ABMS能力計劃，審查了ABMS采購計劃文件，以確定空軍確定了哪些能力，以及開發這些能力的成本和時間表。這些文件包括計劃簡介、采購戰略、需求文件、成本評估和合同文件。GAO還審查了空軍向國會工作人員提供的ABMS狀況簡報。GAO利用美國政府問責局確定的采購領先做法分析了這些文件，以確定空軍計劃是否涉及商業案例的關鍵要素。這些要素包括確定的要求、獲得成熟技術的計劃、成本估算和可承受性分析。

GAO還將這些文件與國防部的采購指南進行了比較，如適應性采購框架主要能力采購途徑和軟件采購途徑，以確定空軍計劃是否包括采購規劃的關鍵組成部分。GAO還確定了空軍為解決美國政府問責局先前關于ABMS的工作中的公開建議所采取的步驟，其中包括開發商業案例的關鍵要素的建議。此外，GAO審查了ABMS合同，以確定空軍計劃如何利用承包商來幫助滿足ABMS的要求。此外，GAO采訪了空軍ABMS的領導和官員，以了解目前ABMS的工作以及空軍計劃如何確定和優先考慮未來的ABMS工作。GAO還討論了空軍辦公室在規劃和執行ABMS工作中的作用和責任。

為了評估美國防部對JADC2的定義程度，審查了關鍵政策、規劃文件、實施指南、信息文件和概述簡報，包括機密和非機密文件。審查了這些文件以確定JADC2的目標、JADC2的管理結構、JADC2官員的角色和職責以及國防部領導層對如何實施JADC2目標的指導。還審查了與每個軍事部門對JADC2工作的貢獻有關的文件，包括空軍的ABMS、海軍部的Overmatch項目和陸軍的Convergence項目。盡管獲得了信息以獲得對 "聚合項目 "和 "超配項目 "的總體了解，但鑒于重點是國防部如何定義JADC2，所以沒有詳細評估這些努力。此外，采訪了JADC2的領導層以及來自國防部長辦公室和聯合參謀部的官員，他們代表了JADC2七個工作組中的四個。討論了國防部在執行JADC2目標方面的進展，潛在的挑戰，以及為應對這些挑戰所采取的措施。此外，采訪了空軍、空軍、海軍、海軍陸戰隊和陸軍的官員，以確定每個軍事部門目前為實現JADC2目標所做的努力，并討論國防部領導層如何為實施JADC2提供指導。

在2021年10月至2023年1月按照公認的政府審計準則進行了這次績效審計。這些標準要求計劃和實施審計，以獲得充分、適當的證據，為基于審計目標的調查結果和結論提供合理依據。所獲得的證據為基于審計目標的審計結果和結論提供了合理的依據。

想象力和對物理原理不斷發展的理解是未來技術能力的唯一界限，當美國陸軍將自己轉變為一支能夠在多域作戰（MDO）中占主導地位的部隊時，技術在建立和保持對敵手的優勢方面的作用就會增加。美國的政府機構包含了一些組織，負責資助、研究、開發并在新技術增長時將其納入部隊。本專著描述了目前正在開發的能力，這些能力將作為下一代概念的基礎，目前只存在于科幻小說中，但現實中卻有可能實現。它概述了這些進展中的技術所提供的潛在機會，以及它們如何能夠融入所有領域的未來作戰環境。

引言

隨著美國國防部（DoD）從大規模戰斗行動概念向多域作戰（MDO）和聯合全域作戰過渡，對跨領域技術整合的重視程度繼續提高。公共和私營部門的研究和開發組織已經從關注具體的能力轉向提供基本概念的創新，正如陸軍優先研究領域中所概述的那樣（見圖1）。雖然這些優先事項是陸軍特有的，但國防部的其他部門也在為技術創新投入大量資源。

圖 1. 美陸軍優先研究領域。美國陸軍，“2019 年陸軍現代化戰略：投資未來”。

2019年正式成立的美國太空部隊（USSF），在其預算撥款中包括89億美元用于發展天基系統技術。 作為領導將新技術納入空間領域當前和未來擬議戰爭概念的軍事機構，USSF占據了一個不斷發展以滿足作戰環境變化的角色。在短期內，其余領域的更多能力將依賴于空間領域的資產，并推動對技術能力和效率的要求呈指數級增長。美國防部或整個美國政府的任何作戰組織都沒有智力或財政能力來單獨管理這一巨大的任務。與私營企業的緊密合作提供了美國所需的優勢，以保持對其對手的相對優勢。

民用技術的軍事應用和軍用技術的民用應用通過連接兩個平行的研究軌道和匯集關鍵資源如突破、設施和資金來加速發展進程。美國的幾家私營公司已經有專門的部門與政府合作，使雙方受益。作為洛克希德-馬丁公司的一部分，臭鼬工廠負責開發標志性的軍用飛機，如F-117夜鷹和SR-71黑鳥，而雷神技術實驗室創造了愛國者導彈，至今仍是國家防空計劃的基石。私營企業和軍方官員之間的持續合作也改善了技術預測，使規劃者有能力建立起納入仍在開發管道中的概念的途徑，甚至在它們準備投入使用之前。

在本專著中，對未來軍事規劃者來說，最后也是最關鍵的難題是如何在中期和長期將預測能力整合到作戰方法中。等到概念經歷了研究、開發、測試、原型設計和規模生產的完整周期后再考慮其效果，會使美國部隊落后于曲線，并處于持續的反應狀態，特別是在與俄羅斯和中國這樣的全球技術大國競爭時。未來的鑄造過程必須是連續的和迭代的。適應性強的計劃，具有圍繞發展中的突然延遲或進展進行調整的靈活性，比依賴線性進展的概念保持優勢。將 "鞭打 "事件的可能性傳達給高級領導人和政治家，以緩和期望，并減少那些不熟悉技術的細微差別的人的摩擦。

研究問題

美國國防機構如何利用并迅速整合技術進步，以在多域作戰框架內獲得并保持競爭優勢？

論題

負責開發下一代全域聯合作戰概念的戰地級規劃人員需要采用一個反復的、持續的規劃過程，考慮到理論上可能的、但目前還沒有的、與所有領域相互依賴的技術，以集中資源分配和從目前到未來作戰環境的未來預測路徑。

方法論

本專著包括四個不同的研究和思考階段，大致遵循軍隊設計方法學的概念。因此，第一部分試圖了解創新技術的現狀，從而了解軌道和軌道外競爭的技術作戰環境。發展存在于整個美國戰爭機器從概念到原型生產的連續過程中，一些進步來自非軍事應用，如通信、金融和體育產業。第二，研究哪些非保密技術有待于相對迫切的實施。即使在起步階段，新概念的簡單應用也會在多領域的戰場上帶來作戰優勢，而來自真實世界的反饋和數據支持進一步的完善。

在已知的物理學和應用科學的限制下，對現在和可能的空間進行了略微緩和但雄心勃勃的介紹，為未來三十年設定了目標桿。計算能力、材料科學和效率的線性增長阻礙了這些崇高目標的實現。然而，如果能力的增長保持過去幾十年的指數增長（見圖2），本專著中所探討的所有概念都是可以掌握的。最后，本研究以一個簡短的未來戰爭的虛構場景作為結束，該場景展示了戰略和作戰能力在戰術領域的整合，加強了它們與未來戰士在MDO的五個現有領域以及未來可能存在的地外領域的相關性。該方案提出了一個可能的理論終結狀態，以在10到15年的規劃范圍內建立一個作戰方法。然而，這很可能只是物理學和想象力極限競賽中的一個快照。

圖2. 隨著時間的推移，技術能力呈指數增長。

本專著主要關注軌道和軌道外的競爭，包括對所探討的能力有重大影響的地面節點和系統。最終的勝利或失敗，即使是在未來的沖突中，也將極大地影響地面人口，即交戰國的公民。他們將掙扎著在戰爭的附帶影響下生存，同時也會受到氣候變化、人口過剩、食物和水匱乏的日益嚴重的影響。

在數字化世界中，美國如何保護聯合部隊中的人員及其關鍵支持網絡不受敵對信息行動的影響？

服役人員、他們的家人和朋友都是人。敵人和其他破壞穩定的力量威脅要在這些人中挑撥離間，以削弱集體能力。這種威脅可以利用強大的新數字技術來浸潤我們的生活。有效地保護聯合部隊的人免受信息威脅是保護其競爭能力的關鍵：在我們當前的灰區競爭時代，在升級情況下，以及在戰爭中。

第一部分 定義任務。美國在保護誰免受什么侵害——這有何新意？

"誰"包括像130萬現役人員這樣的人類，以及他們的家人，他們提供了關鍵的認知彈性和影響。約有400萬人持有秘密或以上級別的許可。在家里或工作中，在美國本土或國外，在無數的數字設備上，這是一個巨大的攻擊面，有許多誘人的目標受眾。

他們面臨來自兩個方面的信息威脅：外部對手的信息行動（如北約部隊面臨來自俄羅斯的信息行動；見方框1）；以及來自他們自己社會的極端分子（如德國特種部隊現在面臨的信息行動；見方框2）。數字化改變了這種威脅的特征，尤其是將 "國內 "和 "國外 "合并在一起：這是美國法律、歷史和新的《臨時國家安全戰略指導》（2021）中的一個關鍵區別。

"深度偽造 "說明了這種威脅的特征可能會發生變化。這些由人工智能（AI）生成的媒體可以是大規模生產虛假信息的工具，也可以是精致的 "積極措施"（塑造政治決策的情報行動，見第8頁）。但是，單單使用深度造假所產生的影響有限。相反，它們是 "聯合武器 "信息行動中的一個工具，與微觀定位（分析個人數據以確定特定受眾的興趣，從而影響他們的行動）等雙重用途的技術并列。這說明了對聯合部隊的真正威脅：一個巨大的市場失靈，巨大的商業支出建立了有利可圖的兩用進攻技術（如微目標），但很少用于防御，這主要是一個商業成本。

第二部分 是針對聯合部隊的基于證據的響應，以偵查、防御和民主相容性的“3D”為中心。

• 1.偵查。美國必須建立能力，以探測和描述對手對聯合部隊的影響行動--誰是目標，通過什么手段，為了什么目的？它們必須在多種規模上發揮作用。

  • 1.A. 探測協調運動

建議1.A.i. 建立規模化反情報的綜合人力、人工智能和組織能力，可以在相關規模（如幾人到幾百萬人）上檢測對手的信息行動。

建議1.A.ii. 國內 "和 "國外 "之間的 "接縫 "應保持非常明確的區別，但它也對檢測跨越該接縫的威脅提出了挑戰。對于各組織如何協調檢測這類威脅，應該有明確的責任，并有專門的資源。

• 1.B. 檢測錯誤和虛假信息的具體事例

建議 1.B.i. 建立人類、人工智能和組織的綜合能力，以檢測特定的錯誤/虛假信息（如深度造假）。

• 1.C. 探測對手如何多年來塑造的地形

建議1.C.i. 識別聯合部隊的人類所面臨的長期風險，因為除了可信賴的盟友之外，其他國家也在塑造沉浸在他們生活中的信息技術（例如，中國的TikTok控制著美國一半年輕人的算法和大數據）。

• 2.防御。人類的認知將始終包含作為破壞目標的脆弱性（例如工作和生活壓力或不滿），聯合部隊可以幫助將其降至最低，從而拒絕其他人。社會、家庭和精神支持很重要，"媒體教育 "也是如此，盡管它不是萬能的。還必須為個人提供技術手段，使其能夠在網上保護自己，為此存在低成本、實用的選擇。但僅有個人規模是不夠的。

大規模的個性化影響行動即將到來（如零售和醫療所見），其中個人數據將成為關鍵武器，必須加以保護（例如敏感的醫療數據；或中國的TikTok收集的數據）。聯合部隊中數百萬人或其家人的破壞性個人數據可以被注入他們的社交網絡。在多種規模上都需要新的人類-人工智能團隊和組織。

• 2.A. 在人類個體規模上進行防御

建議2.A.i. 加強社會、家庭和精神支持，特別關注可預測的脆弱期（例如，移動崗位）。

建議2.A.ii. 給個人提供技術手段來保護自己的網絡。存在低成本、實用的選擇。

建議2.A.iii. 提供有關社交媒體安全的培訓和實際幫助（例如，使用高隱私設置，不使用TikTok等應用程序），聯合部隊設定的明確期望（例如，關于隱私設置，或政治帖子的法律要求），以及評估社交媒體內容的實用方法。

• 2.B. 在組織范圍內為個人辯護

建議2.B.i. 捍衛聯合部隊及其支持網絡中的個人數據--而且，與傳統智慧相反，為他們的數據建立孤島。

建議2.B.ii. 為對手的運動準備防御措施，以便他們能夠部署威懾、進攻、應急準備和應急響應。

建議2.B.iii. 使用基于證據的影響方法進行防御。

建議2.B.iv. 預測國內和國外接縫處的脆弱性。防御它需要一個協調的、有資金的組織反應。

• 2.C. 防御多年來對信息地形的塑造

建議2.C.i. 在信息地形中建立防御優勢，并防止競爭對手通過TikTok等平臺發展戰略優勢。

建議2.C.ii. 鼓勵一個繁榮的新聞生態系統，為聯合部隊及其支持網絡中的多個受眾提供值得信賴的信使。

• 3.民主相容性。將新的能力置于道德、法律和政治框架內，使其與自由社會相容。在保持 "軍權"和情報監督的同時，也要減少它們所帶來的差距和靈活性的缺乏。克制不僅是美國系統的一個缺陷，也是一種優勢。

彈道導彈能力的增長已經威脅到了傳統航母及其機群的作用。在未來的對抗中，目前的平臺將需要被重新評估，并承擔新的和非傳統的角色，以填補傳統上由航母打擊群占據的空白。潛艇將需要一個新的和更具進攻性的理論，作為分布式海上作戰（DMO）的一個組成部分。兩棲平臺將發揮新的作用，成為能夠分散航空資產并為艦隊帶來超視距打擊能力的水面平臺。航空母艦將擺脫傳統的打擊角色，成為指揮和控制（C2）、情報、監視、偵察（ISR）和維持的中心。目前具有綜合能力和創新部署的平臺可以克服遠程陸基導彈防御帶來的威脅。

引言

"這句話不是由機智的馬克-吐溫、深思熟慮的亞伯拉罕-林肯、甚至是聰明的愛因斯坦說的，而是由80年代的電視英雄馬蓋先說的。這部長期播出的節目講述了一個沒有超能力的普通英雄的冒險故事，以及他利用周圍任何東西來解決問題的非凡能力。馬蓋先從未將“回形針”用于其預期目的，而是創造了一個獨特的變通方法來實現預期目標。經過深思熟慮和創造性的再利用，“回形針”找到了新的用途和新的意義。今天，現代軍隊有許多 "回形針 "平臺，它們有各種不同的目的和能力。也許現在是海軍對其平臺采取類似馬蓋先的方法的時候了，以便在與同行競爭者的沖突中發揮能力。

杰拉爾德-R-福特號航母是美國海軍最新和最現代化的航空母艦。一個新的電磁飛機發射系統（EMALS）、經過改造的甲板配置和靈活的電子結構只是這艘價值130億美元的船的一些新升級。在與同行競爭者的現代沖突中，如果美國海軍失去了能力或直接拒絕冒失去數十億美元資產的風險，它將轉向什么？由于航空母艦的脆弱性和其在戰場上可能喪失的能力，美國海軍應該研究現有平臺的額外和非傳統用途，以便在海洋環境中與同行競爭者競爭制海權。首先，核潛艇作為一個能夠爭奪制海權的平臺具有很大的優勢。其次，裝載有飛機和無人機的較小的兩棲艦提供了一個可行的替代方案，可替代在敵對環境中運行的一或兩艘大型航空母艦。最后，提高航母機翼的模塊化程度，可以增強其航程和影響在目前航程不允許使用的地區的行動的能力。

關鍵點

• 美國國會應指示美國防部對MQ-9 "死神"無人機的新用途進行研究，這將有助于填補關鍵能力和容量的不足之處。這應該包括成本-效果評估，并考慮在高端飛機上卸載MQ-9任務的間接成本。

• 美國空軍應擴大空軍國民警衛隊 "幽靈 "死神計劃，以加速JADC2和ABMS，并減少其未來行動的風險。

• 國防部應資助并整合MQ-9的自我保護能力，使其能夠在有爭議的環境中運行。這一行動將為指揮官提供更多的就業選擇，以平衡風險和需求。

• 美國海軍司令部和北美防空司令部應評估RPA機載網絡的可行性，以填補國土防空的關鍵空白并提高北極領域的意識。

• 國會和空軍應該保護空軍RPA群體，因為他們將是向半自主和自主無人機遷移的關鍵角色，這些無人機也將與有人駕駛的飛機合作。

• 空軍應與作戰指揮部合作，增加與合作伙伴和盟國的接觸，了解MQ-9s的潛力，以實現一系列高難度任務。

摘要

美國現在面臨著極其廣泛的威脅，包括像中國和俄羅斯這樣的同行競爭者，核對手朝鮮和伊朗，以及像ISIS和基地組織這樣的非國家行為者。所有這些都在激增。空軍正在正確地尋求轉型，以應對現代高度競爭威脅環境中的沖突。然而，空軍也面臨著巨大的預算壓力，因為它希望重啟被過去國防部領導層推遲或取消的現代化建設。鑒于國防部不愿意在國防預算中為空軍分配更大的份額以彌補多年來的資金不足，空軍現在發現自己正在削減被認為與高度競爭的沖突無關的傳統部隊結構，將這些資源轉用于新的能力。這是一個極其高風險的方法，但它是留給軍種領導人的少數選擇之一。成功地駕馭它需要仔細考慮什么是真正多余的，什么仍然可以謹慎地滿足重要的任務要求。這就是為什么應該仔細重新考慮在2030年和2035年之間退役MQ-9 "死神 "的計劃。該飛機以低成本、高效益的方式滿足了廣泛的需求。雖然空軍已經建議采購MQ-9的替代品，但鑒于已經有大量的基本現代化項目在進行，這一點并不確定。

空軍必須確保它保留、維持和更新MQ-9的庫存，直到有一個可行的、適合作戰的替代品出現。MQ-9仍然是作戰指揮部的高需求，而且這些需求并沒有因為美國從阿富汗撤軍而減弱。該飛機及其飛行員仍然幾乎百分之百地致力于監視恐怖組織，而且由于俄羅斯和中國繼續轉變其能力和姿態，作戰指揮官也需要更多的意識、決策空間和選擇。MQ-9可以執行有價值的任務，這反過來又使更先進的飛機能夠專注于更高的威脅空間。在這一點上，"死神 "可用于許多新的方式，包括廣域監視、空中和導彈防御、海上和沿岸行動、北極領域感知、國土的巡航導彈防御，甚至對民事當局的防御支持。考慮到這些任務集和調整武器系統的可負擔性，MQ-9是空軍最相關的飛機之一。“死神”必須被重新構想，而不是過早地退役。

圖1：空軍的MQ9 "死神 "是一種武裝的、中空的、長續航時間的無人駕駛飛機，可以從戰區內外進行遙控。在延長的續航時間配置下，它可以在空中停留長達30小時，而不需要為飛機加油。它執行一系列任務，包括情報、監視、偵察、打擊、近距離空中支援、監視和戰斗搜索與救援。MQ9 Block 5變體具有升級的通信、航空電子設備、電力和其他能力。在整個空軍飛行小時計劃中，"死神"飛機的飛行時間占空軍總飛行小時的11%，而成本僅占2.6%，與其他作戰飛機相比，"死神"庫存保持最高的任務準備率。