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美國空軍越來越關注人工智能（AI）在增強作戰各方面能力方面的潛力。在這個項目中，空軍要求蘭德公司的研究人員考慮人工智能無法做到的事情，以了解人工智能在作戰應用中的局限性。

研究人員沒有試圖確定人工智能的一般限制，而是選擇并調查了四個具體的作戰應用作為潛在用例：網絡安全、預測性維護、兵棋推演和任務規劃。選擇這些應用是為了代表各種可能的用途，同時突出不同的限制因素。在可以獲得足夠數據的三個案例中進行了人工智能實驗；剩下的兵棋推演案例則廣泛探討了如何應用或不能應用人工智能。

本報告是五卷系列中的第一卷，總結了所有應用案例的研究結果和建議。報告面向政策制定者、采購專業人員以及對將人工智能應用于作戰普遍感興趣的人員。

研究問題

• 哪些作戰應用可作為潛在用例？
• 訓練和測試人工智能系統需要哪類數據？
• 人工智能算法有哪些局限性？

主要結論

• 要識別適應性威脅，數據必須是最新的。分布偏移會降低模型性能，這是無法避免的，尤其是對于高維數據。
• 不能依靠人工智能分類算法來學習沒有教過的東西。人工智能無法預測或識別新型網絡攻擊。
• 數據必須可訪問且條件良好。相關的物流數據保存在多個數據庫中，通常條件不佳。如果沒有自動化的數據管道，就無法獲取足夠的數據來實現人工智能。
• 和平時期的數據不能替代戰時數據。人工智能無法彌補適當數據的匱乏。
• 數字化必須先于人工智能的發展。大多數兵棋推演不是在數字化環境中進行的，也不會生成電子數據。數字化是人工智能數據管道的先導。
• 需要新型數據。要實現人工智能，就需要人機交互（HCI）技術來捕捉兵棋推演中目前尚未捕捉到的方面。
• 人工智能遠未達到人類智能水平。因此，它不能代替人類，也不能應用人類的判斷。
• 要應對適應性威脅，數據必須是最新的。必須根據最新情況刷新模型，才能在動態威脅面前生存下來。
• 人工智能在戰術上很聰明，但在戰略上卻很幼稚。它往往通過進入對手的 "觀察、定位、決策、行動 "循環而取勝，而不是通過提出一個巧妙的大戰略。
• 與傳統優化方法相比，人工智能的準確性較低。但它的解決方案可能更穩健，也能更快達成。

建議

• 空軍部（DAF）應進行數據集細分測試，以確定人工智能系統分布偏移的重要性，并確定大致的衰減率和人工智能保質期。
• DAF 應進行人工智能試驗，以改進戰備備件包 (RSP) 的需求預測，并將概念驗證模型擴展到所有飛機。這可能需要在逐個部件、逐個平臺的基礎上進行。
• DAF 應考慮使用人工智能來解決更大的運籌問題，即選擇將哪些部件發送到哪里。
• DAF 應建立一個數據操作管道，以便對多個部件和平臺的飛機維護和 RSP 進行有效的回顧性分析。
• DAF 應將用于開發兵棋推演 AI 應用的資源集中在最有前途的領域：那些調查替代條件或用于評估有明確標準的領域；那些已經納入數字基礎設施（包括人機交互技術）的領域；以及那些定期重復的領域。
• 發展議程應更多地使用數字游戲基礎設施和人機交互技術，特別是在為系統探索和創新而設計的游戲中，以收集數據支持人工智能的發展。
• DAF 應更廣泛地利用人工智能能力來支持未來的兵棋推演工作。
• 國防和安全部隊應考慮如何利用人工智能為面臨突發狀況的無人機制定快速反應政策。
• DAF 應投資開發工具，將強化學習應用于現有的任務規劃模型和模擬中，如仿真、集成和建模高級框架（AFSIM）。

美國空軍部對人工智能（AI）徹底改變作戰各個方面的潛力越來越感興趣。在這個項目中，美國空軍要求蘭德公司的 "空軍項目"（Project AIR FORCE）廣泛考慮人工智能無法做到的事情，以了解人工智能在作戰應用中的局限性。本報告討論了人工智能系統在執行兩種常見網絡安全任務（檢測網絡入侵和識別惡意軟件）中的應用，以及分布轉移對這些任務的影響，這種現象會極大地限制人工智能的有效性。當人工智能系統在部署后遇到的數據與經過訓練和測試的數據有明顯差異時，就會發生分布偏移。

本報告闡述了分布偏移的重要性，它如何并確實顯著限制了人工智能在檢測網絡入侵和識別惡意軟件方面的有效性，如何測試和量化其影響，以及如何減輕這些影響。這項工作主要針對大型組織，如總部設施，它們有足夠的帶寬和計算能力來實施人工智能網絡安全系統并定期更新系統。

本報告是五卷系列報告中的第二卷，論述了如何利用人工智能在網絡安全、預測性維護、兵棋推演和任務規劃四個不同領域為作戰人員提供幫助。本卷面向技術讀者；整個系列面向對作戰和人工智能應用感興趣的讀者。

研究問題

• 網絡安全數據集是否受到分布漂移的影響？
• 如何在網絡安全數據集中檢測和描述分布漂移？
• 用于檢測分布漂移的數據集的質量和周期有多重要，這些因素如何影響人工智能的性能？

主要發現

• 網絡安全數據集存在分布偏移問題，尤其是在標準網絡入侵檢測和惡意軟件分類方面。
• 分布偏移有多種表現形式，檢測的難易程度取決于數據集。
• 雖然數據質量對訓練機器學習算法很重要，但數據的新舊程度也很重要。
• 在某些情況下，數據必須是近期的才有用，這就限制了可用于訓練的數據，反過來又限制了人工智能的性能。

建議

• 任何基于人工智能的網絡安全系統都應進行數據集分割測試，以評估隨時間推移的分布變化對性能的可能影響。這些測試可用于估算數據衰減率，而數據衰減率又可用于估算人工智能系統在必須完全重新訓練之前可能的保質期。
• 此外，我們還建議對數據集進行著名的統計檢驗，如 Kolmogorov-Smirnov 檢驗，作為檢測或確認分布偏移的額外措施。

數字工程正在徹底改變系統工程領域。美國海軍正在實施數字工程概念和方法，包括數字孿生、數字線程、權威真相來源、基于模型的系統工程以及數字工具和技術，以設計和建造復雜的海軍系統。本論文探討了數字工程在海軍系統測試與評估（T&E）中的應用。論文對海軍采購測試與評估的現狀進行了深入分析，解釋了相關的挑戰和局限性，強調了采用現代化方法的必要性。它全面概述了數字工程，通過海軍和整個行業的幾個使用案例說明了數字工程的影響。報告提出了一個新概念： "數字測試與評估 "是將數字工程方法應用于系統工程的測試與評估階段。這項研究揭示了如何利用數字 T&E 來應對和克服當前海軍 T&E 面臨的挑戰。研究最后提出了海軍實施數字化 T&E 方法的路線圖。這些見解旨在對海軍測試與評估界產生實際影響，指導制定新的戰略和政策，利用數字工程提高性能，促進傳統測試與評估流程的現代化。

圖 1. 海軍系統數字化測試與評估路線圖

數字工程正在徹底改變系統工程領域。2018 年，美國國防部推出了數字工程戰略，并將其定義為 "使用權威的系統數據源和模型作為跨學科的連續體，支持從概念到處置的生命周期活動的集成數字方法"（DOD 2018, 3）。它象征著系統工程實踐的根本性轉變，從傳統方法轉向數字環境中基于模型的技術（Giachetti 2022）。這一戰略轉變要求通過可靠的 "權威真相來源"，在整個工程流程和組織結構中開發、利用和分發正式模型和數字信息。這一新興領域影響深遠，可能會影響到美國國防工業和其他各個領域，重塑系統工程的實踐。數字工程能夠提高運行效率和系統性能，創新設計和構建系統的方法，從而為快速發展和技術進步的動態階段鋪平道路。

2020 年，海軍部（DON）發布了一項戰略，正式確定了其對數字工程的承諾，概述了在整個海軍系統生命周期中使用數字工程的愿景。海軍正在將數字工程概念應用于 "鍛造軟件工廠 "等新興項目，旨在加速宙斯盾作戰系統的軟件升級（Katz 2022）。另一個值得注意的應用是潛艇戰聯合戰術系統（SWFTS），在該系統中，數字工程實現了靈活的架構，可快速實現潛艇技術集成、無縫更新并提高系統互操作性（Herber 和 Batchelor，2023 年）。最近，海軍計劃開發集成建模環境（IME），旨在利用數字工程徹底改變系統設計。該數字環境旨在提供一個具有凝聚力的框架，將各種系統模型和仿真單元結合起來，以推動創新、提高系統性能并提升艦隊的整體能力。

本論文探討了數字工程在海軍系統測試與評估（T&E）中的應用。它為傳統流程的現代化和增強向作戰人員提供的能力提供了一個開創性的機會。通過利用現代技術、數字工具和先進技術，數字工程有可能簡化海軍系統的測試與評估流程。然而，在這兩個領域的交叉點上，現有的研究十分有限，顯示出文獻上的空白。數字工程不僅僅是將傳統的測試流程和產品（如測試計劃和分析報告）轉換為數字格式。相反，數字工程需要對系統的整個生命周期進行全面的數字透視。隨著海軍在系統開發中采用基于模型的系統工程和數字孿生等數字工程概念，T&E 對海軍采購項目的快速部署變得至關重要。

本論文首先深入探討了海軍采辦 T&E 的現狀。論文對術語、背景和法定測試類型進行了深入探討，同時概述了復雜的組織結構。它強調了海軍 T&E 工作級集成產品團隊（WIPT）的重要性，該團隊由來自海軍各部門的科學家和工程師組成。該團隊對海軍采購項目的 T&E 活動的規劃、執行、分析和報告至關重要。在研究過程中，我們發現有關海軍 T&E 流程具體步驟的信息非常有限。為彌補這一不足，我們繪制了當前 T&E 流程圖，詳細說明了流程步驟、里程碑和交付成果。

這項研究確定了海軍測試與評估界面臨的九項具體挑戰和限制： 基礎設施不足、測試空間有限、威脅和場景不斷變化、測試集成、測試與評估支出、測試與評估成本認知、進度延誤、缺乏數據策略以及人工智能和 ML 測試。這些挑戰領域受到物理環境和傳統 T&E 流程的限制。這種方法越來越與當前的技術環境脫節，缺乏當今快速發展的世界所需的靈活性和適應性。

數字工程由基于模型的原則、權威真相來源（ASOT）和先進數字工具組成。基于模型的原則包括：數字孿生（物理系統的數字復制品）；數字線程（貫穿系統生命周期的相互關聯的連續信息流）；以及基于模型的系統工程（MBSE），這是一種強調使用系統模型支持系統設計的方法，而不是傳統的基于文檔的系統工程流程。ASOT 是一致且最新信息的集中存儲庫，在整個系統生命周期中統一數據、模型和其他系統相關信息（DOD 2018, 8）。這些原則共同標志著從傳統的以文檔為中心的方法論向全面、動態的數字化環境的轉變。

通過深入研究橫跨各行各業的四個數字工程案例研究，再加上廣泛的文獻綜述，本論文構建了一個矩陣，展示如何戰略性地部署數字工程原則，以解決運輸和評價中的現有挑戰。這種方法涵蓋了數字工程的方方面面，包括數字工程生態系統的概念。該生態系統整合了基礎設施、環境和方法論，將管理和分析系統數據與模型的流程、方法和工具統一起來，與利益相關者的需求保持一致。

這項研究的積累導致了一種被稱為 "數字 T&E "的新方法的發展。這一概念代表了數字工程方法在系統工程測試與評估階段的應用。與傳統的 "設計--建造--測試 "方法不同，該建議要求采用一種更復雜的 "建模--模擬--分析--建造--驗證 "迭代方法。它提供了一個更精確、更明確的框架，為提高系統開發的效率和準確性指明了道路。這一方法的步驟詳述如下：

• 模型： 通過創建物理系統的精確表征來啟動流程，最好是通過高保真數字孿生來捕捉系統細節。
• 模擬： 根據開發的模型，在虛擬運行環境中運行仿真，以模擬真實世界的條件。
• 分析： 使用指標對模擬數據進行分析，以評估性能并發現問題。采用先進的數字技術，實現流程自動化和簡化。如果根據分析結果需要更改系統模型，則調整模型并返回上一步。這種迭代循環一直持續到模型產生預期結果為止。
• 構建： 一旦系統模型滿足了所有系統要求并實現了預期結果，就開始構建實際的物理系統。
• 驗證：使用來自物理系統的數據作為權威的真理來源來驗證系統模型，確保虛擬表示與物理系統準確一致。

如圖 1 所示，將這種方法應用到當前的 T&E 流程中，就會產生一種執行數字 T&E 的創新方法。這種先進的數字 T&E 方法由十個步驟組成，通過融入數字工程原理，徹底改變了現有流程。它超越了計劃、準備、執行、分析、評估和報告等傳統的、按部就班的、以文件為中心的階段。取而代之的是一種更加動態、靈活和迭代的方法，強調持續反饋和系統改進。

本論文探討了海軍系統中數字工程和技術與評估的整合，旨在回答首要研究問題。通過文獻綜述和對四個案例研究的分析，論文采用建模-模擬-分析-構建-驗證的方法，提出了數字化 T&E 路線圖，強調了數字化工程的作用。研究結果為提高海軍系統開發效率提供了一條途徑，并有可能在整個國防工業中得到更廣泛的應用。建議強調對數字基礎設施的投資，如基于云的平臺、網絡升級、數字工具和數字雙胞胎。報告還呼吁與國防承包商共同制定新政策，以確保技術數據包和系統模型的訪問權限。此外，報告還鼓勵技術與工程界、學術界、工業界和承包商之間開展合作。展望未來，未來的工作領域包括本體論在 T&E 數據管理中的作用、數字勞動力的需求、使用任務工程測試多個系統模型以支持復雜的海軍行動，以及確定支持數字 T&E 的最佳組織結構。這些大有可為的途徑為進一步完善和擴展擬議的數字化 T&E 路線圖提供了機會。

本研究探討了美國國防部（DoD）在冷戰早期對地對地導彈開發的管理，以及陸軍對 "朱庇特"中程彈道導彈（IRBM）的追求。在這些工作中，新興導彈技術對美國防部減少軍種間競爭和重復工作的能力提出了挑戰。盡管美陸軍闡明了使用遠程導彈的潛力，但卻未能說明為何應由陸軍來開發和操作上述武器。相反，陸軍利用 1950 年和 1954 年導彈協議中模棱兩可的措辭，廣泛應用其陸戰職能，蠶食了空軍的預期任務。這導致多個軍種爭奪有限的資源，并利用不成熟技術在當時不可預見的優勢，最終造成冗余。本研究發現，美國防部在 20 世紀 50 年代對導彈開發的管理使日益減少的國防預算捉襟見肘，限制了常規能力的現代化，并加劇了各軍種之間的緊張關系。雖然這些發現基于歷史研究，但卻具有持久的應用價值，因為它們揭示了限制性政策文件中模棱兩可的措辭所帶來的危險，并對參謀長聯席會議和類似的以軍種為基礎的委員會作為管理新興技術的組織的有效性提出了質疑。這些發現尤其適用于當今國防部的政策制定，因為冷戰時期的洲際彈道導彈爭議反映了當前軍種間在導彈開發方面的緊張關系。

研究問題

本研究探討了以下問題： 美國國防部（Department of Defense，DoD）對導彈這一新興技術的管理如何影響陸軍在 1955 年至 1956 年間對射程 1500 英里的 "朱庇特"導彈的追求？三個補充問題支持了這一研究問題： 第一，"朱庇特"導彈如何融入陸軍既定和調整后的服務職能？第二，美國防部在 20 世紀 50 年代制定了哪些限制措施來管理地對地導彈的研發？第三，是什么促使國防部長查爾斯-威爾遜在 1956 年明確了角色和任務，隨后終止了陸軍的 "朱庇特"導彈項目？

本研究認為，美陸軍利用美國防部對導彈發展的模糊指導來發展 "朱庇特"洲際彈道導彈--一種該軍種在作戰上難以自圓其說的武器。面對使命危機和有限資源的競爭，陸軍對新興導彈技術進行了大量投資，并對其服務職能和導彈開發責任進行了廣義解釋。反過來，陸軍不斷擴大導彈射程也造成了重復勞動，這是軍種間持續競爭的產物。遺憾的是，參謀長聯席會議（JCS）無法在內部解決這些沖突，國防部長最初無法解決，后來也不愿意解決，直到 1956 年 11 月才解決了問題。在這方面，20 世紀 50 年代國防部對導彈發展的管理使日益減少的國防預算捉襟見肘，限制了常規能力的現代化，并使各軍種之間本已脆弱的關系出現裂痕。

美國國防部的主要項目，如 F-22 猛禽和 F-35 閃電 II 項目，都面臨著軟件方面的挑戰。鑒于最近自上而下地指示要提高關鍵軟件采購、開發和部署的敏捷性，了解阻礙改進的其他因素至關重要。這項研究包括對政府報告和建議、私營部門的最佳實踐和創新以及軍方與私營部門合作的努力的廣泛回顧。這些工作揭示了阻礙進步的因素，包括國防部項目的結構往往是自說自話，開發時間漫長，預算資金周期僵化。理想情況下，軟件的采購流程與硬件的采購流程有所不同，但在實踐中往往沒有區別。項目領導者往往過于專注于有限的開發方法，對軟件專家的建議持抵制態度。這項研究指出了國防部采購項目中的幾個領域，在這些領域中可以對現行做法進行改革。這些改變應能使項目在成本、進度和性能方面得到改善。

本文試圖說明無人機戰爭在確保印度國家利益方面的效用。它首先確定了無人機擴散如何在印度的安全目標背景下成為一種威脅和機遇，并討論了無人機戰爭能力建設在應對印度面臨的安全威脅方面的重要性。然后，它強調了印度軍隊可以利用無人機戰爭來實現其目標的好處和行動領域，從ISR和 "枯燥、骯臟和危險 "的任務到反恐和后勤。它還談到了反無人機技術和與此相關的挑戰。然后，本文研究了印度的無人機和反無人機作戰能力的現狀。最后，它討論了在未來的無人機戰爭能力建設道路上必須解決的五個問題。本文認為，考慮到印度的地緣政治現實，印度必須采取行動，通過本土生產和國際采購來建設其無人機作戰能力。

引言

從開展精心設計的跨境反叛亂行動到有針對性的打擊，以及在印度洋地區的情報、監視和偵察（ISR）任務，印度軍隊正在戴上各種帽子，以應對該國在21世紀地緣政治環境中面臨的各種威脅（Bhardwaj，2021）。規劃、準備和化解這些威脅需要采取積極主動的方法來采用新的軍事技術，掌握使用這些技術的戰術知識，以及管理這些行動的安全影響的政治能力（Chopra，2022）。

無人機或無人駕駛飛行器（UAVs）就是這樣一種尖端的戰爭工具，它已經成為監視和懲罰行動的重要組成部分（Chopra, 2022）。無人機為十幾個國家所擁有，不再限于美國在巴基斯坦和阿富汗的反恐行動。無人機不僅在亞美尼亞和阿塞拜疆的武裝沖突中發揮了決定性作用，而且在最近的烏克蘭-俄羅斯沖突中雙方都在廣泛使用。

對印度來說，這種情況既帶來了細微的安全威脅，也帶來了機會。2021年6月對查謨IAF基地的恐怖襲擊證實了人們的懷疑，即非國家組織正在獲得能夠利用無人機進行恐怖活動的能力（MC，2021）。此外，中國通過水下無人機對印度海軍艦艇的監視表明，該技術也增強了傳統安全問題的破壞能力（Bajpai, 2022）。然而，另一方面，印度在2022年共和國日閱兵中展示了一支無人機艦隊--無人機可以有效地用于領導層斬首、信息收集、削弱敵人士氣和減少軍事傷亡。

因此，考慮到在無人機戰爭中落后的成本和使用這種技術能力的好處 效益，發展無人機作戰能力、 特別是本土化，對印度軍隊來說越來越重要。(Bajpai, 2022)。

研究目的/研究問題

強調無人機作戰能力建設在應對印度面臨的安全威脅方面的重要性。

解釋印度軍方可以利用無人機戰爭實現其目標的好處和行動領域。

研究印度無人機戰爭的現狀，并就該國如何進一步發展提出建議。

研究設計

本研究論文分為六個部分。第一節簡要介紹了無人機戰爭及其歷史。第二節討論了印度在21世紀的安全問題以及無人機在幫助印度解決這些問題方面所發揮的作用。這一節強調了印度資助發展無人機戰爭能力的必要性，并討論了無人機是一種機遇、一種威脅，也是印度實現自力更生的重要工具。第三節進一步深入探討了無人機在戰爭和反恐方面的優勢和用途。這一節的目的是解釋無人機目前在什么情況下被使用，并概述無人機戰爭對該國的潛力。第四節討論了反無人機技術的關鍵方面，以及印度反無人機系統的狀況，特別是針對非國家行為者。第五節將解釋無人機戰爭的局限性和批判性，以提供一個平衡的視角。最后，第六節在結論中解釋了印度無人機戰爭的現狀，并討論了為印度發展無人機和反無人機能力鋪平道路而必須解決的五個注意事項。

本文的范圍僅限于為印度的無人機戰爭能力建設提出理由，而不是探討無人機戰爭本身的各個方面。

這份混合型工作文件討論了太空領域如何在正在進行的烏克蘭戰爭中被使用并受到影響。可以說，空間領域在以前的任何沖突中都沒有以如此多變的方式被使用過，因此為西方國家提供了一個重要的學習機會。本文的重點是混合威脅、工具和行為者，它提供了對已實現和預測的影響的全面分析，包括空間領域和其他混合威脅領域之間的聯系。對空間基礎設施的攻擊和混合威脅可以產生非常廣泛的影響，因為現代社會嚴重依賴基于空間的能力。例如，針對衛星系統的系統性網絡攻擊可以阻止信息共享，并對能源和運輸部門造成干擾。有幾個經驗教訓：1）眾包態勢感知的力量已經在戰爭中得到證明。來自平民百姓的信息已被用于支持戰場上的行動。2）俄烏戰爭為基于衛星的技術鋪平了道路，使之成為軍隊和平民百姓都能輕易獲得的日常工具。這場戰爭已經證明，擁有空間能力并不像獲得它們那樣關鍵，正如對一些最重要的商業行為者的審查以及他們的服務在沖突中的使用情況所顯示的那樣。3) 商業空間資產在軍事行動中的使用正在模糊戰爭中軍事和民事行為者之間的界限。4) 衛星技術的發展及其使用也促進了可用于軍事目的的新能力組合。戰爭對空間環境和大量國際空間計劃造成的一個主要威脅是國家間合作精神的退化。這方面的一個明顯的后果是越來越多地通過每個國家自己的國家或區域活動來確保主權的工作。

俄羅斯自2022年2月24日以來對烏克蘭的戰爭被描述為第一場 "兩面空間戰爭"。空間領域已經以一種更加敏捷和靈活的方式被使用，并與其他混合威脅領域相聯系。特別是，商業和私人資源在利用空間領域方面的重要性得到了強調，而國際空間合作也因戰爭而經歷了重大挫折。俄羅斯正在發展反衛星能力以及電子和網絡武器，而西方國家正在重新評估其安全優先事項并制定空間戰略。不斷變化的空間威脅、新的空間現象、雙重用途的能力，以及天基能力對社會重要功能的日益關鍵性，塑造了空間領域的伙伴關系和協作。同時，目前的全球空間治理框架在管理空間活動和空間安全方面是不充分和無效的。這為混合行動留下了機會，并使在空間尋求一致的反措施變得復雜。

混合威脅可被定義為協調和同步的行動，這些行動故意針對民主國家或機構的系統脆弱性，以達到戰略目標并創造預期的效果。行動通常是在多個領域進行的，而且敵對行為者也可以以創造全新的脆弱性為目標。空間領域對敵對行為者來說是一個誘人的目標，因為西方社會對天基系統的依賴比以往任何時候都大。空間領域與空中領域相互連接，這很容易造成連帶效應。天基系統也可以通過地基系統受到干擾和破壞。

混合威脅被認為針對13個不同領域，即基礎設施、經濟、情報、信息、網絡、外交、政治、文化、社會/社會、法律、軍事/國防、空間和行政。影響空間領域的混合威脅工具包括，例如，針對基礎設施的實際行動、創造和利用基礎設施的依賴性、外國直接投資、工業間諜、網絡間諜、網絡行動和電子行動（例如，干擾和欺騙）。利用法律中的門檻、不歸屬、差距和不確定性也是可能的，還可以利用法律規則、程序、機構和論點。作為對混合威脅工具的回應，也可以利用空間領域來創造對混合威脅的復原力，并作為適當反措施的平臺。

這份混合型共同利益工作文件著重于以下研究問題：

1）在俄烏戰爭中，空間領域是如何被使用的？

2. 空間領域是如何與其他混合威脅領域聯系起來的，以及使用了什么樣的工具？

3. 哪些服務已經成為目標，產生了什么樣的影響？

4. 誰是沖突中與空間領域有關的主要行為者？

5. 哪些空間能力已經被用來對付混合威脅？

6. 對混合型歐洲共同體的參與國有什么影響？

本文的結構如下。首先，作者介紹了天基服務以及它們如何在俄烏戰爭中使用。隨后討論了在戰爭中利用空間領域進行混合威脅活動，以及針對混合威脅的反措施。提供了使用空間領域的主要例子，并闡述了與其他混合威脅領域的聯系。還強調了選定的商業行為者和服務的作用。最后，提供了結論和建議。

俄烏戰爭期間使用的天基技術

衛星技術在現代社會中的應用很多，往往是看不見的。衛星是一個重要的基礎設施，使電信、交通、金融系統和能源網絡能夠可靠地運作。例如，衛星提供天氣數據，來自偏遠地區的新聞，以及開車或做運動時的定位服務。典型的衛星服務被分為四個主要領域，包括（1）定位、導航和定時（PNT）服務，（2）通信，（3）遙感，以及（4）科學和探索任務，通常旨在探索外層空間，與前三類相比，主要是為了支持地球上的生命。

軍事衛星服務包括衛星通信和PNT這樣的服務。監測能力用于以下服務：（1）導彈預警系統，（2）環境和天氣信息，以及（3）情報、監視和偵察（ISR）。軍事空間行動還包括將衛星發射到軌道上并操作它們，以及了解空間態勢。后者包括空間氣象服務，對衛星和其他空間物體運動的探測和建模，以了解對手能看到什么和做什么，以及探測對衛星的威脅（如空間碎片或導彈）的能力。空間技術是一項重要的輔助技術，通過提高部隊的機動性、協調性和行動的準確性，為提高部隊的表現提供了手段。因此，空間沖突被Szymanski定義為 "所有關于拒絕衛星對地球上的軍事力量或平民的支持--不是簡單地為了破壞而消除衛星系統"。

自俄烏戰爭開始以來，基于空間的服務在戰爭中發揮了不可或缺的作用。俄羅斯入侵烏克蘭的影響已經擴散到空間領域，影響了國際空間合作和空間服務的使用方式。所有上述能力都被積極利用，商業公司在支持軍事行動和民用需求方面發揮了越來越重要的作用。諸如HIMARS這樣的GPS制導武器已經被用來非常精確地打擊目標。基于衛星的監測已使戰場可能成為歷史上最透明的戰場。在戰爭中利用空間并不意味著你需要擁有自己的衛星。正如在俄烏戰爭中所證明的那樣，人們可以利用公共和商業衛星，以及盟友提供的服務。空間活動已經變得越來越商業化，今天90%以上的發射都是商業衛星。截至今天，所有軍隊都采用商業衛星服務作為其行動的一部分。烏克蘭部隊在其行動中使用了來自Starlink等公司的服務。衛星技術的一個重要用途是通過分享俄羅斯軍事車隊、建筑、飛機部署和其他關鍵事件的衛星圖像，在全球提高公眾對烏克蘭局勢的認識。這也突出了空間在情報和信息領域的重要性，無論是對于戰爭中的侵略者還是防御者。

空間領域的軍事存在和行動在未來可能最終擴展到摧毀天基基礎設施。俄羅斯已經展示了這種能力，在2021年11月的反衛星導彈試驗中拆毀了一顆衛星。可以說，最重要的太空目標將是直接向遠程軌道上的其他衛星轉發數據和指令的衛星，使它們成為關鍵太空系統的扼制點。對于沒有廣泛的世界性衛星地面控制站的國家來說，這一點尤其如此。然而，實際的太空戰將是最后的邊界，因為沒有人愿意摧毀或冒險使用太空資產的能力。這可能是不理想的后果，因為太空中的爆炸會產生大量的空間碎片，幾乎可以在任何地方危及空間安全和衛星服務。

空間和其他混合威脅領域之間的聯系

到目前為止，大多數可以針對空間領域的混合威脅工具利用了空間資產與其他領域的聯系。空間領域以前被視為與軍事/國防、經濟、基礎設施、信息和情報領域密切相關。然而，來自烏克蘭的證據揭示了與所有其他混合威脅領域的有意義的聯系。空間技術和空間環境容易受到混合威脅，特別是在網絡領域。

衛星系統有與平臺及其安全有關的網絡安全漏洞，地面基礎設施的接口，以及竊取和破壞數據，甚至關閉系統的可能性。與衛星系統有關的安全威脅，重點是衛星通信，最近已經被確認，有一些威脅涉及任何類型的衛星系統。干擾可以影響空間和地面資產。現代衛星的可編程性使得更新軌道上的衛星可以執行新的操作，這就為惡意的應用程序上傳到衛星上打開了大門。

與俄烏戰爭有關的一個例子是俄羅斯對Viasat衛星（KA-SAT）網絡的網絡攻擊，使烏克蘭的調制解調器無法運行，導致整個歐洲的組織出現了數千次中斷。該事件發生在入侵開始之前，大大影響了通信和共享態勢感知數據的能力。地面入侵者利用一個錯誤的配置進入衛星運營商的管理系統，然后指示大量的住宅衛星調制解調器從網絡中退出。該事件不僅顯示了衛星系統的脆弱性，而且還揭示了如果將具有安全弱點和漏洞的技術整合在一起，集成系統將具有更高的脆弱性。因此，在整合地面和衛星系統共同運作時，必須創建網絡原生設計，也就是說，從一開始就考慮到網絡問題。

俄烏戰爭已經廣泛表明，空間領域影響到其他混合威脅領域，既為惡意行為者提供工具，又為建立抵御威脅的能力提供資源。與所有混合威脅領域都有聯系。例如，大型衛星群可以作為一種替代性基礎設施，提供通信和PNT服務。在經濟領域，無法使用俄羅斯的發射能力在全球范圍內對商業衛星公司產生了影響，烏克蘭的航天工業在很大程度上被禁用。由于沖突期間對商業能力的使用增加，俄羅斯已經聲稱私人空間資產是戰爭中的合法目標，影響發生在法律領域。表1總結了空間和其他混合威脅領域之間的初步聯系。

表1. 俄烏戰爭中空間和其他混合威脅領域之間的聯系

混合威脅領域	與混合威脅和工具的聯系/影響	與應對混合威脅的聯系
基礎設施	衛星技術是能源、運輸和通信網絡等關鍵基礎設施的關鍵推動因素。	如果地面基礎設施被破壞，像Starlink這樣的大型衛星群可以提供一個替代的通信和PNT系統。
賽博	對衛星網絡（如Viasat）的網絡攻擊可以阻止烏克蘭的通信，并導致整個歐洲組織的服務中斷。俄羅斯正在積極干擾烏克蘭各地的GPS信號。已經有針對Starlink系統的黑客攻擊企圖。	空間公司和國家在實施空間系統和確保它們的網絡安全，以及培訓人們以安全的方式操作它們方面投入了更多努力。
經濟	烏克蘭的航天工業是喪失能力的。由于俄羅斯退出了合作，發射能力受到限制。經濟制裁可以被繞過： 俄羅斯通過盟友和黑市獲得了能力（例如，在無人機制造商大疆暫停在俄羅斯的業務后，俄羅斯仍然可以通過白俄羅斯和伊朗獲得無人機）。	私人空間部門通過雙重用途的空間資產找到新的市場。空間優先事項可能在國家和國際合作中被重新評估。人們必須意識到其他國家的投資對一個目標國家的空間基礎設施的影響。
軍事/國防	天基能力對于戰場上的情報、環境監測、導彈預警和指揮與控制是必不可少的。俄羅斯已經展示了新型武器的威脅，例如摧毀衛星。	衛星使我們有可能在危機出現之前就看到大規模的變化。歷史衛星數據可用于分析戰爭前的局勢，并幫助找到避免升級的方法。有必要調整戰略，制定應對新的空間武器和多樣化的空間威脅的方案。新的私營空間公司可以通過更深入的整合和伙伴關系被看作是傳統的軍事承包商。保護商業資產的需求在增長。
社會/社會性	天基能力可以在危機期間支持社會的重要功能，例如，Starlink確保了烏克蘭的互聯網可用性和通信。公民可以提供資產來支持行動，例如烏克蘭的 "dronations "運動，收集業余和商業用途的無人機；眾籌的ICEYE衛星；以及眾包的局勢意識。	眾籌資金用于購買新的衛星以支持行動。眾包促進了防御意愿和心理彈性： 生成軍事裝備的基層行動支持貢獻者的士氣，以及那些在前線的人。
(公共）行政管理	商業空間能力和信息對烏克蘭各部委很重要。國防部支持公開購買一顆ICEYE衛星。內政部將衛星圖像用于決策和與公民分享信息。	衛星提供了與公民聯系的手段，即使在地面基礎設施被破壞的情況下。
法律	俄羅斯聲稱私人空間資產是戰爭中的合法目標。俄羅斯指出，根據《外層空間條約》，將私人衛星用于軍事目的是挑釁性的，是有問題的。不樂意看到自己的設備被用于軍事目的的私人行為者也會使用法律論據（如無人機制造商大疆，它表示這種使用違反其原則，并有潛在的法律合規問題）。	天基能力可以支持歸屬問題，例如提供戰爭罪的證據。
情報	衛星使情報行動能夠在用其他手段工作非常具有挑戰性的地區進行。	衛星可以揭示陸地上的情報行動，探測例如設備和建筑區域。
外交	俄羅斯已經決定退出國際空間站的合作。在太空中，從俄羅斯延伸出來的國際緊張局勢日益嚴重。失去國際空間站作為一個外交工具和未來科學探索的平臺，對外交關系有重大影響。	促進可持續性和和平利用空間的準則、行動和措施應繼續下去，并鼓勵通過外交途徑擺脫危機。
政治	俄羅斯一直在努力將國際空間站政治化，到目前為止，它是一個純粹的科學合作平臺。其他國家和俄羅斯之間的國際合作被凍結了，預計在很長一段時間內都會如此。	俄烏戰爭表明了獲得衛星服務和區域主權的重要性。小國正在學習新的方法，以便在大國進攻時進行操作。例如，臺灣已經表示，如果中國對臺行動，它將建立一個基于衛星的互聯網。歐盟和北約之間的空間合作正在加深。
信息	俄羅斯已發表挑釁性聲明，稱商業和民用衛星資產成為戰時行動的合法目標。俄羅斯聯邦航天局曾試圖利用國際空間站進行親俄、反烏克蘭的宣傳。航天業有影響力的人，例如埃隆-馬斯克，已經對烏克蘭表示支持并給予指導。	衛星數據和高分辨率圖像有助于挑戰虛假信息。衛星被用來提供有關烏克蘭及其附近地區事件的最新信息。圖像在報紙和在線資源中與公眾分享。衛星使烏克蘭人民能夠接收國際信息。例如，遍布全國的Starlink終端提供可靠的信息來源，幫助減少俄羅斯宣傳的影響。
文化	由于俄羅斯的退出、日益緊張的局勢和對戰略自主權的日益追求，探索和發展空間的合作文化受到威脅。共同的價值觀可以促進區域內或志同道合的盟友之間的合作。	未來的空間合作可能會更加基于價值。空間的可持續利用是一個例子。在空間安全方面，尋求志同道合的伙伴進行合作。私人行為者可能必須在文化上對自己進行定位以進行合作。這種轉變可能會使全球空間治理框架的發展更加困難。

以空間能力對抗混合威脅

觀察戰爭期間的活動

如表1所示，空間技術也被積極用于應對混合威脅行動。例如，衛星實現了最新信息和新聞的共享，使烏克蘭的平民和軍事人員了解情況，而不顧地面渠道的信息操作。應對混合威脅的另一個重要因素是國家和領先的商業和公共組織之間的合作，如美國國家航空航天局和歐空局，空間行業有影響力的人一直在指明方向，也提高了人們對開發更好的空間系統的需求。這場戰爭通過政治對話和共同的信息傳遞加深了北約和歐盟之間的合作，為應對外國信息操縱和干擾等各種類型的威脅提供了更好的能力。這種戰略伙伴關系比以往任何時候都更加有力，支持烏克蘭自衛和保護其人民。歐盟的政治和安全委員會與北大西洋理事會之間定期舉行會議，各工作組之間也經常進行交叉匯報。合作的工作范圍包括，例如，在歐盟和北約防務規劃過程中，在需求重疊的地方作出努力。這場戰爭表明，擁有空間能力并不像獲得這些能力那樣關鍵。這一重要的認識可能會進一步推動國際空間合作和私營空間部門的崛起。為此，建立系統冗余和備用系統的重要性可能會被強調。總而言之，通過私有化和多樣化的空間威脅，能夠拒絕獲得空間能力的行為者群體將變得更加多面。

提高空間技術的復原力

這對于確保關鍵的空間技術在未來仍然有用是至關重要的。要回答的問題是如何提高空間技術的復原力并創建網絡防護系統。提高復原力的一個方法是納入冗余和使用幾個系統的可能性。這樣一來，單一系統的故障就不會妨礙通信能力，例如。最近的一個例子表明，行動不應該依賴單一的衛星通信系統，埃隆-馬斯克宣布Starlink衛星不能在克里米亞使用。這種限制對該地區的部隊行動有直接影響，因為如果不使用其他冗余系統，部隊和指揮部之間就無法有效建立聯系。

有多種網絡安全威脅，在過去設計 "舊空間 "系統時沒有得到適當考慮。必須從一開始就把新系統設計成網絡安全的系統，特別是確保地面部分的安全，防止地面的攻擊和漏洞。建議使用強大的認證和訪問控制程序，以增加系統的復原力。此外，有必要積極監測潛在的安全威脅，以便用適當的行動來減輕它們。這可以通過網絡安全操作中心（CSOC）來完成，它結合了監測和決策技術、人力資源管理人員和流程，以實現準確的網絡態勢感知，并積極應對檢測到的威脅。最好的CSOC是專門的設施，網絡安全分析師在那里持續工作，專注于防御戰略網絡上未經授權的活動。它們可以由民族國家或跨國公司建立和經營。在空間領域，歐空局正在資助開發，以確保歐洲層面的運作。然而，仍然需要為此開發更好的工具，培訓在空間領域工作的人，并開發動態頻譜管理機制，以更有效地保護系統免受干擾。

提高空間系統復原力和可持續性的手段包括空間安全和網絡安全，但也包括經濟和環境的角度。至關重要的是避免產生新的空間碎片，并改善空間碎片和威脅探測能力，以確保衛星服務將對未來幾代人保持有用。有必要開發更好的空間交通管理方法，衛星可以利用自動避免碰撞的程序，使它們能夠對威脅作出迅速反應。從俄烏戰爭中也可以看出，國家和空間領域行為者之間應加強進一步合作，并制定規則和措施，確保和平利用空間。

戰爭期間空間領域的主要行為者和合作形式

全球行為者

在空間領域有積極的全球行為者，如美國、歐盟、中國、俄羅斯和北約。美國有跨越ISR、GPS和連接的能力，而歐盟有自己的定位和地球觀測的旗艦計劃（伽利略和哥白尼）。歐盟還計劃建立自己的安全連接系統，稱為IRIS，作為一個新的旗艦和一個專門的衛星通信基礎設施。這是歐洲目前最重要的空間計劃，旨在支持關鍵用戶和普通公民。中國擁有北斗定位系統、反衛星（ASAT）導彈能力，即摧毀衛星的手段，以及包括月球車在內的深空任務。俄羅斯在發射器、人類和科學任務以及定位方面有長期經驗。最后，北約自2019年起將空間作為其行動領域，利用空間來支持通信、導航和情報等領域的行動和任務。通過使用衛星，北約及其成員國能夠以更快、更有效和更精確的方式應對危機。

國際合作和發射活動

由于戰爭，俄羅斯已經退出了國際空間合作，這對國際空間業務和發射活動產生了重大影響。俄羅斯已經拒絕為西方國家進一步發射任何衛星。聯盟號火箭在建造和供應國際空間站，以及通過定期助推使空間站保持在軌道上方面發揮了作用。目前正在尋找替代品，幸運的是，例如SpaceX已經展示了其向國際空間站發射宇航員的能力。然而，到目前為止，這些發射在很大程度上影響了商業運作，載人飛行也按計劃實施。盡管如此，戰爭的影響在各種形式的合作中是可見的。最近，俄羅斯宇航員和國際空間站指揮官奧列格-阿爾捷米耶夫在9月28日將空間站的指揮權移交給薩曼莎-克里斯托弗雷蒂時說，"戰爭將在各地結束"，她是歐洲國際空間站的第一位女指揮官。戰爭也在催生新的合作形式。中國和俄羅斯宣布合作開發定位系統，將北斗和格洛納斯系統的準確性和可靠性提高到GPS的水平。兩國同意在對方的土地上建立衛星地面站，以提高系統的互操作性。然而，已經很明顯的是，戰爭已經影響了未來許多年內空間產業的基本合作精神。圖1展示了積極參與俄烏戰爭的不同空間行為者的情況概述。

圖1. 俄烏戰爭期間的商業和公共活動以及對國際合作的影響

衛星通信	無人機通信和實現無人機打擊；信息共享和反擊錯誤信息；指揮和控制：支持反擊和炮擊；網絡攻擊的目標
光學和SAR成像	近乎實時的情報和監測：對烏克蘭及周邊地區的大規模態勢感知；眾籌衛星支持軍事；媒體中顯示戰爭恐怖的公共信息；歸屬和指控的證據
國際合作	俄羅斯退出國際合作；衛星發射能力下降；合作精神減弱；重點轉向支持國家/地區主權的活動；中俄合作開發PNT系統

私人公司

私營公司的作用，以及他們提供的服務和設備，從戰爭開始就至關重要。私人行為者的作用可以通過一些關鍵行為者和他們對俄烏戰爭的影響來證明。

SpaceX公司提供了Starlink終端和衛星容量，以支持烏克蘭開展的行動。Starlink已被用于提供連接，以支持反擊或炮擊，并實現從任何地點的縮放通話。這種影響是巨大的，特別是在民用連接、指揮和控制以及情報和態勢感知領域。Starlink連接已被用于監測和協調無人駕駛飛行器，從無人機發送視頻流，并實現無人機的打擊。SpaceX在衛星發射業務中也是一個重要的商業參與者。俄羅斯過去曾發射過許多西方衛星，但由于戰爭，這種活動突然停止。這增加了SpaceX的主導地位，現在它甚至為Starlink在互聯網業務中的競爭對手，如OneWeb，提供發射服務。

Maxar公司正在運營分辨率非常高的衛星。戰爭期間，Maxar和其他商業運營商，如Planet Labs和Pléiades Neo，提供了覆蓋俄羅斯車隊、部隊和機場活動的高質量圖像，這些圖像被新聞界廣泛使用。這些信息在為軍事計劃和公眾對戰爭的看法提供信息方面發揮了關鍵作用。從戰爭一開始，所提供的情報就被用來獲取烏克蘭及其周邊地區的大規模態勢感知數據。圖像顯示了該國境內和附近地區的部隊和車輛的移動情況，并證實了飛機和基礎設施的損壞。使用該數據的一個例子是，首先揭示了6月20日在白俄羅斯靠近烏克蘭邊境的Zjabrovka機場的軍事裝備的堆積，隨后確認了8月10日爆炸對裝備造成的損害。

ICEYE允許烏克蘭武裝部隊以高重訪頻率接收關鍵地點的雷達衛星圖像。與Maxar光學數據不同，合成孔徑雷達（SAR）技術允許透過云層和在夜間成像，為獲得態勢感知數據提供了新的機會。一顆ICEYE衛星是由烏克蘭私人募集的資金購買的。最近有報道說，它在運行的頭兩天檢測到了60多個單位的敵方軍事裝備。因此，俄羅斯軍隊損失的裝甲車價值超過了整個眾籌衛星項目的成本。

烏克蘭的航天工業源遠流長，戰前處于活躍階段，建立了一個不斷增長的私營產業。然而，由于俄羅斯的入侵，它已經被拋入了懷疑之中。許多在初創企業工作的專業人士已經成為士兵。國家空間專業人員希望烏克蘭能夠重新評估空間優先事項，關注新空間時代的安全和技術，隨著私營公司的強勢崛起和小型衛星的使用，并拋棄蘇聯的殘余。然后，一個新的烏克蘭航天工業可以成為烏克蘭安全的基礎，從長遠來看，甚至支持其盟友的空間能力發展。烏克蘭太空專業人士表示，來自埃隆-馬斯克等大人物的公開支持，已經提振了烏克蘭的士氣，并通過指出前進的方向影響了許多組織和政府領導人。如果航天業的領導人與烏克蘭站在一起，這將為在經濟上孤立俄羅斯而努力。

無人機技術相關行為者

無人機在戰爭中發揮了明顯而重要的作用，比迄今為止的任何重大沖突都要大。雙方都使用了數千種不同的空中平臺，包括軍用無人機和小型現成的無人機。像土耳其的Bayraktar這樣的軍用無人機被用于情報行動，以確定敵人的目標，并引導炮火向他們開火。它們在擊沉 "莫斯科 "號軍艦中發揮了作用。小型、廉價的無人機被用來作為神風特攻隊的炸彈，但也被用來發現目標和引導攻擊。作為積極使用無人機的結果，反無人機技術，如用于跟蹤的雷達系統，以及使導航能力失效的定向電磁脈沖，也越來越多地被作為行動的一部分使用。

無人機的使用將許多行為者與戰爭聯系起來。據推測，在西方制裁之后，俄羅斯從伊朗和白俄羅斯以及通過黑市渠道獲得了無人機，而無人機制造商大疆也暫停了在俄羅斯和烏克蘭的商業活動。同時，烏克蘭部署了由普通公民捐贈的業余和商用無人機。

信息領域促進空間的行為者

在與空間有關的信息領域，有影響力的個人的作用是顯而易見的。SpaceX創始人Elon Musk發表了強烈的，甚至是挑釁性的聲明，以獲得對烏克蘭的支持，但也矛盾地強調了由于資金問題，衛星服務可能中斷。在光譜的另一端是時任俄羅斯航天局局長德米特里-羅戈津試圖進行親俄和反烏克蘭的宣傳，并威脅要退出國際空間站合作。法律和道德方面一直是俄羅斯信息活動的一部分（宣布商業衛星為戰爭目標，并指責烏克蘭和西方違反《外層空間條約》）。

信息運動的影響很難評估，但盡管俄羅斯有相反的意圖和嘗試，對信息領域的利用最終使烏克蘭的道路變得更加平坦，因為它使戰爭變得明顯，并使其處于公眾的視野中。烏克蘭從西方國家獲得了驚人的堅實支持。例如，歐盟和五角大樓已經考慮為烏克蘭的星聯衛星網絡提供資金。

討論與結論

自俄烏戰爭開始以來，空間一直發揮著重要作用，軍事力量有效地利用歐洲和美國服務供應商的商業能力來實現其行動。這場戰爭表明，空間領域在戰爭升級之前，即在門檻以下的階段，以及在戰爭期間，都是至關重要的。它在戰爭結束后也是必要的，例如，在評估地區的損害和安全以及為法律歸屬提供證據時。空間領域影響到其他混合威脅領域，既為惡意行為者提供工具，又為建立抵御威脅的復原力提供資源。空間技術和空間環境容易受到混合威脅的影響，特別是在網絡領域，對衛星通信系統的網絡攻擊不僅在烏克蘭而且在其他地區產生了重大影響。

戰爭中的空間領域已經影響到烏克蘭的軍事行動和平民社會的安全。另一方面，民間行為者在天基能力的幫助下，被賦予了支持戰爭的能力。信息領域已經利用天基能力來說明和敘述戰爭。這場戰爭在許多國家產生了巨大的影響，消除了軍事技術的污名。在戰爭之前，有大量的組織根本不想把自己與軍事領域聯系起來，而現在許多商業公司正自豪地介紹他們產品的雙重用途能力。這可能會導致歐盟和北約國家對軍事能力發展的支持增加，因為這些能力被認為可以更廣泛地增強社會的復原力。在戰略防御能力發展項目的工業合作中納入兩用技術的興趣可能會增加。這也將提出政府保護商業資產的意愿和能力問題。

從空間領域的角度來看，沖突的主要行為者包括全球行為者，如美國、俄羅斯、北約和歐盟，但也包括前所未有地增加的私營公司及其空間資產的作用。特別是SpaceX公司，作為通信技術和發射服務的提供者，其全球作用已經增加。在Starlink的幫助下，眾包態勢感知，以及眾籌作為資助空間能力的工具，已經表明個人作為安全行為者在現代社會中的作用越來越大。如果有效利用，這一發展將促進全面安全，并在未來建立復原力。然而，這種類型的授權可能是雙向的，這意味著個人在部署空間能力的惡意活動中的作用可能在未來增長，適當地改變和增加混合威脅的潛力。然而，盡管安全行為者的角色模糊不清，政府和當局的法律責任不會消失。個人可以為安全作出貢獻，但他們不能被視為對確保安全負責，因為只有當局擁有法律規定的管轄權。

戰爭將通過合作形式和環境的變化、空間能力的重新優先化、商業技術和服務的增加以及更多的用途，對空間領域的發展產生長期影響。同時，戰爭增加了區域對戰略自主的努力，例如歐洲實施自己的衛星通信星座的目標。

基于這項研究的初步影響可以歸納為四個關鍵的啟示：

1.眾包態勢感知的力量已經在戰爭中得到了體現。然而，部分不清楚如何驗證眾包數據并防止在決策中納入故意的惡意數據。空間技術在這里可以有相關的用途，例如，用衛星成像來驗證報告的事件。公民在支持行動中的作用越來越大，引起了關于當局的責任和作用的法律問題。

2.俄烏戰爭為基于衛星的技術鋪平了道路，使之成為軍隊和平民容易獲得的日常工具。這不僅可以促進對軍事領域的混合威脅的復原力，也可以促進心理上的復原力。在危機和戰爭情況下做出貢獻的能力，以及做一些具體和有形的事情，將促進和維持個人的心理復原力和防御意愿。復原力也可以通過信息領域得到支持：在危機中，人們會要求獲得關于局勢的最新信息。通過衛星檢索的數據將有助于滿足這一需求。它也可以有利于打擊混合威脅的信息運動，以及人們對信息領域的影響活動的復原力。

3.在軍事行動中使用商業空間資產正在模糊戰爭中軍事和民事行為者之間的界限。烏克蘭的人們已經集資購買了一顆衛星來支持行動，這顆衛星已經成功地用于軍事行動。商業行為者甚至不一定知道他們的技術是雙重用途的。因此，參與戰爭的決定無意中被外包給了使用商業行為體技術的人。這在道德上可能是有問題的，因為一些行為者希望不參與戰爭或選擇自己的一方，并拒絕敵對行為者獲得其資產。評估空間領域的威脅--即構成威脅的能力和行為者，以及評估潛在影響--變得越來越困難。

4.衛星技術的發展及其使用也促進了可用于軍事目的的新能力組合。無人機已經對烏克蘭的行動產生了重大影響，并將在未來其他地方的沖突中發揮突出作用。因此，各國應發展其在無人機和反無人機技術方面的能力。當無人機配備了衛星連接，它們可以在非常大的區域內有效使用，這一發展也得到了歐洲航天局的支持。顯然，空軍將需要為無人機行動做更多的準備。無人機的作用在門檻以下的階段也可能會增長。除了軍事方面，無人機可能對其他安全機構和社會的重要功能，如關鍵基礎設施，構成越來越嚴重的威脅。

本文是卡內基 "俄烏戰爭中的網絡沖突 "系列論文的一部分，該項目旨在更好地理解俄烏戰爭中的網絡元素。卡內基的專家們各自研究了網絡沖突的一個獨特層面：論述了對烏克蘭網絡防御的國際援助；論述了俄羅斯未達到的期望；論述了俄羅斯網絡行動的總體軍事影響。

本文研究了俄羅斯戰時在烏克蘭的網絡行動的軍事有效性，這些行動沒有產生更大戰略影響的原因，以及適用于其他國家的軍事網絡的經驗教訓。本文在以往分析的基礎上，采取了更加系統和詳細的方法，納入了更廣泛的公開可用數據。

本文的一個主要目的是幫助彌合俄烏戰爭的具體網絡分析和一般軍事分析之間的鴻溝。大多數對俄羅斯在烏克蘭的網絡行動的分析都是由網絡專家為自己的領域撰寫的，對非網絡軍事來源和概念的整合有限。相反，對整個戰爭的主要描述幾乎沒有提到網絡行動。為了開始填補這一空白，本文將俄羅斯在烏克蘭的網絡行動置于莫斯科的軍事目標、運動和動能活動的大框架中。它的關鍵點是：

• 俄羅斯的網絡"火力"（破壞性或毀滅性的攻擊）可能對莫斯科最初的入侵貢獻不大，他們對烏克蘭目標造成的損害微乎其微。傳統的干擾使俄羅斯軍隊在爭奪基輔的戰斗中獲得了戰術上的優勢，而對Viasat調制解調器的網絡破壞進一步降低了烏克蘭前線的通信能力，這一點是可信的--盡管未經證實。同時，俄羅斯開場的大規模數據刪除攻擊可能擴大了烏克蘭的總體混亂氣氛，盡管據報道受害者組織只遭受了有限破壞。但在戰爭的前幾周，俄羅斯的網絡攻擊在數量、影響和新穎性方面都急劇下降了。盡管相對于戰前的基線來說，網絡火力仍然很高，但在莫斯科的軍事野心和在烏克蘭的高強度作戰行動的宏大規模上，幾乎沒有登記。

• 網絡火力既沒有對俄羅斯的動能火力進行有意義的補充，也沒有發揮不同于動能武器的特殊功能。許多俄羅斯網絡火力的目標與動能武器所攻擊的烏克蘭系統類別相同，如通信、電力和交通基礎設施，而不是發揮特殊作用。對于幾乎所有這些目標類別，動能火力似乎都造成了多個數量級的損害。雖然網絡火力在某些情況下有可能提供獨特的好處，但這些好處在俄羅斯對烏克蘭的戰爭中并沒有實現。莫斯科的軍事戰略家們很快就放棄了在烏克蘭減少物質或附帶損害或創造可逆轉效果的任何目標，俄羅斯從網絡行動中幾乎沒有獲得可否認性或地理范圍。同樣，俄羅斯的網絡火力也沒有取得任何系統性的效果，可以說它們的成本效益較低，或者至少在能力上受到更大的限制，而不是動能火力。

• 情報收集--而不是開火--可能是俄羅斯在烏克蘭戰時網絡行動的主要重點，但這也沒有產生什么軍事利益。盡管外界對情報過程的評估比火力更難，但俄羅斯炮兵似乎依賴非網絡來源的目標情報（特別是無機組人員的飛行器或無人機），盡管早些時候聲稱莫斯科已經使用惡意軟件對烏克蘭陣地進行地理定位。俄羅斯導彈部隊可能收到了一些網絡衍生的情報，但在少數已知的可信案例中，這種情報似乎對目標決策沒有價值。即使是影響行動，長期以來一直是莫斯科網絡理論的核心，也只從俄羅斯黑客那里得到了最小的已知支持。更為普遍的是，俄羅斯對戰爭的整體態度--從戰役計劃到占領被占領的領土--表明關鍵的軍事決策并沒有受到嚴格的全來源情報程序的指導。

• 雖然許多因素制約了莫斯科的網絡效率，但最重要的也許是俄羅斯網絡能力不足，俄羅斯非網絡機構的弱點，以及烏克蘭及其合作伙伴的特殊防御工作。為了有意義地影響一場如此規模的戰爭，網絡行動必須以俄羅斯顯然最多只能維持數周的節奏進行。莫斯科選擇維持甚至增加其針對非烏克蘭目標的全球網絡活動，并且沒有充分利用網絡犯罪分子作為反對烏克蘭的輔助力量，從而使其能力問題更加惡化。同時，俄羅斯總統弗拉基米爾-普京和他的軍隊似乎不愿意或無法以精確的、以情報為導向的方式來計劃和發動戰爭，而這正是網絡行動的最佳方式。烏克蘭則受益于一個有彈性的數字生態系統、多年來的網絡安全投資，以及世界上最有能力的公司前所未有的網絡支持。

• 隨著戰爭的繼續，俄羅斯的情報收集可能是烏克蘭最大的持續網絡風險。可以想象，如果俄羅斯黑客能夠收集到莫斯科有效利用的高價值情報，他們仍可能產生更大的影響。例如，黑客可能會獲得實時地理位置數據，從而能夠暗殺沃洛季米爾-澤倫斯基總統或及時準確地瞄準烏克蘭軍隊，特別是那些擁有高價值西方武器系統的軍隊；進行黑客和泄密行動，向烏克蘭和西方公眾披露敏感的戰爭信息，如烏克蘭的戰斗損失、內部分裂或軍事疑慮；或收集關于基輔的看法和意圖的寶貴信息，以幫助莫斯科在未來的談判，以及其他情況。俄羅斯的網絡火力構成了不太嚴重的威脅，盡管如果莫斯科將更多的整體網絡能力導向烏克蘭（以其他目標為代價）或更好地利用網絡犯罪分子，這種攻擊可能會成倍增加。

• 俄羅斯在烏克蘭的戰爭為其他軍事網絡指揮部提供了教訓，但這些教訓必須適用于國家情況，并與一系列相關案例研究一起考慮。俄羅斯的經驗表明，網絡火力可以有效地集中在一次突襲或其他主要的炮擊中，但在更大規模、更長時間的戰爭中，它們的意義可能會逐漸消失。在支持各種戰時軍事任務方面，網絡情報收集似乎比網絡火力更有潛力，但這可能取決于是否有合格的分析和決策過程以及相當精確的 "戰爭方式"。在網絡和動能學科方面具有高能力、專業性和準備性的軍隊--如美國和以色列--以前曾利用網絡行動來實現對高價值目標的打擊。然而，即使是一流的軍隊似乎也是在嚴格限定的范圍內取得了最大的網絡成功。因此，將網絡空間視為與陸地、海洋、空中和太空同等地位的 "第五領域 "戰爭，可能是一種誤導。

• 計劃進行大規模戰爭的軍隊應該詢問他們是否能夠真正達到產生和維持有意義的網絡火力高標準。要達到這個標準，可能需要龐大的常備網絡部隊--也許比和平時期或 "灰色地帶 "條件下所需的部隊大很多倍。或者，軍隊可以發展激增的能力機制（例如后備部隊），這在實施上具有挑戰性，并有可能吞噬國內網絡安全。網絡能力的快速再生是另一個關鍵障礙。鑒于戰時網絡能力有限，軍隊可能需要嘗試波浪戰術：短時間內密集的網絡火力，然后是休整期和再生期。波段的頻率越低，與動能火力的密切協調就越重要。如果一個網絡指揮部不太可能迅速擴大規模和再生，那么它也許不應該渴望在重大沖突中進行持續的戰時射擊。相反，它可能會優先考慮在和平時期、灰色地帶或戰前條件下更有選擇性的開火，或像網絡防御和情報收集這樣的非開火活動。

• 各國在網絡情報收集方面的投資應與磨練情報分析、軍事規劃和戰略決策的同等努力相匹配。隨著網絡能力的擴散，各國可能會發現自己能夠收集到的信息比他們在戰時能夠準確解釋和有效使用的信息要多。在這種情況下，廣泛的體制改革--提升分析技術、灌輸專業精神或打擊腐敗--往往比進一步提高網絡收集的技術水平更有價值。無法實施這些改革的國家可能會了解到，精致的軍事網絡情報能力不值得努力去建立。網絡單位也需要被充分整合到所有來源的情報流程中，引導他們去滿足那些無法通過其他方式輕易滿足的信息需求。網絡情報的戰時用例可能包括實時追蹤高價值目標，在關鍵任務情況下驗證人類情報，以及獲取具有持久、多用途價值的非常大的數據儲存庫。

• 網絡防御者應將烏克蘭戰爭作為一個參考點，重新審視和完善他們可能需要打的特定戰爭的先前假設。他們的首要任務是重新考慮潛在的敵人在沖突中利用網絡行動的可能能力，因為俄羅斯的經驗是微乎其微的。然后，他們應該對自己的軍事狀況進行具體的比較和對比。

• 本文的試探性見解代表了對零散的、相互沖突的和不斷變化的數據的一種合理解釋。分析師仍然依賴烏克蘭政府、盟國政府、網絡安全公司和記者的報告來了解俄羅斯的網絡行動、其影響以及更大的烏克蘭戰爭。然而，這些消息來源只有部分知識，而且狹隘的關注不可避免地影響了信息的分享內容、時間和方式。例如，一些消息來源在最近幾個月產生的公開報告比以前少。由此產生的 "網絡戰爭迷霧 "甚至繼續籠罩著最密切關注的網絡事件。整個戰爭彌漫著更大的迷霧，在短短九個月內已經經歷了幾個不同的階段--其發展方式往往令西方分析家（和其他人）感到驚訝。盡管有這種不確定性，世界各國政府將不會等待將感知到的經驗教訓納入軍事網絡戰略、預算、理論和計劃的持續更新。分析師應提供目前可能的最佳評估，同時承認信息差距和隨著時間推移重新評估的需要。

表5. 阻礙俄羅斯在烏克蘭取得網絡成功的因素

人工智能（AI）是一個快速發展的領域，世界各地的政府和軍隊越來越多地將其納入其技術，以創造新的能力。人工智能有可能最終超越人類的智力能力，獲得超級智能。這篇論文研究了超級人工智能（ASI）的影響以及美國的對手如何利用它來獲得不對稱的戰略優勢。本文發現，人工智能在中期和可能的近期對未來的行動構成了極大的風險，并就美國防部應如何思考并將人工智能的威脅納入戰略規劃提出了建議。

引言

人類最偉大的力量之一是我們利用工具的能力。縱觀歷史，工具使我們能夠提高執行任務的效率，使我們的知識專業化，并創造機會反復改進和創造更復雜的工具。機器的發明給了人類一套工具，可以完全取代人類的勞動，而不是放大它，并在勞動的速度和質量上遠遠超過人類。現在，人工智能（AI）的發展正在做同樣的思考。人工智能系統已經在前幾代人認為機器永遠無法完成的任務中超越了人類，例如：圖像和目標識別，復雜的棋類游戲，如國際象棋和明顯更復雜的圍棋，需要實時戰略思考的視頻游戲，讀唇語，甚至通過投資股票市場實現盈利。目前，人工智能的所有應用都是狹窄的，這意味著盡管它們在某項任務上可以超過人類的能力，但它們只能做它們被設計的那件特定的事情，而不是其他。然而，這種情況不會一直存在。

1993年，統計學家Vernor Vinge預測，人類將有能力創造出一種超人類的智能。他推測，這種創造將導致智能爆炸，因為超級智能在自身基礎上不斷改進，變得越來越聰明，將人類的能力遠遠甩在后面。這種能力將對人類生活的各個方面產生深遠的影響。正如人工智能和決策理論家Eliezer Yudkowsky所說的那樣。"沒有困難的問題，只有對某一智能水平來說是困難的問題。向上移動最小的一點[智力水平]，一些問題會突然從'不可能'變成'明顯'。向上移動一個相當大的程度，所有的問題都會變得明顯。" 因此，超級智能將為世界舞臺上任何能夠開發和控制它的行為者提供不對稱的優勢。

自第二次世界大戰結束以來，美國一直是占主導地位的世界大國，能夠通過國家權力的四個工具：外交、信息、軍事和經濟來擴大其影響力和追求其利益。然而，歷史告訴我們，占主導地位的世界大國會因為軍事革命而非常意外和迅速地失去這種地位。西方歷史經歷了五次這樣的重大革命：現代民族國家的創建、大眾政治與戰爭的融合、工業革命、第一次世界大戰和核武器的出現。這些革命中的每一次都圍繞著為首先采用這些革命的人提供的不對稱優勢，這使得他們能夠獲得突出的地位，即使只是暫時的，直到其他人也出于需要而采用新的模式。超級智能的人工智能的出現有可能創造出下一次軍事革命，并使美國不再是世界上最大的國家。

默里和諾克斯指出，軍事革命就其性質而言是 "不可控的、不可預測的和不可預見的。"但這是一個觀點問題。納西姆-塔勒布將這些類型的事件稱為黑天鵝，并對其有三個標準：它們是罕見的，有極端的影響，并且是可追溯的。然而，他表明，某件事之所以成為黑天鵝，特別是因為沒有認真對待這種可能性，而不是沒有人想到它。舉例來說，如果有人在9-11事件之前就認為恐怖主義是一種合理的威脅，并要求在飛機艙門上加鎖，那么被劫持的飛機成為武器的黑天鵝事件就不會發生。推動這一變革的人甚至可能會因為他們的假設不正確而受到批評。如果沒有這個事件的發生，就沒有證據表明所實施的變革具有防止恐怖主義的預期效果。

對未來的正確預測在被認真對待時一般是不可能被驗證的，因為他們成功地防止了他們預測的結果。因此，被認為不值得適當考慮或規劃的想法成為決定性的。"看到一個事件的發生正是因為它不應該發生，這不是很奇怪嗎？" 如果美國希望在一個正在迅速發展并變得越來越復雜的世界舞臺上保持主導地位，它就必須對可能的和不可能的事情進行思考。正如參議院軍事委員會前參謀長克里斯蒂安-布羅斯在其《殺戮鏈》一書的結論中所說，"問題是想象力的失敗"。

問題陳述

技術正在以指數級的速度發展，并將在某一時刻導致下一次范式轉變和軍事革命。人工超級智能（ASI）有可能在國際行為者揮舞國家權力工具的能力方面創造不對稱優勢，并導致這樣一場軍事革命。從歷史上看，軍事革命的結果往往是，誰最先發揮新革命的不對稱優勢，誰就能推翻當時的世界霸主。下一次革命也會如此，美國可能會發現自己被剝奪了世界主導地位，除非它能預測并為即將到來的事情做好準備。僅僅為今天挑戰美國主導地位的差距尋求解決方案是不夠的，因為今天的問題在下一次范式轉變后將變得無關緊要。因此，如果下一次軍事革命以超級人工智能為中心，美國防部如何確定可能被利用的漏洞？

研究目的

美國防部在超級智能方面的文獻有一個明顯的空白。這次探索的目的是填補文獻空白，確定這種技術所帶來的風險程度，并確定對手可能利用ASI攻擊美國的潛在漏洞。這將為國防界的決策者提供關于該主題的相關觀點，并告知在規劃和預測中應考慮該技術的程度。通過額外的研究，如果對手率先獲得ASI，可以減輕已確定的漏洞以防止其被利用。最終，本研究的目的是防止ASI軍事革命的出現成為一個黑天鵝事件，使美國失去其世界主導地位。

研究問題

本論文試圖回答的主要研究問題是：對手如何利用ASI來取代美國作為世界主導力量的地位？為了回答這個問題并達到研究的目的，還需要回答幾個問題。 1.ASI有什么獨特的能力，使它能夠影響國家權力的信息和軍事要素？ 2.對美國有敵意的行為者如何利用ASI的能力來實現作戰和戰略效果？ 3.在信息和軍事領域有哪些弱點可以被擁有ASI的美國對手所利用？

假設

作為對一項理論技術如何在未來作戰環境中使用的探索，必須對該未來環境的狀態做出若干假設。因為本論文的目的是確定脆弱性和評估風險，所以對該環境的假設是那些被認為有可能造成最大風險的假設。這些關鍵的假設在文獻回顧中都有更深入的闡述。

1.通用人工智能（AGI）將在2035年之前初步開發，并在2040年之前推進到人工智能。

2.美國的一個對手將是第一個開發AGI/ASI的人，并且該技術不會在他們的控制范圍之外被分享或擴散。

3.一個發達的人工智能是可控的，不具備獨立于其控制者的驅動力和動機，并作為其控制者意志的延伸而發揮作用。

4.2040年的作戰環境將如國家情報委員會2040年報告中描述的競爭性共存情景，主要特點是美國和中國之間的競爭。

研究的意義

雖然近年來國防界的成員們在文獻中充斥著關于人工智能的著作，但從國防的角度來看，關于超級智能主題的文獻存在著明顯的空白。雖然人工智能本身有可能在軍事和民用領域產生變革，但本研究將開始填補有關人工智能的未來及其創造軍事革命的潛力的知識空白。此外，這項研究還試圖確定潛在的弱點，這些弱點可能被控制人工智能的對手所利用，以廢止或取代美國作為世界主導力量的地位。這項研究的結果將為預測未來部隊需求的戰略計劃者提供洞察力。識別弱點是緩解的第一步；然而，還需要更多的研究來為識別的弱點找到解決方案。矛盾的是，本研究的真正意義只有在其預測沒有實現的情況下才能實現；也許表明它在防止所設想的負面情況的發生方面發揮了作用。

機器人是一個具有挑戰性的領域，需要軟件和硬件的融合來完成所需的自主任務。任何工作流程的關鍵是在部署到生產環境之前對軟件進行自動構建和測試。本報告討論了美國陸軍作戰能力發展司令部陸軍研究實驗室（ARL）的無人自主車輛軟件研究平臺MAVericks的軟件開發過程中使用的持續集成/持續交付工具的重要性和創建情況。這個工具在ARL進行的快速研究和開發中起著至關重要的作用--包括模擬和嵌入式硬件目標的自動構建測試，以及驗證軟件在環模擬中的預期行為。

持續集成/持續交付（CI/CD）是軟件開發中常用的工具，用于自動構建、測試和部署代碼。這個工具對于提高研究的速度和效率至關重要，同時確保在增加或改變新功能時功能不受阻礙。在CI/CD之前，軟件開發過程是具有挑戰性的，隨著越來越多的合作者修改代碼庫，任何新的開發都有可能破壞現有的功能--比如代碼不再構建，自主行為和故障保護裝置不再按預期工作。

本報告重點關注美國陸軍作戰能力發展司令部（DEVCOM）陸軍研究實驗室（ARL）的MAVericks無人自主飛行器（UAV）軟件平臺的CI/CD集成，該平臺建立在開源平臺ROS2和PX4之上。ROS2是一套用于構建機器人應用的軟件庫和工具，而PX4是一個強大的無人機飛行控制軟件。利用這兩個平臺，MAVericks是一個專注于敏捷飛行的大型合作項目，在模擬和機器人平臺上都能發揮作用。MAVericks的目標是在ModalAI的VOXL和RB5硬件平臺上運行，因為它提供了尺寸、重量和功率，同時也是藍色無人機項目的合作伙伴，這意味著他們得到了國防創新部門的資助，以符合2020年國防授權法第848條的規定。

合作者包括美國軍事學院的西點軍校，作為分布式和協作式智能系統和技術項目的一部分；加州大學伯克利分校，作為規模化和穩健的自治項目的一部分；以及馬里蘭大學的人工智能和多代理系統的自治項目--而且這個名單一直在增加。此外，ARL一直在尋求提高其算法的穩健性和成熟的能力，以過渡到DEVCOM和國防部的其他組織。隨著許多合作者加入MAVericks，重要的是要確保每次修改后有最低限度的可用功能，以鼓勵快速加入和貢獻。MAVericks是一個由一百多個軟件包組成的大型研究平臺，重要的是每個軟件包都能可靠地構建和運行。通常情況下，合作者只關心幾個軟件包，他們可以很容易地進行修改和添加，而不需要對不相關的問題進行排查，這一點至關重要。由于這種不斷增長的社區，很容易偶然地引入錯誤或破壞不相關的功能。因此，CI/CD是一個很好的解決方案，它將為不同的用戶群體提高平臺的可靠性和可用性。

CI/CD管道實現了許多簡化開發的功能。它可以完全構建整個平臺，確保新用戶的依賴性安裝成功，在模擬環境中運行和測試平臺，以確保自主行為正常工作，并快速構建壓縮的工作空間，以防止在無人機上構建。

在自主系統的軟件開發中，一個有問題的情況是，用戶修改了幾個包，但只構建和測試了一個特定包。這樣，代碼就被合并到了生產中，而沒有驗證它對其他人是否有效。如果未經測試的修改被合并，依賴這些修改的包可能不再構建或通過所有的測試案例。

從用戶的角度來看，CI/CD是由用戶創建代碼合并請求（MR）來觸發的，將他們的修改添加到主分支。這就啟動了CI/CD，建立了一個管道。該管道包括四個階段：構建-依賴、構建-完整、測試和部署。對于每個階段，可以并行地運行多個作業來完成該階段。在每個作業中，流水線首先將合并后的變化復制到一個新的環境中，并完成一個特定的任務。在流水線的最后，一個完全構建的版本被上傳，并準備在無人機上閃現。如果任何步驟失敗，其余的管道階段將被中止，并通知用戶到底是什么地方出了問題，以便他們能夠解決任何問題。管線的概述見圖1。

在本報告中，描述了MAVericks CI/CD的基礎，然后詳細介紹了管道中的每個階段，以及所克服的幾個挑戰。