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在作戰環境日益復雜的時代，先進機器和自主系統的集成有可能重塑未來戰爭的實施方式。隨著軍事理論轉向多域作戰，以應對多極世界和大規模沖突的回歸，軍隊必須創新其維持戰略，以滿足現代戰爭的復雜需求。這一發展對于增強軍隊的機動性、應變能力以及在有爭議和動態沖突地區支持分散、聯合和技術一體化部隊的能力至關重要。在這方面，人機協同（HMT）和人機自主協同（HAT）這兩個新興范例尤其具有發展前景，它們將人類的適應性與自動化和機器人技術的精確性和效率相結合，在各種軍事后勤和醫療活動中具有變革潛力。雖然這兩個概念涉及維持網絡的不同方面，但它們協同合作，有望更快地為關鍵支持功能提供更強大、更準確的解決方案。

因此，本文探討了這些范例在重新定義歐洲陸軍前方維持行動方面的潛力，強調了它們在軍隊（再）補給、戰場維修/維護和醫療支持服務方面的作用。本文強調，雖然這些創新會帶來挑戰，包括技術限制和行動整合障礙，但歐洲軍隊必須適應并為未來鋪平道路，在未來，人類專長和自主能力將相互促進，以維持任務并確保行動效力。

便攜式防空系統（MANPADS）是一種短程肩扛式地對空導彈系統。本參考文件介紹了單兵攜帶防空系統的殺傷鏈，采用發現、固定、瞄準、跟蹤、交戰、評估（F2T2EA）序列。然后，我們將重點放在該序列的 “發現和固定 ”部分，并研究與飛機探測和跟蹤目標有關的人類性能文獻。文獻顯示，飛機的探測結果可能會有很大差異，并取決于環境（如地形、云層、陽光）、目標（如飛機大小、速度、縱橫角）和觀察者因素（如視覺敏銳度、對比敏感度）。不過，在理想條件下，以往的實地試驗表明，可以在距離觀察者 10-12 千米之間目測到飛機。有關追逐跟蹤（如瞄準飛機）的文獻表明，人類的跟蹤就像一個伺服控制器，主要接收來自實時視覺反饋和被跟蹤目標路徑心理模型的輸入。因此，干擾這些輸入（如明亮的頻閃燈或激光）會影響炮手跟蹤目標的能力。最后，我們將探討有關跟蹤干擾方法的研究。

要制定規避、反制或擊潰MANPADS的戰術，就必須了解與使用MANPADS有關的人體性能問題。本文件回顧了與 MANPADS 殺傷鏈初始部分相關的人體性能問題。回顧了與跟蹤飛機有關的飛機探測文獻和目標跟蹤文獻。

MANPADS 殺傷鏈

殺傷鏈或目標接戰序列定義了發現和接戰目標所需的一般事件序列。動態目標定位中最常見的模式是發現、固定、跟蹤、瞄準、交戰、評估（F2T2EA）模式，該模式將殺傷鏈定義為六個主要步驟（美國空軍，2021 年）：

1.發現--探測目標的行為。

2.固定--識別目標、目標位置并確定應與目標交戰的過程。

3.跟蹤--對確定的目標保持連續跟蹤的行為。

4.目標--確定交戰的預期效果、目標定位解決方案以及獲得交戰批準的行為。

5.接戰--確認目標為敵對目標、向適當武器發送接戰命令并發射武器的過程。

6.評估--根據預定標準驗證交戰效果的過程。

MANPADS 的殺傷鏈與 F2T2EA 的一般步驟相同，但過程具有一定的靈活性（圖 2）。根據情況、武器以及系統是由團隊操作還是由個人操作，可能會出現一些變化。一些步驟可以是連續的（如跟蹤），而另一些步驟可以是重復的（如固定目標）。此外，負責每項任務的操作員也因不同因素而異。單獨的炮手將負責殺傷鏈的所有方面。在一個典型的雙人小組中，組長主要負責 “查找 ”和 “固定 ”步驟（福布斯，2022 年；美國海軍陸戰隊，2011 年）。組長還可能在整個過程中為炮手提供指導，尤其是在目標階段（Center for Army Lessons Learned，2018）。如果操作員作為綜合防空的一部分開展工作，那么許多步驟可能由上級指揮部執行。

從人類性能的角度來看，最重要的事件是殺傷鏈的初始步驟，即發現、固定和跟蹤，而隨后的步驟則更依賴于武器。也就是說，這些初始步驟在很大程度上取決于人的感知和認知能力。因此，這些步驟會受到各種因素的影響，這些因素會增強或削弱感知能力和協同能力。有兩個相關的研究領域專門探討了這些因素對殺傷鏈初始步驟--飛機探測和目標跟蹤--的影響。在下一節中，我們將回顧與發現、固定和跟蹤任務相關的文獻，首先是飛機探測，然后是目標跟蹤。

從 2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭到 2022 年俄羅斯烏克蘭戰爭，無人機系統（UAS）對陸地作戰的影響一直是人們廣泛討論的話題。陸軍部署無人機系統的重要性的必然結果是，有效、分層和高效的反無人機系統（C-UAS）能力既不是奢侈品，也不是作為抽象的 “未來部隊 ”的一部分來探討的概念。它們是陸地部隊適應現代戰場作戰的基本要求。如果沒有 C-UAS 能力，一支部隊將首先被看到，更準確地與之交戰，并最終被成功大規模部署無人機系統和 C-UAS 能力的敵對部隊擊敗。對于北約成員來說，北約高層領導設定的目標是在 2028 年之前做好威懾俄羅斯的準備。因此，部署 C-UAS 能力是一項緊迫的作戰要求，而英國陸軍和北約其他大多數陸軍部隊都沒有任何結構化的 C-UAS 能力。

北約成員在試圖填補這一關鍵空白時，有可能會購買一系列 C-UAS 能力，但這些能力在應對特定威脅系統時過于專業化，無法有效整合整個部隊，也無法跟上無人機系統持續快速發展所帶來的威脅。本文概述了提供連貫、分層的 C-UAS 防護所需的核心任務和能力。然后，本文探討了如何將分層 C-UAS 防護整合到各陸軍部隊中，同時又不給部隊造成過重負擔，從而使其無法執行主要任務。

本文的結論是

• 軟件解決方案與硬件同樣重要，可實現對無人機系統的精確探測、分類和識別，并分配適當的效果以有效擊敗無人機系統。軟件還能降低傳感器聯網的帶寬要求。在大多數情況下，烏克蘭已經具備了進行基于機器的強力過濾所需的數據，因此在獲取特征數據庫方面應該沒有什么困難。
• 目前有多種主動和被動傳感器技術，以及多種軟殺傷和硬殺傷技術，可用于執行任務或摧毀無人機系統，但它們都不是放之四海而皆準的解決方案，必須在整個部隊共同使用，以提供有效和高效的覆蓋范圍。
• 所有排都必須具備探測無人機系統存在的能力，并采取電子對抗措施保護自己不受其攻擊。
• 在整個部隊中，遠程武器站和其他現有平臺應進行更新，以便能夠與無人機系統直接交火。
• 在連一級，有必要配備能夠探測、分類和識別無人機系統的專用被動傳感器陣列。
• 營級部隊應具備專門的反偵察能力，配備硬殺傷 C-UAS 系統，同時部署自行高射炮和 UAS 攔截器。還需要一個電子戰部門，負責更新和協調下級的電子防護套件，提供軟殺傷層，攻擊無人機系統的指揮鏈路和導航系統。
• 旅應擁有獨立的 C-UAS 排，可以推動其支持連隊的工作，或關閉敵方 UAS 的關鍵軸線。
• 旅應裝備定向能系統，以有效擊敗飛越其責任區的中型 ISTAR 無人機系統。
• 旅應負責電磁頻譜指揮與控制 (C2) 和消除沖突。
• 師應將較低級別的 C-UAS 能力與共同防空圖融合在一起，并協調空域縱深的分布式防御，以避免關鍵地點的 C-UAS 系統出現局部飽和。
• 為發揮對空軍基地等關鍵地點的點防御作用，應將 C-UAS 能力納入國家、戰區和聯盟各級更廣泛的綜合防空和導彈防御系統。
• 至關重要的是，訓練區域的許可應允許這些能力（軟殺傷和硬殺傷）與部隊的其他通信和 C2 系統結合使用。這是為了讓指揮官熟悉 C-UAS 能力的使用和必要的消除沖突程序，并確保系統不會自相殘殺。如果無法在實戰演習中使用這些能力進行訓練，則應在合成訓練環境中提供這些能力。

烏克蘭戰爭凸顯了北約盟國為長期、大規模和高強度沖突進行規劃的重要性。在這種情況下，火炮能力重新獲得了重視，不僅明確強調了生存能力、質量、數量和射程，還強調了充足的彈藥儲備和生產能力。然而，成功整合更廣泛的能力（包括遠程精確射擊）和先進的情報監視、目標捕獲和偵察（ISTAR）能力對于一支有效的炮兵部隊至關重要。與此同時，在海上領域，最近在紅海發生的事件表明，海軍火炮作為防御無人機和蜂群威脅的一種具有成本效益的解決方案，正發揮著越來越重要的作用。

圖 1 烏克蘭使用的火炮系統射程

陸戰中的火炮，理論與實踐之間的關系

至少在俄羅斯占領克里米亞之前，北約軍隊（尤其是歐洲軍隊）的炮兵能力一直深受長期缺乏與同級對手發生沖突的直接威脅的影響，并在許多方面受到阻礙。事實上，自冷戰結束以來的幾十年間，大多數西方國家武裝部隊的規劃都側重于遠征部署，如反叛亂（COIN）、反恐、危機管理、維和及穩定行動，以應對技術上處于劣勢的對手。事實上，由于取得了制空權，在許多情況下甚至不需要部署火炮。

在現代戰場上，在進攻和防御行動中有效提供火炮火力的能力至關重要。在這種情況下，野戰炮、榴彈炮和迫擊炮等 “傳統 ”管狀火炮發揮了巨大作用，烏克蘭沖突就證明了這一點。然而，如果不將這種火炮納入更廣泛的能力陣列，包括一般稱為遠程火力（LRF）的更遠射程系統，這種火炮就無法發揮其真正的潛力。這類系統可包括射程更遠的制導火箭以及巡航導彈和彈道導彈，在射程和精確度方面與傳統火炮武器相比具有顯著優勢。盡管不應將遠程火力系統僅僅視為滿足對火炮能力相同要求的一種更先進的解決方案，但它們為軍隊的火力潛力增添了重要的一環，與堅固的火炮能力配合使用效果最佳。

此外，近來在制導炮彈領域取得的進展可以通過一個相對簡單的系統大大提高效果的精確性，而這一系統對訓練和技術訣竅的要求并不像制導導彈或火箭那樣高。西方理論更傾向于精確而非大量發射。這種方法需要依靠各種情報、監視、目標捕獲和偵察（ISTAR）工具，包括情報、反炮兵雷達、衛星圖像、飛機、無人機和地面專業隊伍，形成穩固的殺傷鏈。

烏克蘭戰爭表明，西方國家在增加炮彈生產方面準備不足。然而，炮彈只是這一問題最明顯的一面。炮管也會老化，只能發射有限的幾發炮彈就必須更換。顯而易見，要想在常規戰爭中對長期高強度沖突的威脅形成可靠的威懾，工業部門不僅要生產足夠的炮彈，還要為軍隊提供穩定的炮管供應，以避免戰場上的炮兵被迫像烏克蘭部隊那樣定量供應。這一挑戰絕非輕而易舉，在歐洲幾十年來因需求低迷而大幅縮減生產規模之后，這就需要可靠地供應質量上乘、價格合理的鋼材以及炸藥和推進劑等其他材料。

火炮在烏克蘭戰爭中的作用

迄今為止，烏克蘭沖突中使用火炮的特點是戰場透明和大量消耗彈藥。前者是指用于 ISTAR 任務的系統激增，特別是無人駕駛航空系統（UAS），由于其單位成本相對較低，是一種可隱蔽且成本效益特別高的系統，可用于探測敵人的存在、引導炮火并評估其效果。在很大程度上，武裝空中無人機還能有效地填補炮彈短缺造成的缺口。第一人稱視角（FPV）無人機在這方面尤其成功，而俄羅斯也在大規模使用廉價的致命無人機來 “增強 ”火炮在戰場上的效果。

這些技術的普及，加上衛星圖像和信號情報（SIGINT）系統--特別是應用于電磁頻譜--使得任何部隊集結都特別難以隱藏，并使戰場上的部隊和系統面臨更大的被敵方發現和交戰的風險。這使得通常被視為有效機動特權的部隊集結變得特別脆弱。

此外，由于朝鮮的大量運輸和國內生產水平的提高，在美國暫停軍事援助的情況下，俄羅斯一直能以超過五比一甚至十比一的比例向烏克蘭火炮開火。與此同時，西方國家至今仍無法向烏克蘭人提供足夠的炮彈，就這一趨勢而言，可持續和長期改變的前景渺茫。

盡管存在短缺問題，但烏克蘭和俄羅斯都發現自己在很大程度上依賴火炮，因為火炮的傳統用途非常有效：反炮火、打擊高價值目標 (HVT)、瓦解集結部隊以及為機動戰提供火力支援。

雙方都對火炮的使用進行了調整，以確保其系統具有更高的生存能力，尤其是烏克蘭，以優化彈藥消耗。自入侵開始以來，俄羅斯炮兵部隊明顯加大了與前線的距離，當急需在近距離進行火力攻擊時，就縮短距離，然后迅速撤離，這證明了他們在烏克蘭的努力面前不堪一擊。

由于必須提高常規火炮的精確度，因此殺傷鏈的速度也加快了。例如，俄軍已開發出探測系統、無人機和雷達的組合，以更有效地發現敵方火炮，利用誘餌目標迫使其開火，并在反炮擊前暴露其位置。這種戰術可使傳感器-射手鏈的時間從 30 分鐘左右縮短到近 3 分鐘。這意味著雙方的炮兵需要在開火后立即移動，以避免反炮擊，從而使機動性成為一個基本要素，實際上也阻礙了部隊的集結，因為集結可能會降低移動的速度和流暢性。

烏克蘭部隊使用火炮的一個重要方面是，由于外國供應以及北約標準系統和蘇聯傳統系統并存，現有系統之間存在很大差異。這就要求烏克蘭具備相當的適應能力，因為它缺乏備件、特定工具和專門技能來維護這些不同的系統。

由于在沖突中不存在制空權，遠程精確制導武器作為打擊敵方縱深目標的重要手段，就顯得更加重要。事實上，射程達數百甚至數千公里的遠程精確制導火力使雙方都能打擊深入敵后的高分貝火箭炮。

美國的陸軍和海軍火炮

冷戰結束后的頭幾十年，美軍基本上不再重視火炮。國防官員預計，蘇聯解體后歐洲不可能發生地面戰爭，歐洲盟國可以在沒有美國大量援助的情況下應對俄羅斯的剩余威脅。雖然到 2010 年代，中國已成為潛在的競爭對手，但美國軍事領導人認為，印度洋-太平洋戰區的海上性質和所涉及的遙遠距離需要遠程導彈而非火炮。

然而，烏克蘭戰爭凸顯了火箭炮和火炮在空中優勢稍縱即逝或不可行以及電子戰（EW）降低遠程導彈精確度的情況下奪取和守住陣地的持續重要性。隨著無人機在從烏克蘭到紅海的空襲中越來越普遍，防空火炮也在卷土重來。

這些趨勢正促使美國軍方重新審視其現有的火炮和火箭炮組合。在大多數情況下，國防部領導人優先考慮的是不同的彈藥，而不是新的發射器，因為美國部隊的規模和需求日益多樣化，而且國防預算也出現了限制。

由于需要在跨洋距離上投送部隊、裝備和補給，美國指揮官更傾向于在遠程摧毀敵方的通信、傳感器和空中反坦克導彈，并迅速向目標機動，而不是在近距離炮火對決中超越對手。因此，火箭彈和導彈在五角大樓的火炮開支中占了大頭。

新出現的無人機威脅可能會改變這一重點。無人機造價低廉、易于制造，可以支持大規模持續攻擊，并耗盡昂貴的地對空攔截器，烏克蘭和美國軍隊在歐洲到中東地區都遇到過這種情況。為應對這一挑戰，美軍正重新使用基于火炮的反坦克導彈，但增加了制導炮彈的精確性。增加對火炮技術的投資可能會使大炮重新受到青睞，并為全球定位系統（GPS）干擾和欺騙提供創新的解決方案。

法國和英國的陸軍大炮

英國和法國正在采購的管狀火炮系統設計用于一般支援，對高反坦克導彈進行深入和精確打擊。它們不是為在需要長時間攻防作戰的戰爭中進行長時間近距離支援而設計的。有關系統，即 “弓箭手 ”和 “凱撒”，足以應對反叛亂沖突，在這種沖突中，所有武器的強大火力都集中在對手的整個縱深。它們甚至適用于雙方都相對機動、戰斗主要由會戰組成的同級戰爭。然而，在任何需要在短時間內連續執行多個火力任務的長時間、高強度交戰中，這些系統的潛在缺陷都會暴露無遺。因此，在向烏克蘭捐贈了大量火炮后，英國和法國軍隊正在對其管式火炮園進行補充。

"弓箭手"和"凱撒"的公路作戰能力對于這些火炮服役期內的大部分工作都很有價值，但輪胎易受炮彈破片的影響，而履帶則不然。從理論上講，履帶具有更好的越野機動性能，尤其是當地形已被坦克等其他重型車輛通過時。總之，理想的近距離支援系統應該是履帶式、裝甲良好并有一個較深的彈倉。

總體而言，這兩種系統的彈倉深度、射程和機動性都表明，它們最適合提供一般支援。如果它們是唯一能夠提供近距離支援的系統，那么法國和英國軍隊就必須仔細考慮火炮的使用和補給問題。如果不進行頻繁的補給，這些系統就不可能執行長時間的密集火力任務，這將增加火炮、任務機組和補給車輛的風險，因為它們最終會一次又一次地重訪戰區內的相同地點。更不用說彈匣變淺以及更頻繁的裝彈導致火炮停機對前線部隊的影響了。

如果在與同級對手作戰時，英法聯軍能夠實施機動作戰，依靠縱深打擊和會戰來瓦解對手，那么這一點可能并不重要。這可以限制交戰時間，從而限制每次火力任務的彈藥消耗量。不過，兩支部隊都必須精心布置彈藥庫，以補充火炮較小的彈倉，并密切關注消耗率，以最大限度地延長火炮的作戰時間。即便如此，如果沒有足夠的火炮或現成的彈藥來進行相當規模的決定性交戰，敵人集結的出現也可能會帶來災難性的后果。

意大利陸地炮兵

與北約幾乎所有同行一樣，意大利陸軍（Esercito Italiano - EI）在過去三十年的大部分時間里都在規劃和調整其能力，以適應穩定、COIN、反恐、訓練和維和行動，如在阿富汗、伊拉克、黎巴嫩、科索沃或非洲的行動。在俄羅斯全面入侵烏克蘭之后，EI 的炮兵方法在理論和行動要求方面經歷了重大發展，暴露出一些必須迅速填補的重大能力差距，以及冷戰結束后大規模削減預算和組織變革造成的長期缺陷。然而，這一進程必須與幾乎沒有增長的國防開支（盡管有北約的承諾）和整個意大利軍隊同時存在的大量關鍵能力差距作斗爭。

烏克蘭戰爭凸顯了火炮系統的價值，這些系統可以快速部署、快速發射大量炮彈，并立即返回安全地帶或轉移到新的發射陣地，以躲避反炮火。因此，意大利的 PzH 2000s 火炮對意大利軍隊來說是一種至關重要的能力，因為它們不僅具備上述所有性能，還能發射射程分別達 50 公里和 80 公里的 “武爾卡諾 ”遠程非制導炮彈（彈道增程炮彈）和精確制導炮彈。

2022 年 2 月之后，意大利炮兵工業協會發布了兩份概念文件，特別是其中的《2022 年陸軍 4.0》（Esercito 4.0）和《縱深作戰機動與使能能力》（La manovra a contatto e le capacità abilitanti）。陸軍 4.0》從廣闊的視角探討了 EI 在機動方面的必要演變，涵蓋了不同的領域，并強調了實現這一目標所需的能力。該文件還確定了 EI 朝正確方向發展所必須獲得或增強的一些能力。

意大利工業在更廣泛的火炮市場上的競爭地位主要得益于對 “武爾卡諾”（Vulcano）彈藥的早期投資，該彈藥在精度和射程方面仍使萊昂納多領先于同領域的競爭對手。

意大利陸軍正處于如何替換現有榴彈炮系統的十字路口。在這種情況下，意大利的重點似乎主要轉向專門用于射后散射戰術的自行式系統，重點可能是自行式榴彈炮。

意大利和歐洲海軍的火炮

由于技術和作戰原因，海軍火炮與陸地火炮有很大不同。傳統的海軍火炮設計用于從移動平臺（如艦船）向視線內或視線外通常也在移動的目標（通常是另一艘艦船或一架飛機）發射常規炮彈。與此相反，陸地火炮從固定位置向一般也是靜止的目標發射炮彈，而且大多不在視線范圍內。海軍火炮系統通常比陸地火炮更加復雜和多用途，因為它們在各個層面的設計都更加精確，包括炮管本身、炮塔和專用火控系統，其中包括雷達、光電或兩者。

除了標準的反艦和海軍水面火力支援（NSFS）（包括對岸轟炸和對陸打擊）外，海軍火炮還常用于防空，有時也用于反導，這進一步突出了其多功能性。

歐洲海軍與世界上大多數裝備西方武器的海軍一樣，主要使用三種口徑的艦炮：12 毫米（5 英寸）、76 毫米（3 英寸）和 57 毫米。由于射程和有效載荷有限，40 毫米或以下的小口徑武器在 NSFS 中幾乎沒有用武之地。

意大利海軍（Marina Militare - MM）對自己的艦炮很有信心，在這一領域投入了大量資金，本國工業也擁有世界領先的能力。海軍擁有相當數量的 76 毫米和 127 毫米火炮，而且歷來熱衷于為其艦船裝備數量相對較多的火炮系統。

像 “武爾坎諾 ”這樣的制導彈藥和增程彈藥大大提高了艦炮的效能，但其有限的射程在對等、高強度沖突的最初階段仍顯不足。不過，艦炮很可能會在防空、反導和反無人機方面繼續發揮重要作用。

據美國防部稱，潛在對手正在擴大和增強其攻擊美國的導彈能力，而美國現有攔截器的計劃使用壽命即將結束。為應對這一挑戰，美國防部表示需要在 2028 年之前開始部署 NGI。為協助這項工作，MDA 計劃使用虛擬工具和軟件來提高計劃的效率。

美國會在法規中規定，MDA 每年報告 NGI 的開發目標、成本和利益相關者審查情況，并由 GAO 評估 NGI 的采購進度。本報告討論了 MDA (1) 在開發 NGI 方面取得進展的程度，(2) 應對 NGI 重大技術風險的程度，以及 (3) 實施虛擬環境以促進 NGI 開發的程度。

GAO 審查了美國防部文件和獨立的風險、成本和測試評估，并采訪了國防部官員。GAO 進行了實地考察，以觀察 NGI 發射設施和關鍵支持雷達的建設情況。

美國政府問責局向國防部提出了五項建議，包括定期與利益相關方就 MDA 的威脅要求進行協調，確保性能模擬充分反映 NGI 預計運行的環境，以及定期評估實施虛擬環境的努力。國防部同意一項建議，但不同意其他四項建議。正如本報告所討論的，美國政府問責局認為所有建議都是有效的。

美國政府問責局的發現

美導彈防御局（MDA）正在開發一種新系統--下一代攔截器（NGI）--以抵御復雜的導彈攻擊（見圖）。國防部 (DOD) 責成 MDA 加快該系統的開發，并從 2028 年開始部署攔截器。

NGI 計劃將于 2024 年開始產品開發，但該計劃正計劃將設計和生產活動重疊，以加速飛行測試。任何重大的設計問題都可能擾亂這一戰略。此外，與類似武器系統的開發時間表相比，NGI的時間表已經很樂觀了，而且MDA歷史上也有未實現測試目標的情況，正如美國政府問責局在2023年5月報告的那樣（GAO-23-106011）。NGI 的成本也增加了數億美元，但該計劃仍在計劃資金范圍內。由于供應鏈問題和材料成本上升，MDA 官員預計成本還會進一步增加。

2022 年，美國防部的獨立審查確定了多個高風險項目，以及 MDA 為降低技術風險可采取的行動。MDA 不同意風險評估的關鍵方面，迄今為止，已采取有限措施來降低這些風險。例如

• MDA 尚未完全執行國防部官員關于更新 NGI 威脅相關性能要求、監控和報告威脅變化以及與利益相關方合作的指示。
• MDA 打算根據 NGI 性能模擬做出關鍵的采購決策，而這些模擬并不完全代表作戰人員打算如何使用該系統--這是驗證 NGI 設計是否足夠成熟并將滿足性能要求的必要步驟。

如果不及時處理這些風險，MDA 將增加日后發現性能不足的可能性，從而延誤項目。

MDA 在建立虛擬環境以實現 NGI 開發協作方面取得了一些初步進展。然而，MDA 遇到了挑戰，沒有按計劃定期評估實施進度。這樣做可以幫助 MDA 確定潛在的效率，以便在最后期限前實現實地部署。

無人地面系統（UGS）的軍事試驗正在迅速展開。拆彈機器人已在武裝部隊服役數十年。現在，具有更強能力和自主性的系統正在開發和測試中。

其潛在用途包括運載貨物、傷員后送、偵察、化學智能體探測、通信和火力支援。然而，理想用途與現有技術能力之間存在巨大差距。將系統運送到使用地點、到達目的地后的實際用途以及機器與士兵的互動等問題經常未得到充分研究，但這些問題對于如何將 UGS 納入陸軍并提供真正的作戰優勢至關重要。UGS 的技術局限性必須反映在如何在陸軍中組織任務上。必須適當考慮 UGS 在戰場上的移動方式，因為這往往不是靠它們自己的動力。維護和修理 UGS 需要新的培訓課程以及與工業合作伙伴的密切關系。

可以得出的主要結論是，UGS 將需要人類的大力支持。此外，還必須考慮和管理操作人員的認知負擔。系統移動速度緩慢，在復雜地形中導航困難，這意味著它們不適合執行某些已提出的任務，如在復雜地形中的徒步近戰。重要的是讓盡可能多的士兵參與實驗，并讓他們盡早和經常接觸 UGS。要做到這一點，可以在士兵人數最多的地方（如射擊場和演習場）使用 UGS，并進行模擬。此外，初始培訓應包括對新兵的 UGS 教育和演示。這將有助于建立對這些系統的熟悉、好感和信任。

人機小組的潛力巨大，但炒作不應掩蓋 UGS 的局限性和將新技術融入現有結構的難度。

建議

1.作用和管理：由于目前的技術限制，在有使用紅利的情況下，應在后方地區使用 UGS。將較大型的 UGS 視為可以競標獲得支持的飛機，這樣就可以對供需進行管理，并避免 UGS 成為低空編隊的負擔。

2.部隊設計：現在就需要在部隊規劃中考慮到 UGS 對工程師和輔助人員（隱形尾巴）的額外需求。事實上，管理 UGS 可能需要更多士兵。

3.后勤負擔：必須對 UGS 的運輸和儲存以及電池管理進行詳細規劃，不能簡單地將其添加到現有任務中，否則會進一步消耗稀缺資源。這將確保新技術對整個部隊的影響得到充分考慮。

4.教育：與 UGS 有關的教育和培訓應在實驗進行時立即開展，而不是等到系統正式投入使用時才進行。基本培訓應包括有關 UGS 的教育，哪怕是最基本的形式，以便開始建立信任和熟悉感，為大規模整合 UGS 提供便利。

5.試驗：應將 UGS 試驗納入那些有大量士兵的地區，如射擊場。此外，應確保決策者和進行試驗的人員了解 UGS 試驗和活動的整體情況，并確保領導者在項目的整個生命周期中保持參與，而不是在開始和結束時。明確整個生態系統的所有權是至關重要的，同時鼓勵自下而上的參與將創建一個準備好充分利用用戶信 息系統的用戶群。

人們普遍認為，將機器學習融入軍事決策對于美國在 21 世紀保持軍事主導地位至關重要。機器學習的進步有可能通過提高整個國家安全企業級決策的速度、精確度和效率，極大地改變戰爭的特點。美國國防部的領導者們認識到了這一點，并正在做出大量努力，以在戰爭的戰術、作戰、戰略和機構層面有效整合機器學習工具。

本報告將探討機器學習的一種應用，其重點是在競爭和沖突的作戰層面實現軍事決策。展示了機器學習如何與人類合作，作為決策系統的一部分，用于提高軍事行動和活動的有效性。展示了這種方法如何通過分析原本無法獲取的數據源，為指揮官提供有關作戰環境的新見解。將重點放在從大量基于文本的數據（如報紙報道和情況報告）中獲得的洞察力上，這些數據無處不在，但卻很少以任何系統的方式整合到決策中。

在本報告中介紹的方法以人機協作系統的概念為基礎，并證明了現有的機器學習能力需要人在各個階段的參與，才能證明對操作層面的決策有用。因此，機器學習能力的發展與雷達自二戰以來的演變密切相關，而雷達是人機協作用于軍事目的的最早范例之一。如今，與不列顛之戰期間使用的預警系統同樣依賴雷達機器和人類觀察員一樣，機器學習仍然需要人類的參與，以指導這種新傳感器使用正確的數據，正確解釋其輸出結果，并評估其結果對作戰決策的影響。

通過一個基于真實世界數據和真實世界危機的示例研究，將讀者（"您"）置身于一名軍事指揮官的視角，就 2022 年俄羅斯全面入侵烏克蘭之前，美國如何支持烏克蘭兵力應對俄羅斯支持的烏克蘭東部叛亂，展示了這一系統方法的實際應用。在撰寫本案例研究時，把讀者您當成了這位指揮官，因為目標是強調您在未來與機器學習工具的合作中可能扮演的關鍵角色--無論是作為分析師、決策者，甚至是在現實世界的類似背景下應用這些工具的軍事指揮官。

值得注意的是，本案例研究是基于 2014-2020 年間的數據于 2020 年 12 月完成的，僅分析了這一時期與俄羅斯支持的烏克蘭東部叛亂有關的實地情況。本研究尚未更新，以反映自 2022 年 2 月俄羅斯入侵烏克蘭以來所獲得的任何見解。然而，從入侵前的視角來看，機器學習在后來發生的現實世界事件中用于作戰決策的優勢和局限性也就不言而喻了。

在整個案例研究中，將看到為本報告目的而進行的基于機器學習的實際評估結果，該評估分析了來自烏克蘭的 18,000 篇歷史新聞報道，內容涉及從 2014 年沖突起源到 2020 年末的沖突。利用機器學習工具從這些數據中提取相關見解，并與分析結果進行互動，就向烏克蘭兵力提供何種類型的支持以及在俄羅斯入侵前實現美國在該地區的目標做出名義上的決策。在此過程中，人機協作學習的優勢將逐漸顯現，將親眼目睹機器學習工具如何快速、系統地利用以前無法獲取的數據，為復雜問題提供新的見解。但這種方法的局限性也會顯現出來，將親眼目睹機器學習的好壞取決于支持它的可用數據，以及訓練機器學習工具和解釋其結果的人類分析師。

人機協作方法適用于軍事決策者在陸軍和美國防部作戰和機構層面面臨的各種問題集。因此，本研究以具體證據清晰地展示了在軍事決策中使用機器學習所涉及的權衡問題，為機器學習在軍事領域的廣泛應用做出了貢獻。本研究為美國陸軍提出了幾項重要發現和建議。

研究問題

• 指揮官如何利用機器學習進行作戰決策？
• 人類分析師應如何與機器學習工具合作以實現作戰決策？

主要發現

首先，分析展示了機器學習在軍事決策方面的巨大潛力，但只有在與對特定問題背后的背景有詳細了解的人類分析師配對時才能實現。在此提出的機器學習方法不會取代人類分析師。相反，它能使人類分析師更高效、更嚴謹，并能更好地從以前未開發的數據源中提取洞察力。在案例研究中，通過使用機器學習獲得的大多數關鍵見解都需要人類分析師的額外干預。在某些情況下，這需要在模型結果的基礎上有選擇性地疊加額外的數據源。在其他情況下，則需要人工分析師手動審查機器學習工具認為相關和有趣的基礎數據。因此，美國陸軍現有的機器學習能力需要人類在各個階段的參與，才能充分發揮其潛力。

其次，分析表明，通過大幅提高執行重復性任務的效率，人機協作方法可以大規模分析人類分析師無法單獨完成的海量數據集，從而產生以前無法實現的有關作戰環境的新見解。案例研究表明，從分析人員處理大量數據的重復性分析任務所花費的時間來看，機器學習能顯著提高效率，使分析人員更高效、更嚴謹，并能更好地從以前未開發的數據源中提取洞察力。這表明，對于需要大量人工審核相關數據的問題，陸軍領導應優先考慮將機器學習作為一種解決方案。

最后，這項研究揭示了機器學習的系統方法能夠對作戰級總部已有的大量數據進行標準化、客觀和長期的分析，從而增強其支持有效決策的潛力。在許多情況下，這些數據是戰爭中作戰和機構層面決策的最佳信息來源，但如果沒有機器學習，這些數據就只能以臨時和主觀的方式進行分析。

建議

首先，這項研究表明，陸軍應為各級指揮人員提供頻繁接觸機器學習的機會，讓他們熟悉人類如何利用這些能力作為軍事決策系統的一部分。

其次，本研究強調，陸軍應建立多樣化的機器學習團隊，以充分釋放這一能力的潛力。這些團隊應整合熟悉機器學習工具細節的作戰研究系統分析員、對特定作戰環境有第一手知識的操作員、了解可用數據以分析特定問題的分析員，以及能將機器分析轉化為對作戰決策有實際影響的指揮官。

空中力量已經從一個世紀的技術創新和進步中受益。新技術的出現繼續挑戰著空中力量中經常持有的常識。無人機系統（UAS）就是這樣一種不斷發展的空中力量技術。這項技術為澳大利亞國防軍（ADF）帶來了巨大的機遇。雖然澳大利亞國防軍在特定的角色上取得了一些無人機系統的進展，但澳大利亞皇家空軍（RAAF）還沒有在其所有的空中力量貢獻中采用這種技術來達到軍事效果。

《空中力量手冊》（空天力量中心[ASPC]，2022年）定義了七種空中力量的貢獻：力量生成、空軍基地行動、空中指揮和控制、反空、空中機動、空中情報和ISR（情報、監視和偵察）以及空中打擊。一些先進的盟國已經在空中情報、ISR和空中打擊方面采用了發達的無人系統。這些系統包括美國空軍（USAF）的MQ-1捕食者、MQ-9死神和RQ-4全球鷹。甚至反空--載人空戰--也在發展無人系統的路上；RAAF與波音公司合作開展了 "忠誠的翼人 "項目（戴維斯，2019c），現在正式命名為MQ-28A幽靈蝙蝠（達頓，2022）。

但空中機動性如何？ADF還沒有接受關于未來ADF空中機動性自主性的真正對話。未來自主空中機動性思維停滯不前的一個更可能的原因是，在（到目前為止）有效的空運理論的支持下，載人系統幾十年來取得了高度可靠和經證實的作戰成功。因此，這里有一個克勞塞維茨式的平行關系：戰爭性質的一個持久因素是對機動性的需要，但今天皇家空軍所面臨的是戰爭性質的一個階梯式變化，一個對機動性來說過于重要的技術機會，不容忽視。

本文確定了在澳大利亞國防軍空中機動中采用無人機系統的滯后性，并探討了澳大利亞國防軍在未來使用無人機系統的機會。通過這樣做，本文旨在提高對ADF無人駕駛空中機動性潛力的集體認識，并為ADF部隊結構企業的軍事和商業貢獻者提供一個廣泛的參考來源。本文首先研究了無人機系統適應的驅動因素，或指標。這些驅動因素包括澳大利亞的戰略利益、區域軍事現代化、安全和生存能力、降低成本和技術可用性。然后，本文介紹并分析了三種核心空中機動性活動中每一種的無人機系統發展的具體機會和例子。為此，本文簡要討論了澳大利亞國防軍目前的機隊，然后探討了一些不斷發展的無人駕駛空中機動性技術和概念，澳大利亞國防軍可能會考慮在下一代空中機動性機隊中使用。最后，本文提出了無人機系統空中機動性發展可能面臨的一些挑戰，以幫助未來的研究和探索。

證據表明，需要一個靈活的、跨服務（和跨文化）、跨行業的方法來設計、開發和使用未來的空中機動部隊。傳統的澳大利亞皇家空軍中重載平臺和陸軍輕中載平臺的分叉模式可能會讓位于大型和小型載人和自主系統的混合艦隊。聯合部隊設計者之間的集體方法--跨單一軍種總部的真正合作--對于皇家空軍的固定翼空中機動團體和陸軍的旋轉翼團體之間的合作至關重要。也許更重要的是，在這個領域需要與工業界合作。商業行業在自主車輛領域發揮著相當大的作用，政府和私人研究和開發組織也是如此。現有的和新的伙伴關系的跨服役杠桿對于利用未來自主的ADF空中機動性的機會是至關重要的。

無人機系統（UAS）在美國軍事行動中越來越突出。作為其現代化戰略的一部分，美國防部（DOD）目前正在開發先進的無人機，以及可選的載人飛機。在過去幾十年中，軍隊使用無人機執行各種任務，包括：

• 情報、監視和偵察；
• 近距離空中支援；
• 物資補給；
• 通信中繼。

分析人士和美國防部認為，無人機可以在許多任務中取代載人飛機，包括

• 空中加油；
• 空戰；
• 戰略轟炸；
• 作戰管理和指揮控制（BMC2）；
• 壓制和摧毀敵人的防空系統；
• 電子戰（EW）。

此外，美國防部正在開發一些實驗概念，如飛機系統體系、群集和致命自主武器，以探索使用未來幾代無人機的新方法。在評估潛在新的和未來無人機項目、任務和概念的撥款和授權時，國會可能會考慮以下問題：

• 能夠作為致命自主武器的無人機的擴散及其對全球軍備控制的影響；
• 與載人飛機相比，未來無人機的成本；
• 無人機對人員和技能的影響；
• 作戰和作業概念；
• 無人機技術的普及。