(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。
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。
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。
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。
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。
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)
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)
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。
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。
目前的美國軍事平臺,其中許多可以追溯到幾十年前,不足以對抗對手不斷發展的人工智能和機器學習技術創新。美國空軍的空戰管理系統應對了這一挑戰,提供了多領域的數據能力,以數字方式連接所有領域的聯合部隊。
今天的對手正在發展利用人工智能和機器學習作為力量倍增器的能力,使美國長期存在的軍事能力失去效力。 要實現空中優勢,首先要實現決策優勢。一個完全實現的先進作戰管理系統(ABMS)是美國空軍聯合全域指揮與控制(JADC2)概念的組成部分,它將提供多域安全處理和數據管理、連接和應用,以同步傳感器、火力和網絡,使聯合部隊在每個領域都有數字連接。
讓人驚訝的是,在21世紀,這個擁有地球上最昂貴和最多產軍事力量的國家,仍然依靠PowerPoint幻燈片和電話對國土面臨的潛在威脅進行實時分析。但美國發現自己處于這種情況。如果一架俄羅斯轟炸機的潛在威脅出現在預警雷達瞄準鏡上,來自北美航空航天防御司令部(NORAD)各部門的人員可能需要12分鐘以上的時間來協調信息,只用最相關的數據建立一個幻燈片演示,并將其提交給主管官員,以確定是否真的存在威脅。
由于缺乏在共同環境中協作的工具,參謀人員無法融合必要的數據,以向國家指揮機構提出反應建議,直到最后提交給負責作戰層的上校。
自冷戰結束后,實現空中優勢一直是美國軍事戰術的基石。但在今天的世界上,對手正在發展利用人工智能和機器學習作為力量倍增器的能力,美國軍隊是否擁有最強大的力量或最精確和強大的武器已經不再重要。勝過對手的思維(或用網絡術語說,勝過對手的程序)的能力成為新的目標;一個國家的軍隊如果不首先實現決策優勢,就無法實現空中優勢。
美國空軍已經在ABMS項目上開發了數年,該項目將解決這些問題,使指揮官能夠迅速接收來自多個來源的融合數據。五角大樓責成空軍開發聯合部隊所需的能力,以便在傳統的優勢領域之外運作,努力在整個競爭中獲得并保持決策優勢。 2020年3月,為集中該部門的創新努力而成立的空軍作戰整合能力指揮官邁克爾-范蒂尼少將將決策優勢描述為 "收集、解釋和使用所需的信息,以阻止或贏得未來的沖突。" 他強調,成功將 默認屬于"在所有領域中聯系最緊密的一方:空中、陸地、海上、太空和網絡空間。"
ABMS不只是一個設計平臺。它有時被描述為網絡簇,有時被描述為系統簇;這是一個新的“軍事物聯網”,空軍部的第一位首席架構師稱之為“一個可以統治一切的架構”。
ABMS的目標是取代信息到達一個中心樞紐的單一路徑,例如在NORAD的例子中,每個系統和操作員使用相同的共享數據的環境。一個完全實現的ABMS將允許提供多領域的安全處理和數據管理、連接和應用,以同步傳感器、火力和網絡,為聯合部隊 "將正確的傳感器連接到正確的射手",該部隊將在每個領域進行數字連接以獲得即時態勢。這一概念誕生于部隊中一個反復出現的問題--更換幾十年前的飛機。
E-8C聯合監視和目標攻擊雷達系統(JSTARS)飛機是在20世紀80年代設計的,并在1991年首次投入使用,當時正值它最初被設計用來支持的冷戰即將結束。該平臺提供空中地面監視、戰斗管理以及指揮和控制能力,而且美國空軍在30年后仍在飛行16架該飛機。因此,在佐治亞州的羅賓斯空軍基地,這些部隊連續在中東地區部署了18年,是美國空軍歷史上第二時間長的部署。
2014年,五角大樓資助了JSTARS替代者的研究,國防工業從2015年起開始設計和測試新平臺。但空軍領導層意識到,由老化的JSTARS和E-3機載預警和控制系統(AWACS)平臺提供的單一的空中和空間作戰中心,對于未來沖突的速度、復雜性和殺傷力來說,總體上沒有得到優化。這些 "幾十年前的平臺 "不能可靠地利用21世紀的技術,而且 "支持未來C2的結構要么不存在,要么需要成熟 "才能完全有效。
此外,低密度/高需求的E-8C JSTARS和E-3 AWACS飛機是已知的單一故障點。它們是主要目標,無法在同行競爭者的戰斗空間中長期運作,因為復雜的反介入/區域封鎖能力,如電子戰、網絡武器、遠程導彈和先進的防空系統,正在開發之中。
與此同時,美國軍方開始重新思考其聯合作戰的方法。2016年,美國防部長指示了一個名為 "空陸作戰2.0 "的新作戰概念,這是對冷戰理論的更新,將更加注重空中、陸地、海上、太空和網絡空間作戰。這種方法很快被稱為美國陸軍的多域作戰和空軍的多域C2。
美國空軍高級將領開始考慮為傳統飛機和新飛機(有人和無人)配備新興技術、通信設備和傳感器,以執行以前分配給單一JSTARS平臺的地面監視任務。為了使這個系統有效,它需要處理大量的數據,包括來自美國盟友和合作伙伴的信息。因此,在2018年,用于替代JSTARS的資金被完全轉用于空軍新的多域C2項目,該項目將支持一個被稱為JADC2的美國防部工作。
2020年9月,空軍助理部長(采購、技術和后勤)指出:"令人遺憾的是,人們進入我們的服務,在他們的個人生活中幾乎與所有的東西相連,而他們來到軍隊工作,他們幾乎什么都沒有連接。"這一意見強調了軍隊在納入數字增強措施時如何落后于民用部門。美國防部的巨額合同生產的設備被設計成可以維持數十年,而很少考慮到升級或與其他部門的系統甚至自己內部的系統互聯。例如,空軍珍貴的第五代飛機平臺,F-22和F-35,是用不同的通信網絡建造的,不兼容,因此需要第三個平臺(如ABMS機載邊緣節點)來分享兩者之間的數據。
該部領導層意識到技術變化如此之快,未來戰斗的成功將歸功于擁有一體化、網絡化部隊的組織,它們可以共享最多的信息。因此,在2021年,美國防部制定了一項戰略,使指揮官能夠迅速了解戰斗空間,比敵人更快地指揮部隊,并通過任何必要的領域提供效果。這一概念被命名為聯合全域指揮與控制。
JADC2的概念是作為一個美國防部的保護傘。聯合參謀部制定政策、理論、要求和數據的共同標準。同時,各軍種開發適用的技術,空軍部正在通過ABMS進行開發。陸軍和海軍的JADC2項目分別稱為 "融合項目 "和 "超配項目",各軍種正處于協調其工作的早期階段。2021年,參謀長聯席會議首席信息官指出,新的JADC2方法將 "為我們在指揮和控制領域的努力帶來秩序,以便以相關的速度感知、理解和行動"。
盡管存在挑戰,美國防部長勞埃德-奧斯汀宣布他打算將JADC2作為他的首要任務之一,同時認識到將盟國和合作伙伴帶入這個新領域對于阻止競爭對手是最重要的。因此,數據的互操作性以及數據的復制和分發是JADC2的關鍵屬性。此外,這些數據的完整性和安全性對于在各部門、盟國和合作伙伴之間建立信任是必要的。
聯合全域指揮與控制可能是一個難以把握的概念,因為這個術語并不完全基于硬件或軟件解決方案,而是"'虛無縹緲的術語'",如 "冗余、彈性架構和'相關速度'的信息。"建立JADC2是為了著眼于可能的領域,為現在而建設,同時關注新興技術及其與未來能力的輕松整合。但首先,它必須克服三個主要障礙。
首先,集中式C2架構目前在發生高強度沖突的情況下沒有足夠的彈性,而C2節點將成為第一個目標。簡單地將JSTARS和AWACS飛機與這些節點進行交易,使它們成為美國裝甲中最有吸引力和最脆弱的缺口。因此,分布式網絡操作將是JADC2的一個關鍵重心。
第二,為了使系統的處理速度足以對來自各個領域的數據進行 "感知、理解和行動",美國軍方必須嚴重依賴未經證實且尚未完全信任的人工智能和機器學習概念。建立一個系統的用戶界面和輸入是比較容易的;工業基地幾十年來一直在做這個。但現在軍隊需要一個系統,自動收集這些數據,并為人工智能提供信息,以做出最佳決策。此外,指揮官必須信任推薦的數據和決定(對于那些在數字革命之前出生的人來說,這是一個相當大的范式轉變)。
第三,各個軍種的規模和庫存范圍是如此廣泛(例如,陸軍以其地面部隊而聞名,也有船只、機載電子戰和情報、監視和偵察資產),以至于每個軍種都已經習慣于在其他領域幾乎獨立運作。在所有這些平臺上改裝設備以便與其他軍種進行通信可能成本過高。與此相反,較小的盟國軍隊除了聯合工作別無選擇。例如,法國軍隊已經創建了技術解決方案,如Scorpion和Connect@ero,以便在各部門之間進行本地通信。
雖然聯合參謀部確立了JADC2的整體概念,但空軍未來局編寫了服務支持概念。空軍部的ABMS跨職能團隊領導了一個能力發展活動,通過這個活動,作戰人員可以發現最新的ABMS工具和概念。此外,每三個月進行一次測試旗幟演習(包括橙旗、綠寶石旗和黑旗),以測試新發布能力的生存能力和殺傷力。這些演習強調了新武器和戰術在多域環境中的相關性。
一個可操作的ABMS的最終狀態是一個由流程和系統組成的指揮和控制結構,它壓縮了決策周期,使各領域的效果趨于一致,并使整個地球的綜合行動成為可能。速度是關鍵。但是,即使空軍各單位都在努力實現ABMS,仍然存在一些挑戰。
中國產生大量的數據;事實上,這是他們的權力工具之一。為了競爭,ABMS必須依靠以網絡為中心而不是以平臺為中心的架構,做到靈活、快速和不可預測。現有的、傳統的系統,如JSTARS,將如何處理這些TB級的信息?隨著技術的改進,傳感器、設備和操作人員會因數據過飽和而導致延遲問題。美國空軍80%的飛機是第四代或更老的飛機;用現代指揮和控制系統對它們進行改造可能成本太高。挑戰在于使舊平臺能夠與第五代和第六代飛機通信。人們不能在唱片機上播放iTunes音樂文件,或試圖將Commodore 64連接到互聯網上。
當美國在未來的戰爭中,它將依靠其盟國和合作伙伴。依靠這些國家軍隊的能力是美國的力量倍增器,也是美國對其競爭對手的決定性優勢,但過度分類和其他限制性政策是共享數據的巨大障礙。然而,美國軍方決心利用技術提高盟國和合作伙伴之間的可及性和數據共享,以聯盟作戰中心的通用工作站的形式融合該網絡的網絡。目標是讓軟件或人工智能,使用設定的規則,適當地與需要它的聯盟伙伴分享信息。
為了將戰略意圖轉化為現實,盟國和伙伴行業必須并肩工作,讓組件(如黑盒)相互對話,或讓飛機系統解密和使用其他飛機產生的數據。一個更大的挑戰是確保ABMS將與北約正在開發的聯合任務網絡完全兼容,以簡化和規范30個成員國之間的通信。
法國和美國空軍一直合作者,可以做一些只有少數人才能做到的事情。為下一場戰斗連接傳感器的能力需要在今天開始,以便下一代戰斗機和系統能夠在一個新的數字架構中順利運行。
最近的演習,如2021年5月在Mont-de-Marsan舉行的三國大西洋三叉戟演習,表明即使陣風戰斗機和F-35可以一起工作,但由于技術和分類問題,它們仍然不能完全合作。空軍與 "陣風 "街區F4相關的持續合作表明,法國的資產與F-35之間有更好的整合和密切的未來,F-35被設想為未來ABMS的四分衛:這種參與者可以通過對場上情況的最佳觀察來增強隊友的能力。
盡管有這些和其他令人鼓舞的跡象,這個項目仍然存在許多外部挑戰。此外,空軍部還必須克服許多內部障礙以按時交付ABMS。除了與外國伙伴共享信息的困難之外,美國空軍還沒有解決與其他軍種溝通的問題,每個軍種都有自己的本土通信系統。空軍在是讓現有設備和政策發揮作用,還是從零開始,從頭建立一個系統,將實施時間推遲幾十年之間,這讓空軍很糾結。由此產生的兩難局面只能通過在兩種選擇之間取得平衡來解決。
實施將是有代價的。美國軍方將如何說服其控制軍事資金的文職領導,使其相信這個新的ABMS項目是重要的(在所有其他 "重要 "的事情之上)?國會并沒有告訴美國防部要推行JADC2,而是把錢袋子關得緊緊的。眾議院關于2021財年國防撥款法案的報告批評了空軍的ABMS請求,指出該計劃的弱點包括 "沒有確定的要求、采購戰略或成本估算,以及空軍總設計師和其他參與執行ABMS計劃的辦公室的職責定義不明確"。
2021年,美國空軍將ABMS的領導權移交給一個新的、基于五角大樓的跨職能團隊,并將項目責任轉移到空軍部的快速能力辦公室。向國會傳達該部的結構變化和優先權的轉移對于保持該計劃的資金是至關重要的。
就服務本身而言,空軍如何平衡ABMS與所有其他必須做的要求,如支付下一個戰略核轟炸機(B-21)、額外的F-35戰斗機、哨兵洲際彈道導彈和第六代飛機?到目前為止,ABMS的支持度最高。盡管所有的項目都在競爭同樣的資金(包括高超音速和無人機群),核現代化和ABMS是參謀長的兩個最優先事項。此外,空軍部長弗蘭克-肯德爾將ABMS列為他需要重新監督的七個項目之一,以 "提高空軍作為一個機構運作的能力"。
當小查爾斯-布朗將軍成為美國空軍第21任參謀長時,他的行軍命令是 "加速變革或失敗"。當該軍種與國會爭奪它不再需要的舊系統時,它同時正在努力推進ABMS的聯合協同。"為了贏得這場有爭議的高端戰斗......我們需要加快我們今天的關鍵技術的應用。我們不能減緩我們在ABMS上的勢頭。我們的作戰人員和指揮官必須以互聯網的速度作戰才能獲勝"。
這場數字革命將改變美國及其盟國和合作伙伴的游戲規則。正如早期測試所證明的那樣,ABMS將提供必要的決策優勢,通過為指揮官提供一個清晰、強大和即時的共同作戰圖景,來贏得未來的高速交戰。"我們所展示的......是作戰指揮部首次在相同的數據云架構中,對部隊的姿態做出決定......在幾秒鐘而不是幾天內就能看到結果。"
(本文由國家情報委員會的戰略未來小組與外部專家和情報界分析師協商后制作,以幫助為 2021 年 3 月發布的綜合全球趨勢產品提供信息。但是,該分析并不反映美國政府的官方政策、廣度情報來源,或美國情報界的全方位觀點。)
在未來20年里,軍事沖突很可能是由歷史上引發戰爭的相同因素驅動的--從資源保護、經濟差距、意識形態差異到追求權力和影響力--但隨著新技術、應用和理論的出現以及更多行為體獲得這些能力,發動戰爭的方式將發生變化。改進的傳感器、自動化和人工智能(AI)與高超音速技術和其他先進技術的結合,將產生更準確、連接更好、速度更快、射程更遠和更具破壞性的武器,主要供最先進的軍隊使用,但一些較小的國家和非國家行為者也可以獲得。隨著時間的推移,這些系統的擴散和傳播將使更多的資產變得脆弱,加劇升級的風險,并使戰斗可能更加致命,盡管不一定更具有決定性。
本評估主要關注未來20年內可能發生的戰爭和戰斗方式的變化,包括技術、理論和行為者。它沒有詳細討論未來沖突背后的潛在原因或動機,也沒有試圖預測戰爭的每一個潛在發展。
到2040年,一系列潛在的革命性技術和新用途可能會改變戰爭的特征。我們在戰爭的三個不同方面考慮這些潛在的變化:硬件(武器系統和新技術本身)、軟件(理論、訓練和使用這些新技術的方式)和用戶(使用這些武器和理論的國家或非國家行為者)。對于戰爭的未來,新技術的應用和組合與技術本身一樣重要。
例如,在1919年,不難預測飛機、航空母艦、坦克和潛艇--所有這些都在第一次世界大戰中出現過--將在下一場大戰中使用。各個交戰國--每個國家都有自己的軍事經驗、觀念和傳統--將以何種不同的方式使用它們,以及哪些技術將戰勝其他技術,是真正的問題,也是最難預測的問題。今天的情況也是如此。
在未來的20年里,新的和正在出現的技術可以在四個廣泛的領域改變并可能徹底改變戰場:連接性、致命性、自主性和可持續性。
連接性:戰斗人員探測和定位其對手、相互溝通和指導行動的方式。
致命性:新的武器和武器系統可以在戰場上造成的損害。
自主性:機器人和人工智能可以改變誰(或什么)戰斗和決策的方式。
可持續性:軍隊供應和支持其部署部隊的方式。
未來的戰爭可能會減少對火力的關注,而更多地關注信息的力量以及通過指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察(C4ISR)概念連接軍隊的方式。與以往任何時候相比,優勢將在于哪一方能夠收集最重要的信息,準確和快速地分析它,然后迅速和安全地將信息和相關指令傳播給部隊。
更加廉價的傳感器和大數據分析的結合表明,到2040年,在實時檢測和處理信息方面可能會出現一場革命。世界上許多國家的軍隊認識到這一潛力,并已在努力利用信息的力量來擴大其作戰戰略和能力。他們正在探索新興技術,包括但不限于人工智能,如何能夠迎來一個持續監視的時代并改善他們的決策。
在那些希望隱藏其活動的人--無論是在戰術、作戰還是戰略層面的戰爭--與那些尋求識別和跟蹤他們的人之間的較量中,到2040年,平衡可能會轉向 "尋求者",因為日益先進和可獲得的技術為他們提供了持續的全球監視能力。
例如,在海底領域,更多的、改進的和相對便宜的傳感器與商業化處理能力的進步相結合,可以使潛艇--被認為是世界上第一個隱形技術--更容易被發現。
這種信息優勢和實現這種優勢的技術也可能成為未來沖突中對手的重要目標。連通性越是被視為一方的決定性優勢,另一方就越會尋求破壞、降低和禁用高度連接的、依賴信息的系統。
這種努力可能集中在戰術層面,使用先進或傳統的武器來消除關鍵的基礎設施和節點,或通過更微妙的--可能更具破壞性的--先進手段,如網絡或電子戰來改變GPS信號以誤導對手的平臺和智能武器,這種技術被稱為 "欺騙"。在更大的戰略層面上,網絡攻擊和電子戰可能被用來破壞軍隊的整體C4ISR基礎設施,以混淆或凍結決策,大大削弱其戰斗能力。
現代軍隊特別容易受到任何精確導航的損失,包括全球定位系統及其同等產品。例如,在2010年,一個軟件故障使多達10,000個軍用GPS接收器暫時失效,影響了美國海軍的X-47B原型無人機等系統。
依靠天基基礎設施的C4ISR或其他系統,如GPS,可能會因動能--甚至可能是定向能--反衛星武器系統的進步而面臨進一步的風險,無論是基于地面的還是空間本身的。
圖 連接戰爭:GPS 欺騙誤導平臺
一旦通過多樣化的監視技術找到了對手的部隊,就可以用越來越先進的武器來對付他們。武器裝備中最重要的、正在進行的趨勢之一是高速、遠程、增強的破壞潛力和精確性的日益結合。到2040年,通過在大多數武器系統中整合衛星提供的圖像和定位、定時和導航信息,精確度將進一步提高。這種進步將有可能改善能夠跨越大陸進行打擊的系統,以及更多的戰術武器,如制導火箭、炮彈和迫擊炮彈。
到2040年,此類系統的數量和精度不斷增加,特別是彈道導彈和巡航導彈系統,將對總部、通信設施、機場、后勤基礎設施和其他關鍵目標構成重大威脅。
遠程精確打擊武器庫存可能包括越來越多的高超音速系統,它們可以以前所未有的機動性和速度打擊遠距離目標。這些系統將給那些試圖開發能夠探測、跟蹤和攔截這種快速移動和機動武器的反措施的人帶來艱巨的挑戰。
盡管尚未在戰斗中得到證實,但定向能武器--包括激光和高功率微波--可能成為2040年戰場的特征。遠程精確打擊武器,如高超音速武器,有可能徹底改變進攻,而定向能武器可以徹底改變防御,例如,提供一種有效的手段來對抗高超音速武器的高速和可操作性。如果能夠克服部署此類武器系統的挑戰,包括能源消耗和補充,那么能量武器以光速發射的每一發子彈的成本幾乎可以降至零,而理論上其射速可以超過任何機械系統。
圖 高超音速滑翔機軌跡和彈道軌跡
無人駕駛系統。無人機已經是全世界戰場上公認的--甚至是假定的--作戰工具。未來20年可能會看到大量其他無人駕駛飛行器的開發和部署,從地面飛行器到海基地面和地下平臺。這些飛行器是執行平凡的、重復性活動的理想選擇,如為載人平臺執行補給任務,以及執行危險任務,如偵察敵人的掩體和據點,鋪設或清除陸基和海基水雷,或搜索潛艇。
致命的自主武器。隨著自主技術的發展,一些國家可能不擔心人類會在發射決策中出現問題。因此,到2040年,盡管有相關的倫理和法律挑戰,真正的自主致命武器可能會在戰場上游蕩,并做出自己的目標和交戰決定。
蜂群。所有類型的無人駕駛系統正在迅速變得更多、更有能力和更便宜。已經觀察到小型無人機群的攻擊--例如,當美國特種部隊在2016年秋天為從ISIS手中奪回伊拉克城市摩蘇爾而戰斗時,他們受到了至少十幾架武裝無人機的攻擊,它們投放了手榴彈和簡易爆炸物。然而,蜂群的力量不僅僅是數量--無人駕駛車輛的蜂群可以相互溝通,并隨著情況的變化調整其戰術和目標。
圖 在伊拉克的一次訓練演習中,一個Talon 3B機器人正在接近一枚殺傷地雷。
這些自主系統的發展和不斷發展的能力與人工智能的進步密切相關。人工智能已經被用來提高各種現有武器系統的性能,如精確彈頭中的目標識別,并可在人機合作中用于支持人類,包括決策工具,或作為決策引擎本身。到2040年,源于人工智能的軍事決策可能會在實時支持行動中納入可用的天基數據。
例如,中國正在積極尋求將人工智能用于廣泛的應用,包括信息和數據分析;用于兵棋推演、模擬和訓練;以及用于指揮決策。俄羅斯總統弗拉基米爾-普京在2017年說,引領人工智能發展的國家將 "成為世界的統治者"。
然而,人工智能面臨著技術障礙和缺陷,它必須克服這些障礙和缺陷,以滿足其在戰場上的全部潛力。人工智能和支撐它的機器學習算法在界限分明的任務中表現出色,但如果面對混亂或意外的輸入,就會出錯。例如,可以想象這樣的情景:在動態的、往往是混亂的戰斗環境中,由人工智能驅動的致命自主武器被輸入所淹沒,要么關閉,要么游離,甚至開始瞄準友軍。
最后,其他新技術,特別是機器人技術、增材制造、生物技術和能源技術,可能會大大改善軍事后勤和維持。
無人車可用于后勤支持,在后方基地和部署在戰場上的部隊之間進行相對平凡但往往危險的供應。
增材制造能力--如使用包括先進金屬或陶瓷在內的新材料進行3-D打印--有可能通過廉價、快速和在需要的地方生產供應品、零件和可能的設備來徹底改變軍事后勤。
生物技術可以提高士兵個人在戰場上的戰斗力和生存能力。士兵們可能會使用他們身上或體內的醫療設備來監測他們的身體狀況,并且隨著戰場的進展,使用設備來診斷健康問題或傷害,并注射藥物--甚至在戰斗中。
新能源技術--如小型核反應堆,或高密度電力儲存--可以通過減少操作前沿部署的設施和設備所需的燃料數量,或作為未來定向能源武器的動力源,對后勤和武器系統產生同樣的變革性影響。
圖 2020 年 5 月對安裝在波特蘭號航空母艦 (LPD 27) 上的激光武器系統進行的測試。據美國海軍稱,該系統成功地禁用了用作目標的無人機。
定向能武器:威力強大,但依賴于能量:激光和其他定向能武器(DEWs),以及正在開發的軌道炮,都依賴電能來運作。因此,定向能武器的一個潛在缺點是,如果它們被剝奪了電源,例如在戰斗中遭到破壞,它們就會變得無法使用。
在戰場上使用新武器和新技術的方式將與技術本身一樣重要,特別是在確定軍事突破是真正的革命還是僅僅是當今軍事藝術的先進版本方面。正如第一次和第二次世界大戰前對新的和未經試驗的理論概念進行辯論一樣,世界各地的軍隊正在努力開發如何使用這些新的戰爭工具的理論("軟件")--有些是以新穎的方式,但有些則更多地反映了從今天的戰術和戰略的演變。至少有四種相互獨立但并不相互排斥的設想,即行為者在未來幾年內如何使用新武器和技術。
作為毀滅性的開場炮,高超音速武器,也許與更多的先進常規導彈相結合,可以在防御者能夠做出任何形式的反應之前,幾乎同時打擊對手的軍事和民用基礎設施。由于這種武器的射程和精度,攻擊者很可能不必事先廣泛部署部隊,從而限制了對手的指標和警告。
雖然一些新技術似乎有利于進攻或遠征戰爭,但某些其他新技術似乎為防御提供了更多的幫助,特別是對于專注于確保其國土安全的小國。例如,今天的無人駕駛系統通常需要大型和昂貴的機身,以容納必要的發動機和燃料箱,以便在遠離其基地的地方運行或在外國或敵對領土上長時間徘徊。然而,如果目標是保持對局勢的了解,并保衛一個國家的領空、海洋主張或本土領土,那么大量小型和廉價的無人駕駛系統可能同樣有效。
高速和高度精確的致命武器的擴散將使昂貴的、高價值的、難以快速替換的平臺和武器系統的生存能力受到質疑。一個潛在的緩解策略可能是進一步發展和實施分布式部隊和行動。
精確的地理位置、高保真戰場感知、即時通信和對抗性武器的結合意味著,到2040年,軍隊可能不再需要在時間和空間上集結部隊,達到歷史上或傳統上認為必要的程度來實現其目標。
然而,有一種風險是,如果促進分布式戰爭所需的任何關鍵使能器--特別是通信--被敵對行動破壞、擾亂或摧毀,那么軍隊的整體作戰系統可能從一個相互聯系的、有凝聚力的網絡演變成一個無法進行有效作戰行動的斷裂的馬賽克。
各國可能會越來越多地在 "灰色地帶 "進行競爭,除其他外,還使用非官方或看似可否認的代理人,包括私營軍事公司(PMC)。盡管使用代理人并不是一個全新的現象--冷戰時期美國和蘇聯之間的競爭大多涉及代理人沖突、可否認的部隊和假情報運動--但日益緊密聯系的環境正在改變一些工具和技術。
最終,新技術的選擇和作戰概念的發展可能取決于各個行為體獨特的威脅意識、實力和脆弱性。潛在的行為者包括從大國和地區大國到非國家行為者,如PMCs和叛亂及恐怖組織。國家和組織文化以及內部動態可能會在不同行為體如何采用和使用新技術方面發揮作用。這些行為體在多大程度上鼓勵主動性和創新,或在其他方面對變化持開放態度,可能會決定他們能否成功掌握新技術和理論的全部潛力。
一些先進的或新興的技術--如高超音速技術--可能仍然屬于大國和較富裕的國家行為者的范圍,但相對較低的國家和非國家行為者可以利用成本較低和更廣泛的自動化系統和網絡工具來實現高影響甚至是戰略層面的效果。較小的國家或正在崛起的國家可能更具創新性,因為它們冒險的損失較小,受遺留系統的負擔較輕,有時可以通過跳過幾代人的發展或投資于新的和未經測試的軍事或商業技術來跨越式發展。
2019年,伊朗利用武裝無人機和巡航導彈對沙特阿拉伯的石油生產設施進行了一次協調的遠程打擊,展示了創造性地將不同的技術和工藝編織在一起的能力--這次攻擊短暫地關閉了全球5%以上的石油生產,導致油價飆升。
私營軍事公司,特別是那些在某個大國要求下運作并有可能獲得最佳技術的公司,也有可能將先進的武器和監視設備納入其行動中。由于不受國家軍隊的官僚主義、理論和傳統的約束,私營軍事公司有可能在確定新的和創新的方法,在戰場上應用日益先進的技術方面發揮領導作用。
叛亂和恐怖組織可能會試圖進一步利用先進技術,因為這些技術變得越來越便宜和容易獲得。現在,潛在的恐怖分子很容易建造或購買無人機,并將其改裝為攜帶幾磅炸藥。
在歷史上,新的作戰技術不斷涌現,往往大受好評,但只對戰場產生了有限的影響,而其他技術--如火藥--則繼續產生了深遠的影響。準確地確定哪些以及在多大程度上新技術和工藝將對未來戰爭的特點產生最大的影響是眾所周知的困難。然而,已經在戰場上出現的或即將出現的先進能力,指出了一些趨勢和對2040年的戰爭與和平的潛在影響。
許多可能在未來20年內被開發和部署的先進系統代表著擴散的威脅。在持續的技術變革和擴散的速度下,許多與軍事相關的技術可能會變得更容易獲得,并且對國家和非國家行為者來說都很普遍。
例如,空間技術和服務在本質上是雙重用途的,這意味著先進的、基于空間的服務--如高分辨率圖像--將可用于軍事應用以及民用政府和商業使用。
技術的擴散和相對較低的成本已經為網絡空間的沖突創造了一個特別低的障礙,使小國家或團體能夠在沒有昂貴的武器系統和人員的情況下實現戰略效果。低成本的網絡空間能力的應用也可以為打擊依賴技術的國家或組織提供一個優勢。
鑒于技術的傳播和商業行業在新的應用和系統開發中發揮的核心作用,有可能想象一種動態的融合,即出現一種新的私營軍事公司,提供最先進的軍事能力--如機器人武器和由雇傭軍操作的平臺--以獲得報酬。這可以使較小的軍事強國避免發展現代軍事和培訓熟練人員的費用。
遠程精確打擊能力意味著曾經因為距離而被認為相對安全的地區將變得越來越脆弱,包括機場、集結區、指揮和控制中心。各國還可能面臨不受地域限制的、針對關鍵基礎設施的協同網絡攻擊,以擾亂部隊行動,在平民中造成混亂,并削弱公眾對軍事行動的決心。
先進武器系統的日益普及以及混合戰爭和非動能戰爭的不斷使用,可能會進一步挑戰長期以來對國家間威懾的理解,可能會有意外升級為國家間直接沖突的風險。
如果高超音速和其他先進的精確打擊武器被證明像傳統智慧所認為的那樣有效和難以防御,這些系統可能成為理想的第一打擊武器。如果局勢高度緊張,領導人可能會感到有壓力,因為害怕在對手的第一次打擊中失去他們先進的高超音速武器和其他武器庫。
增加灰色地帶的活動,即使是為了避免全面的軍事對抗,也會帶來另一個風險變量,特別是隨著時間的推移,能力的增長。在對抗中,任何一方都不可能完全確定對方會如何反應,例如,當國家支持的私人軍事承包商在戰斗中被殺,或網絡攻擊破壞了關鍵的基礎設施或破壞了選舉。從本質上講,使用這些方法的前提是對方不會尋求升級。
涉及大國或中等國家的未來沖突從一開始就可能是異常激烈的,但也是曠日持久的,沒有結果的。幾個世紀以來,對手發動戰爭,認為他們有一些優勢,可以使他們迅速和決定性地獲勝。有時他們是正確的,但在其他情況下,那些認為自己擁有贏得戰爭的技術或軍事戰略的領導人卻證明是錯誤的。隨著各種各樣新的但尚未嘗試過的作戰技術和概念的出現,這種動態可能會在未來20年內繼續重復。
作為歷史對比,日本在1941年對珍珠港的攻擊使美國海軍的太平洋戰艦艦隊癱瘓,并殺死了2400多名美國人。在未來,先進和日益致命的武器可以達到類似的影響,并在沖突開始的幾分鐘內對一個國家的武裝力量造成類似的傷亡。
這種破壞的速度和規模可能導致任何在未來沖突中遭受類似損失的國家因喪失軍事能力和信心、對傷亡的震驚或破壞其戰斗意志的組合而認輸或退出戰斗。然而,這種明顯的決定性損失有可能激勵一個國家繼續戰斗,而不顧流血和財富的代價,就像珍珠港事件后的美國一樣。這種情況也可能迫使一個國家采用新的武器技術或新的戰爭方法,否則它可能不會考慮去試圖擊敗對手。
圖 陸軍現代化工作延伸到陸地、空中、海洋、太空和網絡空間,以確保未來的部隊能夠在任何戰場上發揮優勢。
根據"美國陸軍現代化戰略:國會監督考慮",美國不再對其近鄰對手保持質量和數量上的優勢,而且陸軍的許多領導人和士兵都沒有接受過對抗近鄰威脅的訓練。因此,美國陸軍必須將自己轉變為一支多域的部隊,能夠在競爭、危機和沖突中實現超常發揮并擊敗其近鄰對手。這一挑戰是艱巨的,但卻是必要的。在 "多域作戰:推動變革以贏得未來"一文中,帕金斯將軍寫道,需要改變陸軍的作戰概念。帕金斯(2017)解釋說:
因此,最近和未來的條令尋求將陸軍從一支注重反叛亂的部隊過渡到一支注重多域作戰(MDO)的部隊,體現出多域作戰的原則。陸軍必須以無與倫比的團結努力來接受這些信條,以建立一支靈活的部隊,能夠建立融合和決策主導權,具有鞏固成果的耐力,并有能力在沖突和大規模作戰行動(LSCO)之前保持競爭。為了在多域環境中獲得成功,陸軍需要新的指揮和控制系統,更現實和苛刻的訓練,靈活和適應性強的編隊和能力,以及了解任務指揮和紀律性主動性是在競爭、危機和沖突中取得成功的基本要素的領導人。
圖 2022年11月23日,在波蘭Bemowo Piskie舉行的Bull Run實彈演習中,被分配到第1騎兵師第3裝甲旅戰斗隊第8騎兵團混沌連的士兵在一輛布雷德利戰車的火力支援下向目標前進。
美國打了二十年的雙線反叛亂戰爭,沒有鞏固任何實質性的成果,也沒有取得任何道義上或實際上的勝利。然而,在同一時期,近鄰對手卻在重大沖突以下的競爭時期推進、訓練并鞏固了成果。俄羅斯入侵格魯吉亞,并在入侵前花了幾個月在烏克蘭邊境集結。如果美國繼續允許競爭對手保持其主動權,未來的沖突就不可避免。
道格拉斯-麥克阿瑟將軍在西點軍校的告別演說中稱贊柏拉圖說:"只有死去的人才看到戰爭的結束"(MacArthur, 1962, 第26段)。競爭和危機導致美國與一個近似的對手發生沖突,這只是時間問題。在不久的將來,以小規模沖突或為爭奪資源而進行的小規模交戰,或在俄羅斯入侵前為保衛烏克蘭等國家而進行的沖突,越來越有可能。這些沖突也可能導致為捍衛國家利益的大規模戰斗。陸軍還沒有準備好。陸軍部長在其年度講話中概述了陸軍的六個目標,前兩個目標專門針對近鄰威脅。第一個目標是 "在不確定性中使陸軍走上可持續發展的戰略道路"(Wormuth, 2022, 第3段)。第二個她說:"陸軍必須找到一種方法,在面臨日益增加的財政壓力的同時,將我們所需的尖端編隊投入戰場,以開展MDO"(沃姆斯,2022年,第3段)。因此,陸軍在應對近鄰威脅時的可持續性和成功在于其執行多域行動的能力。現在是準備和訓練的時候了。
在陸軍領導人了解他們需要如何準備和訓練之前,他們必須了解他們需要如何對抗已經使用自己版本的MDO的近距離威脅。每個梯隊的陸軍領導人都必須了解MDO及其基本原則,并對他們自己和他們的組織進行任務指揮培訓,并在最低層行使紀律性的主動權。MDO的基本原則是敏捷、聚合、耐力和深度(陸軍部,2022,第3-2頁)。敏捷、耐力和深度對陸軍在多域作戰中的成功至關重要,但本文試圖討論融合、成功運用任務指揮和決策主導之間的關系,作為多域作戰成功的基礎支柱。
如果美國陸軍要在多域作戰中取得成功,我們必須成功地運用所有的原則。這首先需要對編隊進行重組,并對多域能力進行重組。具有多域能力的編隊必須在需要的戰區內進行部署。融合要求部隊在所有的領域都有姿態和能力取得成功。陸軍部(2022)指出:
簡單地說,融合是指為實現一個更高的目標而統一使用來自多個梯隊和領域的能力。融合使用多領域的能力,但依賴于在空間的正確時間使用這些能力和效果,同步實現一個更高的目的或目標。融合是多域行動的一個關鍵原則,但其成功需要有效的任務指揮和決策主導。顧名思義,指揮和控制(任務指揮)以及有紀律的主動性能夠實現融合,因此對執行決策主導權至關重要。指揮官必須堅持訓練和演練使用任務指揮的原則,以成功運用他們的多域能力。
圖 2013 年 9 月 1 日,分配給美國陸軍航空日本營的一架 UH-60 黑鷹直升機準備降落在太平洋海上的日本海軍驅逐艦村雨 (DD 101) 。這次歷史性的著陸標志著這是美軍直升機第一次降落在日本艦艇上。
根據陸軍部(2019年)的說法,任務指揮是 "陸軍的指揮和控制方法,賦予下屬決策權和適合情況的分散執行權"(第1-3頁)。指揮官將指揮和控制作為行使其權力和提供組織指導的方法,以完成任務目標。當陸軍編隊有未經訓練和未經證實的下屬時,指揮官必須提供更多的控制和指導,以確保任務的完成,但這并不是首選的方法。當下屬領導在指揮官的意圖或戰區戰役的意圖范圍內執行有紀律的倡議時,就會出現分散執行。沒有有能力和有意愿的領導人,就不可能有有紀律的主動性。為了實現和促進有紀律的主動性,指揮官必須將信息傳播到最基層,以促進組織的共同理解。
共同的理解取決于兩個關鍵的基礎要素,即當前形勢和指揮官的意圖。當前的情況就是現在的作戰環境。作戰環境是復雜的、快速變化的、不斷發展的,因此信息流必須是持續的。指揮官的意圖提供了明確的目的,并詳細說明了指揮官期望的最終狀態。它是任務指揮的一個重要原則。指揮官必須了解公布其意圖的重要性,而不是依靠參謀部為他們做這件事。根據柯林斯(2020)的說法:
一個有效的指揮官意圖提供了什么,為什么,以及如何導致有效的任務指揮和完成。當指揮官提供一個可靠的指揮官意圖時,他們就會建立一個共同的理解,士兵們就能取得無限的成就。喬治-巴頓將軍有句名言:"永遠不要告訴人們如何做事情。告訴他們該怎么做,他們會用他們的聰明才智給你帶來驚喜"(庫克,2015年,第2段)。為此,指揮官的意圖有助于下屬形成共同的理解,使他們能夠在沒有命令的情況下迅速行動,并抓住、保持和利用主動權。紀律嚴明的主動性還要求指揮官接受風險,允許下屬在最初的指導下進行,以實現戰役的意圖和期望的最終狀態。
指揮官做出決定并承擔可接受的風險,以奪取主動權并完成任務,但在這種情況下,接受風險的目的是賦予下屬權力。根據陸軍部(2019年)的說法。
灌輸風險接受與創造一個不僅鼓勵下屬承擔風險,而且容忍錯誤的環境是相輔相成的。指揮官認識到,下屬最初可能不會完成所有任務,而且可能會出現錯誤。指揮員訓練下屬在不確定的情況下按照指揮官的意圖行事。指揮員給予下屬犯錯和學習的自由。(p. 2-7)
在艱苦的現實主站部隊訓練中,風險的接受尤為關鍵,在戰斗訓練中心(CTC)的輪換中達到高潮。下級通過指揮官、下級領導和CTC的觀察員教練/訓練員(OCTs)的良好指導學習最佳做法。這些活動促進了整個指揮系統的相互信任。士兵們學會行使良好的判斷力和有紀律的主動性。各級指揮官、領導和士兵都必須明白,有紀律的主動性超出了散兵坑和前線的范圍,這一點至關重要。
成功地執行匯合和實現決策主導權取決于指揮所和戰術行動中心(TOC)的工作人員和人員,以及他們快速處理信息和做出決策的能力,為敵人提供多種困境,保持作戰節奏和陸軍編隊內的重點。
圖 第 3 步兵師第 28 步兵團第 1 營的士兵在日本 Aibano 訓練區的城市地形軍事行動訓練中等待另一個小隊清理一個房間,同時與日本地面自衛隊成員進行雙邊演習-國防軍第 15 快速部署團在 2021 年 6 月 7 日 21 日至 2 日的東方之盾演習中。東方之盾是美國陸軍和 JGSDF 最大的雙邊野戰訓練演習,正在日本各地進行,以增強互操作性并測試和完善多域和跨域作戰。
如果沒有訓練有素的士兵、經過測試和驗證的流程、網絡和指揮所,就不可能實現融合。人才管理對于軍隊組織內指揮和控制系統的成功至關重要。指揮官必須了解人才管理對于融合、實現決策主導權和成功執行MDO所必需的重要性。陸軍部(2021年)指出:
訓練對成功至關重要。指揮官必須明白,人才管理要求他們不要把他們的參謀部變成不合格和不稱職的士兵的垃圾場。士兵和領導都必須保持熟練,并不斷接受新的和新興技術的培訓,這些技術旨在傳輸實時和預測未來作戰環境的變化,以及敵人的組成和行動,這些都是過渡到千年發展目標。參謀人員必須成為訓練有素的信息渠道,使指揮官和下屬領導能夠快速做出明智的決定(陸軍部,2021a)。
決策主導強調指揮官、領導和所有梯隊的士兵在幾秒鐘內而不是幾小時或幾天內處理信息,然后在摩擦點上做出決定,或向指揮官提出知情建議,以便快速決策。快速解讀和傳遞具有時間敏感性的情報有助于指揮官及其編隊行使紀律性的主動權,并在指揮官的意圖范圍內果斷行動。決策主導權的核心是為了鞏固成果,防止敵人獲得主動權和實現自己的目標而進行的知情和迅速的侵略行為。訓練有素、有能力、有紀律的士兵和領導人需要高效、有效、經過驗證的程序、網絡和指揮所來推動決策主導權的成功。
決策主導權是一個與陸軍對MDO和LSCO的關注有關的熱門詞匯,但這個詞并不新鮮。近二十年前,梅里克-克勞斯將 "決策主導權 "作為一個作戰概念,建立在之前的 "基于效果的行動和快速決定性行動 "的概念之上(克勞斯,2003年,第1-2段)。克勞斯的定義側重于通過支配敵人的決策過程來剝奪他們的決策能力,而不僅僅是摧毀軍事資產和平臺。它的中心思想是:"當敵人因為沒有可行的選擇而無法有效作戰時,它就會停止戰斗,也許在雙方發生重大傷亡之前"(克勞斯,2003,第5段)。克勞斯和今天的陸軍領導人一樣,相信通過利用技術和取得長期的成功,可以實現決策主導權(克勞斯,2003)。
在 "陸軍多域轉型:準備在競爭和沖突中取勝 "中,陸軍參謀長詹姆斯-麥康威爾將軍討論了技術的重要性和軍隊轉型的需要。在陸軍部(2021年)中,麥康維爾指出:"這種大膽的轉型將為聯合部隊提供尖端技術的范圍、速度和融合,這些技術將提供贏得下一場戰斗所需的未來決策主導權和過度匹配"(第i頁)。為了完成決策主導權,陸軍指揮官和領導人必須首先了解它是什么。陸軍部(2020b)指出。"決策主導權是一種理想狀態,在這種狀態下,指揮官的感知、理解、決定、行動和評估比對手更快、更有效"(第8頁)。這個現代定義是對克勞斯最初定義的擴展,他沒有解決融合、指揮和控制(任務指揮)以及決策支配力在深度和廣度上的關系。
如果不培養多域的領導者,陸軍的多域概念就無法在第一次交戰中存活。指揮官、他們的參謀人員、下級領導和整個陸軍的士兵必須接受并理解有效的指揮和控制、多域組織和決策主導權之間的聯系。如果美國要在競爭、危機和與近鄰對手的沖突中取得成功,將進行這種變革。新的指揮和控制系統,靈活和適應性強的編隊,以及新的能力是成功的必要條件,但領導人要推動行動。領導人必須明白,任務指揮和有紀律的倡議是成功實施和執行千年發展目標的基本要素和關鍵。軍隊需要那些接受變革需求的領導人,學習成為主題專家,并使用以任務指揮為基礎的艱苦和現實的訓練,使他們的部隊為現代戰場做好準備。
在21世紀初,美國軍隊專注于反叛亂行動,而俄羅斯等競爭對手則專注于常規軍事力量的現代化,威脅著美國的軍事主導地位。美國軍事能力差距的縮小,加上新興技術,如網絡空間、太空和電磁波譜,改變了戰爭的特點。美國陸軍的應對措施,即多域作戰(MOO),試圖利用融合的概念,快速而持續地整合所有軍事領域、電磁波譜和信息環境,以賦予軍事優勢。為了實現融合,美國陸軍必須與其他軍種進行聯合開發,制定軍種間協議,修改人員結構,并修改人事政策。后越南時代空地戰的發展和隨后的 "沙漠風暴行動 "提供了一個歷史案例研究,重點是為實現陸域和空域的融合而進行的組織變革。目前美國軍隊現代化的體制機制主要是在空地戰時期發展起來的,可能需要調整,以確保適應實現MDO融合。
隨著2015年國家安全戰略的發布,標志著美國正式將國家安全重點從過去14年的沖突中轉移。盡管在阿富汗和伊拉克的行動仍在進行,但該文件提到部署的部隊兵力從2009年的約18萬人減少到公布時的不到15000人。雖然仍然承認暴力極端主義組織的威脅,但美國開始將國家安全重點從全球反恐戰爭(GWOT)轉向大國競爭。這種轉變隨著2017年《國家安全戰略》和2021年《臨時國家安全戰略》的發布而加劇,該戰略特別指出俄羅斯等是挑戰美國實力、利益、安全和繁榮的國家。俄羅斯和其他國家競爭者專注于其部隊的現代化,而美國則專注于在伊拉克和阿富汗的反叛亂行動。這增加了競爭者的能力,并對美國的軍事主導地位構成了威脅。美國陸軍的多域作戰(MDO)概念是對美國陸軍領導層提出的安全問題的回應。它是美國陸軍理論、組織、訓練、物資解決方案、領導、人員、設施和政策(DOTMLPFP)現代化的核心重點,以保持對所有對手的競爭優勢。
MDO的一個核心主題給軍隊帶來了新的問題,即技術的出現和普及改變了戰爭的特征。互聯網的發展和全球日常生活的許多方面對這一現象的依賴引起了網絡空間的競爭,其影響可能會影響傳統的戰爭形式。對基于空間的能力的更多依賴和公認的空間軍事化,同樣代表了在以前的沖突或理論中沒有完全實現的戰爭轉變。能夠利用電磁波譜(EMS)的技術,雖然在整個20世紀都在使用,但在21世紀更加普遍,對戰爭的可能影響也更大。所有這些發展都是隨著信息時代的到來而出現的,增加了信息環境在影響戰爭行為和結果方面的重要性。
擺在作戰人員面前的問題是如何將這些新出現的能力與現有的和經過驗證的框架進行最佳整合。美國陸軍的答案是:"......在所有領域、電磁波譜和信息環境中快速和持續地整合能力,通過跨領域的協同作用優化效果,以戰勝敵人......" 為了完成這一任務,美國陸軍必須與其他軍種進行聯合開發,制定軍種間的協議,修改人員結構,并修改人事政策。海灣戰爭時期空地戰的發展代表了美國空軍和美國陸軍的成功整合,以實現其主要領域的融合,并在DOTMLPFP的各個類別中發生變化。對這一時期土地和領域整合的分析可以為未來網絡空間、空間、信息環境和環境管理系統的領域整合提供有益的見解。
MDO結構廣泛地使用了領域一詞,這一概念是理解融合的一個核心概念。MDO中使用的領域一詞符合聯合出版物(JP)3-0《聯合作戰》中描述的該術語的聯合用法。 聯合條令沒有明確定義領域;然而,它確實將領域的概念貫穿于理解作戰環境和如何組織聯合作戰的描述中。該術語并不意味著所有權或排他性,因為單一軍種可以在多個領域內運作。目前公認的聯合行動的物理領域有四個:陸地、空中、海上和太空。信息環境產生了第五個聯合領域,即網絡空間。
聯合條令并不承認信息環境是一個領域。然而,與四個物理領域和環境管理系統一起,聯合條令將其視為作戰環境的一個主要組成部分,并將其視為一種聯合功能。JP 3-0將信息環境定義為"......包括并聚集了眾多的社會、文化、認知、技術和物理屬性,它們作用于并影響知識、理解、信仰、世界觀,并最終影響個人、團體、系統、社區或組織的行動。" 網絡空間作為一個領域存在于信息環境中。電磁環境,即所有頻率的電磁輻射范圍,也是作戰環境的一個重要因素,但聯合條令并不承認它是一個獨立的領域。
將四個物理領域、網絡空間、信息環境和環境管理系統結合起來,就產生了MDO的融合概念。簡單地說,融合是美國陸軍編隊利用作戰環境的所有可能方面,在武裝沖突中創造對敵人的優勢,利用這種優勢,并取得勝利。部隊通過跨領域的協同作用實現融合,這是MDO理念的核心原則。這個術語也起源于聯合條令,被定義為 "在不同領域的能力的互補性,而不僅僅是相加,從而使每一種能力都能增強其他能力的有效性并彌補其他能力的脆弱性"。融合的產生是由于接受了美國將無法在近距離或同行沖突中享有未來領域的優勢,而是需要使用來自多個領域的協調效應來讓出優勢。
支撐這一分析的理論框架是作戰藝術,即 "在......技能、知識、經驗、創造力和判斷力的支持下,制定戰略、戰役和行動,通過整合目的、方式、手段和評估風險來組織和使用軍隊的認知方法"。MDO是一個作戰層面的構造,旨在為指揮官提供一種方法,通過協調使用所有可用資源,在競爭、危機或武裝沖突中取得戰術勝利。然而,除非在政治目標的背景下實現,否則這種勝利是沒有意義的。然而,將戰術結果與政治目標聯系起來,不屬于本研究的范疇,本研究的重點是戰爭的作戰和戰術層面。
MDO融合領域的新興性質和已發表作品的匱乏限制了這項研究。對后越南時代到今天的發展時期的研究限定了本項目的范圍。雖然在整個軍事史上還有其他領域融合的成功案例,但本研究沒有考慮這些案例。這種劃分也排除了海上、空中和陸地融合的成功案例,這些案例可能會產生比只考慮空中和陸地領域更多或相互矛盾的見解。本研究重點關注美國在空中和陸地融合方面的努力以及對美國陸軍MDO的影響,排除了其他國家的MDO概念發展案例和其他領域融合的歷史案例。最后,本研究主要分析了MDO融合的作戰和戰術影響,因為戰略分析不是MDO構建的重點。
這個項目接受了MDO的一般方法,將其作為一個有效的結構來處理后GWOT時代出現的近距離或同行競爭問題,并作為美國軍隊現代化的基礎。這種方法的一個固有的假設是,實現所有領域、信息環境和EMS的MDO融合會產生對對手的明顯優勢。鑒于持續增加總部組織的規模和復雜性的趨勢,如從2001財年到2012年,作戰指揮部人員增長了50%,增加人員的規模和復雜性可能會阻礙決策和組織適應。最后一個假設是,美國陸軍不能以目前現有的框架實現MDO的最佳融合,這意味著美國陸軍需要進行組織變革以充分實現現代作戰環境的好處。
這個項目采用了案例研究的方法,研究了空地戰發展背后的理由和事件,它的持續演變,以及這個過程在目前的服務和聯合DOTMLPFP類別中是如何體現的。這既代表了極端的情況,因為美國陸軍和美國空軍元素在作戰環境中的接近帶來了自相殘殺的危險,也代表了關鍵的情況,因為空陸一體化的發展可能適用于其他領域、信息環境和環境管理系統。這種分析也可能發現案例研究是務實的,揭示了一種有效的方法來實現與新的戰爭領域的銜接。本研究的一般格式是從文獻回顧,到方法概述,案例研究本身,分析和發現,最后是結論。
自1987年成立以來,美國貿易委員會一直是美國力量投射的一個重要的授權組織。對作戰人員的成功支持來自于對其流程的不斷完善和優化,以最大限度地提高運輸效率。在過去30年的戰爭中,美國運輸委員會的表現驗證了其模式的有效性,但未來的戰爭可能需要重新評估美國運輸委員會支持未來戰斗的能力。
聯合全域作戰(JADO)是用來描述美國未來戰爭方式的總稱。雖然JADO仍處于概念發展階段,但它從根本上改變了各領域之間的整合水平以及在戰斗空間產生效果的速度。JADO的革命性變化是為了應對美國對手開發的日益強大和擴散的反介入/區域拒止(A2/AD)系統。A2/AD的威力在于其目標是使美國目前的戰爭方式的執行成本過高。這些變化和威脅的結合是美國國防部關注的源泉,它已經優化了自己,以支持目前形式的戰爭。本專著的目的是分析聯合服務界所設想的新的JADO概念,以及A2/AD對運輸業務的威脅,并確定USTRANSCOM必須尋求協調的挑戰,以便在未來的沖突中保持償付能力和可靠性。
不斷發展的聯合全域作戰(JADO)概念是美國未來戰爭方式的迷人發展,但其行動的性質和他們試圖擊敗的威脅使人質疑美國運輸司令部(USTRANSCOM)是否有適當的資源和組織來維持未來的行動。JADO遵循美國作戰理論的歷史進程,不斷發展各部門和各領域之間更多的整合力量。然而,JADO超越了單純的消除沖突、協調和整合。JADO尋求真正利用戰爭的時間性,為敵方部隊同時產生多個問題,并具有實時態勢感知能力,以識別并隨后從一個領域產生效果,從而利用固有的不對稱優勢。戰爭領域之間的整合將比美軍內部所見的更加緊密,而且行動的節奏將比目前的能力快得多。為了使JADO成為現實,必須進行技術投資并加以實現。除此之外,聯合部隊內的作戰理論將不得不被改寫,以反映在未來戰斗中釋放JADO潛力所必需的最佳實踐。所有這些都相當于一個革命性的舉措,專注于重塑美國的戰爭方式。所有領域的作戰單位將不得不調整他們的操作方法,以保持在該框架內的功能,并提供系統所需的效果。盡管許多文獻和討論都圍繞著作戰部隊將經歷和必須適應的變化,但為確保作戰部隊得到后勤支持而依賴的維持力量卻很少受到關注。
美國貿易委員會維持未來作戰行動的能力對美國的力量投射至關重要。這一任務的失敗將使美國的作戰能力失去效力。美軍所能帶來的戰斗力確實令人矚目,但這種力量只有在戰斗指揮官能夠將其移至對手的射程之內并在其就位后得以維持時才能使用。在美軍歷史上的絕大多數時間里,在北美和全球范圍內部署和維持作戰部隊的能力都取得了驚人的成功。這種成功在未來是不可能的,因為不祥的跡象表明,美國國防部的任務效率面臨著重大挑戰。反介入/區域拒止(A2/AD)的能力正在一些美國最強大的對手的軍隊中擴散開來。A2/AD試圖瞄準并破壞美國國防機構中對其功能效力至關重要的關鍵部分。 A2/AD對美國向國外投射力量的能力構成了嚴重威脅,而JADO是對這一挑戰的直接回應。從美國國防部的角度來看,它必須像聯合部隊的其他成員一樣,確保它對A2/AD的威脅保持彈性。
必須盡早發現美國貿易委員會模式中的潛在缺陷,以確定可行的解決方案,并在JADO技術的開發和實戰中留出時間采用這些解決方案。這一挑戰不是小任務。JADO的作戰概念是非常不穩定的,在其框架發展過程中,已經在多個方面發生了實質性變化。對JADO將成為什么缺乏清晰的認識的一個重要原因是聯合軍種之間對它應該演變成什么沒有共識。每個部門都設想了一個版本的JADO,并在概念上將聯合伙伴的活動納入其框架。雖然JADO的愿景并非完全不相容,但各軍種的概念之間確實存在實質性的差異。因此,每一種模式都會給美國運輸司令部帶來獨特的挑戰,因為它必須與任何選定的概念完美銜接,為作戰指揮官提供必要的運輸支持標準。美國貿易委員會作為一個功能性作戰司令部,在任何未來的美國戰爭中都要發揮作用。因此,對于聯合部隊的有效性來說,USTRANSCOM作為一個組織的整合和發展必須被納入JADO的發展過程。在一個全新的結構下運作時,假設后勤支持的有效性和可靠性會給聯合部隊帶來黑天鵝式的失敗風險。納西姆-塔勒布(Nassim Taleb)將黑天鵝描述為產生巨大影響且無法預料的事件。美國空軍司令部的重點資本投資和理論變革必須與聯合部隊的發展保持同步,以確保司令部隨時準備在他們選擇的時間和地點支持未來的作戰人員。
下面的調查旨在確定USTRANSCOM必須評估哪些作戰要求,以便在未來的JADO概念中保持有效并在與同行對手的戰斗中保持彈性。調查將從對有關該主題的相關文獻的回顧、有關美國貿易委員會模式和處置的證據供參考、對JADO的不同服務概念的簡要描述、對美國貿易委員會與JADO的兼容性和對A2/AD的脆弱性的分析,以及解決新出現的問題的建議等方面展開。JADO和A2/AD的結合給美國貿易委員會帶來了一個與其當前運作框架和近期歷史相異的未來運作環境。由于其作為聯合部隊的分配和部署過程所有者(DPO)的不可或缺的作用,至關重要的是根據聯合部隊的擬議變化來評估USTR的部隊態勢和行動理論,以確定該組織必須如何共同發展。
像俄羅斯等這樣的近鄰對手明白,他們無法與美國(US)競爭并贏得傳統沖突。為了使俄羅斯等能夠戰勝美國,他們通過技術進步開發了新的手段和能力,以便在戰場上取得勝利。正在開發的主要能力之一是低當量戰場核武器(LYBNWs),以便在未來的沖突中贏得對美國的勝利。美國的近鄰對手可能對美國的機動部隊發射LYBNW,以將其從戰場上消滅,不至于將沖突提升到全面核戰爭的門檻。
自任何戰爭開始以來,人類就利用武器技術的進步來增加沖突中的勝利機會。新武器系統的演變在整個歷史上的爭端中是至關重要的。能夠在現有系統或平臺上實施新技術的領導人或國家將獲得勝利。歷史上的一個典型例子是步槍和大炮在戰場上的實施發展。在1805年和1806年,拿破侖利用這兩項技術進步與騎兵相結合,贏得了關鍵的勝利,奧斯特利茨戰役就是一個例子。世界各國都把步槍和大炮與演習的混合作為戰爭的突破口。在隨后的幾年里,歐洲和世界各國都在全力以赴地按照拿破侖在耶拿戰役和其他沖突之前的方式來建設和訓練自己的軍事力量。隨著時間的推移,武器技術的演變繼續增加。下一個改變未來戰爭執行方式的武器系統是空中力量。
第一架飛機于1902年飛行,其微小的進步將空中力量限制在偵察能力上,并限制了第一次世界大戰(WWI)的空中戰斗。當時的領導人設想,飛機是未來通過空中力量對抗沖突的手段。空中力量的進步在1945年第二次世界大戰(WWII)期間取得了成果。空中力量,加上陸軍,使美國對德國具有戰略優勢。美國了解空中力量給戰場帶來的能力,即沿著敵人的交通線和主要戰線攻擊敵人的目標。空中力量使地面部隊能夠在戰場上與敵人全面交戰,以消耗德國軍隊并贏得戰爭。空中力量對二戰勝利作出貢獻的另一個例子是在對日本的太平洋戰役中。空中力量能夠在跳島任務中轟炸敵方目標,并攻擊日本本土。最終,空軍投下了原子彈,迫使日本在二戰中投降。
歷史為那些利用技術進步在戰爭中取得勝利或阻止沖突的國家提供了一個準確的畫面。前國防部長馬克-埃斯珀理解技術進步的重要性,他說:"歷史告訴我們,那些率先利用一代人的技術的人往往在未來幾年里在戰場上具有決定性的優勢。" 下一個改變戰爭方式的技術將是什么?諸如俄羅斯等這樣的對手認為擊敗美國的下一個技術進步是低當量戰場核武器(LYBNWs)。俄羅斯等設想的情景是,美國的地面部隊在戰場上機動,但防空保護有限,地形將他們引入一個巨大的殺傷箱。然后,俄羅斯等將使用混合了戰術彈道導彈(TBM)的LYBNWs來攻擊美國地面部隊和關鍵地區,如濕隙交叉點、支持區和后勤線。
美國軍方的領導人已經關注了從遠程火力、戰術核、高超音速導彈、無人機群和空間能力等廣泛的技術進步。隨著如此多的新技術擠入戰斗空間,一種能力引起了軍事和民用部門的興趣,那就是人工智能(AI)。在陸軍中,人工智能是一個未被開發的武器系統,可以成為戰爭中的下一個技術進步。人工智能將使美國陸軍在戰場上擁有手段和優勢,就像大炮和空軍一樣。此外,人工智能將協助美國陸軍在大規模戰斗中檢測、分類和使LYBNW失效。
美國的近鄰顧問正在不斷地嘗試開發下一個武器系統,以使他們在戰場上獲得優勢,從而在戰爭中獲勝。俄羅斯正在開發高超音速武器;與此同時,中國利用遠程精確射擊來與敵人保持距離。然而,這兩種威脅都以LYBNW為中心努力在未來的沖突中摧毀美國的機動部隊。 目前,美國的防空平臺缺乏技術和能力來對抗大規模沖突中混有TBM的LYBNW的新威脅。
本專著旨在提供將人工智能整合到陸軍防空系統中以擊敗LYBNWs的方案。首先,本專著將通過歷史的視角來說明發展技術進步并將其整合到現有系統中對在戰場上或戰爭中取得勝利是多么重要。用于研究的主要武器系統是大炮、空氣動力和核武器。通過歷史分析,讀者可以預見,美國必須繼續發展技術進步,特別是在人工智能方面,以便對未來的沖突產生積極影響。其次,該專著重點介紹了美國陸軍目前和未來的防空平臺,以備戰事。這部分調查讓讀者了解系統的能力和局限性,以了解防空作戰環境和導致需要綜合人工智能的不足之處。第三,該專著重點介紹了目前民用和軍用部門的算法和平臺的人工智能能力。這些算法提供了對機器學習能力的洞察力,以便在人工智能平臺上與當前的系統結合起來提出建議。最后,該論文集中討論了整合的建議和對自主人工智能系統的需求,以擊敗LYBNWs。
這項研究對美國陸軍來說很重要,因為近似的建議開發了新的和增強的導彈平臺以贏得未來的沖突,特別是LYBNWs。這些武器系統的出現正在慢慢超過美國陸軍目前的防空系統。這項研究提供了一個行動方案,通過將人工智能與目前的平臺結合起來,提供增強的防空覆蓋,從而重新獲得優勢。同時,為自主武器系統的建立留出時間。在綜合防空導彈防御系統(IAMD)中利用人工智能能力可提供早期預警、交戰速度、瞄準威脅的距離,更重要的是,可提供威懾。防空系統一旦部署到一個行動區,就會對世界大國產生威懾力。人工智能的增強提高了美國威懾或擊敗侵略的能力,并保留了陸地部隊。
美國人工智能國家安全委員會在2021年1月提交給國會的最終報告中建議國防部在2025年前做好人工智能準備。這一建議源于美國同行之間的人工智能軍備競賽,以及近年來在開發用于持續監視、指揮和控制以及武器化代碼的算法方面所取得的進展。雖然美國防部內有旨在利用各部門人工智能的戰略舉措,但戰術能力的發展和部署之間存在嚴重的脫節。作為美國防部的領導機構,聯合人工智能中心負責為美國防部的所有部門創造可行的解決方案,因此,如果所有單位都試圖在2025年之前做好人工智能準備,將不堪重負。本文強調了人工智能發展過程中的一個主要缺陷,并認為應將能力發展授權給空軍機群,并提供必要的資金和資源以真正將人工智能作為一種武器。此外,本文確定了通過基因操縱、智能灰塵納米技術和COVID-19機器學習過程發現成功的人工智能概念,以幫助戰術領導人了解人工智能革命如何幫助他們的特定任務領域,并激勵他們進行自我教育。
當涉及到利用人工智能(AI)時,美國空軍還沒有準備好與同行對手作戰,而且美國處于一場未宣布的軍備競賽中,可能會看到對手在未來十年內占據領先地位,因此需要迅速采取行動以扭轉局勢。更令人不安的是,這一威脅并沒有被該領域的戰術專家完全理解,或者即使他們理解,他們也可能沒有意識到(或在官僚上沒有能力)提供競爭所需的能力。對手在人工智能的研究和開發工作中正在取得進展。情報界的專業人士可以做些什么來解決這個問題。本文將嘗試定義中隊可以解決的戰術相關問題,并確定高層行動的不足之處。
人工智能國家安全委員會在其最終報告中建議美國防部采取行動,以便各部門為十年后的競爭做好準備。委員會的核心建議是美國防部遵循兩條努力路線:在2025年前為廣泛的人工智能整合奠定基礎,在2025年前實現軍事人工智能的準備狀態。這些項目在委員會報告發表前幾年就已經在進行了,這表明了對我們為有效競爭而需要的未來現實的戰略理解和承諾。然而,如前所述,開發人工智能支持的能力需要多年時間。為了有廣泛的人工智能整合,各級領導人需要了解人工智能的基本復雜性,以及如何在他們的任務空間內納入人工智能能力,以便他們能夠在2025年之前迎來人工智能革命。所提到的三大舉措從戰略角度縮短了傳感器和射手之間的差距,但處于邊緣的元素如何為這些努力作出貢獻?此外,如何授權給前線,讓他們根據任務的具體需要進行必要的組織、訓練和裝備?本文的目的是介紹人工智能的基本概念,并闡明應采取的行動,以推動空軍進入由人工智能驅動的持久性監視狀態。以下段落將討論智能能力、經過驗證的分析概念,以及展示未來的需求。
有幾個定義需要提到,以便在本文的其余部分提供背景,并幫助教育下級領導了解基礎概念。首先,人工智能需要三樣東西:數據集、算法和函數。數據集是一個數值表,算法是計算機用來解析數據的過程,而函數是 "從一組輸入值到一個或多個輸出值的確定性映射 "這些構成人工智能的基礎。總的來說,我們可以把人工智能看作是一類努力,它試圖采用計算機算法,并允許人類以合乎邏輯的方式解釋其結果。作為人工智能類別的一個子集,"機器學習(ML)涉及開發和評估使計算機能夠從數據集中提取(或學習)的算法。DL "專注于創建能夠做出準確的數據驅動決策的大型神經網絡模型",而DL的重點舉措是圍繞著從神經網絡的特定神經元中貢獻特定功能的想法。對DL的理解對指揮官使用人工智能的能力至關重要,因為科幻小說中的想象力會認為這是可能的。
從情報、監視和偵察(ISR)的角度來看,DL可以推動多種數據來源的綜合(例如,多情報融合和分析)。通俗地說,ML可以幫助將幾種情報功能以一種共同的形式結合起來。然而,鑒于適當的數據集、算法和功能(或指揮官的意圖),理論上DL有可能允許對收集的信息進行分析、理解、反駁為錯誤信息、接受為事實、重新分配任務進行額外的收集,或推動新的收集任務,就像人可以做的那樣,但在機器處理信息和得出關于可用數據的結論所需的幾秒鐘內,是自主的。雖然戰略和作戰指揮官正在努力實現一種反映類似于上述DL潛力的能力的最終狀態,但他們仍然必須考慮法律、道德和倫理困境,以及開發完整的人工智能基礎設施的安全性和可靠性。如果戰術領導人不與高級領導人同步利用這些機會,我們注定無法與當前的任務集進行任何形式的整合,并注定無法實現國家安全委員會對人工智能規定的 "到2025年人工智能就緒的軍隊 "的姿態。那么,我們的部隊如何才能變得更有人工智能效率?幸運的是,人工智能驅動的能力、分析技術以及政府和商業案例研究可供探索。
人類基因編輯曾經似乎是難以想象的事情,但通過使用機器學習,它正逐漸成為現實。有關規則間隔短回文重復群(CRISPR)的研究已經進行了多年。作為一種生物技術,人們可以推斷出CRISPR技術的意圖是讓科學家有能力 "改變基因或創造DNA以改變植物、動物或人類。"此外,很難像前國家情報局局長詹姆斯-克拉珀在2016年所做的那樣,將基因編輯作為一種強大的大規模殺傷性武器來爭論。由于基因編輯為裝備精良的對手提供了機會,情報專業人員應該了解有關基因操縱的指標如何通過機器學習表現出來,以達到與美國戰略利益相悖的目的,并幫助指揮官了解他們如何能夠迅速打擊這些威脅。這一現實離所需的科學并不遙遠,如果分析人員知道如何識別必要的因素,他們可以將其納入計算。
如果分析員不能通過DL技術獲得分析所需的數據,也有一些創造性的解決方案來獲得信息。一個提供巨大潛力的創新是被稱為微電子機械系統的微小無線網絡的出現,被親切地稱為智能灰塵。"智能灰塵的大小為立方毫米,包含電源、通信和計算。"這是整個傳感器網絡的一個單一節點。研究還表明,智能灰塵粒子將能夠達到微觀水平,能夠作為傳統醫療護理方法的替代品進行注射。比隱身的尺寸更令人敬畏的是這個設備子集預計能提供的能力。它們可以容納攝像頭、環境傳感器和通信機制,以傳輸數據,并進一步處理。與ML工作、與存儲設備甚至互聯網的連接相結合,人們可以設想出一種檢測概率很低的收集資產,一種維護需求很低的系統,如果計劃得當,這種系統能夠降低前沿部署資產的風險,并限制其進入目標收集區域。
到此為止,本文已經討論了分析師如何將人工智能視為一種威脅,如何將其視為一種收集資產,但分析的過程呢?不妨看看COVID-19大流行病。雖然2020年的大流行病充滿了不確定性,但在大約一年的時間里,病毒被相對快速地分析、追蹤和抗擊。醫學界與DL專家合作,開發了COVID篩查和診斷方法、藥物發現以及最終的疫苗創新。這需要大量的數據輸入,這些數據來自社交媒體、基于文本的數據、病人數據、被稱為omics的科學數據的集合,以及圖像和視頻數據。這個分析系統是一個里程碑,表明人類可以與機器合作,在一個非常有效的時間窗口內從獨特的數據集中創建一個解決方案。應用于多源數據融合和分析的標準情報實踐中,如果有資源,沒有理由相信分析師不能利用DL的能力來制定準確的評估。
正如人們所看到的,人工智能在多個國家安全問題上具有巨大的潛力,如果戰術分析員有能力的話,他們可以將其應用于自己的任務領域。美國防部在人工智能方面最重要的代理人是聯合人工智能中心(JAIC),該中心于2019年2月12日根據行政命令13859的要求啟動,作為國防部人工智能戰略的執行者。有一個組織負責確保人工智能的需求得到滿足是一個有價值的目標,但如果各部門要在2025年之前做好人工智能準備,他們就不可能處理整個國防部的能力發展需求量。各級指揮部需要有一個共同的承諾,以避免因優先事項不一致而錯過機會。就目前的人工智能能力發展進程而言,戰術解決方案是不可用的。
自身的官僚主義阻礙了快速、分散的能力發展。為了確保人工智能驅動的能力,人們必須證明有足夠大的需求需要使用人工智能(如僅用五名分析師對數百萬個數據點進行排序),并通過多層官僚機構提交所謂的 "緊急行動需求",以達到主要司令部的要求。一旦獲得批準,該請求將被轉發到JAIC進行裁決。一旦被裁定并在國防部的其他要求中被優先考慮,可能需要幾個月的時間才能找到一個開發者,并開始解決這個問題。在最好的情況下,這個過程可能會看到從需求提交到開發的6個月周轉期,這是不令人滿意的,如果服務要在2025年之前做好人工智能準備。這不是JAIC的錯,因為他們應該向國防部領導人和國會倡導人工智能,所以各部門有資金從外部尋求人工智能,同時學習如何在人工智能、ML和DL能力發展方面變得靈巧。筆者建議領導們認真考慮賦予機翼必要的預算、培訓要求,并與經批準的開發者名單(由全軍委員會批準)協調,以追求人工智能的努力。這項建議并沒有將JAIC完全從流程和能力發展中移除,因為該組織將繼續承擔正式的領導地位,制定政策并獲取最佳實踐,以便在整個國防部共享。
人工智能革命就在這里。本文確定了人工智能為部隊的每項任務提供的機會的縮影。人工智能、ML和DL為可能的事情打開了大門,并且應該讓ISR分析員以不同的方式思考問題及其解決方案。從基因突變到自動分析再到自主武器,可能性只限于可用的數據--或如何解釋可用數據。美國的對手已經具有威脅性,并且很可能在未來十年內增加。國家安全不僅需要提高對人工智能的認識,還需要開發和整合基于人工智能的武器系統。依靠簽約組織來開發機器算法,在未來是不可持續的。必須根據任務的需要調整任務算法,否則就會在一系列的能力中遭受失敗。
小型無人駕駛飛機系統(sUAS)的指數式增長為美國防部帶來了新的風險。技術趨勢正極大地改變著小型無人機系統的合法應用,同時也使它們成為國家行為者、非國家行為者和犯罪分子手中日益強大的武器。如果被疏忽或魯莽的操作者控制,小型無人機系統也可能對美國防部在空中、陸地和海洋領域的行動構成危害。越來越多的 sUAS 將與美國防部飛機共享天空,此外美國對手可能在美國防部設施上空運行,在此環境下美國防部必須保護和保衛人員、設施和資產。
為了應對這一挑戰,美國防部最初強調部署和使用政府和商業建造的物資,以解決無人機系統帶來的直接風險;然而,這導致了許多非整合的、多余的解決方案。雖然最初的方法解決了近期的需求,但它也帶來了挑戰,使美國防部跟上不斷變化問題的能力變得復雜。為了應對這些挑戰,美國防部需要一個全局性的戰略來應對無人機系統的危害和威脅。
2019年11月,美國防部長指定陸軍部長(SECARMY)為國防部反小型無人機系統(C-sUAS,無人機1、2、3組)的執行機構(EA)。作為執行機構,SECARMY建立了C-sUAS聯合辦公室(JCO),該辦公室將領導、同步和指導C-sUAS活動,以促進整個部門的統一努力。
美國防部的C-sUAS戰略提供了一個框架,以解決國土、東道國和應急地點的sUAS從危險到威脅的全過程。國防部的利益相關者將合作實現三個戰略目標:(1)通過創新和合作加強聯合部隊,以保護國土、東道國和應急地點的國防部人員、資產和設施;(2)開發物資和非物資解決方案,以促進國防部任務的安全和可靠執行,并剝奪對手阻礙實現目標的能力;以及(3)建立和擴大美國與盟友和合作伙伴的關系,保護其在國內外的利益。
美國防部將通過重點關注三個方面的工作來實現這些目標:準備好部隊;保衛部隊;和建立團隊。為了準備好部隊,國防部將最大限度地提高現有的C-sUAS能力,并使用基于風險的方法來指導高效和快速地開發一套物質和非物質解決方案,以滿足新的需求。為了保衛部隊,國防部將協調以DOTMLPF-P考慮為基礎的聯合能力的交付,并同步發展作戰概念和理論。最后,作為全球首選的軍事伙伴,國防部將通過利用其現有的關系來建設團隊,建立新的伙伴關系,并擴大信息共享,以應對新的挑戰。
通過實施這一戰略,美國防部將成功地應對在美國本土、東道國和應急地點出現的無人機系統威脅所帶來的挑戰。在這些不同操作環境中的指揮官將擁有他們需要的解決方案,以保護國防部人員、設施、資產和任務免受當前和未來的無人機系統威脅。