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無人機在烏克蘭的戰爭中發揮著重要作用。在沒有大規模常規空軍的情況下,烏克蘭軍隊正在使用一些高端和低端的進口和國內生產的無人機,對俄羅斯軍隊產生毀滅性的影響。本文研究了烏克蘭和俄羅斯軍隊如何使用這些無人機以及它們在戰場上的影響。

烏克蘭對俄羅斯入侵的抵抗不僅讓俄羅斯總統弗拉基米爾-普京感到驚訝,也讓西方情報機構和著名分析家感到驚訝。各種無人機是證明對烏克蘭部隊有效的著名系統之一,最引人注目的是拜拉克塔爾-TB2。這種作戰無人機現在有一首歌和音樂視頻專門介紹它對俄羅斯軍隊的成功。 除了這種著名的經過戰斗考驗的無人機外,雙方都有其他無人機現在被用于戰斗。本文分析了烏克蘭和俄羅斯正在使用的無人機,它們在戰場上的影響,以及對未來戰斗的影響。

背景

被普京稱為 "特別行動 "的俄羅斯對烏克蘭的入侵于2022年2月24日開始。計劃中長達數天的入侵很快變成了一場消耗戰,到了八個月時,引發了歐洲自二戰以來最大的難民危機。截至2022年10月,超過460萬烏克蘭人留在自己的國家之外,還有數百萬人在國內流離失所。

普京領導下的俄羅斯軍隊采用了與第二次車臣戰爭中類似的戰術。普京進一步完善了這些戰術--"圍攻、摧毀和接管"--在敘利亞內戰中嚴重依賴空中力量和私人軍事承包商。 盡管西方情報機構估計俄羅斯將在四到五天內控制烏克蘭,但截至2022年10月20日,俄羅斯軍隊未能控制超過與俄羅斯直接接壤的地區,包括盧甘斯克、頓涅茨克、馬里烏波爾和赫爾松周邊的州。 此外,俄羅斯未能奪取并守住烏克蘭的首都基輔,這是普京的主要目標。

盡管本文主要側重于讓讀者了解無人機對烏克蘭戰場的影響,但值得注意的是,無人機的作用在安全研究文獻中還沒有定論。一些分析家認為,無人機實際上是一種革命性的技術。 其他人則不同意,認為它們在重塑沖突方面發揮的作用較小。 然而,真相可能介于兩者之間。烏克蘭戰爭肯定會使人們更加清楚地了解無人機在整個沖突中發揮的作用。但在使用無人機的早期階段,本分析并不對這一關鍵問題采取任何立場。

文章采用了美國國防部對無人駕駛飛機系統(UAS)的定義:"該系統的組成部分包括控制無人駕駛飛機的必要設備、網絡和人員"。 無人機這個詞是用來描述無人機系統的常用白話。

1 烏克蘭的無人機

當烏克蘭于1991年從蘇聯獲得獨立時,該國繼承了一個陳舊的國防基礎設施,其中包括750多家工廠和140家研究所,占蘇聯國防工業的30%。2014年俄羅斯奪取克里米亞后,該國加快了國防技術的發展,并開始實現軍隊的現代化。這些努力包括與許多西方國家合作,獲得最先進的軍事硬件和軟件。在這方面,2022年2月俄羅斯入侵時,烏克蘭自產的軍用無人機技術還相對年輕。烏克蘭對俄羅斯部署的許多無人機都是從外國購買的,在戰爭開始前,土耳其在供應商名單中處于領先地位。

拜拉克塔爾-TB2無人機

拜拉克塔爾(Baykar Bayraktar)TB2是一種中高度、長續航力的無人駕駛作戰飛行器,據制造商稱,它能夠進行遙控或自主飛行操作。這種大受歡迎的無人機是由土耳其國防公司Baykar Defense制造的。該制造商的主要目標是為土耳其武裝部隊制造一種成本較低的西方無人機替代品。雖然它不能與美國最先進的無人機相比,如通用原子公司的MQ-9 "死神 "或諾斯羅普-格魯曼公司的RQ-4 "全球鷹",但其吸引力在于戰場上殘酷的成本效益計算。

TB2可以在25,000英尺的最大高度上飛行近24小時。它長6.5米(約21英尺),翼展12米(約39英尺),最大起飛重量為650公斤(1,433磅)。俗稱Bayraktar,它可以配備四個激光制導炸彈。值得注意的是,這些炸彈被證明對俄羅斯坦克和其他裝甲車輛非常有效。

在出現在烏克蘭之前,這種無人機曾在敘利亞、利比亞和阿塞拜疆使用。2019年,烏克蘭武裝部隊開始采購Bayraktar TB2S,然后升級為TB2,作為其軍事現代化計劃的一部分。 烏克蘭部隊在人手不足、武器不足的情況下,主要依靠牢不可破的決心,發現這種無人機作為一種力量增強劑非常有效。

據認為,烏克蘭的武器庫中現在有幾十架TB2。它們被用來破壞多管火箭發射系統,并摧毀裝甲坦克和人員運輸車縱隊。6月,烏克蘭可能還使用這些無人機襲擊了遠在俄羅斯境內的兩個油庫,將戰爭帶到了前線,并使俄羅斯的防空系統陷入尷尬。這些無人機也被用于偵察和監視。

但TB2有其局限性,當然遠非無敵。鑒于俄羅斯虛假信息和錯誤信息的泛濫,該無人機的確切性能難以有效評估。根據與俄羅斯有聯系的消息來源,TB2經常被擊落。鑒于TB2使用的技術相對簡單,對先進的俄羅斯防空系統的損失并不意外。相對便宜的無人機和更先進的無人機之間的平衡可能被證明是烏克蘭使用TB2的最有趣的方面。

“懲罰者”(Punisher)無人機

除了TB2,烏克蘭軍隊還在使用一種被稱為 "懲罰者 "的小型和靈活的本地制造的無人機,它已經成功完成了許多針對俄羅斯軍隊的任務。該無人機由UA Dynamics公司設計和制造,該公司由克里米亞沖突中的老兵經營。該公司將該無人機描述為 "可重復使用、快速、意外、精確、致命"。

懲罰者 "有2公斤(4.5磅)的戰斗載荷,45公里(28英里)的航程,以及43節的巡航速度。它有2.3米(6.5英尺)的翼展,可以在400米(1200英尺)高空飛行,執行長達90分鐘的任務。它們的小尺寸和低高度使它們能夠在打擊前或打擊期間深入敵后,幾乎沒有被發現的風險,然后迅速返回,進行5到7分鐘的維修。據報道,這種特性的結合使 "懲罰者 "無人機能夠打擊支持俄羅斯部隊的供應線,并打擊為這些部隊運送燃料和其他資源的地面車輛和火車。

四旋翼無人機

烏克蘭國土防御部隊正在訓練志愿者運用無人機的戰術,包括在與俄羅斯軍隊的戰斗中制作和部署燃燒彈。烏克蘭受大疆啟發的(大疆是一家中國的小型四旋翼無人機制造商)無人機為烏克蘭的防御增加了另一個層面。該無人機是一種四旋翼飛機,可以在水平攜帶自制燃燒彈的情況下保持高空飛行,據說可以遙控觸發,投擲炸藥。前置的攝像頭似乎是直接向下傾斜的,可能是為了清楚地看到正下方的預定目標。烏克蘭軍隊使用消費型無人機攻擊俄羅斯軍隊,而不是用于監視,這再次表明烏克蘭戰爭產生的無人機的創新應用。

此證明商業無人機可以發揮的作用,它們的無處不在可能使最明智和創造性地使用無人機的戰斗人員成為沖突中的成功者。

Warmate自殺式無人機

Warmate 1是由波蘭公司WB電子公司開發的一種微型loitering彈藥。該無人機呈隱約的平面形狀,有一個集中安裝的機翼和一個V型尾翼,重約5.3公斤(12磅),最高速度接近每小時150公里(93英里)。它可以在空中停留約70分鐘,工作范圍約為15公里(9英里),視線范圍內的有效載荷能力為1.4公斤(3磅)。該無人機的控制系統允許一個操作者自主或手動控制它飛往所需地點。烏克蘭使用這種無人機進行監視和偵察,并用于攻擊俄羅斯的陣地。

彈簧刀無人機(微型游蕩彈藥無人機)

2022年3月,拜登政府向烏克蘭提供了美國制造的彈簧刀神風無人機,作為軍事援助計劃的一部分,轉讓了約100架無人機。 彈簧刀有兩個變種--300和600。300型旨在對人員進行精確打擊,而較大的600型旨在摧毀坦克和其他裝甲車輛。彈簧刀在戰場上的效果尚不清楚。

圖波列夫Tu-141(蘇聯無人偵察機)

烏克蘭的軍火庫還包括蘇聯時代的噴氣機動力的圖-141 Strizh無人機,這是一種大型的高空無人機系統。盡管圖-141的設計目的是進行偵察,但它也可以攻擊敵人的陣地,盡管在過去的戰爭中鮮有成功。盡管這些無人機在過去取得了有限的成功,但烏克蘭在2014年俄羅斯入侵后升級了該平臺,并派出了一支有用的圖-141機隊。這種無人機系統看起來更像巡航導彈,而不是傳統的無人機。它從拖車上用火箭發射,以跨音速飛行預定的路線。

在飛行預先指定的路線時,圖-141可以收集各種形式的情報。飛行結束后,無人機發射一個降落傘進行回收,使其能夠被重新使用。這種無人機在2022年3月在北約成員中引起了驚愕,當時一架武裝的圖-141從烏克蘭西部飛來,穿越羅馬尼亞和匈牙利領空,在克羅地亞的薩格勒布墜毀。克羅地亞或烏克蘭政府沒有就誰發射了這架無人機發表官方聲明。據一位接近克羅地亞國防部的消息人士稱,墜毀的無人機屬于烏克蘭,并攜帶一枚炸彈打擊俄羅斯的陣地,但偏離了方向,燃料耗盡,并墜毀。在這篇文章即將出版時,俄羅斯報告說,圖-141的改裝版襲擊了距離烏克蘭邊境數百英里的兩個俄羅斯空軍基地。

2 俄羅斯的無人機

盡管是世界第二大武器出口國,并生產先進的航空和空間系統,但俄羅斯的無人機并不屬于世界上最先進的。盡管如此,近年來,該國似乎對無人機在現代戰爭中的重要性高度關注,俄羅斯對無人機發展的興趣也急劇增加。

顯然,俄羅斯在這一領域落后于西方,無論是在商業還是國防技術方面。但基于其開發復雜的空中和空間系統的成熟能力,俄羅斯有望掌握設計和制造高能力無人機所需的能力。目前,俄羅斯在烏克蘭采用了國內生產的無人機,這促使許多西方公司停止與俄羅斯公司合作。此外,現在實施的制裁可能會阻礙俄羅斯追趕西方和中國無人機制造商的努力,特別是由于關鍵技術轉讓仍然是技術制裁的一部分。

卡拉什尼科夫KYB無人機

扎拉航空在2019年推出的卡拉什尼科夫Kyb無人機,是一種混合翼身的無人機,翼尖上揚。該飛機寬度超過一米,長度為一米,飛行時間為30分鐘。它通常以每小時80公里(50英里)的速度巡航,但在短距離內可以飛到每小時130公里(78英里)。它的有效載荷能力為3公斤(6.6磅)。俄羅斯的地面部隊在入侵開始后不久就開始使用這種無人機來攻擊烏克蘭的目標。烏克蘭軍隊至少找到了兩架Kyb無人機--這是俄羅斯在行動中使用它們的證據。

副翼3SV無人機

俄羅斯ENICS公司在2013年開發了Elon-3SV無人機。該無人機使用光學和電子工具進行24小時偵察,工作范圍為25公里(15英里)。它可以在空中停留兩個小時。Eleron-3SV無人機自2015年以來一直在頓巴斯地區運行,并在敘利亞戰場上使用。俄羅斯在烏克蘭使用了這些無人機,烏克蘭軍隊報告說繳獲了兩架。

奧蘭-10無人機

奧蘭-10無人機是由位于圣彼得堡的特殊技術中心公司開發的中程、多用途無人機系統。這種無人機很早就進入戰爭,俄羅斯用它來攻擊烏克蘭的軍事資產,并用于空中偵察和電子戰。出于監視和偵察的目的,這種無人機通常以兩到三架為一組使用。

第一架無人機用于在目標上空1-1.5公里(4000至6000英尺)的高度進行偵察;第二架無人機用于電子戰;第三架將監視信息傳輸給控制中心。該無人機的最大速度為每小時150公里(90英里),作戰范圍為140公里(80英里)。它最多可以飛行16個小時,飛行高度為5,000米(15,000英尺)。它的能力尚不完全清楚,但它的作用與之前描述的無人機有許多相同之處。

Forpost-R 無人機

Forpost R是以色列IAI Searcher II無人機的俄羅斯許可生產版本。Forpost R的最大速度為每小時200公里(120英里),任務續航窗口約為18小時,服務上限為2萬英尺。該無人機于2019年8月23日進行了首飛,并于2020年加入俄羅斯武裝部隊。Forpost R的主要目標是進行偵察,這架500公斤(1200磅)的飛行器在其他偵察設備中配備了改進的雷達識別設備。2022年3月11日,一架俄羅斯Forpost R無人機被烏克蘭軍隊摧毀。烏克蘭軍方聲稱,這架無人機在重新進入烏克蘭領空之前越過了波蘭領空,在那里被擊落。

獵戶座-E無人機

獵戶座-E戰斗無人機被認為是俄羅斯最好的攻擊無人機。俄羅斯軍隊首次在敘利亞對反對阿薩德政權的部隊使用獵戶座-E作戰。俄羅斯國防部甚至聲稱,該無人機具有 "類似戰斗機 "的能力。

該無人機由Kronshtadt公司開發,有兩個變體:名為Orion-E的出口變體和俄羅斯軍隊使用的Inokhodets變體。它是一種中高度、長距離飛行的無人機,最大飛行高度約為8000米(25000英尺),可在空中停留24小時。該無人機的巡航速度可達每小時200公里(120英里),最大有效載荷為250公斤(550磅)。它的機頭下有一個炮塔,配有電子光學和紅外攝像機,并擁有一個激光目標設計器,可以發射制導武器。

獵戶座-E最多可攜帶四枚空對地導彈,其武器庫包括KAB-20和KAB-50可調式航空炸彈、UPAB-50制導滑翔航空炸彈和X-50制導導彈。預計該無人機很快將出動電子戰系統。俄羅斯沒有透露在烏克蘭有多少架 "獵戶座 "無人機,但它聲稱這種無人機已被成功用于攻擊烏克蘭陣地。同時,網上的照片證據顯示烏克蘭人至少擊落了一架獵戶座-E。

正如前面對俄羅斯在烏克蘭的無人機的討論所表明的那樣,俄羅斯聲稱它擁有最先進的無人機肯定是值得懷疑的。說俄羅斯缺乏主導權可能是對俄羅斯能力狀況的慷慨描述。簡單地說,俄羅斯的無人機在烏克蘭很少露面。這種失敗導致關注烏克蘭戰爭的分析家們猜測,俄羅斯的無人機是為以后沖突升級而儲備的。

還有人認為,后勤問題限制了無人機的使用--關于俄羅斯軍車被遺棄和損壞的廣泛報道就是證明。這促使一些人得出結論,俄羅斯可能無法支持在烏克蘭的無人機行動。據其他專家稱,最大的原因之一可能是在早期階段對國內技術缺乏信任。

烏克蘭和俄羅斯對無人機的進攻性使用大致相當,盡管對每個國家的戰場影響不大。這在一定程度上是因為烏克蘭在反無人機技術方面享有優勢地位。防御性無人機技術從成本較高的系統(用于探測和摧毀無人機的地對空導彈雷達)發展到較便宜的系統(定向能和電子戰)。烏克蘭在這里占有優勢,因為它在2014年入侵克里米亞后與西方軍隊和國防公司合作。

近年來,由于西方國家的技術禁運和國內缺乏足夠的工業基礎,俄羅斯國防部門在無人機開發方面的進展受到阻礙。烏克蘭在克里米亞事件后從西方公司獲得的后勤和技術支持超過了預期,包括在無人機和反無人機領域,這在俄羅斯入侵的最初幾個月顯示出烏克蘭擁有明顯的優勢。隨著戰爭變成一場持久的交戰,這種優勢是否仍然存在,還有待確定。西方的援助可能會也可能不會超過俄羅斯縮小差距的努力。

3 對抗無人機

俄羅斯在烏克蘭部署了其先進的電子戰系統,以全面保護空中資產,包括烏克蘭的無人機。俄羅斯的戰術包括同時部署Krasukha-2/4、R-330Zh Zhitel和RB301B Borisoglebsk-2地基電子戰系統,這些系統使用干擾和欺騙的組合。每個系統都被設計為針對電磁波譜的不同元素。俄羅斯還利用這些系統對烏克蘭的無線電通信進行偵察,一旦發現目標就進行干擾。

烏克蘭軍方已經成功打擊了俄羅斯的一些電子戰系統。此外,他們繳獲了Krasukha-4的指揮艙,這被認為是俄羅斯開發的最先進的系統。

Krasukha-2系統也在俄羅斯的武器庫中,由三輛基于Kamaz-6350卡車的車輛組成,可以在高達250公里(150英里)的范圍內干擾空中預警和控制系統。它還可以干擾其他機載雷達,如雷達制導導彈。Krasukha-4與Krasukha-2相似,但也能有效地干擾低地球軌道衛星,并對目標的無線電電子設備造成永久性損害。基于卡車的R-330Zh Zhitel系統可以干擾30公里(20英里)半徑內的衛星通信設備、導航系統和移動電話。盡管這些系統最初不是為反無人機活動而設計的,但如果運用得當,它們還是很有用的。

4 結論

回顧九個月的烏克蘭戰爭,顯然TB2和其他參與沖突的作戰無人機對戰爭做出了有益的貢獻。然而,面對一支擁有更多人力和遠程火炮的俄羅斯軍隊,它們不太可能成為決定性因素。

然而,由于其無人機部隊的明顯成功,烏克蘭不僅摧毀了關鍵目標,還幫助俄羅斯軍隊降低了士氣。對于已經在努力將他們在烏克蘭的經歷與最初被賦予的戰爭理由合理化的俄羅斯士兵來說,增加對看不見的無人機攻擊的恐懼只會使戰爭的焦慮更具挑戰性。對看不見的東西的恐懼導致了無助感,從而減少了希望。因此,良好的秩序和紀律在俄羅斯軍隊中經常被打破,這應該不足為奇。

烏克蘭的戰爭清楚地表明,無人機正在改變戰爭的動態。對烏克蘭來說,空中力量主要采取無人機的形式,這對一個大國來說是第一次。像烏克蘭和俄羅斯這樣的民主和獨裁政權都知道,軍用無人機技術正在迅速成為戰爭的核心。鑒于無人機的相對成本效益--與類似的有人駕駛飛機相比--它們正在挑戰關于使用空中力量的現有假設,使較小的對手能夠有效地參與空中戰爭。

土耳其是烏克蘭武庫中最受歡迎的無人機的制造商,它的國防預算只是美國的一小部分。然而,該國仍在設法開發和出口高能力和高成本效益的無人機。土耳其是在西方國家因其在敘利亞、利比亞和阿塞拜疆的作用而進行技術抵制的情況下取得的成功。如果說烏克蘭戰爭的頭幾個月對無人機在戰爭中的現狀和未來有什么啟示的話,那就是它們將吸引那些負擔不起昂貴的有人駕駛戰斗機的國家。亞美尼亞和阿塞拜疆之間的戰爭已經是一個例子。這些國家也將依賴無人機,并開發新的戰術、技術和程序,以意想不到的方式運用它們。

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人工智能在軍事中可用于多項任務,例如目標識別、大數據處理、作戰系統、網絡安全、后勤運輸、戰爭醫療、威脅和安全監測以及戰斗模擬和訓練。

在俄羅斯2022年2月入侵烏克蘭之前,克里姆林宮及其代理人實施了信息行動,為針對烏克蘭的軍事行動辯護,掩蓋其作戰計劃,并否認對戰爭的任何責任。

一旦戰爭真正開始,俄羅斯擴大了其戰略,進一步強調破壞烏克蘭的抵抗能力,希望迫使該國投降或按俄羅斯的條件進行談判。這種戰略擴張包括努力保持對國內信息的控制和對戰爭努力的支持,削弱烏克蘭的抵抗,破壞盟友和合作伙伴對烏克蘭抵抗的支持,特別是在鄰近地區,并在國際上參與積極的信息行動,以塑造關于俄羅斯侵略戰爭的輿論,包括在非洲和拉丁美洲。

在數字取證研究實驗室(DFRLab)的日常監測基礎上,本報告綜合了克里姆林宮自2022年2月24日戰爭開始以來針對當地、區域和全球受眾的破壞烏克蘭的企圖。

對于俄羅斯國內的受眾來說,立法和監管環境的變化有效地將媒體的獨立性和公眾對戰爭的異議定為犯罪,而克里姆林宮及其媒體代理人則接受了可以簡化為字母Z等符號的信息。克里姆林宮還將事實核查這一主題作為武器,利用日益流行的Telegram頻道,如War on Fakes,通過媒體機構和外交社交媒體賬戶擴大虛假信息。

從戰爭一開始,克里姆林宮就強調打擊烏克蘭觀眾的士氣,摧毀他們的戰斗意志。早期的例子包括所謂的深度偽造視頻,讓人以為烏克蘭總統沃洛季米爾-澤倫斯基已經逃離該國,并敦促烏克蘭軍隊放下武器。這些做法擴大到利用偽造文件使烏克蘭官員難堪并損害他們在選民中的聲譽,以及在暗網上建立虛假市場,暗示烏克蘭轉售西方武器以牟利。親克里姆林宮的言論還對烏克蘭人使用了恐懼和恐嚇策略,試圖讓他們相信俄羅斯是不可戰勝的,烏克蘭的鄰居是不可信任的。我們進一步探討了俄羅斯將布查的平民大屠殺描繪成烏克蘭的暴行或捏造,同時還在公眾辯論的幌子下渲染核威脅。

俄羅斯的信息行動還針對烏克蘭的鄰國、合作伙伴和歐洲各地的盟友。DFRLab根據與俄羅斯的距離和關鍵指標受眾進行了三個案例研究,包括波蘭,烏克蘭最近和最重要的北約成員鄰國;法國,一個以軍事和財政援助支持烏克蘭的重要西歐國家;以及格魯吉亞,一個被俄羅斯部分占領的后蘇聯國家,其政府受到俄羅斯的高度影響。

在烏克蘭最接近的西方鄰國波蘭,親俄行動黑進了社交媒體賬戶,傳播偽造的文件,將烏克蘭官員描繪成懷有反波蘭情緒的人;類似的行動還將烏克蘭難民描述成利用波蘭的財政資源和波蘭人民的慷慨的罪犯。在法國,在社交媒體上傳播的謠言流入了主流媒體關于法國運往烏克蘭的先進武器落入俄羅斯安全局手中的討論。在格魯吉亞,一個同情親俄的政府轉述克里姆林宮的信息以避免卷入戰爭,這引起了烏克蘭和同情格魯吉亞公民的憤怒。

親克里姆林宮的媒體還利用其國際影響力來促進俄羅斯的利益,特別是在全球南部。俄羅斯的 "重返非洲 "政策近年來增加了莫斯科與非洲大陸的接觸,包括通過代理部隊在西非建立軍事影響力,改善與反西方政黨的關系,以及放大出處可疑的親克里姆林宮社交媒體運動。而在拉丁美洲,克里姆林宮通過俄羅斯外交官的社交媒體賬戶和YouTube頻道宣傳他們的信息,從而規避了對RT和Sputnik等國家媒體的限制,這些媒體已經取代了國家媒體在該平臺上的西班牙語報道。

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2014年烏克蘭危機

2013年11月,親俄的烏克蘭總統維克多-亞努科維奇政府決定不與歐盟簽署計劃中的結盟協議,首都基輔隨之發生了示威活動。2014年初,“歐洲議會”的示威活動演變成暴力事件,同年2月,一些歐洲外長進行了調解,達成了妥協,涉及一個團結政府和提前選舉。

2014年2月22日權力分享協議破裂后,亞努科維奇總統從烏克蘭消失,烏克蘭議會成立了一個新政府。

當月晚些時候,西方普遍認為身份不明的軍事人員是俄羅斯人員(這一點后來得到證實),他們包圍了克里米亞的機場,克里米亞是烏克蘭境內俄羅斯人占多數的半島,克里米亞自治議會被親俄部隊接管。2014年3月,議會發表了獨立宣言,隨后舉行了關于與俄羅斯合并的全民公決。

自那時起,俄羅斯一直保持著對克里米亞的控制,并支持親俄羅斯的分離主義勢力,他們還在2014年控制了烏克蘭東部的頓涅茨克和盧甘斯克地區(頓巴斯)的部分地區。

在過去的八年里,俄羅斯支持的分離主義分子和烏克蘭政府軍之間的戰斗一直在頓巴斯持續進行,盡管2014/2015年談判達成的明斯克協議要求停火,所有外國武裝團體撤出,以及承認頓涅茨克和盧甘斯克的特殊地位的憲法改革。

目前的沖突

2022年2月24日,俄羅斯在烏克蘭發起軍事行動,部隊從北部的白俄羅斯、東部的俄羅斯和南部的克里米亞進入該國。

普京總統說這是一次 "特別軍事行動",旨在保護頓巴斯的人民,并 "使烏克蘭非軍事化和去納粹化"。他否認俄羅斯計劃占領烏克蘭領土或 "以武力強加給任何人"。

然而,在過去一年里,俄羅斯軍隊一直在對該國進行全面攻擊。2022年10月初,俄羅斯簽署了吞并條約,承認頓涅茨克、盧甘斯克、赫爾松和扎波羅熱為俄羅斯聯邦的一部分,盡管這些地區并不完全在俄羅斯控制之下。

烏克蘭在西方軍事援助下,一直在進行大規模反攻,并收回了部分領土。雙方現在都在為新的春季攻勢做準備。烏克蘭發誓要奪回其所有主權領土,包括2014年被俄羅斯吞并的克里米亞。克里姆林宮表示,被吞并的地區將永遠屬于俄羅斯。因此,除非能說服雙方回到談判桌前,否則曠日持久的沖突似乎是最可能的結果。

本文件的目的

本文提供了2013年11月至今烏克蘭沖突中發生的主要事件的時間線。隨著沖突的繼續,本文將定期更新。

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2022年2月24日,俄羅斯軍隊越過了烏克蘭的邊界。雖然美國在入侵前幾周就警告說會有攻擊,但大多數歐洲領導人和公民都沒有想到俄羅斯會真的開戰。隨之而來的是對侵略的廣泛呼聲,以及對烏克蘭提供的大規模政治、軍事和道德支持。此外,國家之間的政治緊張和對抗迅速出現。

政治領導人和分析家們強調了在烏克蘭發生的事件的重要性。他們認為,俄羅斯的侵略明顯違反了《聯合國憲章》禁止使用武力的規定。他們聲稱,入侵的結果是,歐洲安全架構將被打成碎片。歐洲和民主國家現在將面臨一個明顯的敵人,這個敵人不值得信任,它將試圖破壞現有的自由世界秩序。因此,國家和人民應該對國家安全投入大量的關注和努力。有人認為,軍事力量現在對未來的安全至關重要。

這種宿命感轉化為對戰爭爆發的反應--反應的范圍和強度都是幾十年來沒有見過的,或者說,有些人認為是自第二次世界大戰以來沒有見過的全球影響。值得注意的是,西方國家團結一致,強烈譴責俄羅斯的行動。北約重振旗鼓,甚至歐盟也宣布加強其成員之間的國防和軍事合作。這些事態發展導致觀察家們提出,全球政治是否不僅變得更加對抗,而且還受制于地緣政治集團的形成。還有人問,一個新的世界秩序是否會從戰爭中出現。

各國應對戰爭爆發的措施確實引人注目。美國、歐盟和其他國家對俄羅斯采取了廣泛的制裁。向烏克蘭提供了大量的武器,同時許多國家宣布他們將大幅增加國防開支。俄羅斯已被逐出歐洲委員會,并公開討論將其排除在聯合國之外。

然而,戰爭本身也對全球安全和穩定產生了更直接的影響。國家對歷史敘事、話語和信息的戰略性使用,操縱了公民對事件的理解,制造了不確定性和不安全感。這也在政治領導人和公民中產生了強烈的情緒,包括對核戰爭的恐懼。

在軍事層面,與網絡有關的活動,特別是黑客的活動,導致了復雜性的增加。同樣明顯的是,外層空間的民間行為者,如SpaceX或民用衛星圖像,可能在打仗的國家和其他正式處于和平狀態的國家發揮重要作用。在非軍事層面,戰爭也導致了大量的難民流動和跨國有組織犯罪的機會增加。在外交層面,政治緊張局勢顛覆了關于與戰爭沒有直接關系的問題的對話。

因此,許多政治領導人、政策制定者和分析家都將俄羅斯和烏克蘭之間的戰爭描述為一個分水嶺時刻。還有人稱這場戰爭是全球政治的一個拐點,類似于冷戰的結束或2001年9月對世貿中心和五角大樓的襲擊,導致了全球反恐戰爭。其他人則談論全球政治和安全的新時代的出現。這與德國總理奧拉夫-肖爾茨所說的 "Zeitenwende "是一致的。

然而,俄羅斯和烏克蘭之間的戰爭在多大程度上真正改變了全球政治和安全,并不明顯。這場戰爭是否只是放大了戰爭爆發前就存在的趨勢?它是否只是目前正在進行的變革的結果,而不是原因?它的影響在地理和時間上都是系統性的和深遠的,還是被夸大了,很快就會被當作歐洲安全的一個區域性問題?這場戰爭對國際和平與安全的各個領域有什么具體影響?

對這類問題的回答并不容易,值得仔細研究。事實上,在戰爭爆發之前,世界已經見證了國家之間缺乏信任、兩極分化加劇和軍備控制制度解體等趨勢。因此,需要一個廣泛的分析視角,既關注必要的背景,又仔細關注細節。現在,在戰爭爆發的幾個月后,正是開始這種分析的時候。

這就是以下11章要做的事情。第一章開始分析,挑戰決策者對理論概念和思維的使用。接下來的幾章將逐一分析戰爭的影響,包括地緣政治和外層空間、國際安全法、戰爭的未來、有組織犯罪、軍備控制、制裁、網絡安全等主題

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自本世紀初以來,無人駕駛飛行器(UAVs/無人機)已成為軍事行動中不可缺少的資產。冷戰結束后,美國憑借其MQ-1 "捕食者 "和 "死神 "無人機1,成為無人機制造和使用方面的主導國家(其次是以色列)。在阿富汗和伊拉克的戰爭中使用這些無人機,這種新技術使美國能夠保持其超級大國的地位,不受挑戰。然而,近年來,土耳其已成為一個正在崛起的無人機大國。土耳其已經能夠成功地將本土無人機--特別是TB2--在其針對庫爾德工人黨/青年黨和敘利亞政權的軍事行動中多次使用。然而,土耳其無人機的成功只是在它改變了幾個沖突的動態之后才被廣泛關注,即利比亞、阿塞拜疆。

本政策簡報將概述土耳其無人機產業崛起和發展的主要原因。此外,本研究將強調幾個使用土耳其無人機的沖突案例研究,以解釋其在戰爭中成功應用的原因。

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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。

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烏克蘭戰爭是第一次廣泛部署軍用和商用無人機的大規模戰爭。雖然無人機在烏克蘭東部頓巴斯的沖突中得到了廣泛而有效的使用,但如果戰爭繼續下去,預計它們將對俄羅斯和烏克蘭軍隊發揮關鍵作用。這意味著,這場戰爭將繼續為無人機技術的發展及其對21世紀戰爭的未來影響提供思路。

近年來,無人駕駛飛行器(UAV)(無人機)技術迅速擴散,成為世界各地武裝沖突中的一個重要組成部分。無人機用于戰爭已有二十多年,美國在阿富汗部署了無人機來打擊塔利班領導人。現在,政府、反政府叛亂組織、恐怖組織、犯罪團伙,甚至個人都在常規和非常規戰場上使用無人機。

無人機似乎是現代戰爭中的一個重要軍事硬件。由于它們的先進性和廣泛使用,它們已經成為世界上任何地方參與軍事沖突的國家的一個關注源。武器生產國對制造無人機的興趣與日俱增。他們打算將它們用于各種任務,包括預警、偵察、刺探、摧毀陸地和空中目標,以及收集情報。它們甚至被業余愛好者和媒體人員用來從高空監視戰區,發布圖片和視頻片段來預測軍事勝利,以增強國家決心,正如人們在烏克蘭戰場上看到的那樣。無人機在過去五年的五場重大戰爭中發揮了關鍵和決定性的作用(敘利亞、利比亞、納戈爾諾-卡拉巴赫、也門和烏克蘭)。它們的成功得益于其避免被常規防空系統探測和摧毀的能力。這是因為防御系統大多被設計用來探測和攔截具有較大雷達截面(RSC)的飛機和彈道導彈。

無人機在俄羅斯和烏克蘭的沖突中發揮的作用比任何其他軍事沖突都要大。這意味著,擁有最強大的無人機的國家很可能會有優勢。在這場曠日持久的沖突中,雙方都使用了無人機,最引人注目的是烏克蘭,它使用了土耳其制造的Bayraktar TB-2無人機、美國和中國制造的無人機,甚至還有本地制造的無人機,以及業余和商業無人機。這些無人機有多種用途,包括指導炮擊、偵察和監視任務,以及瞄準和轟炸地點,甚至直接為信息行動提供視頻記錄。無人機的戰略和戰術影響迫使軍事專家研究和預測其使用情況,以便為以下問題提供令人信服和合乎邏輯的答案:無人機在烏克蘭戰爭中發揮了什么作用?它們的特殊能力是什么?它們能否影響雙方的軍事平衡?無人機將對未來戰爭產生什么影響?

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烏克蘭、北約成員國和其他盟友及伙伴之間的防務和安全聯系在1991年烏克蘭獨立后不久就開始了。它們在2014年俄羅斯吞并克里米亞時得到加強,但主要采取培訓和雙邊提供非致命軍事裝備的形式。

自2022年2月24日俄羅斯開始對烏克蘭采取軍事行動以來,雙邊軍事援助得到加強,許多盟國首次向烏克蘭提供了致命武器。對德國等一些國家和瑞典等歷史上的中立國家來說,這代表了他們對以前排除提供進攻性武器的國防政策的重大顛覆。

美國是向烏克蘭提供軍事援助最多的國家,自拜登政府開始以來已承諾提供200億美元。其中193億美元的援助是自2022年2月以來提供的。

作為第二大捐助國,英國迄今已承諾向烏克蘭提供23億英鎊的軍事援助,并承諾在2023年提供相應的援助。英國還在主辦一項培訓計劃(Operation Interflex),該計劃得到了幾個盟國的支持,目的是在120天內培訓10,000名新的和現有的烏克蘭人員。

北約作為一個聯盟,一直明確表示對烏克蘭的政治支持,并完全支持個別盟國提供雙邊軍事援助。北約正在幫助協調烏克蘭政府的援助請求,并支持提供人道主義和非致命援助。然而,烏克蘭不是北約成員,因此不是北約在《北大西洋公約》第五條下的相互防御條款的締約方。因此,北約部隊將不會在烏克蘭當地部署。盟國還排除了在烏克蘭上空實施禁飛區的可能性,因為這將使俄羅斯與北約部隊發生直接沖突。在2022年6月底在馬德里舉行的國家元首和政府首腦會議上,北約盟國同意為烏克蘭提供新的一攬子援助,將提供長期、持續的支持。

歐盟也正在通過其歐洲和平基金(EPF)提供非致命和致命武器。這是該集團歷史上第一次批準向第三國提供致命武器。到目前為止,歐盟已經承諾了31億歐元。2022年10月,歐盟還批準了一項新的烏克蘭武裝部隊培訓任務。

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俄羅斯國防部在2022年3月18日報告說,俄羅斯軍隊使用了Kinzhal高超音速導彈[1],并摧毀了位于烏克蘭西部Delyatina村的一個導彈和航空彈藥地下倉庫。美國官員也證實使用了高超音速導彈[2]。根據美國官員的說法,這次發射旨在測試武器,并向西方發出有關俄羅斯軍事能力的信息。

本文討論了現有的俄羅斯高超音速導彈,并回顧了在烏克蘭軍事行動中使用的可能使用新興破壞性技術的其他俄羅斯軍事能力。

1. 俄羅斯高超音速導彈

首先,應該提到的是,高超音速武器被認為是用于戰爭的顛覆性技術之一,同時還有人工智能、自主系統、大數據、量子技術、生物技術和新型材料等技術[3]。

高超音速導彈的飛行速度至少為5馬赫或5倍音速。高超音速武器有兩類:第一類是火箭載體攜帶高超音速滑翔機,在飛行過程中與載體分離;第二類是火箭本身是高超音速的,在整個飛行過程中由高速發動機驅動。與彈道導彈不同,高超音速武器不遵循拋物線彈道軌跡,以高超音速飛行。它們在飛往目標的途中可以自由機動,這使得它們在飛行中更難被探測和摧毀[4]。

俄羅斯目前有兩種類型的高超音速導彈在使用,并正在開發第三種類型的高超音速武器,以攜帶核彈頭:阿凡格、金沙爾和3M22鋯石。阿凡格 "是一種從彈道導彈發射的高超音速滑翔機,如SS-19 "斯蒂爾托"、SS-9 "斯卡普 "和SS-X-29 "薩爾馬特"。根據俄羅斯新聞來源,Avangard在2019年12月開始執行戰斗任務。2017年12月,空中發射的高超音速火箭Kinzhal補充了俄羅斯軍隊的武器庫。Kinzhal可以從圖-22轟炸機或米格-31戰斗機上發射。同時,Zircon是一種高超音速巡航導彈,目前正在進行測試,應該在2023年投入使用[5]。

Kinzhal導彈還可以用來摧毀低地球軌道上的衛星。據估計,Kinzhal導彈的飛行距離可達2000公里,飛行高度可達1500公里。在2017年進行了密集測試并接受金沙爾導彈進入俄羅斯軍隊的武庫后,它被使用了兩次:2019年在北極地區和2021年在敘利亞。在這兩種情況下,導彈都是從米格-31戰斗機上發射的。Kinzhal導彈的總產量不詳。

(2018 年 5 月 9 日,在 2018 年莫斯科勝利日閱兵期間,一架帶有 Kinzhal 高超音速導彈有效載荷的 MiG-31 飛越莫斯科)

應該注意的是,不是每架俄羅斯MIG-31戰斗機都能攜帶Kinzhal導彈。為此已經開發了MIG-31K的專門版本[7]。俄羅斯空軍估計有多達10架現代化的戰斗機專門用于這一任務[8]。圖-22M3轟炸機可以攜帶四枚金沙爾導彈。然而,據說還沒有從這個平臺上進行過測試[9]。

俄羅斯軍隊有一個龐大的非人防空對地導彈庫,因此在烏克蘭戰爭中使用金沙爾導彈的象征意義大于實際意義。俄羅斯很可能同時使用 "阿凡格 "高超音速導彈和艦載高超音速巡航導彈Cirkon,以提高其高超音速武器的有效性的說法。

2. 在烏克蘭戰爭中使用具有顛覆性技術的其他軍事能力

俄羅斯在人工智能和自主武器系統方面取得了重大進展,一些俄羅斯研究所和軍工企業專門從事這方面的研究[10]。然而,對俄羅斯軍隊在烏克蘭使用的軍事裝備的詳細分析顯示,公開提出的創建和測試的概念中只有一小部分在實踐中使用。即使是之前在敘利亞廣泛使用的系統,在烏克蘭也沒有被密集使用。 這些顛覆性的技術并不多,也沒有達到必要的成熟度。

2.1. 使用無人駕駛飛行器(UAVs)

俄羅斯目前在烏克蘭使用了少量的無人機,這是由于幾個因素。首先,俄羅斯計劃的軍事行動將持續三天,而且沒有預期的高度抵抗,因此,由于行動的節奏非常快,無人機的部署計劃是最小的。其次,烏克蘭防空和電子戰(EW)對無人機的成功演示影響了俄軍指揮官的選擇。另外,俄羅斯攻擊的目標位于整個烏克蘭境內,所以現有的無人機的技術特點不允許它們支持如此深度和頻率的行動。在不久的將來,俄羅斯對無人機的使用可能會加強,因為戰爭正在慢慢變得靜態。這些系統在打擊陣地戰方面的重要性已經被反復證明。

俄羅斯制造的神風無人機KUB-BLA在烏克蘭基輔附近的敵對行動中被使用[11]。KUB-BLA的操作是基于人工智能算法的,所以它可以自主地識別目標并摧毀它。KUB-BLA還在敘利亞進行了測試,它在那里進行了許多成功的行動。KUB-BLA是一種難以探測的無人機,可以飛行40公里,飛行速度高達130公里/小時,可以攜帶重量達1公斤的炸藥[12]。無人機可用于摧毀非武裝或輕度裝甲目標,并產生突襲效果。

有多份報告和證據表明,在烏克蘭的俄羅斯軍隊密集使用無人機Orlan-10和Inokhodets(Orian),它們也有破壞性的技術。

Orlan-10于2010年開始在俄羅斯軍隊中服役。該無人機是模塊化的,配備了多個攝像頭和其他傳感器。2020年,Orlan-10被升級為激光指定器。奧蘭-10經常與俄羅斯遠程火炮一起使用,也適合執行ISR任務;它是一種小型無人機,翼展為1.8米,它可以在70-150公里/小時的速度下飛行18小時。到目前為止,共有14架奧蘭-10在沖突中被摧毀[13] 。此外,這些模塊可以由一個日光攝像機、一個熱成像攝像機、一個視頻攝像機和一個無線電發射器組成,裝在機身下的陀螺穩定的攝像機吊艙中。這些相機提供實時情報、3D地圖、監視和對地面目標的空中偵察。有效載荷收集的圖像、視頻和其他傳感器數據通過使用3G/4G蜂窩網絡的數據鏈接實時傳輸到地面控制站。可選擇的是,Orlan-10配備了EW能力,可以區分友方和敵方的信息傳輸方式。它可以安裝干擾發射器并設置蜂窩干擾區[14]。

(2022 年 3 月 30 日,一名俄羅斯士兵準備在俄羅斯入侵烏克蘭期間發射 Orlan-10)

同時,"伊諾霍杰茨 "是一種中等高度和長距離(MALE)的戰術無人機。到目前為止,俄羅斯軍隊在烏克蘭只損失了一架。Inokhodets的最大有效載荷重量為200公斤,它可以在7.5公里的高度飛行,最多可飛行24小時,速度可達200公里/小時。它還有一個電子光學、激光目標探測儀和紅外攝像機。該無人機被用于ISR和戰斗任務。Inokhodets可以安裝9M133 Kornet(AT-14 Spriggan),第二代便攜式反坦克導彈,用于摧毀裝甲車輛和坦克。該無人機能夠在最大96公里的范圍內探測目標,并能在距離目標4公里的范圍內發射導彈[16]。

(2020 年 8 月 29 日展出的俄羅斯獵戶座無人機(也稱為 Inokhodets))

隨著戰爭進入第二階段,意味著俄羅斯軍隊開始只關注頓涅茨克和盧甘斯克地區,無人機的使用將加強。最有可能的是,我們將看到Altius、Forpost和Volk-18無人機,它們利用人工智能執行ISR任務,探測和識別目標并進行自主操作。

到目前為止,沒有跡象表明俄羅斯海軍正在使用其無人海軍艦艇Kadet-M、洲際核動力自主魚雷Poseidon或無人水下航行器Galtel。同樣,陸軍也沒有跡象表明現有的無人駕駛地面車輛Udar[18]正在戰爭中使用。Udar是在BMP-3步兵戰車和Marker的基礎上開發的,Marker最近剛剛升級,具有與一組地面機器人自主通信的能力[19]。

很可能,無人駕駛的地面和水下系統根本沒有被使用,因為它們還沒有被完全開發,而且互動能力有限。此外,事實證明,在目前的戰爭節奏下,傳統的系統是有效的。

2.2. 具有人工智能和自主能力的其他平臺

俄羅斯聯邦旨在為海軍提供大型巡邏艦,能夠在公海和封閉海域進行巡邏、監測和保護。到目前為止,在22160項目下建造了六艘船,該項目于2014年啟動,旨在通過自動化和人工智能減少船員。瓦西里-別科夫號是黑海現有的三艘艦艇之一,在俄羅斯入侵烏克蘭的第一天,參與了2022年2月24日對蛇島的攻擊[20]。

T-14 Armata坦克是另一個能夠自主作戰的平臺,可作為無人駕駛坦克技術的試驗臺。該坦克具有完全數字化的設備,一個無人駕駛的炮塔,以及一個供乘員使用的隔離式裝甲艙。到目前為止,沒有證據表明T-14 Armata在烏克蘭被使用。此外,已經有明確的跡象表明,制裁將阻礙T-14 Armata的生產[21]。

有人試圖用人工智能增強蘇-35S和米格-35飛機的機載信息管理和目標識別。只有蘇-35S參與了戰爭。到目前為止,一架蘇-35S在烏克蘭東部的Izium附近被烏克蘭防空部隊擊中。蘇-35S飛機的特點是推力矢量、雷達吸波涂料、Irbis-E無源電子掃描陣列雷達、IRST(紅外搜索和跟蹤)、Khibiny雷達干擾系統、超遠程R-37M空對空導彈,以及Kh-31反輻射導彈[22]。

此外,俄軍正在將人工智能用于瞄準自動化火炮系統。由Rostex公司生產的MSTA-SM有一個新的數字火控系統,可以將射速提高到8-9rpm。它有一個改進的陸地導航計算機,最大限度地減少了輸入射擊坐標的時間,因此可以在30秒內從待機狀態下開炮。MSTA-SM已經在戰爭中被大量使用[23]。

人工智能也被用于殺傷人員地雷POM-3 Medallion,它有利于自主識別和啟動目標。POM-3使用地震接近引信來探測人類的腳步聲,根據地雷附近的振動,并將該數據與彈藥的機載目錄中的地震特征進行比較。如果振動與地雷記憶中的正確地震特征足夠相似,并有足夠的和不斷增加的振幅(表明向地雷移動),則觸發彈藥。俄羅斯軍隊在烏克蘭戰爭中使用殺傷人員地雷POM-3的情況已在多個地點得到證實[24]。

(2020 年 8 月 23 日在陸軍展覽會上展出的俄羅斯 POM-3地雷)

2.3. 指揮與控制要素

與美國的全域聯合指揮與控制(JADC2)概念類似,俄羅斯有自己的國防管理中心(NDMC)系統。NDMC的目標是在空中、陸地、海上、太空和網絡部隊之間實時無縫移動數據。國防管理中心被設計為接收來自最低軍事單位的信息,并在分析和評估之后,將數據直接反饋給戰略層面的單位。烏克蘭戰爭第一階段的結果表明,來自最低軍事單位的數據沒有在NDMC內處理,其產出也沒有被帶到戰略層面[26]。

此外,沒有跡象表明,以下利用人工智能的系統在戰爭中被使用。福爾摩沙系統公司開發的Aquahranitel,能夠對海洋領域進行監督;俄羅斯軍隊的ACS,由國防部開發,用作管理戰場信息的系統;RadarMMS公司開發的飛機管理系統Kasatka,用于提高飛機、直升機和無人機的自主性[27]。

在EW方面,除了傳統的和更新的系統,俄羅斯軍隊正在使用由Ruselektronics公司建造的Bylina EW系統,該系統應用AI來進行ISR、信息操作和自主EW操作。Bylina還能夠降低和干擾通信衛星的傳輸[28]。

2.4. 防空系統

Pantsir-S防空系統,是部署在烏克蘭的少數系統之一。Pantsir-S用于擊落攻擊型無人機、GRAD和Tochka-U導彈,并通過人工智能實現防空作戰的更大自主權[29]。

在烏克蘭的戰場上只觀察到少數擁有新興破壞性技術的武器平臺。最流行的類型仍然是無人機,然而,帶有人工智能的增強型傳統系統也仍然被廣泛使用。當然,人工智能帶來的適度改進并不是為了增加武器或系統本身的殺傷力,而是為了提供增強功能,以便縮小決策周期,更快地尋找和指示目標,或提供更多的自動化解決方案來處理數據。

對北約的影響

在與烏克蘭的戰爭中,俄羅斯軍隊使用的由新興顛覆性技術增強的系統相對較少。相反,俄軍在使用傳統系統的同時,還使用了一些新穎的元素,如高超音速導彈、無人機、雷達或火炮自動化系統,能夠對目標和目標的消除進行精確的監視。其原因主要是這些系統的可用性和成熟度。從長期角度來看,制裁很可能會影響到俄羅斯軍隊使用的新興破壞性技術增強的武器的發展速度。

盡管俄羅斯擁有多種電子戰能力,但由于烏克蘭軍隊有能力指揮和控制部隊,所以它的表現并不理想。分散C2要素、使用普通移動電話和利用固定電話是成功實施反擊的幾個例子。很明顯,俄羅斯人沒有對電磁波譜進行適當的管理,因為他們的一些干擾正在干擾友好的通信。

高超音速武器是目前最大的挑戰,因為它們可以容納核裝藥,并能在有限的時間內通過不可預測的軌跡到達目標。因此,監視、跟蹤和反導彈系統應得到加強或重新發明,以減少新型武器帶來的風險。諸如定向能武器、粒子束和其他非動能武器等技術為有效防御提供了最大的潛力。網絡和電子攻擊可以大大降低武器的有效性。在探測方面,將需要一個由天基衛星和分散的傳感器組成的網絡,這也將與JADC2相連。

看來,俄羅斯利用中央防御管理中心的意圖已經失敗,因此,熱衷于多領域行動的美國和北約國家在實施其JADC2概念時,必須考慮一些經驗教訓。重點應該放在首先連接所有必要的傳感器和師級甚至更低級別的效應器上。此外,該系統在和平時期的操作功能將不同于戰時所需的功能。

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(2021年11月10日,在荷蘭弗里皮爾舉行的北約反無人機系統技術互操作性演習中,無人機在無人機群演示前處于起飛位置。)

美國防部(DOD)和美國政府在敵方使用小型無人駕駛飛機系統(sUAS)方面面臨著重大國家安全挑戰。創建集群能力的現有技術導致了多層次和無法管理的威脅。本文討論了如何準備和應對這一迫在眉睫的挑戰,俗稱“無人機蜂群”。傳統思維和實踐的基本挑戰推動了對無人機蜂群的關注。一些未解決的問題包括無人機蜂群對美國的潛在利益與威脅。迄今為止,沒有任何方法能充分解決美國對無人機蜂群的戰略風險。盡管美國防部戰略包括一些應對敵方無人機威脅的方法,但它并沒有完全面對挑戰,而要解決未來武裝無人機蜂群帶來的戰略問題,就必須面對這些挑戰。為了減輕這種新出現的風險,美國需要一個協調的方法來解決技術、法律和條令問題。

1 戰略環節

美國目前的戰略文件為確保和推進國家利益提供了總體要求。然而,新出現的威脅和潛在的無人機蜂群技術威脅著美國的安全態勢。例如,2017年美國國家安全戰略指出,“我們將保持一個能夠威懾并在必要時擊敗任何對手的前沿軍事存在”。隨著美國軍隊在全球范圍內的廣泛投入,對手可以利用無人機蜂群來挑戰美國在許多領域的利益;如果是這樣,美國軍隊就不能可靠地投射力量來威懾和擊敗這些同樣的對手。

此外,《美國國防戰略》認為戰爭的特點在不斷變化,行為者可以更迅速、更容易地獲得技術,包括人工智能(AI)、自主性和機器人技術。時任美國防部長詹姆斯-馬蒂斯在2018年說明了這種擔憂,他承認國土不再是一個避難所,必須預測針對“關鍵的國防、政府和經濟基礎設施”的攻擊。無人機蜂群構成了重大的國家安全戰略風險,應對這一新興威脅給美國帶來了三個關鍵領域的挑戰和機遇:技術、法律和理論。

2 奠定基礎:新興趨勢

關于作戰無人機系統使用的研究文獻揭示了以創新方式改變戰爭特征的潛力。技術革命使行為者能夠利用無人機來實現國家目標。最近發生在南高加索地區的納戈爾諾-卡拉巴赫爭議地區的戰爭說明了這一現實。阿塞拜疆對無人機系統的使用極大地幫助了它的勝利,支持了它對亞美尼亞的空中和地面作戰,而亞美尼亞擁有更多的常規空中和地面部隊,包括戰斗機和坦克。此外,這場戰爭說明了使用無人機系統來摧毀防空系統、地面部隊和裝甲車輛的優勢,包括空中能力成本相對低廉。這些系統可以憑借其相對較小的尺寸和較慢的速度避開敵人的防空系統,而且它們在常規沖突中為不太富裕的國家提供了潛在的軍事優勢。這種力量的再平衡表明,國家可能會在未來的沖突中更多地使用無人機系統來脅迫他們的敵人,促成外交上的讓步,并實現國家安全目標。遙控飛機是改變戰爭性質的工具,而小型無人機的創新使用說明了下一步的改進,其成本低,回報潛力大。

除了目前無人機系統的應用,這些航空器的未來發展趨向于更加復雜,在人工智能、自主性和機器學習方面將取得更多進展。這些術語可能會使一些人想到虛構的作品,如《天使降臨》(2019),這部電影中,小型螺旋槳驅動的無人機從地面的管道發射,攻擊美國總統和他的特勤人員。然而,在現實中主要軍事大國目前都在追求這種能力。

中國電子信息技術研究院在2020年9月測試了從地面和空中發射器發射和使用多個sUAS的蜂群編隊。此外,美國海軍研究辦公室和國防高級研究計劃局近年來進行了廣泛的測試,使用大量的無人機相互協調進行偵察,編隊飛行,或可用于向目標投放彈藥。2020年9月的一次演習顯示,俄羅斯也在繼續追求用三種型號的無人機系統進行集成編隊,打擊地面目標。雖然這本身不是無人機蜂群,但一位俄羅斯專家指出:“在這一點上,俄羅斯有很多關于UAV蜂群使用的研究,并對這種概念進行了測試和評估。”

民用無人機蜂群的發展表明,這是一項雙重用途的技術。在過去的幾年里,對無人機能力的需求不斷增加,因為各公司為編排好的展示活動編排了數以百計,有時甚至數以千計的無人機系統。例如,英特爾在2018年創造了一次展示中無人機數量最多的世界紀錄,有2066架。英特爾特定型號的無人機在眾多活動中飛行,包括2018年冬季奧運會和2017年超級碗的半場表演。最近,無人機表演為當選總統喬-拜登的特拉華州勝利慶典展示了蜂群能力。可以想象,一個邪惡的行為者可能會控制大量無人機,對涉及國家元首或大量人群的活動進行破壞。伊朗在2019年9月對沙特阿拉伯最大的原油穩定廠之一進行了無人機攻擊,顯示出不同尋常的復雜性,并且還在試驗同時對50個目標使用大量無人機。無人機蜂群的軍事和民用趨勢預示著美國的力量可能會在未來受到挑戰。盡管各行為體尚未使用真正的小型無人機蜂群來對付對手,但該技術的攻擊應用并不遙遠。

3 戰略風險及影響

各國應在仔細考慮其風險和影響后,規劃使用無人機群。一些文獻承認無人機蜂群在某些戰略軍事背景下的概念性應用。例如,一位戰略專家認為,完全自主武裝型無人機蜂群(AFADS)是蜂群應用的一個子集,可以被視為大規模殺傷性武器(WMD)。美國陸軍應用兵棋推演方法證明了無人機蜂群武器如何在平行攻擊中提供作戰優勢。美國防部關于使用自主系統的發起人之一指出:部署完全自主的武器將是一個巨大的風險,但這可能是一個軍隊值得承擔的風險。這樣做將會進入未知的領域。敵對行動者正積極試圖破壞戰時的安全行動。而且在行動時,沒有人可以干預或糾正問題。

大國可能愿意承擔這種風險;正在開發能夠獨立于人類操作者做出決策的自主武器。前美國防部長馬克-埃斯佩爾指出了美國和其他大國在自主武器發展方面的這種區別。一些評論家斷言,自動防御系統提供了軍事優勢,包括自由打擊覆蓋戰略資產的傳統防空系統或對核和支撐能力進行監視。

各國必須考慮自主武器計劃的戰略影響。一個行為者向對手使用無人機蜂群可能導致意外升級,而一個意外的人工智能決策可能無意中導致敵人反擊或外交危機。國際上的討論還沒有涉及到使用完全自主武器在“危機穩定、升級控制和戰爭終止”方面的戰略考慮。許多專家同意,自主武器系統可能在危機或武裝沖突期間提供作戰優勢,特別是在灰色地帶或混合戰爭中,但戰略風險要求決策者現在就考慮這些危險,以避免以后出現災難性的結果。完全自主的武器系統增加了誤判和/或誤解的風險,這可能導致國家和非國家競爭者之間不受控制的風險升級。這包括使用大規模毀滅性武器的威脅增加。盡管采用自主無人機蜂群存在固有的風險和后果,但這些能力為行為者提供了實現國家目標的軍事和戰略選擇。有人類參與的半自主無人機蜂群武器也會給對手帶來風險,盡管程度較低。

4 重要術語

關鍵術語和分析的范圍將澄清誤解。歐文-拉肖在《原子科學家公報》中寫道,將蜂群無人機定義為“分布式協作系統......成群的小型無人駕駛飛行器,可以作為一個群體移動和行動,只需有限的人類干預”。蜂群的另一個定義規定了軍事應用,“大量分散的個體或小團體協調在一起,作為一個連貫的整體進行戰斗”。根據美國防部指令3000.09,自主武器系統,“一旦啟動,就可以選擇和攻擊目標,而無需人類操作員進一步干預”。美國國家科學、工程和醫學研究院規定,無人機蜂群是指40個或更多的無人機系統,該群體作為一個單位,有各自的行為,所有成員都不知道任務,成員之間相互通信,每個無人機系統“會相對于其他無人機系統進行定位”。這些創新包括人工智能、自主性和機器學習的應用,以及美國防部指定為1、2和3組的sUAS進步。sUAS作為一個整體執行任務,包括情報、監視和偵察以及進攻性攻擊。在本文的其余部分,這種威脅將被稱為無人機蜂群。

5 技術可行性

對抗(或稱反制)無人機蜂群提出了三個領域,這對五角大樓和負責保衛美國國土的國家機構來說既是挑戰也是機遇。第一個領域,即技術,美國防部的工作集中在硬件解決方案上。在2021財年,美國防部最初計劃“在反無人機系統(C-UAS)的研究和開發上至少花費4.04億美元,在C-UAS的采購上至少花費8300萬美元。”所有軍種都追求各種尖端技術解決方案來探測、跟蹤、識別和擊敗目標。用于探測的硬件解決方案包括雷達以及電子光學、紅外和聲學傳感器;所有這些都因小型無人機的表面特征和相對速度而限制了其有效性。另一種技術涉及操作員可能需要控制無人機無線電指令信號的探測。擊敗機制包括干擾、欺騙、槍支、網、定向能和標準防空系統等方法。然而,目前的能力給操作者帶來的結果是好壞參半的。目前的措施主要是針對數量較少的無人機,而這些無人機并沒有表現出蜂群行為能力。其他方法,包括美國空軍和國防部在作戰環境中測試的高功率微波(HPM),可能提供更有效的能力來對付無人機蜂群,但專利方面的挑戰可能會限制其有效性。誠然,美國防部可能正在追求更先進的HPM武器,其基礎設施足跡更小,如Leonidas系統,但目前的研究僅限于非保密來源。

美國防部的反無人機系統(C-sUAS)戰略承認了無人機蜂群帶來的戰爭特征變化,但并沒有提到具體的解決技術。考慮到對抗無人機蜂群的近期要求,當前技術的重大局限性給行業帶來了挑戰。此外,美國防部可能沒有關注無人機蜂群的新威脅。相反,開發和采購工作表明,重點是傳感器和武器,以擊敗目前的無人機系統。美國防部2021財年的C-UAS預算主要針對當前設備進行開發,沒有考慮滿足未來需求的技術創新。在COVID-19大流行期間和之后美國防部預算下降的環境下,這種方法可能被證明是低效的,并造成重大風險。各國開發無人機蜂群技術的速度表明,其成熟速度比應對此類威脅的設備成熟速度更快。

觀察家們注意到需要快速創新以減輕不斷上升的威脅,但目前的國防工業基礎面臨著變革的障礙,包括軍事文化和新的商業技術測試。快速創新的一個更常見的問題源于對商業產品的收購,其中知識產權成為系統部署使用的很大障礙。當公司的設備或軟件不一定能互操作時,這個問題就會變得很嚴重,使C-sUAS操作者無法獲得擊敗目標所需的融合、及時和有用信息。軍事文化不一定會獎勵創新的思想家,并且很可能成為快速變革的障礙。雖然美國防部目前的C-sUAS戰略確定了無人機蜂群的威脅,但它沒有充分解決國防部必須如何克服高成本和創新遲緩的技術風險。

(2022年8月14日,在密歇根州格雷靈營地,分配給美陸軍第37步兵旅戰斗隊總部的上士Noah Straman 在北方打擊行動期間發射了DroneDefender)

6 合法的可接受性

C-sUAS戰略的第二個風險來源是在法律限制,特別是在國土上。現行法律為國土上的美國公民提供保護,同時也抑制了美國防部在軍事設施上保護無人機威脅的能力。鑒于無人機的威脅能力和檢測限制的多重影響,無人機蜂群加劇了這種限制所帶來的風險。C-sUAS戰略宣稱,美國防部的主要利益相關者必須與合作伙伴合作才能取得成功。這一當務之急應推動立法解決方案,以擴大這種反無人機設備運行的國內環境權限。

C-sUAS戰略強調了在國土上操作反無人機能力的重大法律挑戰,并斷言:“許多現有的法律和聯邦法規在設計時并沒有將無人機系統作為威脅來處理,而技術變化的持續速度使得法律當局很難跟上步伐。”目前的法律不允許及時發現潛在的無人機威脅,這些威脅可能來自軍事設施之外。《美國法典》(USC)第10條第130i款授權國防部長和武裝部隊指定人員采取所有動能或非動能行動,以“禁用、損壞或摧毀”對“所涉設施或資產”構成威脅的無人駕駛飛機系統。這一法律限制使操作者無法在潛在的無人機威脅到達目標之前將其擊敗。

盡管《美國法典》第10章第130i條授權國防部“在未經事先同意的情況下......通過攔截或以其他方式獲取電訊或電子通訊,探測、識別、監測和跟蹤無人駕駛飛機”,但它并沒有明確說明這一權力是否延伸到基地的邊界之外;如果可在邊界之外,就會給國防部提供戰術優勢。新的授權也不清楚美國防部是否可以在不違反情報監督指令的情況下,在其管轄范圍之外收集所需的無人機信息。此外,針對潛在的無人機蜂群威脅收集此類信息可能會擴大責任。探測目標還需要區分敵方和友方的無人機,鑒于目前的權限,處理與合法民用飛機有關的具體信息可能會有問題。

根據C-sUAS戰略,美國防部必須采取多邊行動,并與執法機構分享威脅信息,如10 USC 130i所允許的。這可能的一種方式是在國家安全特殊事件(NSSEs)期間,聯邦調查局(FBI)可以有臨時的權力來反擊無人機,而無需首先獲得授權。2018年《預防新威脅法》授權國土安全部(DHS)和司法部(DOJ)“通過基于風險的評估,減輕無人駕駛飛機......對設施或資產的安全或安保構成的威脅”。在最近的案例中,聯邦調查局與聯邦航空管理局(FAA)合作,在2020財政年度期間,包括2020年超級碗、2019年世界大賽、2020年玫瑰碗比賽、華盛頓特區的“A Capitol Fourth”和紐約市的新年慶祝活動中,成功對抗了超過200架無人機。聯邦調查局還與國土安全部以及佐治亞州的州和地方執法部門合作,在2019年超級碗比賽期間對抗54起無人機入侵事件;在體育場周圍的臨時飛行限制期間,至少有6架無人機被沒收了。

2018年《預防新威脅法》的描述內容與《美國法典》第10篇第130i條的授權非常相似,但仍不清楚國土安全部、司法部和國防部如何進行實際合作。首先,NSSEs是臨時性的,如果沒有永久性的授權,通過機構間的協調對威脅進行早期預警的優勢幾乎可以忽略不計。對手很可能不會在NSSE期間對國防部資產發動無人機蜂群攻擊。其次,如果國防部發現了其管轄范圍之外的威脅并警告國土安全部或司法部,聯邦、州或地方執法部門不太可能有時間和能力來攔截無人機蜂群威脅。

地方執法部門和私人實體有更少的權力來對抗無人機。根據國土安全部、司法部、交通部和聯邦通信委員會最近的咨詢,采用反無人機技術的非聯邦公共機構和私人可能違反聯邦法律。法律將無人機定義為飛機,任何破壞或摧毀無人機的工具都可能引發涉及《飛機破壞法》和《飛機海盜法》的責任。那些使用無線電頻率探測的人可能會涉及《竊聽/陷阱法》和《竊聽法》的訴訟負責,這取決于該能力是否記錄或攔截無人機和控制器之間的電子通訊。

最后,附帶影響可能導致當地執法部門或私人實體重新考慮采用這些能力。杰森-奈特對城市地區警察機構的考慮進行了分析,并提到了反無人機技術干擾合法地面和空中活動的例子。目前的授權并沒有為國防部對抗無人機群所需的預警能力提供全面的法律基礎。盡管在某些情況下,與東道國或在應急地點的多邊協調可能為防御者提供優勢,但鑒于美國防部的法律限制,在可能試圖使用無人機蜂群來對付關鍵基礎設施時,國土為對手提供了優勢。

(2022年3月30日,第3海軍陸戰隊第9工兵支援營沿海工兵偵察隊的戰斗工程師海軍陸戰隊下士Chance Bellas在菲律賓克拉韋里亞的Balikatan 22期間組裝了小型無人機系統VAPOR 55)

7 條令(理論)適用性

C-sUAS戰略的最后一個障礙是關于有效使用反無人機設備的一個重要但被忽視的方面。該戰略宣稱,隨著技術的成熟,需要制定條令,但僅僅承認企業的需求并沒有解決規劃誰可能操作這些設備的重大挑戰。現在確定條令上的需求將減輕未來的能力差距。美國陸軍必須在保衛空軍基地免受未來無人機蜂群威脅方面發揮更大作用。

采用反無人機能力的一個獨特方面是,它包括在所有領域的行動。具體來說,在空中瞄準和減輕對手的巨大挑戰,需要對三個主要任務領域的分工進行清晰的評估:防空、部隊保護和空域控制。從這些任務領域中提取部署原則對于規劃反無人機能力的戰略用途是有價值的。聯合條令是基于目前的部隊結構和幫助解決復雜問題的責任。規劃對抗無人機蜂群的方法需要對聯合條令中的角色和責任進行更深入的評估。

條令必須考慮到培訓未來在所有領域發揮作用的設備操作人員。在空中領域的操作需要對防空、部隊保護和空域控制有充分了解和精通的人員。設計一個與技術和設備同步發展的部隊結構并為其提供資源,將更有效地阻止和對付先進的威脅。這一發展推動了反無人機蜂群條令開發的權威指導,其也是C-sUAS聯合辦公室(JCO)作為國防部執行機構責任的一部分。此外,聯合辦公室將“協調C-UAS的聯合作戰概念和聯合條令的發展”。然而,這種責任描述沒有考慮到目前國防部各部門在空域控制、部隊保護和針對無人機蜂群威脅的防空方面的角色挑戰。專注于對抗地面威脅的部隊保護軍事人員并不具備對抗空中威脅同時避開友軍飛機的必要知識。對這些人員進行空域環境、電磁波譜、空間作業和天氣等相關培訓,將使他們更有效地運用能力來對付無人機蜂群。在防空方面重疊的責任,特別是美國陸軍和美國空軍之間的責任,可以解決此條令上的挑戰。然而,各軍種都依賴部隊保護專家,這給業務帶來了風險。

條令還包括對角色和任務的劃分,特別是在空軍基地的防空方面。越南戰爭和伊拉克戰爭迫使高級軍事指揮官和各軍種將能力分配給傳統任務,而犧牲了支持戰略和作戰目標的空軍基地防御。特別是陸軍和空軍,自二戰結束以來,一直在為地區和點狀防空任務的具體作用而爭斗。2020年蘭德公司的一項研究強調了目前的辯論:今天,美國陸軍負責為空軍基地和其他固定設施提供點式AMD(防空和導彈防御),但兩軍多年的忽視導致了能力上的不足......陸軍領導層將其機動部隊的移動式短程防空置于固定設施防御之上。

在美國陸軍對海外和國內主要作戰基地的防空資源進行優先排序之前,戰略和戰役目標很容易被無人機蜂群影響。此外,空軍可能會繼續倡導和獲得C-sUAS的能力,而沒有條令上的決議。空軍可能會實現其長期以來的愿望,即在戰術防空方面發揮更大的領導作用——這將與聯合司令部的任務相矛盾,即避免重復工作并獲得效率。同樣,其他軍種可能會繼續購買設備進行試驗,如果沒有跨領域和職能協調,這可能不是最佳或有效的。

蘭德公司的報告還詳細說明了陸軍和空軍在防空方面的角色錯位。2020年的一份國會研究報告提出了一個重要問題:“計劃中的SHORAD(短程防空)部隊結構和能力是否足以應對預測的未來挑戰?”該報告表明,陸軍計劃在現役和后備部隊之間增加18個營的防空能力,這可能不足以滿足支持歐洲威懾倡議和太平洋威懾倡議的陸軍部隊需要。這些能力包括應對無人機系統的威脅,但不包括保衛空軍關鍵資產和主要作戰基地的假定任務。盡管聯合出版物3-0《作戰》要求整合進攻和防御能力,以實現對敵方無人機的空中優勢和部隊保護,但它并沒有明確規定各軍種的角色和任務。這種理論上的模糊性增加了SHORAD資源不足的危險,以應對未來無人機蜂群的倍增效應。

新興技術的發展和使用無人機蜂群可能性的增加使得有必要對條令和軍種的作用進行重新評估。事實上,空軍參謀長已經敦促國防部長辦公室對各軍種的角色和任務進行審查,以確定聯合作戰概念的領導組織,如遠程精確射擊和攻擊下的后勤。這兩個概念都與保護戰略資產免受潛在的無人機蜂群攻擊有關。此外,美國防部缺乏條令指導可能也表明需要評估機構間的概念和方法,以便在民事管轄范圍內采用類似的能力。JCO及其國防部戰略將為持續的條令開發提供基本要素,但更多的工作必須集中在調整各部門的角色和資源上。

8 建議

美國防部對抗無人機蜂群的新方法必須解決技術快速發展的風險,對手可能利用民用和國防部保護關鍵基礎設施之間的法律縫隙,以及防空、空域控制和部隊保護方面固有的條令挑戰。正如2018年美國國防戰略所指出的,國土不再是一個避難所,而是敵人無人機蜂群的目標,這些蜂群可能具有洲際范圍的能力。

(2021年10月14日,夏威夷波哈庫洛亞訓練區,海軍陸戰隊準下士德米特里-謝潑德在布干維爾II期間進行步兵排戰斗課程時發射無人機)

敵對趨勢必須推動國防工業基地采用相對低成本、快速和人工智能的技術解決方案。最初尋求納入未來技術的“第三次抵消戰略”,為減輕這種風險提供了一個特別有用的方法。該戰略探討了蜂群式無人機、高超音速武器、人工智能和人機協作的最佳組合方式,以在戰斗中提供獨特的優勢,但它并不只關注材料和設備。相反,它考慮了如何最好地將人類的創造力與技術的精確性相結合。當應用于對抗無人機蜂群時,人機協作的概念可以為防空事業提供優勢。解決方案應該包括一系列與人工智能軟件完全整合的傳感器,以便更迅速地識別潛在目標,并提高信心水平。美國陸軍的TRADOC小冊子525-3-1《2028年多域作戰中的美國陸軍》指出,這些特征是人工智能和高速數據處理所希望的,以提高“人類決策的速度和準確性”。

值得投資的人機技術項目包括由人工智能驅動的自主蜂群無人機,以通過斗狗來減輕或摧毀敵人的蜂群。喬治亞理工大學在2017年與海軍研究生院合作進行了這種實驗。此外,美國防部的低成本開發能力包括非動能直接能量武器,如戰術高功率微波作戰響應器(THOR)和混合防御限制空域(HyDRA)計劃。THOR為對抗無人機蜂群提供了一種特別有效的能力,因為與HyDRA激光器相比,其影響范圍更大。然而,如果與綜合指揮和控制(C2)界面連接部署并協調,將人工智能與人類結合起來,該系統可比標準防空能力更有效,成本更低。

C2能力必須能夠更快地確定目標,將傳感器與擊敗機制連接起來,并允許人類操作員迅速選擇更有效的武器。最近的報告表明,聯合司令部正在追求這些能力,并可能要求各軍種開發自己的C2系統,以便最終整合到美國陸軍的前線防空指揮和控制系統。其他C2系統包括美國海軍的CORIAN(反遙控模型飛機綜合防空網絡)能力和美國空軍的多域無人系統應用指揮和控制。然而,這些具體的系統目前似乎并沒有與先進作戰管理系統(ABMS)或擬議的聯合全域指揮與控制(JADC2)架構聯系在一起。最近和剛開始的工作表明,在北大西洋公約組織中將使用JADC2概念將傳感器與射手聯系起來以對抗無人機群的倡議。未來的JADC2架構在概念上可以使人類操作員為自己的目的控制敵方的無人機蜂群網絡。無論哪種創新,“第三次抵消戰略”都為應對未來致命的自主無人機蜂群問題提供了一個潛在的寶貴方法。

在不考慮未來無人機蜂群威脅或人工智能發展活動的情況下,追求不同的和針對具體軍種的C2能力將浪費時間和納稅人的資金。相反,美國防部應更快地將2021財年開發的反無人機蜂群C2能力納入JADC2架構。國會責成國防部長評估綜合防空和導彈防御C2系統,其中包括C-UAS能力,并確定它們是否與新興的JADC2架構兼容。這個框架符合國會對自主或半自主能力的偏好,而且操作和維持成本低。盡管互操作性、知識產權、數據管理和信息保障仍然是挑戰,但將C-sUAS C2系統整合到JADC2架構中,將產生更快的殺傷鏈和潛在更低成本的項目。JCO主任肖恩-蓋尼少將最近承認,這種開放的架構方法可能會在日后帶來巨大的安全紅利。 第二,在國土的現有法律框架內運作,美國防部必須倡導在固定地點有更多的權力來保衛關鍵基礎設施。國會必須在緊急情況下和和平時期授予國防部長更多的權力。該建議必須包括授權操作者在基地邊界之外確定潛在目標。運營商也應該有法律支持,以近乎實時的方式告警當地和聯邦執法機構。

(2021年4月18日,太平洋,分配到第21直升機海戰中隊的海軍二級空勤人員(直升機)丹尼爾-艾爾斯在與兩棲攻擊艦埃塞克斯號的實彈演習中用MH-60S海鷹GAU-21.50口徑機槍向目標無人機開火)

第二,在國土的現有法律框架內運作,美國防部必須倡導在固定地點有更多的權力來保衛關鍵基礎設施。國會必須在緊急情況下和和平時期授予國防部長更多的權力。該建議必須包括授權操作者在基地邊界之外確定潛在目標。運營商也應該有法律支持,以近乎實時的方式告警當地和聯邦執法機構。

幸運的是,聯邦航空局正在推行幾項舉措來對抗敵方無人機。這些計劃包括將無人機納入國家空域系統,以區分友軍和敵軍的無人機。國防部應積極鼓勵聯邦航空局和美國國家航空航天局繼續各自的無人機行業倡議,包括無人機系統交通管理研究,以“確定服務、角色和責任、信息架構、數據交換協議、軟件功能、基礎設施和性能要求,以實現對低空無控制無人機操作的管理”。這些增加的權力,再加上增強的能力,可以縮小民事和軍事管轄權之間的法律差距,以保護國家基礎設施和國防部的關鍵資產。

最后,美國防部必須通過兵棋推演和演習積極磨練理論,以確定空軍基地防空中最合適的角色和職能。隨著無人機技術的成熟和向友軍提出更復雜的問題,盡早建立正確的部隊結構將更有效地應對挑戰。這將需要進行必要的培訓和適當的資源配置,以滿足國會對有效和低成本設備的需求。正如蘭德公司的研究報告所指出的那樣,沒有單一的行動方案,而是通過組合來提供解決方案。然而,角色和職能的重新調整對于成功至關重要。追求適當的聯合討論將為未來對抗無人機蜂群的強大和基于風險的模式提供基礎,并避免過去的戰略錯誤。

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在過去的二十年里,無人駕駛飛機系統(UASs)在戰爭中發揮了重要作用,包括用于反恐行動。但是,關于它們在競爭和國家間戰爭中的效用,包括美國和中國這樣的大國之間的辯論越來越多。對一些人來說,無人機系統正在創造一場 "軍事事務的革命",它將從根本上重塑軍事理論、組織、部隊結構、行動和戰術。然而,對其他人來說,無人機系統的有效性被夸大了,而且無人機系統在高度競爭的環境中可能效用有限。

為了更好地了解無人機系統的效用,本報告提出了兩個問題。首先,無人機系統在現代戰爭中,特別是在國家間戰爭中是如何被利用的?第二,無人機系統在戰爭和競爭中的未來影響是什么?為了回答這些問題,本分析采用了一種比較案例研究的方法。它研究了兩個案例--2020年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭和2022年的烏克蘭戰爭,以更好地了解無人機系統在戰爭中的使用情況。它還研究了2021年的 "北緣-21 "演習,該演習對無人機系統在印太地區的競爭和戰爭中的應用進行了有益的研究。

基于分析,本報告得出了幾個結論。

首先,無人機系統已經越來越多地被納入到聯合軍備戰中,這與過去20年來在追蹤和瞄準恐怖主義網絡方面的使用有明顯的轉變。例如,阿塞拜疆有效地利用無人機系統作為聯合武器的一部分--包括固定翼飛機、直升機、游蕩彈藥、制導導彈和火炮--來扭轉亞美尼亞三十年來對納戈爾諾-卡拉巴赫大片地區的控制。在烏克蘭,俄羅斯和烏克蘭都將無人機系統作為聯合軍備戰的一部分,在俄羅斯2022年2月的入侵后開展攻防行動。前線經常被UASs所飽和,事實證明,在烏克蘭有爭議的環境中,UASs對提高戰場意識特別有價值,而不會有生命損失的風險。在《北方邊緣21》中,無人機系統--包括MQ-9 "幽靈死神"--被整合到印太地區的聯合武器行動中,包括遠程火力、F-35A "閃電II"、衛星、F-15C "雄鷹"、F-15E "攻擊鷹 "以及其他平臺和系統來收集情報和進行打擊。

如圖S.1所示,無人機系統將可能被整合到一個更廣泛的戰場網絡中,包括第五代戰斗機,如F-35s和F-22s;空中加油機,如KC-135s;遠程轟炸機,如B-21s;巡洋艦和驅逐艦;衛星;航母打擊群;陸基遠征推進基地;指揮和控制中心;遠程火力;以及其他平臺和系統。

第二,無人機系統在未來可能對廣泛的競爭和戰爭都有重大用途。涉及美國、中國、俄羅斯和其他國家的安全競爭將可能是全球性的,并涵蓋亞洲、歐洲、非洲、拉丁美洲和大型水體的陸地、空中、海洋、網絡和空間領域的巨大范圍。在這種情況下,擁有能夠在廣闊的地理區域收集情報、必要時打擊目標并在有爭議的環境中運作的平臺和系統將非常重要。在未來,無人機系統可能會在執行幾種類型的任務中發揮關鍵作用,作為聯合武器戰爭的一部分,包括

  • 領域感知和早期預警。
  • 戰場感知。
  • 對峙攻擊的目標選擇。
  • 攻擊。
  • 電子戰;以及
  • 信息戰。

總之,無人機系統可能會在與中國和俄羅斯等國家的競爭和戰爭中發揮重要作用--這與它們早期用于反恐行動有明顯的變化。無人機系統可能特別有用,因為它們能夠進行遠征作戰,具有更遠的距離和持久性。此外,政府通常認為無人機系統比駕駛飛機的升級性要低。執行一系列廣泛的任務將需要一套在射程、有效載荷、成本和能力方面各不相同的無人機系統和徘徊彈藥。為了應對國家和非國家行為者對無人機系統越來越多的使用,也將越來越需要采用反無人機系統的戰術、技術、程序和能力。

雖然無人機系統的技術已經發展,但最重要的變化是無人機系統如何被用作聯合武器戰爭的一部分,以及這對未來的啟示。威廉-莎士比亞在《暴風雨》中寫道:"過去的事情就是序幕"。最近在烏克蘭納戈爾諾-卡拉巴赫的事件以及在印度-太平洋地區的演習為未來在聯合武器行動中越來越多地使用無人機系統提供了一個有預見性的序幕。

圖S.1: 無人機系統和作戰網絡

本報告的其余部分分為以下幾章。第2章對無人機系統在競爭中的作用進行了評估。第3章研究了納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭中的無人機系統。第4章分析了俄羅斯和烏克蘭在2022年的烏克蘭戰爭中對UAS的使用。第5章探討了NE21的教訓。第6章對無人機系統在戰爭和競爭中的未來作用提出了政策含義。最后,附錄1、2和3提供了案例研究中強調的阿塞拜疆、烏克蘭和俄羅斯分別使用的無人機系統的概述--包括諸如類型、描述、范圍、續航時間、原產國和制造商等信息。

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