自第二次世界大戰以來，美國在每一次沖突中都主宰著天空，但隨著低成本致命的無人機系統的爆炸性擴散，作戰指揮官將不再能夠假定空域是安全的--他們將不得不有意地爭奪它。使得這一新趨勢在作戰計劃和使用方面如此具有破壞性的原因是，無人機系統的獲取成本（相對而言）很低，而且操作簡單。一個適度的軍事強國可以部署幾十甚至幾百架作戰無人機系統。小型和中型致命的無人機系統已經出現，作為傳統攻擊飛機的低成本、經過戰斗驗證的替代品。事實證明，無人機系統在本質上很難被針對傳統飛機設計的傳感器探測到，因此需要專門的解決方案來對付它們。這些武器系統正在重新定義空中力量并使之擴散化，將多種聯合功能融合到單一的戰術平臺中，可以由一個經過有限培訓的小隊來操作。在未來的任何沖突中，美國應該期望面對日益成熟的各種規模和種類的多任務無人機系統陣列。JFACC將再次與敵人共享空域，這是自 "沙漠風暴 "第一夜以來從未發生過的真正意義上的事情。

擊敗這些小型/中型無人機系統的關鍵是被動和主動措施的結合

被動措施應包括加強機動性和偽裝、隱蔽和欺騙（CC&D）戰術，使無人機系統操作者無法獲得打擊目標所需的關鍵可探測特征。煙幕彈提供了技術含量低但有效的隱蔽性，可以抵御光電傳感器，紅外干擾器可以抑制激光瞄準吊艙。機動性、高保真誘餌和無線電欺騙可以迷惑目標，并使人無法了解作戰機動部隊的模式。

在主動措施方面，本文之前討論了瞄準無人機系統的挑戰。現有的技術允許集中的多情報收集和融合，以追蹤SUAS回到它們的起源點，從而能夠對其可疑的GCS位置進行聯合射擊。新興技術應該集中在無人機系統的獨特特性上，除了傳統的地對空防御系統外，還有專門的反無人機系統，以應對高端威脅。美國陸軍已經確定了這樣的系統，并有計劃將移動短程防空（M-SHORAD）與他們的機動部隊和固定的關鍵目標附近結合起來。但這些系統都在爭奪資金。在大國競爭的時代，不能允許這些采購落入預算削減線以下。即使在高強度的沖突中，小型和中型無人機系統也肯定會發揮重要作用。

二十世紀末，隨著電子作戰秩序、電子戰、信息戰和以網絡為中心的作戰等新概念的發展，戰線的量化開始引起人們的興趣。今天，現代武裝力量的幾乎所有組成部分都已經裝備了以軟件和硬件為支撐的系統。雖然大多數軍事系統是通過與網絡空間隔離來操作的，但有一些項目正在開發中，以便在不久的將來創建一個軍事物聯網。

網絡威脅是所有在網絡空間運行的系統最重要的安全問題。這就是為什么網絡空間活動的有效開展取決于對網絡威脅的積極定義、識別、分析和緩解。同時，屬于網絡安全范圍的大多數概念可以有兩種使用方式--就像網絡武器可以用于網絡防御和網絡攻擊。這就是為什么構成關鍵基礎設施的部件被損壞會直接導致國家安全的脆弱性。因此，確保所有民用和軍用層的有效網絡安全，必須作為一個優先事項來對待。

1 引言

"數據 "被定義為 "以有利于交流、解釋和處理的形式表示事實、概念或命令"，構成了當今數字化世界中最重要的組成部分之一，也被認為是涵蓋所有生活領域的重要資產。包括人類在內的所有生物，以及地球上以技術為基礎的系統都作為數據源運作。這些數據經過信息系統的處理，轉化為信息，用于私人、一般或跨學科領域，并以持續的數據流的形式用于提高人們的生活質量和有效利用現有資源。在有效實現這一數據流的過程中，使用了由智能傳感器、將提供快速和不間斷通信的通信技術以及用于快速決策的決策支持系統組成的網絡結構。在創建這些智能網絡產生或使用的所有信息時，需要有效的接口軟件、機器學習技術、網狀網絡結構和云計算技術來建立系統之間的通信標準。由于這些跨學科的技術，即時的數據變化可以被有效地跟蹤，并可以進行迅速的決策過程。網絡空間是一個高度動態的環境，被用來實現這種敏捷性。網絡空間被定義為 "一個網絡化的全球環境，其中信息技術基礎設施，包括互聯網、通信網絡、計算機系統、嵌入式處理器和控制器，都是相互連接的"。

當考慮到這個定義時，網絡空間代表了一個無限的綜合物理/虛擬環境，不僅基于互聯網，而且還有可以通過不同的網絡結構相互交流的系統。換句話說，網絡空間是一個環境，在這個環境中發生了獲取、使用和存儲數據/信息的過程。此外，雖然它是一個虛擬的環境，但其影響是物理的。

對網絡空間概念的處理方法并不局限于對概念的定義，還包括確定其態勢地位。在這種情況下，網絡空間被定位為由陸地、海洋、空中和空間組成的四個維度之外的第五個維度。同時還指出，雖然這五個維度中的每個維度都被認為是相互獨立的，而且交集區域有限，但網絡空間的節點（連接點）與每個維度都有聯系。網絡空間，如圖1所示，主要分三部分考察：物理層、邏輯層和社會層。在這三層中，物理層和社會層也被分為兩個子部分。

圖1:網絡空間的層次

以下是這些層次及其子組件的總結：

• 物理層由地理和網絡部分組成。地理組件是依靠現有網絡工作的信息系統所在的環境。物理網絡組件是有線/無線/光學基礎設施以及提供接入這些基礎設施的各種技術組件。

• 邏輯層規定了現有網絡所連接的節點。這些通信節點包含了各種信息系統，包括計算機、智能手機和傳感器。

• 社會層由現實和網絡（虛擬）用戶組成。雖然用戶組件僅指實際存在的用戶，但網絡用戶組件可以比實際用戶組件多得多。

當我們思考我們使用的技術時，我們可以看到，網絡空間層實際上是我們生活的一部分。這些環境包括教育、通信、所有能源生產資源、健康、金融、安全、銀行、化學、國防、法律、運輸、供應鏈、航空和空間。

在這些條件下，確保與網絡空間通信的系統的安全與在網絡空間中運行同樣重要。這種保護涵蓋了數據的不同過程，包括生產、存儲和傳輸。需要保護的數據不僅包括數字，還包括物理價值。

物理環境可以概括為手寫的文件、打印的文件和保存這些文件的文件、官方或私人信件/報告、傳真打印件和會議室。數字環境可以概括為各種文件、電子郵件、數據庫中的社交媒體數據、云計算系統、信息系統或外部記憶。也許其中最重要的信息來源是人。由于所有這些組件都在一個空間內運行，因此確保環境的物理安全也很重要。在這個階段，信息安全的概念凸顯出來，它被定義為 "試圖通過為正確的目的和正確的方式使用正確的技術來防止不受歡迎的人在各種環境中獲取信息資產，以保護信息作為一種資產免受威脅或危險"。

如圖2所示，可以在三個主要標題下考察信息安全的組成部分：可訪問性、完整性和保密性。

圖2:信息安全組件

• 可訪問性是指保護信息和信息系統不被未經授權的訪問所破壞。及時和可靠地獲取信息和信息系統。

• 完整性是指防止未經授權的編輯或刪除信息，以確保信息和信息系統的準確、完整和完整。

• 保密性是指保護信息免受未經授權的訪問或披露。它允許那些有權獲取信息的人這樣做，同時防止未經授權的人這樣做。

當我們研究這些簡短的定義和信息安全的組成部分時，我們可以說，信息安全的概念很廣泛，足以涵蓋所有共享環境的人和設備，從機構、校園、家庭或工作場所的入口門開始。然而，今天幾乎所有與這些要素相關的技術都在繼續與網絡空間有關的活動。在線活動，特別是在COVID-19爆發期間，已經把我們的日常生活空間變成了一個正式的工作環境或教室。因此，安全的概念是通過確保網絡空間維度的安全來實現的，所有這些因素都是共享的，而不僅僅是物理環境、產出或生產數據。這種對安全的理解將 "網絡安全 "的概念帶到了信息安全之外的最前沿。

2 網絡安全

國際電信聯盟將網絡安全定義為 "可用于保護網絡環境、組織和用戶資產的工具、政策、安全概念、安全措施、準則、風險管理方法、行動、培訓、最佳實踐、保證和技術的總體"。它包含了個人或機構通過用戶資產和信息處理設備、人員、基礎設施、應用程序、服務、通信系統以及與系統相連的網絡空間設施所產生和/或儲存的所有信息。

當我們研究這個定義時，我們可以看到，網絡安全的概念涵蓋了所有的虛擬和物理環境。當然，這些環境不僅包括信息系統的硬件和軟件，還包括提供這些系統與所有使用網絡空間的系統之間的通信技術。

為此，為了保護任何物體、生物或數據，我們需要知道我們會遇到什么樣的威脅，換句話說，我們需要能夠定義威脅。當涉及到網絡安全時，研究這些威脅來源和威脅積極使用的方法是非常有用的。

2.1 網絡威脅

網絡威脅可以定義為利用網絡空間環境破壞硬件、軟件、物理環境等利益相關者的活動，并削弱系統的確定性的因素。對于所有在網絡空間運行的系統，網絡威脅構成了最重要的安全挑戰。因此，網絡空間活動的有效實現取決于有效的網絡威脅識別、檢測、分析，以及降低威脅程度/損害風險。在這種情況下，圖3可用于要進行的基本識別活動。

圖3:網絡威脅

根據圖3，首先，必須確定網絡威脅是由人引起的還是基于軟件的。通過這種分類，目的是確定使用了什么有害的軟件，以及惡意的人用什么策略開發了該軟件。

2.1.1 惡意軟件

惡意軟件是任何旨在損害在網絡空間運行的任何系統或利用網絡空間活動的軟件的通用名稱。最基本的惡意軟件來源是病毒、木馬、蠕蟲、間諜軟件、勒索軟件、加密劫持和rootkits。以下是對這些惡意軟件來源的簡要描述。

• 病毒。最古老的惡意軟件類型。它們可以存儲在任何類型的傳輸文件中。它們可以修改現有的程序，并在創建適當的環境時將自己復制到其他信息系統。

• 特洛伊木馬。偽裝成無害程序的惡意軟件，但在用戶不知情的情況下進行感染，當被制造這種惡意軟件的人激活時，可以導致你的文件被共享、修改、跟蹤和刪除。特洛伊木馬不能自行感染另一個系統并成為活動的。

• 蠕蟲。就像病毒一樣，它們可以繁殖并感染信息系統。這種增殖在它所在的系統和它所感染的系統中都會出現非常大的數量。由于這個原因，它們導致信息系統的網絡流量大量擁堵，并減慢網絡連接訪問速度。

• 間諜軟件。它們用信息系統中的數據收集系統用戶的信息，并與感染間諜軟件的人共享。共享的數據可以是各種金融信息，如電子商務、銀行和信用卡密碼，以及信息系統中的所有數據和文件。

• 勒索軟件。一種惡意軟件，通過加密用戶創建的文件或它們所感染的信息系統中的整個信息系統，使其無法使用。要求用戶支付一定數額的贖金，以使信息系統再次被訪問。

• 密碼劫持。在用戶不知情的情況下安插在用戶的信息系統中。然后，它利用它所感染的信息系統的處理能力來挖掘加密貨幣。

• Rootkits: 一種惡意軟件，允許惡意者訪問和控制目標信息系統。你的信息系統在被rootkit感染后會變成一個完整的僵尸信息系統。

• 后門程序。這些軟件可以使傳統的安全裝置失效，并在用戶不知情的情況下打開信息系統進行遠程訪問。特洛伊木馬經常被用來制造后門。大多數情況下，它們在復雜的攻擊之前被加載到信息系統中，并等待攻擊的那一天變得活躍。

2.1.2 用戶造成的網絡威脅

用戶在網絡安全漏洞的范圍內發揮著重要作用。有些人可以用他們自覺/不自覺或有意/無意的各種習慣來破壞信息系統的安全，甚至可能造成網絡安全的破壞。大多數與不知道或不自覺地造成傷害的活動，多與缺乏技術知識有關。在這些情況下，在這種活動中造成的損害可能不涉及系統的過程，因為它不是故意的和有組織的。然而，一些網絡安全事件可能是由具有惡意的人直接進行的。

這些人為造成的網絡威脅，無論是個人的還是有組織的，一般涉及四種類型的活動。

• 欺詐性目的：利用屬于機構的數據謀取私利。

• 破壞信息技術。針對機構的大型和不可預測的行動，旨在阻止整個基礎設施的可用性。

• 盜竊知識產權。未經授權泄漏屬于公司的版權、專利、商標和商業秘密。

• 間諜活動。非法獲取工業或政府組織的各種數據。

此外，當從整體角度審視這一過程時，不應忘記，惡意軟件范圍內規定的因素和人為因素可以一起使用。這種情況也預示著惡意軟件和人為造成的威脅都將隨著技術的發展而迅速轉變。面對這些不斷變化的威脅，由網絡安全研究人員提出并有效使用的 "網絡攻擊生命周期 "的概念已經變得非常重要。

2.2 網絡攻擊生命周期

要討論在網絡空間運行的所有系統或受益于網絡空間設施的100%安全環境是不可能的。這是因為信息技術的不斷發展也轉變了網絡威脅的來源。最大限度地減少網絡威脅的影響的方法是進行詳細和最新的風險分析。為了使這種分析準確，需要可靠的數據。因此，有必要通過分析檢測到的威脅數據來確定威脅，并確定威脅的類型和攻擊階段。換句話說，要針對威脅尋找 "它是什么？"、"它在哪里？"、"它做什么？"這些問題的答案。然而，當威脅來自網絡空間時，就很難找到這些問題的答案，而且識別威脅所需的時間也很長。在這種情況下，可以做的是發展 "以網絡威脅源為中心的思維"。幫助發展這一思想的最重要因素是被描述為 "網絡攻擊生命周期 "的過程，如圖4所示。

圖4:網絡攻擊生命周期

網絡攻擊的生命周期顯示了網絡攻擊者的活動和攻擊過程。在這個過程中，首先要確定網絡攻擊的目標。

在確定目標的過程中或目標確定后，通過使用端口掃描、社會工程、網絡滲透和流量監測等方法收集目標系統的信息。在確定了薄弱環節后，開始分析如何捕獲目標系統的策略。

在這個階段，如何攻擊目標信息系統，將使用哪種攻擊技術，以及使用哪種網絡攻擊工具，如惡意軟件的類型，都要決定。根據這些決定，目標系統被攻擊，系統被滲透。在這種滲透之后，有針對性的目標，如竊取信息，改變信息，加密數據或信息系統，或刪除數據，都會被執行。在信息系統的預定攻擊活動結束后，現有的痕跡開始被刪除。在這里，攻擊者的信息和技術基礎設施越強大，刪除痕跡的活動就越成功。因為留下痕跡意味著促進或加速對信息系統中產生的異常現象的檢測。出于這個原因，網絡痕跡要盡可能有效地消除。最后一個階段是評估由于這次攻擊而獲得的利益/收益。在完成這個周期后，開始尋找新的目標。換句話說，這個過程在其他目標或同一目標的不同組成部分中繼續進行。

被攻擊單位對這一周期的適當評估將有助于在檢測、識別和追蹤網絡攻擊者的階段中獲得重要線索。也許這里要考慮的最重要的問題是網絡攻擊中使用的威脅源對被攻擊系統的影響，用利益/收益的表述來簡單描述。準確地確定和識別這種影響可以成為阻止網絡攻擊者實現其目標的一個機會。

2.3 網絡威脅影響評估與威懾

解決任何問題或議題的第一步是要從整體角度正確定義問題或議題，并發掘其相關性。在這種情況下，為了能夠分析問題或議題，必須找到該問題的根源，并以科學的分析方法從部分到整體進行。換句話說，必須對根本原因和問題之間的過程進行正確的建模或分類。由于這種分類，由于需要集中關注的領域將從其他領域中分離出來，注意力將集中在事件上，能量將得到有效的利用。

2.3.1 網絡威脅影響評估

為了在網絡威脅影響評估的范圍內得出結論，我們需要將威脅源與危害等級進行比較。在學術資料中使用 "網絡威脅譜 "或 "網絡威脅等級 "的研究中，最不應該忽視的一點是，這些分類/評估的威脅都可以針對個人、機構或國家。

圖5是對 "網絡威脅譜 "研究的圖解，它表現為網絡威脅的比較和這些網絡威脅的危險程度。事實上，這個結構是為了分類而進行的，在我們的研究中，將從網絡威脅影響評估的方法中進行研究。

圖5:網絡威脅譜

根據圖5，有七種類型的網絡威脅：個人網絡攻擊者，小規模的犯罪分子，互聯網用于恐怖主義目的，網絡間諜，有組織的犯罪分子，國家支持的網絡攻擊，以及國家支持的網絡動能攻擊。這些類型在一個由 "網絡威脅 "和 "危險等級 "組成的二維宇宙中進行比較，并根據網絡威脅的危險等級分類，從低到高進行劃分。在這種情況下，"個人網絡攻擊者 "在威脅和危險等級方面的威脅最小，而 "國家支持的網絡動力攻擊 "的威脅影響值最高。在這里，"國家支持的網絡動能攻擊 "的一個例子是在沒有任何物理接觸/攻擊的情況下，由于網絡攻擊而使發電設施無法運行。

在研究的第一種方法中，稱為 "網絡威脅等級"，等級被分為五類："網絡破壞"、"網絡欺詐"、"網絡監控"、"網絡間諜 "和 "網絡戰爭"，如表1所示。

表1:網絡威脅等級

這五個威脅級別通過兩個主要部分進行了研究。"網絡攻擊者的類型 "和 "網絡攻擊者的目的和目標"。在這個網絡威脅分類中，影響值最小的級別被定義為 "網絡破壞"，由小型攻擊者團體代表，而被列為影響潛力最大的 "網絡戰爭 "則由軍事單位代表。

在網絡威脅等級范圍內進行的另一項研究中，網絡威脅通過五個類別進行研究：黑客行動、網絡犯罪、網絡間諜、網絡恐怖主義和網絡戰爭，如圖6所示。這些類別與三個影響值相比較：動機、行為者和目標。

圖6:網絡威脅等級

在這里，雖然網絡威脅的影響值（嚴重性）從 "黑客行動 "增加到 "網絡戰爭"，但每個網絡威脅所包含的問題都從其動機、參與活動的行為者和他們的目標方面進行審查。

在此背景下考察的三項研究統統顯示在表2中，并注明了作者的名字：

表2:網絡威脅評估總表

在這三項研究中--在內容和出版日期方面都不盡相同--最低的威脅級別被認為是基于人的威脅，而最高級別的威脅評估則被列為 "網絡戰"。然而，網絡威脅評估不是一個結論，而是一個過程的開始，這個過程將成為確定網絡攻擊有效性的基礎。在這種情況下，人腦的功能結構可以作為分析過程的一個模型。

人腦在分析任何問題時，會評估其環境中的現象，并在三維尺度上形成一套解決方案。除了本節所述的三項研究，另一項研究設計了一個三維的網絡攻擊空間，如圖7所示，并關注網絡攻擊的影響程度：

圖7:三維環境模型中的網絡攻擊效果

網絡攻擊包括三個方面。"攻擊嚴重程度"、"轉化過程 "和 "攻擊持續時間"。因此，要進行的攻擊的有效性是在三個軸上評估的，彼此不同，并且是綜合的，如圖7所示。

例如，假設圖8中所示的字母A、B和C代表三種不同的網絡攻擊。

圖8：網絡攻擊有效性的三個維度的實例說明

在這里，當我們看A、B、C三個維度的網絡威脅的預測時，我們看到影響值是不同的。例如，可以看到B1>A1>C1是在 "攻擊嚴重程度 "軸上，C2>B2>A2是在 "轉化過程 "軸上，C3>B3>A3是在 "攻擊持續時間 "維度上。換句話說，雖然B網絡攻擊源對 "攻擊嚴重性 "軸的影響最大，但C網絡攻擊源對 "轉化過程 "和 "攻擊時間 "軸的影響最大。因此，在威脅評估階段對差異進行分類是非常重要的。我們評估這種威脅的速度越快，應對所需的時間越長，威懾的程度就越成功。

2.3.2 網絡威懾

"威懾 "一詞被定義為 "采取措施防止和阻止侵略的工作"。換句話說，"它是指在不以現有手段進行任何攻擊的情況下，使對方中立的能力"。雖然它多用于軍事文獻，但網絡威懾的概念在學術文獻中也占有一席之地，特別是自2010年代以來，人們將網絡空間視為威脅源，并將網絡威脅視為網絡物理環境中的有效元素。

特別是在旨在發展網絡戰概念的研究中，網絡威懾被強調，可以用圖形來表達，如圖9所示。

圖9:網絡威懾

在這種分類中，與國家戰斗力和效果有關的威懾指標按照外交和經濟條件（盡管所有條件都很重要）、網絡能力、物質力量水平和核能力進行分級。在這種情況下做出的排名中，雖然外交和經濟條件被評價為具有最少的威懾水平，但核能力被認為是最重要的力量倍增器，即具有最高威懾系數的組成部分。因此，根據這一評價，僅僅擁有核能力就可以提供最高水平的威懾力。

在2009年進行的研究六年后進行的另一項研究中，圖10中規定的條件引起了人們的注意。

圖10:可能的張力模式

根據圖10中的圖表，核能力自然保持在頂端的位置，而網絡攻擊則根據其規模/體積條件位于動能攻擊的下方和上方。這表明，在當今世界，大規模的網絡攻擊已經幾乎等同于核能力。事實上，由于使用核武器會造成長期的健康（放射性）威脅，所以核武器只能繼續發揮威懾作用，而大規模的網絡攻擊卻可以在很多領域發揮作用。此外，由于核武器是在國家的控制之下，它們可能更容易控制。然而，網絡攻擊者可以很容易地進行不同層次的網絡攻擊，如圖5和圖6以及表1和表2中的圖表所示。

網絡攻擊如此有效，而且幾乎達到了核武器的效力水平，這就提出了一個問題：戰略是否是效力的唯一決定因素。雖然所確定的策略在這些攻擊的有效性中占有重要地位，但實現這些策略的最重要因素是攻擊中使用的惡意軟件類型，我們可以稱之為網絡武器。

3 網絡武器

在過去和現在，正常的武器系統被稱為 "經典（常規）武器"，而 "大規模殺傷性武器 "則根據其影響因素被列為 "經典武器"，并以其使用的技術名稱來稱呼，如 "生物武器"、"化學武器"、"核武器 "和 "網絡武器"。

除網絡武器外，所有的武器都是通過各種平臺向其目標實際發送的。它們造成的物理破壞程度是確定的，其結果可以通過物理方式進行評估。另一方面，網絡武器不由任何外部平臺攜帶，不由任何系統引導，其破壞程度也不能被傳統的偵察工具發現。然而，它們造成的物理影響至少與其他武器系統一樣多。

導向導彈可以被研究為除網絡武器以外的所有彈頭的最先進武器系統。導向導彈由四個基本部分組成：推進系統、搜索線圈、制導系統和彈頭（彈藥），如圖11所示。

圖11：制導導彈的基本部分

這些部件是：

• 制導系統，包括設計有主動、被動或半主動制導方法的搜索線圈，根據使用環境配備紅外（infrared-IR）、射頻（RF）或各種探測器，以及比載人航空平臺更優越的機動系統。

• 火箭發動機是決定導彈速度和射程的推進系統。

• 根據影響和破壞程度準備的炸藥。

在網絡武器中，將瞄準網絡目標的制導系統、提供推力的發動機系統和影響破壞程度的彈頭，都聚集在惡意軟件中。因此，開發、使用和確定網絡武器效果的所有活動都是在網絡空間條件下進行的。然而，網絡武器攻擊的后果往往可以在一定時間后表現為物理破壞。如果你沒有一個強大的網絡防御系統，你甚至可能沒有意識到攻擊已經進行了很長時間。

3.1 網絡武器和設計階段

網絡武器的識別或監管不僅在國際法研究者中，而且在信息技術和國際政治的專家以及安全研究者中都被認為是一個未解決的問題。換句話說，考慮到網絡武器一詞的各種技術、法律、安全和政治方面，不太可能確定一個普遍接受的定義。這種模糊性類似于缺乏國際公認的恐怖主義的定義。

然而，雖然這種不確定性只表現在定義上，但對網絡武器的研究仍在繼續。圖12展示了利用另一項專注于網絡武器不同層面的研究，在演示方面做了一些補充的概念性表述，并在同一來源的范圍內總結了與此過程有關的評價。

圖12：網絡武器使用理念的概念表述

在這里，行動者表示國家、非國家實體，以及這兩個因素共同使用的混合地區。"國家 "指的是政治結構、治理的政府和屬于這些國家的官方機構。這種高級別的形成具有經濟、政治、技術和軍事設施，并在一定的過程中創造戰略，按照這些戰略設計/已設計，測試/已測試，一旦評估到必要性，就可以使用。然而，像國家機關這樣的大型結構往往不可能在這個過程的范圍內采取行動和迅速行動。

另一方面，非國家行為者可以根據個人的、意識形態的、經濟的或道德的價值觀采取行動，而不需要與國家組成部分接觸。這些結構中的大多數，我們可以標記為黑客、網絡專業人士、安全研究人員、私人組織或機構，可以更靈活、更快速地完成網絡武器的開發過程。雖然國家在常規武器方面更有經驗和生產力，特別是考慮到他們的經濟手段，但由于經濟資源有限，非國家行為者更有動力專注于開發網絡武器。

混合行為體所表達的問題代表了國家和非國家行為體，或者非國家行為體和惡意的個人或組織聯合行動的情況。這些網絡武器可以被有經濟或社會關切的國家使用，也可以被惡意的組織用于網絡恐怖主義、網絡犯罪和網絡戰爭攻擊等活動

第二步是根據網絡空間內外的行為者所確定的目的/目標來定義目標，并在定義的目標中選擇適當的目標。在這個過程中，選擇目標并確定其優先次序，可以簡稱為 "目標選擇過程"。

雖然在研究中沒有提到，但在這個過程的范圍內，有必要設計或提供針對目標的網絡武器。

在采取行動的范圍內，根據行為人的目的，確定用指定的網絡武器對目標進行攻擊。

在所有這些過程進行后，對所使用的網絡武器對目標的影響進行檢查。就像在物理攻擊中，可能會遇到理想的效果，也可能會遇到不想要的效果。在這兩種情況下，這些影響都是根據預期或意外的結果來評估的。

在一項調查網絡武器控制的可能性的研究中，網絡武器被分為三個部分進行評估。

• 僅用于攻擊或造成傷害的攻擊性武器。

• 僅用于攻擊或傷害目的的網絡攻擊武器。

• 用于保護免受網絡攻擊武器攻擊的網絡防御武器。

3.2 網絡武器發展過程

如前所述，盡管網絡武器的概念存在不確定性，但關于這個問題最詳細的研究可能是由Maathuis等人完成的。

在這項研究中，網絡武器的發展過程被確定為識別、偵察、設計、開發、測試、驗證、入侵和控制、攻擊、維護和滲透。

4 網絡武器對物理武器系統和平臺的影響

隨著 "電子戰爭秩序"、"電子戰爭"、"信息戰爭 "和 "以網絡為中心的行動 "等概念的出現，戰線的數字化已經提上日程，這些概念在20世紀末開始發展。目前，我們看到，現代武裝部隊的幾乎所有組成部分都配備了軟件和硬件支持的系統。盡管大多數軍事系統在與網絡空間環境隔離的情況下運作，但他們正在開發項目，以便在不久的將來創建戰場物聯網基礎設施。雖然今天沒有任何發展可以給出具體的例子，但通過學術界各科學分支提出的論文，可以了解到發展的領域。計劃或設想在此范圍內的環境包括軍事（友好和威脅）和民用傳感器節點，除了現有的智能傳感器外，還包括三維雷達和激光圖像檢測和測距傳感器。這些網絡結構的規劃量將涵蓋廣泛的網絡地理，從小型機載計算設備到強大的邊緣云。這種硬件驅動的環境還必須得到時間、性能/功能、安全和可靠性的支持。在這種情況下，它需要利用側信道傳播發現民用和威脅節點的算法，需要快速自上而下合成特定任務軍事對象的互聯網功能的算法，以及風險評估。報告還指出，將需要用算法支持傳感器觀測，以利用傳感器觀測的物理動態，確保在數據污染的情況下進行安全和靈活的情況預測和控制。

3.1 網絡戰原則

網絡戰的原則在八個小標題下進行審查。"沒有物理邊界"、"物理（動能）效應"、"保密性"、"可變性和不一致性"、"身份和特權"、"雙重使用"、"基礎設施控制 "和 "信息作為作戰環境"。這些小節總結如下。

3.1.1 物理邊界的缺失

在物理世界中，每個平臺都在其定義的地理區域和指定的時間范圍內運作。距離和空間的物理限制并不適用于網絡空間。網絡空間的物理距離既不是執行攻擊的障礙，也不是執行攻擊的促進因素。一個網絡攻擊可以從世界的另一端或從隔壁的房間以同樣的效力進行。雖然在動能世界中實現目標有物理限制，但在網絡空間中探測和捕獲目標沒有類似的限制。網絡攻擊者甚至可以在不消耗大量時間和/或材料的情況下創造和制造多個網絡武器的副本。

3.1.2 物理(動力學)效應

網絡戰的目的是為了創造物理效應。這涉及到物理損害或簡單地影響目標行為者的決策過程。一個最熱門的問題是，哪些網絡事件應被視為網絡戰爭。我們所說的實體戰爭的概念一般是以使用國家的武裝部隊的形式實現的。這在聯合國的立法中得到了明確的闡述。

然而，國際上對網絡戰并沒有明確的定義。關于這個問題最重要的研究是劍橋大學出版的《塔林手冊》，其第一版和第二版都以數字形式出版。

網絡戰概念的另一種方法包括針對關鍵基礎設施的網絡攻擊。"關鍵基礎設施；容納信息系統的基礎設施，如果其處理的信息的保密性、完整性或可訪問性受到損害，這可能導致生命損失、大規模經濟損失、國家安全赤字或公共秩序的破壞"。

在這種情況下，對伊朗納坦茲核設施的網絡攻擊被認為是第一個網絡戰事件。簡而言之，網絡攻擊的目標不是可能造成核污染的物理攻擊，而是使該設施中心的反應堆失效。為了做到這一點，該攻擊旨在加速、減慢和破壞離心機系統的穩定性，而離心機是反應堆的一個重要組成部分。為了實現這一目標，對控制上述系統的SCADA系統的網絡攻擊已經提上日程。在這種情況下創建的惡意軟件被發送到伊朗，轉移到設施信息系統，加載到生產階段使用的微控制器上（制造商不知情），并在攻擊當天激活。這次攻擊的出現是通過調查這種破壞的根源進行的，因為它在不同國家的設施中被激活，這些設施收到了加載有惡意軟件的其他微控制器，并發生了類似的破壞。這次攻擊以 "stuxnet "的名義開始了網絡戰的歷史。

3.1.3 隱私

人們可以采取積極措施隱藏在網絡空間，但我們在網絡空間所做的一切是可見的。不存在完全隱藏的事情。只有較少的可探測的痕跡，即試圖隱藏現有數據流中的異常值。因此，在網絡空間中不能采取類似于在物理世界中通過冷卻紅外信號來隱藏雷達能量的步驟。相反，它試圖從現有的數據流中存儲證據。

3.1.4 可變性和不一致性

在網絡戰中，差異可以轉化為不總是以相同方式進行的攻擊，改變攻擊的環境，以及攻擊性能的波動。網絡空間不變的一面是需要物理世界的變化。例如，除非物理世界中的人使用更快的處理器，否則軟件性能不會超過計算機的處理能力。通信帶寬將受到通信基礎設施的限制。

這一原則的一個影響是，你永遠無法確定攻擊中的某一步驟會成功。攻擊是利用數據路徑來計劃的，這些數據路徑表明系統狀態從最初的威脅訪問到到達目標點的變化。這個過程中的每條路徑都包含了一組攻擊方案，或一組特定攻擊者可以到達的攻擊方案。

3.1.5 身份和特權

網絡空間中的某些個人可能具有執行攻擊者想要執行的任何操作的權限、訪問權限或能力。攻擊者的目標是嘗試獲取該人的身份以隱藏其身份。

3.1.6 雙重用途

網絡戰平臺是雙重用途的，就像實體作戰系統一樣。使用最新技術的戰機（如F-16）既可用于攻擊地面目標，也可用于從空中防御敵機。決定這種使用方式的最重要因素是使用的彈藥。在網絡戰中，同樣的工具被用于攻擊和防御，既有硬件也有軟件。例如，在攻擊時使用漏洞掃描器，而類似的瀏覽器則用于尋找和修復其系統的弱點。同樣，網絡管理員用于診斷網絡問題的設備也被攻擊者用于偵察。

3.1.7 基礎設施控制

防御者和攻擊者都控制著他們所使用的網絡空間的一小部分。誰能控制對手使用的一部分網絡空間，誰就能控制他的對手。出于這個原因，滲透測試等方法是通過事先模擬對其網絡的攻擊來確定對威脅的脆弱程度。

3.1.8 作為作戰環境的信息

在物理戰爭中，地形條件、天氣、威脅部隊的位置等要素都會影響作戰環境，而在網絡空間環境中，這一過程由信息系統、依靠現有網絡工作的有線/無線/光學基礎設施以及提供進入這些基礎設施的各種技術組件組成。因此，在實體戰和網絡戰環境中，信息被認為是最重要的力量倍增器。

3.2 網絡作戰格局的整體視圖

在建立有形的武裝力量中，最重要的組成部分應該是人員、情報、后勤和行動。所有這些領域都構成了一個重要的軍事力量要素，具有強大的指揮-控制-通信-計算機-情報-監視-偵察結構。

就網絡戰而言，在使用類似結構的網絡空間環境時，圖13中總結的結構尤為重要。

圖13：網絡作戰環境的整體分析

在傳感器系統以及動能和網絡武器系統出現的同時，一個不間斷的安全通信網絡也開始發揮作用。在這種情況下，這些系統的摘要可在以下小標題下獲得。

3.2.1 網絡指揮和控制系統

網絡指揮和控制系統負責與計劃活動的人/人一起成功完成既定任務，如路由、協調和控制，以及用各種方法和技術定期檢查人員、設備、網絡基礎設施和安全軟件的過程。

為了有效管理這個過程，有必要確定檢測到的數據是否有害，并進行威脅分析。如果確定或強烈懷疑存在威脅，就有必要根據威脅等級來確定所要采取的措施。

在這種情況下，屬于或可能屬于威脅的要素可以列舉出人為的威脅、含有惡意軟件的網頁/應用程序、將網頁用于有害的宣傳目的、信息系統的破壞/功能障礙/將其變成僵尸（僵尸網絡）信息系統、通過奪取智能網絡結構中的傳感器創建的假數據傳輸，以確保系統的安全，以及對關鍵基礎設施的攻擊和同時對不同目標的攻擊。

3.2.2 傳感器系統

各種來源產生的信號，如聲、光、壓力、電磁散射、頻率等，由特殊設備定義，并由這些設備轉換為電信號。然后它們被傳輸到信息系統或其他智能網絡系統。執行這種識別和轉換過程的設備被稱為智能傳感器。

圖14:智能傳感器

以圖14的工作原理為模型的智能傳感器，通過傳感元件檢測其環境中可以識別的標志，并將其轉換成電信號。然后，轉換為要在 "信號調節層 "處理的格式的信號被直接傳送到微處理器。由微處理器制作好的信號被傳輸到評估中心或其他智能網絡節點。智能傳感器最重要的特點是體積小，能量需求低，靈敏度高，能快速處理數據，使用效果好。這一過程的有效創造取決于對來自各種來源的數據的有效管理和不間斷地將數據傳輸到中央服務器。

基于物聯網創建的網絡物理環境被用于作戰環境以及民用環境，被稱為戰場物聯網。然而，自21世紀初以來，這一領域在軍事文獻中被稱為以網絡為中心的行動或以網絡為中心的戰爭。

3.2.3 武器系統

當我們檢查武器系統時，我們可以看到，許多武器系統和平臺，不管是哪個部隊指揮部，都是由軟件支持的，并且是基于嵌入式系統的。在這種情況下，將擁有最先進技術的武器系統/平臺--其開發工作繼續處于高度保密狀態--是第六代戰斗機。根據所描述的項目，一項洞察力研究（STMThinktech）準備了一張關于可能使用的技術的信息圖。該圖片中的技術總結如下。

• 人工智能。與無人駕駛航空器（UAV）機群的協調

• 與盟國在地面、空中、海上和太空平臺的強大傳感器連接

• 更大的機身和更高效的發動機

• 結合傳感器信息和圖像使用的飛行員頭盔

• 真正的以網絡為中心的行動

• 網絡戰和網絡安全能力

• 有能力使用定向能量武器

• 利用電子干擾、電子戰系統和紅外調光提高隱蔽性

• 可選擇作為有人駕駛式空中平臺

人們認為，第六代戰斗機將通過放置在固定硬件上的軟件獲得作戰功能，就像第五代戰斗機一樣。在這種情況下，所有系統都會成為網絡戰的一個組成部分。然而，由于智能傳感器的存在，幾乎無限的操作區域可以使這些平臺像指揮和控制中心一樣運作。出于這個原因，特別是以網絡為中心的行動/以網絡為中心的戰爭在這個過程中發揮了關鍵作用。

3.3 網絡中心戰/戰爭

以網絡為中心的戰爭的概念廣泛地描述了 "一個網絡化的力量可以用來創造決定性戰爭優勢的新興戰術、技術和程序的組合"。它用陸地、海洋、空中和太空的維度來模擬作戰環境，并將使用這些維度的平臺（連同它們使用的設備）放在一起。在這個概念之前，它發展了電子作戰區的概念，顯示為三維，并發展了即時成像和操作設施。

3.3.1 電子戰

用于軍事目的的電磁系統和定向能被用來監測電磁波譜，收集信息，控制或攻擊敵人，并在必要時阻止電磁波譜的使用。

電子戰由三個主要部分組成：電子支持、電子攻擊和電子保護。這些部分的基本分項如圖15所示。

圖15:電子戰部門

電子支持：它是緊急威脅探測的電子戰部門，包括搜索、探測和識別有意識/無意識的電磁能量發射源的活動。它由導航和威脅警告兩個子項組成。

電子突擊：它是電子戰的一個分支，涉及用電磁系統或定向能武器攻擊電磁系統，以減少、抵消或消除電磁威脅的作戰能力。它包括反傳播導彈、定向能、干擾和欺騙。

電子保護：這是電子戰部門，涵蓋了保護人員、設施和設備免受友軍或敵軍電子戰活動的影響，以減少、消除或破壞友軍的作戰能力。該部門由傳播控制、電磁加固、電磁頻率碰撞預防和其他過程/措施等子項組成。

4 創建網絡防御系統

一個人需要信息和各種獲取或生產信息的手段，以保護自己的個人，了解和檢測攻擊，并對防御方法做出決定。簡而言之，防御是保護系統免受攻擊的行為。因此，網絡防御指的是一個積極的過程，確保正在進行的關鍵過程免受攻擊。

4.1 建立網絡防御的工作

雖然網絡防御的概念是為了保護我們的網絡基礎設施，但它也在制定戰略以在必要時對抗網絡攻擊方面發揮了積極作用。在這種情況下，首先，使用和管理我們的網絡資產的人的個人意識，以及專家關于他們的職責和其他活動的知識應該不斷地進行轉變，這將有助于支持基于威脅數據的決策。當然，在收集用于這一過程的數據方面，傳感器的使用是非常重要的。通過這些傳感器，可以預測諸如攻擊的能力和策略等要素。根據情況分析所產生的數據，可能需要啟動防御系統。這個過程可以被簡單描述為網絡指揮和控制。在這種情況下，雖然指揮部研究選項并根據決策過程范圍內的情況迅速進行評估，但控制方面是一個既定的系統，以溝通決策并在整個系統中可靠地執行它們。

到目前為止提到的幾點是對網絡防御的全面回顧，也有人指出，"網絡情報 "應該作為一個額外的因素加入到這些層面。通過這些方法，網絡防御活動可以通過將從過去的攻擊中吸取的教訓納入指定的流程而得到加強。

5 世界網絡安全活動

當對當前的網絡安全活動水平進行評估時，可以看到它們在個人安全和有關國家安全方面都有了發展。然而，個人因素的簡單錯誤會直接影響一個國家的安全。出于這個原因，需要制定高水平的措施。

在這種情況下，"根據'部長會議關于開展、管理和協調國家網絡安全工作的決定（BKK）'和2012年10月20日政府公報中編號為28447的第5809號電子通信法，準備和協調與提供國家網絡安全有關的政策、戰略和管理計劃的任務被賦予運輸、海洋事務和通信部的責任，"根據同一法律，土耳其成立了一個 "網絡安全委員會"。

土耳其網絡安全集群是在土耳其共和國國防工業主席的領導下，在所有相關公共機構/組織、私營部門和學術界的幫助下建立的，作為一個平臺，根據土耳其在網絡安全領域生產技術并與世界競爭的主要目標，發展我國的網絡安全生態系統。平臺活動是在總統府數字轉型辦公室的支持和協調下進行的。

在土耳其2023年愿景框架內確定的國家網絡安全目標如下。

• 全天候保護關鍵基礎設施的網絡安全。在國家層面擁有網絡安全領域的最新技術設施。在業務需求的框架內發展國內和國家技術機會。

• 繼續發展主動的網絡防御方法，基于對網絡事件的反應是一個整體，涵蓋了事件發生前、發生中和發生后。衡量和監測網絡事件應對小組的能力水平。提高網絡事件響應團隊的能力。

• 通過基于風險的分析和基于規劃的方法，提高企業、部門和國家對網絡事件的準備水平。確保機構和組織之間的安全數據共享。

• 確保數據流量的來源和目的地都在國內。在關鍵的基礎設施部門制定一個管理和監督網絡安全的方法。

• 防止生產商在關鍵基礎設施部門對信息技術產品的依賴。確定確保下一代技術安全的要求。支持創新的想法和研發活動，并確保實現其轉化為國內和國家產品和服務。

• 社會各階層安全使用網絡空間。保持活動，使整個社會的網絡安全意識保持在一個較高的水平。

• 在機構和組織中建立企業信息安全文化。確保兒童在網絡空間受到保護。加強人力資源，為對網絡安全感興趣的個人或想在這一領域從事專業工作的個人提供項目。

• 在正規和非正規教育中傳播網絡安全培訓，豐富培訓內容。制定機制，確保與國家和國際利益相關者的信息共享和合作。

• 盡量減少網絡犯罪，提高威懾力。建立機制，確保在互聯網和社會媒體上分享準確和最新的信息。

在其他有效利用技術的國家和我國一樣，都在制定網絡安全戰略。在這種情況下，下面介紹美國、俄羅斯、中國、英國、以色列和伊朗確定的政策和戰略。

5.1 美國

美國公共部門和私營部門聯合行動，保護關鍵基礎設施。

在公共和私營部門之間共同行動，對付可能來自網絡空間的攻擊，以及提出發展這種聯合行動的策略和計劃，鼓勵和支持私營部門履行其在網絡空間領域的職責，并在所有這些目標的范圍內發展一個聯邦系統。

提高美國企業和雇主部門以及整個社會對網絡攻擊的認識，重視在聯邦一級對這個問題的培訓和指導活動。

由于俄羅斯日益增長的網絡力量和網絡挑戰對美國的安全構成嚴重威脅，制定計劃以消除這些威脅。

由于中國對美國構成威脅，特別是在網絡間諜活動領域，美國應采取必要措施，保護其技術創新和私營部門的商業利益。

保護農業和食品部門、飲用水和公共衛生及應急系統、社會保障、信息和電信基礎設施、能源、交通、銀行和金融及化工部門、郵政和航運系統的所有官方計算機、軟件和網絡技術為國家關鍵基礎設施，并保護這些領域免受網絡攻擊。

認識到網絡空間是全球一級的共同使用領域，這些領域應該是安全和自由的，以確保貨物和服務、思想、企業家和資本的自由流動。在此背景下，美國應采取各種措施確保這些自由機會，在此背景下，應在全球范圍內打擊俄羅斯和中國對互聯網進行分割的技術和行政措施。

美國應全力支持有關國家打擊旨在破壞盟國穩定的網絡攻擊。

5.2 俄羅斯

在格拉西莫夫學說提出的原則范圍內，俄羅斯旨在通過將不具有軍事性質的方法納入其軍事能力，以較少的常規力量指導和管理熱點沖突的進程，從而減少人員損失和代價。在這種情況下，在軍事干預之前，它的目的是通過對目標地區、國家、社區或國家的網絡攻擊來獲得優勢，消磨目標，用心理戰的方法壓制它，打擊它的士氣，打破防御阻力，破壞其關鍵的基礎設施，并損害其經濟。

5.3 中國

在網絡行動范圍內提供對實現經濟增長和穩定有重大影響的新一代技術。

控制互聯網以維持國家治理，從而控制當地的分離主義團體和可能的社會動蕩。

制定針對以網絡技術為中心的對手信息戰計劃措施，反擊旨在干涉國家內部事務的活動。

針對外國情報部門對中國計劃的網絡間諜活動，建立有效的反合同結構。

在源于網絡空間領域的新一代技術所提供的可能性范圍內支持軍事能力，以及準備針對潛在對手軍事力量的關鍵基礎設施的計劃。

組織針對目標地區和政府的信息戰戰略和以網絡技術為中心的網絡活動。

5.4 英國

防御：英國政府必須確保加強國家IT基礎設施的防御，并確保其免受針對英國關鍵數據和系統的網絡威脅。為了實現這一目標，公共和私人部門應共同行動。

威懾：英國應加強現有的對網絡威脅的主動和被動的抵御能力，并創造一種有效的威懾觀念。

發展：英國政府必須提高英國的網絡能力，以應對網絡威脅。在這種情況下，英國不斷增長的網絡安全產業的發展應該得到支持。

5.5 以色列

憑借其戰略計劃，以色列是全球網絡安全經濟中的一個典范。以色列的公共當局根據國家的安全和商業利益，以具體的經濟計劃鼓勵私營部門在網絡安全領域的發展，在這種激勵下，以色列的各個大學和研究中心都專注于網絡安全領域的研發研究，并不斷在這個領域創造新的發展和揭示產品。

在這種情況下，根據經濟合作與發展組織（OECD）的數據，以色列已經成為世界上領先的國家之一，將其國民生產總值的約4%（100億歐元）分配給科學研發支出。此外，以色列的信息、通信和技術部門正在迅速增長。2014年，以色列在全球網絡安全行業的份額增長了8%，達到60億美元。另一方面，據了解，2016年，以色列有超過350家大大小小的公司在網絡安全行業運營。這個數字在2017年迅速增加，達到420家活躍的公司。其中26家網絡安全公司躋身2017年世界上最活躍、發展最迅速的500家網絡安全公司之列。

5.6 伊朗

在針對核設施的Stuxnet攻擊事件發生后，伊朗出于報復性反應，加快了網絡安全工作。然而，伊朗提高其網絡攻擊能力的努力，當初是以報復的動機而加速的，現在已經變成了一個目標，即通過以下時期的措施使伊朗成為網絡空間的有效行為者。在這種情況下，伊朗將擁有強大的網絡攻擊能力作為其國家目標。這一目標的背景基本上是，不是全球大國的伊朗希望利用網絡空間提供的不對稱優勢，在中東地區與美國、沙特阿拉伯和以色列進行權力斗爭。

在伊朗的網絡攻擊能力中，網絡安全最高委員會、革命衛隊、伊朗情報部、網絡司令部以及與這些機構有聯系的伊朗網絡軍隊的代理結構在決定網絡政策方面具有重要作用。

伊朗的網絡攻擊目標似乎與伊朗傳統的國內和國外的防御重點相一致。

6 評估

網絡安全的概念--考慮到今天的技術層面--現在是一個不能被放棄的領域。這個概念被認為是一個不僅與個人，而且與部門、組織、機構，當然還有國家密切相關的領域。雖然它只由兩個詞組成--網絡和安全，但這只是冰山一角。構成網絡安全的組成部分有哪些？當我們問起時，我們可能一開始并沒有意識到這個主題有多深。我們可以把構成這個領域的一些組成部分表達出來，如圖16所示。

圖 16：網絡安全組件的選擇

當我們研究圖16中的網絡安全組成部分的選擇時，可以看到這些組成部分既與民用也與軍事有關。因此，網絡安全范圍內的許多現象具有雙重用途（正如網絡武器可以用于網絡防御和網絡進攻的目的）。因此，當我們將網絡安全的最高層視為網絡戰時，這一概念將不限于武裝部隊，還將涵蓋構成國家權力要素的所有層級的責任領域。特別是，圖16中最右邊一欄所示的人工智能、大數據和物聯網的組成部分，也應被視為能夠使這一過程進一步復雜化并使威脅類型敏捷化的技術。

當我們特別關注軍事系統所創造的環境時，可以看到在物理戰場上使用的所有武器系統和平臺所創造的維度已經成為收集、生產、共享和使用數據范圍內的網絡物理環境。出于這個原因，有可能談論軍事大數據環境。在這種情況下，即使作戰數據在某些環境下是加密或匿名的，但幾乎是PB級的數據被生產、共享和存儲的事實表明，這一領域對網絡活動（網絡間諜活動、恐怖主義、攻擊等）是開放的。在所有這些發展的背景下，使用 "軍事物聯網 "的概念而不是以網絡為中心的行動或以網絡為中心的戰爭的概念是合適的。我們可以借助圖18來總結軍事物聯網結構在網絡防御-公共安全范圍內的重要性。這種結構也可以作為一個指標來評價，即要安裝和使用的系統有多復雜。特別是軍事運行環境，應該有一個網絡安全盾牌。

圖18：網絡防御-公共安全和軍事物聯網

此外，考慮到敵方部隊和友方部隊都在一個有效的人工智能平臺上共同行動，探測、識別和干預系統中惡意軟件造成的異常情況將同樣困難。

在這種情況下，如果我們把大數據、軍事物聯網和人工智能技術放在一起評估，并在網絡安全的大框架下進行整合結構，我們可以說這個過程是雙向作用的，存在防御/攻擊、朋友/對手等困境。

考慮到這些組件可以影響所有民用/官方安全層，保護 "關鍵基礎設施 "是非常重要的，它被定義為 "包含信息系統的基礎設施，當它們處理的信息的保密性、完整性或可訪問性被破壞時，可能導致生命損失、大規模經濟損失、國家安全漏洞或公共秩序的破壞"。構成關鍵基礎設施的部件受到損害，可能導致國家安全的脆弱性。

出于這個原因，確保所有層面--平民和軍隊--的有效網絡安全應被視為重中之重。在確定有效的網絡安全過程中，圖19所示的 "網絡安全生命周期 "可以作為一個重要的指導。

圖19：網絡安全生命周期

為了提高網絡安全生命周期的有效性，可以設計一個 "人工智能支持的網絡安全決策支持系統"，如圖20所示。

在這個設計中，來自各種來源的數據都要進行初步評估，調查數據中是否存在異常。如果沒有異常，則繼續進行正常的活動，而如果有異常，則將這些數據發送到網絡威脅庫，并與現有的威脅數據進行比較。如果無法識別，則從網絡威脅情報方面進行調查，并確定威脅識別。然后，它被處理到網絡威脅庫中。被定義為異常的數據在經歷了威脅分析、威脅分類、影響評估和風險評估后，被轉移到 "人工智能支持的決策支持系統"。在這里，網絡威脅的網絡威脅層（戰略、操作或戰術）被確定，適當的選項（根據級別）被提交給相關的決策者。決策者在這些選項的幫助下，在現行法律的范圍內做出有效的決定。

圖 20：人工智能支持的網絡安全決策支持系統

網絡安全概念的影響是多方面的，其中一個主要原因是它涵蓋了社會的各個層面。今天，被引入網絡空間的年齡已經下降到學齡前，特別是由于父母使用智能手機來分散孩子的注意力。因此，從學齡前兒童到死亡，人類都在網絡空間運作。因此，在具有綜合結構的網絡安全過程中，最薄弱的環節是不具備網絡安全意識的個人。出于這個原因：

• 考慮到個人的教育水平和年齡差異，規劃培訓，以包括社會的所有層面，包括計劃和當前的威脅，以加強網絡安全意識和網絡安全措施。

• 建立網絡安全戰略和網絡安全實施政策，包括所有機構、組織和部門，從社會最小的單位--家庭開始，保持這些政策的更新，支持現實的做法。

• 鼓勵在生產敏感技術，特別是關鍵基礎設施系統所需的所有軟件時，以機構為單位進行國家源碼編碼，并按照安全軟件創建標準進行創建。

• 并評價說，應該鼓勵實現所有相關學科（心理學、社會學、管理組織、行為科學、戰略管理、工程領域等）在網絡威脅檢測、網絡威脅分析、網絡威脅分類、網絡威脅影響評估、網絡威懾和確定網絡攻擊者特征等領域的跨學科課題的獨特項目。

美國長期以來一直依賴大量復雜的傳感和通信基礎設施，以便在發生核攻擊時接收警告并執行核指揮。這個指揮和控制網絡高度依賴天基資產來運作，并在發生核危機時向決策者提供可靠的信息。本文旨在全面概述衛星在美國核指揮和控制網絡中的貢獻，分析核現代化進程中的太空資產，探討隨著太空環境變得更加有爭議，它們所面臨的脆弱性和風險，并提出政策解決方案以加強和保護這一重要的基礎設施。這些信息應作為學者、從業人員和決策者的資源，以更好地理解這一復雜的系統和它在今天的太空環境中所面臨的獨特挑戰。

1 美國核指揮與控制網絡

美國的核指揮、控制和通信（NC3）網絡是一個由許多關鍵部分組成的復雜系統，旨在支持美國的核威懾力量。國防部將NC3定義為使總統能夠行使核權力的設施、設備、通信、程序和人員。下面的圖形顯示了這個網絡的組成部分的簡化效果，包括核平臺本身、傳感器、通信基礎設施和決策人員。

圖 1：天基核指揮與控制。

《核態勢評估》（NPR）是美國每屆政府核政策的指導性文件。最新的《核態勢評估報告》發表于2022年，概述了核指揮和控制系統的五個關鍵功能：探測、警告和攻擊特征；適應性核計劃；決策會議；接收和執行總統命令；以及促成部隊的管理和指揮。這些功能是通過一個相互連接的系統來實現的，其中包括預警衛星和雷達、通信衛星、飛機和地面站、固定和移動指揮所以及核系統的控制中心。目前的系統通常被稱為有兩層："粗線"，包括標準的操作和危機架構，以及 "細線"，為總統、國防部長和作戰指揮官提供可生存、安全和持久的連接。NC3是核力量和總統權力之間的聯系。

核指揮和控制網絡需要高度的生存能力，即使在最壞的核戰爭情況下也能繼續發揮作用。它被設計成可在各種極端條件下生存，并納入了加固、移動、冗余和隱蔽措施。

2 NC3中的天基資產

NC3的天基部分是美國國防的組成部分，因為它是 "傳遞總統使用核武器命令的首選手段，并將為即將到來的核攻擊提供第一個警告"。衛星提供安全通信；情報、監視和偵察（ISR）；導彈發射預警；定位、導航和定時（PNT）功能，以及NC3系統和網絡的同步。這些系統包括一顆衛星或由許多衛星組成的星座、地面站、傳感器和用于發射和接收數據的上行/下行鏈路，以及最終用戶的終端。 此外，地球觀測、電子情報和氣象預報也是有助于NC3的天基功能。根據空軍負責戰略威懾和核整合的副參謀長杰克-溫斯坦中將的說法，"我們需要一只不眨眼的眼睛來發現正在發生的事情。這只不眨眼的眼睛是由太空提供的......[NC3網絡]完全依賴于太空。"

2.1 通信

主要的NC3衛星通信（SATCOM）基礎設施是由六顆衛星組成的地球同步高級極高頻（AEHF）星座，它是1990年代MILSTAR計劃的后續。AEHF由極地軌道上額外的受保護的SATCOM單元支持，目前包括兩個增強型極地系統（EPS）托管有效載荷和支持系統，提供65度以上緯度的覆蓋。AEHF是一個多服務的通信星座，旨在保護其免受某些形式的反太空攻擊。AEHF為NC3網絡以及其他陸地、海洋和空中資產提供抗干擾通信。

值得注意的是，AEHF為位于北緯65度和南緯65度以內的緯度提供服務，這涵蓋了從北極圈底部到南極洲北部的所有地區。AEHF的通信也與選定的盟友和合作伙伴共享。AEHF在整個核戰爭期間為總統、國家安全高級領導人以及軍事戰術和戰略部隊提供可靠的通信。 AEHF是少數幾個公開承認的可以傳送行政授權命令的途徑之一。AEHF星座為陸戰、空戰和海戰；特種作戰；戰略核作戰；戰略防御；戰區導彈防御；以及太空作戰和情報提供支持。六顆老化的MILSTAR衛星，其中第一顆于1994年發射，此后被較新的AEHF星座所補充，現在已經退役并遠離了地球靜止軌道。最后一個AEHF有效載荷于2020年3月作為第一個太空部隊任務發射，六顆衛星的計劃總成本為150億美元。

2.2 導彈告警

天基紅外系統（SBIRS）是主要的預警衛星群。由六顆帶有核加固部件的衛星組成，SBIRS由高橢圓軌道上的兩個托管傳感器有效載荷和地球同步軌道上的四個專用有效載荷組成。SBIRS使用探測熱信號的紅外傳感器來監視地球，提供用于導彈防御、戰斗太空感知、導彈預警和戰術情報的大量數據，通過五個獨立的下行鏈路向地面發送未經處理的原始數據。作為國防支持計劃（DSP）星座的后續項目，SBIRS被設計為滿足系統生存能力和耐久性要求，并對太空中的核電磁爆炸進行加固。截至2022年8月4日，所有六顆衛星都已成功發射到地球同步軌道。 空軍最初的預算計算預計SBIRS六顆衛星的費用為50億美元--目前的數字顯示SBIRS六顆衛星的費用為192億美元。

圖 2：SBIRS 導彈預警衛星

2.3 核爆炸

雖然預警和安全通信衛星因其在國家安全中的作用而眾所周知，但其他執行更平凡任務的衛星受到的關注較少，但對國家安全行動仍然很重要。這些衛星系統和它們各自的地面站是更大的NC3系統的組成部分。

全球定位系統（GPS）、國防支持計劃（DSP）和其他機密的地球同步軌道星座上的主機傳感器也為NC3做出了貢獻。 這些衛星承載著美國核爆炸（NUDET）探測系統（USNDS）的太空部分，根據空軍的說法，該系統 "提供了一種近乎實時的全球高生存能力，以探測、定位和報告地球大氣層或近太空中的任何核爆炸。" 這些傳感器自1978年首次發射GPS以來一直在運行，并向國家指揮局、美國戰略司令部、美國太空司令部和空軍技術應用中心提供核力量管理、技術情報和條約監測，資金由空軍和國家核安全局提供。太空部隊在其2023財年預算中要求700萬美元用于繼續采購NUDET系統。

2.4 NC3現代化

正在進行的核現代化進程始于2000年代初對下一代B2轟炸機的升級，并如奧巴馬總統領導的2012年《核態勢評估報告》所概述的那樣更廣泛地繼續進行。 目前的現代化推動得到了政治妥協的支持，并與2010年批準新的《削減戰略武器條約》同時進行。它是由幾個因素驅動的，包括隨著俄羅斯等對自己的戰略武庫進行現代化改造，與這兩個國家的對外競爭加劇，以及需要更換老化的武庫和支持性基礎設施，并利用當今的數字技術升級核基礎設施。美國戰略司令部前指揮官理查德上將最近作證說：現在的戰略安全環境是一個三方核近似的現實。今天的核力量是實現我們國家戰略的最低要求。現在，我正在歷史性的壓力下執行我的戰略威懾任務，危機級別的威懾，危機威懾的動態，在我們國家的歷史上我們只見過幾次，而我正在用80年代和90年代建造的潛艇來執行。我正在做的是80年代和90年代建造的潛艇，80年代建造的空射巡航導彈，70年代建造的洲際彈道導彈，60年代建造的轟炸機，我們在互聯網之前的部分核指揮和控制，以及可以追溯到曼哈頓時代的核武器群。

NC3架構是為應對蘇聯的導彈威脅而設計的，最后一次大幅更新是在20世紀80年代。在此后的幾年里，美國一直面臨著新的核威脅，而沒有推進NC3系統以應對這些威脅。先進的技術也使NC3的要求復雜化，對系統本身造成了新的威脅。 現代化進程也延伸到天基資產和一個日益擁擠和競爭的太空領域。國家安全太空企業已經轉向調整架構和采購做法，以適應日益競爭的環境。前代理國防部長帕特里克-沙納漢在一份特許成立太空發展局的備忘錄中寫道：一個國家安全太空架構，提供阻止，或在阻止失敗時，擊敗對手行動所需的持久、有彈性、全球、低延遲的監視，是保持我們長期競爭優勢的先決條件。如果我們仍然受到傳統方法和文化的束縛，我們就無法實現這些目標，也無法與我們的對手設定的步伐相匹配。

現代化包括升級和更換衛星，以減少陳舊的設備和拆除老化的系統，為新的有效載荷配備更先進的傳感器，擴大容量，并設計系統的生存能力和彈性。需要現代化的具體系統包括各種導彈發射預警和通信衛星，包括SBIRS和AEHF。隨著開發新的星座以跟上導彈技術的步伐，更多的現代化可能包括傳感器、地面站、終端以及整個網絡的彈性、生存能力和硬化的升級。

國會預算辦公室的最新預測估計，2021-2030年要求的核現代化預算中約有15%專門用于指揮、控制、通信和預警系統。

3 下一代OPIR

SBIRS將得到補充，并最終被下一代高空持久性紅外（Next Gen OPIR）星座所取代。該星座的第一塊將包括三顆覆蓋中緯度地區的地球同步軌道衛星和兩顆覆蓋高緯度地區的極地高橢圓軌道衛星。洛克希德-馬丁公司在2018年獲得了價值29億美元的非競爭性唯一來源合同，以開發這三顆下一代OPIR地球同步衛星，后續合同為49億美元。第一顆地球同步軌道衛星計劃于2025年首次發射，而由諾斯羅普-格魯曼公司建造的第一顆極地衛星可能將于2028年發射。整個衛星群預計在2028年交付。另一項舉措，即 "未來操作彈性地面進化"（FORGE），將使該系統的地面站部分現代化，并處理來自SBIRS和下一代OPIR的數據。2023財年該系統的預算研究和開發要求為35億美元，包括地面、地球同步軌道和極地部分，預計項目總成本估計為144億美元。

2017年，前參謀長聯席會議副主席約翰-海滕將軍稱老化的SBIRS衛星為 "大的多汁目標"，指其缺乏對反衛星武器的防御能力，并批評了開發下一代替代品的時間表。這促使空軍加快了系統的開發，并整合了更多的先進功能，從更好的傳感器到彈性措施。下一代OPIR計劃對威脅有更強的彈性，這也是SBIRS星座的一個問題。據洛克希德-馬丁公司的一位代表稱，"如此規模的太空項目--包括開發兩個全新的導彈預警有效載荷--從未進展得如此之快"。

下一代OPIR星座的開發正在由兩個承包商分擔，以加強敏感的國家安全有效載荷的冗余度。例如，如果其中一個承包商出現延誤或其他問題，整個計劃中的星座不會受到影響，可以繼續按計劃進行。從有效載荷要求到架構設計，開發過程中的每一步都在處理彈性問題，空軍上校布萊恩-德納羅將下一代OPIR描述為美國綜合導彈預警、跟蹤和戰斗太空感知的基石，他說："下一代OPIR旨在提供彈性的天基全球導彈預警能力，以應對新出現的導彈和反太空威脅。"

3.1 太空開發局

太空開發局也正在開發一個在低地軌道和中地軌道上的全球高超音速和彈道導彈跟蹤層，作為其國防太空架構的一個關鍵組成部分，將與更廣泛的NC3網絡相結合。 首批8顆衛星將在第0階段發射，下一波將由28顆額外的低地軌道衛星組成，在2025年發射。 最終的目標是在低地軌道和中地軌道上的整個衛星群相互無縫連接，并能進行助推階段的導彈探測和跟蹤。 SDA最近宣布，它已經授予L3Harris和Northrop Grumman總共13億美元的合同，以開發能夠跟蹤飛行中的高超音速導彈的原型衛星。這個更大的太空導彈預警架構背后的主要動機是在較低的軌道上有衛星，能夠為高超音速導彈和滑翔機提供增強的跟蹤能力，同時也有增加冗余度的額外好處。

3.2 超AEHF

AEHF的現代化計劃包括用新的進化戰略衛星（ESS）星座來補充和取代它，這是一個空軍計劃。它將提供擴大的全球戰略和安全通信能力，以支持NC3功能。洛克希德-馬丁公司、波音公司和諾斯羅普-格魯曼公司正在為未來幾年的ESS計劃開發競爭性設計。整個ESS系統的合同預計將在2025年授予。AEHF最初打算由轉型衛星通信系統（TSAT）計劃取代，但由于成本超支和延誤，該計劃在2010年被取消，取而代之的是再發射兩顆AEHF衛星作為臨時措施。

增強型極地系統資本化工作，被設計為增強型極地系統和即將到來的極地部分之間的權宜之計，目前正在開發中，計劃于2022年發射。極地部分的4.29億美元的合同被授予諾斯羅普-格魯曼公司。

4 AEHF案例研究

通常情況下，雖然這些衛星系統的大部分技術規格都是高度機密的，但在先進極高頻（AEHF）星座上有各種公開的信息。作為MILSTAR通信星座的后繼者，該計劃始于1999年，于2001年開發，于2018年達到初始運行能力，目前由太空部隊運營和維護。六顆衛星中的第一顆于2010年發射，最后一個單元于2020年發射。其運行時間表面臨一些挫折，包括AEHF-1的技術問題導致其在軌擱淺，后來被回收，以及AEHF-4的進一步延遲。AEHF提供極高頻（EHF）上行鏈路和交叉鏈路能力以及超高頻（SHF）通信。它的容量是MILSTAR的10倍，其特點是增加了覆蓋區域。它的抗干擾有效載荷包括機載信號處理、無線電頻率設備、跨頻段的EHF/SHF通信天線，發射時質量為6,168公斤。它的加固和可生存的任務控制和終端部分由固定和移動的地面、空中和海上終端組成，有利于數據傳輸率從75 bps到8 Mbps。空軍最初對整個AEHF系統的成本估計為60億美元，而總成本則為150億美元。

4.1 挑戰和政策建議

隨著現代化進程的繼續，隨著美國在太空領域面臨越來越多的威脅，維持和發展強大的天基NC3能力有幾個挑戰。圍繞網絡安全、部隊設計和擴散、升級和威懾以及防御的問題正在推動當前的政策討論。

2022年國防戰略的特點是 "綜合威懾 "的概念--按照負責政策的國防部副部長薩沙-貝克的說法，這是 "一個與所有國家力量工具以及美國盟友和我們的伙伴合作，跨作戰領域、戰區和沖突范圍的框架"。天基資產將是美國在常規和戰略任務中繼續整合部隊和網絡能力的一個關鍵部分。"國防部長勞埃德-奧斯汀說："綜合威懾是關于使用技術、作戰概念和能力的正確組合--所有這些都以一種網絡化的方式交織在一起，它是如此可信、靈活和強大，將使任何對手暫停。綜合威懾不是依靠純粹的軍事力量來威懾對手，而是設想拉動每一個可用的影響杠桿，以達到預期的外交政策和軍事效果。

4.2 網絡安全

由于太空系統的數字性質，網絡干擾和攻擊仍然是國家安全空間企業的首要關切，事實上，"NC3復原力的許多最艱巨的挑戰在于網絡空間和外空領域的交匯處，網絡攻擊是針對基于太空的NC3資產。供應鏈上的漏洞和通過承包商的漏洞也可能為壞人或其他失敗者破壞復雜的網絡提供了機會。根據太空信息共享和分析中心（ISAC）執行主任艾琳-米勒的說法，"由于企業和政府內部使用不同的法規和要求，很難確保來自供應鏈各個層面的組件具有相同質量的網絡保護。" 一份2019年DOT&E網絡評估報告強調了這種擔憂，對NC3能力的評估結果 "向國防部最高領導層進行了通報，并導致對這一重要領域的關注度大幅提高"。

在采購方面，2021年SpaceNews的一篇專欄文章解釋了為什么網絡安全和供應鏈管理必須齊頭并進。"鑒于目前的資源限制，新的美國太空部隊的精簡，以及對敏捷性和快速采購的推動，對商業的依賴可能會增加。在這種環境下，提供數據、軟件、硬件和服務的供應商激增，給對手帶來了一系列的機會和連帶影響，這突出了立即提升網絡衛生和供應鏈風險管理（SCRM）的重要性。"

太空部隊也站在認識這些風險的最前沿，并更加注重準備應對這些風險，組建了太空三角洲6號網絡安全中隊，以及新的太空部隊基礎設施資產預評估計劃（IA-PRE），旨在 "為國防部推進當前和未來商業衛星通信采購的安全態勢"。

為了減輕這些挑戰，政府和行業應繼續關注彈性設計，在流程的每一步都關注網絡安全，并防范從研發到發射的供應鏈攔截。由于網絡反衛星行動是專家們最擔心的反太空威脅之一，在現代化進程和類似工作中為衛星有效載荷和地面站建立強大的網絡安全措施應該是一個優先事項。承包商和商業公司應確保在該過程的每一步進行網絡安全加固，以幫助減輕系統的弱點和漏洞。此外，正如2022年俄羅斯對烏克蘭商業衛星運營商Viasat的黑客攻擊所顯示的那樣，衛星地面站通常是這個系統的一個薄弱環節，在沖突中可能成為相對容易的目標。 2020年網絡空間Solarium委員會報告的一項重要建議指出：更令人擔憂的是，面對全方位的網絡威脅，美國的核威懾力以及NC3系統和NLCC項目的生存能力和復原力受到了潛在的網絡威脅。這些威脅特別令人震驚，因為它們可以破壞核威懾的穩定性，并為無意中的核戰爭創造條件。最大的風險是，正因為網絡互動發生在武裝沖突的門檻之下，網絡風險和NC3系統的結合實際上可以降低這個門檻。考慮到這一點，國會應指示國防部對NC3和NLCC企業的每一個部分進行例行評估，以確定是否遵守網絡安全的最佳做法、脆弱性和妥協的證據。

4.3 激增

此外，將太空架構設計從少數需要長時間建造、發射和定位的昂貴衛星，轉向由較小、較便宜的衛星組成的更大的星座，可以幫助提高彈性，并防止當一顆衛星受到干擾而導致整個星座被削弱的共同模式故障。這種新的基礎設施還可以包括一個精簡的發射計劃，以迅速更換損壞的衛星，并投資于空中或地面的冗余系統。由于星座的建造、發射和就位需要很長時間，許多系統在數年內都不會滿負荷運行，因此建立額外的空中、地面通信或導彈預警支持是一個重要的考慮因素。太空發展局處于這一努力的前沿，將擴散和螺旋式架構發展模式作為其國防太空架構的兩大支柱方法，允許更高的彈性，更多的靈活性，以及 "快速轉向以應對甚至先發制人地應對威脅的進展 "的能力。 此外，高級官員已經強調了擴散性部隊設計的必要性，包括前太空部隊空間作戰主管雷蒙德將軍。"我們必須轉變我們的空間架構，如果你愿意的話，從少數難以防御的精致能力轉變為一個更強大、更有彈性的架構。"

4.4 糾纏、升級和威懾

太空資產的破壞可能通過影響導彈預警和安全通信能力以及破壞關鍵的太空基礎設施而對美國的核態勢和一般部隊準備狀態產生嚴重影響。這些影響在美軍受到攻擊的沖突情況下可能被放大。如果一個對手想要破壞美國的核安全，這些特性將使天基NC3部分成為一個有吸引力的目標。

軍事衛星可以是糾纏的系統，這意味著一些衛星同時履行戰略和戰術任務。雖然糾纏的好處包括降低成本和操作上的好處，但一個令人關切的問題是，如果這些系統成為目標，可能存在意外升級的可能性。如果戰略天基NC3能力作為附帶損害受到影響，對手瞄準美國常規太空能力，試圖在常規沖突中獲得優勢，可能對美國對其核力量的信心產生不穩定的影響。 太空中可能的進攻行動的多樣性也可能影響到對某些資產的某些攻擊模式將造成升級的關切的程度。在常規沖突期間干擾兩用衛星通信可能引起不同的反應，而干擾導彈探測衛星或探測影射這些系統之一的同軌飛行器。攻擊方式和目標，以及可能發生的沖突的背景，都可能影響某些攻擊引起戰略關切的程度。然而，一些學者認為，NC3衛星的戰略和戰術功能的糾纏是對侵略行動的一種威懾，而不是一種潛在的絆腳石。敵人可能不想為戰術目的而冒險瞄準這些資產，因為有可能出現意外的升級。因此，解除糾纏可能會對威懾努力產生反作用。因此，解除糾纏可能與威懾努力背道而馳。糾纏戰略可能因此而更加可取，如果是這樣的話，也有可能減少太空中這種類型的意外升級的可能性。

此外，由于這些太空系統是核指揮和控制網絡的一部分，一些專家提議，最依賴其衛星的國家在彼此的高空衛星周圍談判 "禁止進入 "區。這種類型的國際規范或條約的建立有希望減輕威脅，盡管像美國、俄羅斯等這樣的主要核大國是否愿意加入這樣的協議是值得懷疑的。一個潛在的挑戰是，簽署該協議的國家必須愿意披露其哪些衛星執行此類操作以及它們在軌道上的位置，因為人們擔心這種信息共享會增加這些資產的脆弱性。

根據專家Ankit Panda的說法，"在2018年NPR擴大了核使用的條件之后，天基NC3資產值得特別考慮"。 在2018年的NPR中，美國 "只有在極端情況下才會考慮使用核武器，以捍衛美國、其盟友和合作伙伴的重要利益。極端情況可能包括重大的非核戰略攻擊。重大的非核戰略攻擊包括但不限于對美國、盟國或合作伙伴的平民人口或基礎設施的攻擊，以及對美國或盟國的核力量、其指揮和控制、或預警和攻擊評估能力的攻擊。" 通過將對NC3的 "非核戰略攻擊 "列入美國可能考慮使用核武器的情況清單，這發出了干擾NC3可能越界的信息。它還提出了一個問題，即哪些類型的侵略活動可以被稱為 "非核戰略攻擊"--特朗普政府從未對這一術語進行充分定義。在2022年的《國家行動計劃》中，拜登政府又恢復了奧巴馬時代更模糊的語言，只是說 "美國只有在極端情況下才會考慮使用核武器來捍衛美國或其盟國和合作伙伴的重要利益"。 長期以來的理解是，針對這些系統可能是高度升級和破壞穩定的，因此保持強大的NC3能力并保護它們不受干擾是至關重要的。

4.5 太空防御

NC3衛星也可以從被動和主動保護措施中受益。被動措施包括分解、分布和擴散的星座，創建更大的小型衛星群，執行關鍵功能。分解戰略可以幫助減輕兩用基礎設施的糾纏問題--例如，"進化的戰略SATCOM（ESS）系統將支持戰略用戶的任務，如核指揮和控制，而受保護的戰術服務（PTS）系統將支持需要高度抗干擾的戰術SATCOM用戶。這可以通過迫使對手明確它在攻擊中所針對的能力來減少無意升級的可能性"。然而，對于某些太空系統來說，分解戰略可能并不可行，也不是最佳選擇，這取決于技術或預算限制或戰略關切。當然，"對手可能無法區分用于不同任務的衛星，而且即使這種差異被披露，對手可能不相信這種區分，無論如何都會攻擊這兩個衛星。"

其他被動措施包括冗余、移動和加固的地面站，在這種情況下，衛星運行不依賴于單一的、固定的和脆弱的地面站來接收和傳輸關鍵數據，而是可以得到其他地面站或空中接收機的支持。像先進的太空態勢感知、電磁屏蔽、快速部署和重組衛星有效載荷，以及使用加密和空中封鎖系統等防御措施，是NC3太空系統保護自己免受事故或干擾的額外方式。主動的衛星防御措施可以采取干擾和欺騙、激光、以網絡攻擊為目標的反太空系統、或發射彈丸或實際扣押威脅物體的形式。雖然這些防御方案中的一些會增加衛星有效載荷的成本或重量，但這些方案的組合有可能為重要的核指揮和控制衛星提供強有力的防御。

也存在減少擁擠和有爭議的軌道環境的影響的國際選擇。創建一個強大的全球太空交通管理系統將有助于所有國家獲得強大的太空態勢感知能力，并減少意外碰撞所帶來的風險。最近的倡議也促進了圍繞負責任的太空行為建立國際規范，其最終目標是指導行為并創造一個安全和可持續的太空環境。2022年5月聯合國減少太空威脅不限成員名額工作組的第一次會議討論了這些規范，而未來的會議顯示有希望圍繞太空安全開始討論。以美國為首的暫停破壞性動能反衛星試驗最近以154比8的投票結果被采納為聯合國決議。九個國家承諾單方面暫停試驗，而中國和俄羅斯投票反對該決議，印度棄權。美國、俄羅斯、中國和印度是唯一試驗過反衛星武器的國家。這項決議可能預示著在政策選擇方面出現了一定程度的勢頭，可以努力減少太空中的風險。未來的一種可能性是，在太空中有強烈國家安全利益的國家開始談判，以談判一項禁止有目的地干擾或瞄準關鍵衛星的條約條款，包括那些參與彼此戰略力量的衛星。然而，任何這樣的外交努力必須努力實現所有國家都能同意的解決方案，并引導太空資產所固有的敏感的國家安全關切，這一點迄今已被證明具有挑戰性。

5 總結

美國核指揮和控制網絡的太空部分是一個高度復雜的系統，軌道環境的性質給其安全帶來了獨特的挑戰。這個項目的開源性質自然限制了它能回答高度敏感的國家安全基礎設施的內容，但它有望為研究人員、分析人員和政策制定者提供關于這一重要議題的資源。關于這一主題的下一階段研究應該包括以下問題：國家偵察局和其他情報界架構在NC3系統中的作用，鑒于快速變化的太空威脅環境，軍方如何在未來10-20年內改變能力和生存能力要求，如何在生存能力需求增加和由此導致的有效載荷復雜性和成本增加之間決定權衡，以及隨著其他核國家投資于他們自己的先進太空核指揮和控制資產對國際安全的潛在影響。總之，發展NC3太空項目的強大后繼者和適應新系統對于跟上快速變化和日益危險的太空環境至關重要。

現代軍隊依靠電磁頻譜來運作。因此，通過干擾和定向能量攻擊電子和信息系統會降低現代對手的作戰系統。冷戰結束后，美國的對手在電子攻擊能力方面進行了投資，而美國陸軍則基本上放棄了自己的能力。意識到這一點，陸軍現在正投資于新舊電子武器以縮小差距，在陸軍試驗多域作戰概念時重新獲得電子攻擊能力。本專著的目的是回答這樣一個問題："美國陸軍如何在MDO空間中利用電子攻擊？" 本專著提出，陸軍作戰部隊應將新興的干擾和定向能武器整合到一個作戰系統中，將物理、控制論和道德效應融合到對敵人的深度攻擊中。這一建議對條令、組織和領導者的發展有重大影響。作者的意圖是鼓勵陸軍領導人將環衛系統中的進攻行動視為當前和未來戰場上聯合武器作戰的關鍵。

一 新興電子攻擊技術

1 無人機和反無人機干擾

無人機系統和傳統的干擾技術已經融合在一起，形成一種新的能力。正如前面的案例研究中提到的，俄羅斯已經在無人機上安裝了干擾器，作為其Leer3 EW系統的一部分。在美國，陸軍和空軍希望更深入地測試空中發射的多功能無人機群，這些無人機可以快速穿越戰場進入對手的支持區，以識別、破壞甚至摧毀高回報目標。陸軍作戰能力發展司令部的合同提案要求這些無人機配備ES傳感器和EA武器，能夠同時探測敵人的作戰秩序，進行干擾，并觀察火力任務。陸軍的建議表明，網絡化的EW無人機在近距離、縱深和支援領域都有作用。除了在更大的收集-火力架構中的整合，EW無人機群可以通過欺騙性的信號和特征支持作戰機動。雖然這一系統尚未投入實戰，但該提案表明，陸軍正在考慮將EA能力與不斷擴大的無人機群整合到一個更廣泛的作戰系統中。

反無人機干擾系統有效地發揮了機動短程防空（SHORAD）武器的作用，保護單位和關鍵節點免受觀察和攻擊。許多反無人機武器干擾或欺騙測向和通信系統，導致無人機墜毀或返航。理想情況下，反無人機EA系統可以與戰區的IADS相連接，能夠迅速解除空域的沖突，辨別敵我雙方。然而，在有爭議的EMS環境中與低空飛行的無人機交戰的被動性質將使蓄意的空域和EMS解沖突變得不可能，特別是對于裝備有便攜式變體的部隊。

2 高能激光器

定向能源武器的破壞潛力來自于隨著時間推移轉移到目標的能量。高能（HE）激光器的能量通常在千瓦到兆瓦之間。在低端，這些武器可以使傳感器失明。隨著能量的增加，它們可以降低敏感的電子元件，加熱設備和人員，使其不能再發揮其功能，并導致燃料或彈藥爆炸。 美國海軍在實施高能激光器方面處于領先地位，2014年在一艘水面艦艇上安裝了第一臺。它現在在許多艦艇上都有一系列的激光器，從光學 "炫目 "到150千瓦的光束。光學、發電和傳播方法的進步使得在海上、空中和太空以及陸地移動系統中使用高能激光成為現實。

陸基高爆激光系統可以發揮許多功能。在戰術層面上，高爆激光器可以抵御來襲的彈藥，使無人機失效，并壓制敵人的主動防護系統，作為動能射擊的補充。空軍安裝在卡車上的 "恢復基地拒絕的彈藥"（RADBO）系統使用高爆激光器在舒適的距離內引爆地雷。陸軍目前正在開發一種300千瓦的車載激光器，以防止火箭彈、火炮和迫擊炮的攻擊。在戰區和戰略層面，高爆激光器可能是對抗高超音速導彈的唯一有效手段。根據大氣條件和可用功率，地面高爆激光器可以瞄準敵方軌道上的衛星。

高爆激光器可以有效地作為動能武器的彈藥替代物。這也是有代價的：功率要求、交戰時在EMS中的信號增加，以及由于遠距離和跨域的影響而可能造成自相殘殺。高爆激光器還可能受到大氣條件的限制，盡管該領域的進展正在努力克服這一挑戰。

3 非致命、反人員定向能

激光與物理環境中的元素的相互作用使DE有了非致命的用途。美國軍方在伊拉克和阿富汗的反叛亂行動的高峰期試驗了 "疼痛射線"，作為其主動拒絕系統（ADS）的一部分。該系統是為控制人群而設計的，它將電轉化為毫米級的無線電波，加熱皮膚中的水，在幾秒鐘內產生難以忍受的熱感。對ADS的1.1萬次測試只導致了兩次受傷。另一種應用是用激光在人員附近產生等離子體球，然后用其他激光誘發物理效應，如幽靈般的聲音或周圍空氣中難以忍受的噪音。聯合非致命武器局正處于將激光誘導的等離子體效應武器用于加熱目標的皮膚，產生極其響亮或混亂的聲音，以及投射口頭命令的邊緣。

非致命的DE武器可用于固定地點的安全，可在安全和鞏固行動中使用，并可通過使人群遠離道路來提高流動性。然而，這些武器的新穎性可能會在信息環境中產生負面效應。斯坦利-麥克里斯特爾將軍在ADS部署后的幾周內就下令將其從阿富汗撤走，因為塔利班讓人們相信美國在對平民進行 "微波"，使其患上癌癥和不孕癥。

4 高功率微波武器

高功率微波(HPM)武器旨在通過用電磁能量壓倒目標的電子裝置來拒絕、干擾、損害或摧毀它們。HPM是可擴展的，根據HPM投射的能量的多少來呈現所需的效果。在較低的范圍內，HPM激增的能量足以 "鎖定 "一個系統，拒絕其使用。在較高的功率范圍內，HPM會破壞集成電路。與干擾器不同，HPM可以在目標系統不工作的情況下實現其效果。反擊HPM需要對整個電子系統進行加固，因為激增的能量會通過暴露的電線、端口、天線和光學器件滲透進去。與高爆激光器不同，HPM是區域性武器。破壞性效果通常是在較近的范圍內產生的，而破壞性效果可以在較遠的距離上實現更大的面積。作為區域性武器，HPM在對付無人機群時特別有用，空軍已經部署了至少一種HPM武器來保護其地面設施免受無人機攻擊。2017年，波音公司和空軍成功測試了 "反電子高功率微波高級導彈項目"（CHAMP），這是一種巡航導彈，旨在用機載HPM摧毀計算機和電子設備。將這種技術應用于無人機系統或基于直升機的運載系統，為遠程HPM攻擊提供了另一個載體。

具有最大戰略潛力的HPM武器是非核電磁脈沖（EMP）。一旦美國研究人員認識到核爆炸伴隨著電磁能量的大規模激增，美國和蘇聯就開始研究用非核彈藥復制這種效果。雖然CHAMP使用機載電池來發射其HPM以達到局部效果，但EMP炸彈將爆炸能量轉移到磁場中，在整個作戰區域產生HPM效果。組件技術已經成熟到EMP炸彈或導彈是可行的地步。雖然國防部沒有公開其EMP研究，但在2017年，國防部向工業界征集一種 "彈藥投送的非動能效應"，該效應能夠 "在不破壞與這些系統相關的硬件的情況下使對手的基本工業、民用和通信基礎設施失效"。該提案要求用標準的陸軍155毫米射彈來實現這一效果。96F 97 該提案所要求的能力指向某種火炮發射的EMP武器。由于C2系統和光電傳感器依賴于敏感和脆弱的電子器件，成功的EMP攻擊對對手的影響可能是決定性的。

二 新興電子攻擊技術的影響

博伊德斷言，戰斗人員必須有道德-心理-身體的和諧才能進行抵抗。要破壞這種和諧，需要將致命的、機動的和道德的努力結合起來。施耐德斷言，戰斗有三個領域：道德、控制論[心理]和身體。各個領域都會受到能力的影響，包括EA。結合這些觀點，我們得出了一種方法來理解新的電子攻擊能力如何在多領域作戰中被利用（見圖3）。考慮到案例研究，現在的任務是考慮我們如何將新興的EA系統與現有的能力相結合，在物理、控制論和道德領域產生影響，以支持致命的、機動的和道德的努力。

圖 3.“在作戰中應用電子攻擊的模型”。

1 物理領域的現代EA

電子武器特性的最重大變化是開發了能夠直接摧毀敵人系統和平臺的電子武器。HPM和HE激光系統有能力摧毀無人機和飛機。陸軍的高爆激光器目前集中在防空和反無人機任務上，但這些激光器瞄準地面上的敵方平臺只是時間問題。戰斗車輛上的主動保護系統，如以色列的 "戰利品 "系統的擴散，可能需要在用直接或間接火力攻擊這些平臺之前，通過干擾或DE武器對其進行抑制。為工兵部隊配備RADBO或類似的高爆激光系統，將使他們能夠迅速減少雷區，在行動中能夠更快地進行地面機動。

無人機群ES/EA干擾器，與間接或精確火炮協同作戰，形成了一種觀察-壓制-打擊的能力，有可能遠遠超出前線部隊的作戰范圍，支持偵察和反偵察任務。裝有高爆激光器的航空平臺將為陸軍提供其最遠距離的直接火力武器系統，能夠在距離目標數英里的地方升空進行瞄準射擊，然后落回地面。作為常規致命打擊的一部分，EMP炮彈將摧毀主動防護系統和反火力雷達的電路。

陸軍EA系統也將在物理領域支持MDO的其他服務。DE武器的效果上限可以延伸到太空，使其能夠與飛機交戰以支持空軍。消耗性的無人機干擾器可以激活敵方的EA系統，顯示其位置以便聯合瞄準。裝備有小型EMP裝置的特種作戰部隊可以使岸基雷達和導彈系統在沿海和海上行動中無法使用。陸軍高能激光器有可能通過從地面瞄準敵方衛星來支持太空部隊。

2 網絡領域的現代EA

雖然美軍傳統上將EA集中在網絡領域，但現代EA武器為陸軍提供了沿著作戰區域的長度和寬度攻擊網絡決定性點的潛力。蜂群無人機可以將陸軍各師的干擾范圍擴大到遠遠超過空地作戰的30公里。ES系統可以提示高爆激光器來干擾（或炸毀）指揮節點的天線。HPM和EMP彈藥將使整個網絡無法使用，嚴重降低了指揮官在分布式部隊之間提供目的和方向的能力。成群的EA無人機和固定的誘餌可以模擬平臺和指揮節點的電子特征，欺騙敵人并模糊其電子監視工作。同樣的能力也可以用噪音淹沒EMS，在關鍵時刻隱藏關鍵系統的使用或機動。

無人機干擾器和高爆激光器可以壓制防空系統以支持空軍行動。電磁炮是在MDO中產生機動窗口的完美武器，因為它可以使不發光的防空雷達失效，而不會使載人的空中干擾機處于危險之中。地面干擾器可以破壞衛星和地面站之間的聯系，使太空部隊的資產騰出來用于其他行動。EA系統可以刺激敵方網絡，或創造可能有利于敵方網絡內部的網絡行動的缺口。針對網絡決定性點的EA的累積效應將使敵人無法對加速的致命打擊作出反應，也無法對進入脆弱地區的滲透性機動作出反擊。

3 道德領域的現代EA

陸軍可以在戰術、作戰和戰略層面上將現代EA技術用于對抗敵人的意志。在戰略層面上，EMP彈藥可以作為一種有效的威懾手段來對抗對手的行動。從多個載體--空中、太空、海上和陸地--發射的EMP提供了核交換之外的升級選擇。在作戰層面，一個模擬蜂窩網絡同時干擾真實網絡的系統，如俄羅斯的Leer 3，將幫助指揮官更有效地管理信息環境。對分散的部隊使用戰術電磁脈沖，從電子上切斷他們的總部和相鄰的編隊，將在紀律性不強的部隊中產生恐懼和威脅。激光誘導的等離子體效應可以在塑造行動中使用，作為致命的動能打擊或快速穿透機動的前奏，制造恐懼和焦慮。

正如俄羅斯人在烏克蘭所展示的那樣，操縱性電子攻擊是利用聯合網絡行動中獲得的情報的一種機制。我們的網絡戰士必須與EA和心理行動相結合，以收集情報，制作欺騙或信息，然后以無線方式投射到對手的網絡。

英國無人機戰爭組織與核裁軍運動(CND)合作發布的新簡報，探討了英國新興的軍事太空計劃，并考慮了所涉及的治理、環境和道德問題。

天基行動影響了現代生活和商業的許多方面。全球經濟嚴重依賴在軌衛星為各種服務提供通信服務，包括移動電話、互聯網、電視和金融交易系統。全球定位系統（GPS）衛星在運輸網絡中發揮著關鍵作用，而地球觀測衛星為天氣預報、氣候監測和作物觀測提供信息。

不幸的是，空間也是軍事行動的一個關鍵領域。現代軍事交戰在很大程度上依賴于天基資產。空間系統被用于全球的指揮和控制；監視、情報和偵察；導彈預警；以及支持部署在海外的部隊。衛星還為軍事和安全部隊提供安全的通信鏈接，包括武裝無人機遠程飛行所需的通信。許多精確制導彈藥使用由天基資產提供的信息來糾正其定位，以擊中目標。

發射小型衛星的成本下降正在推動一場新的 "空間競賽"，許多商業和政府行為者熱衷于利用空間開發帶來的經濟和戰略優勢。然而，這正在為沖突創造條件。衛星軌道有爭議，空間資產面臨各種自然和人工危害和威脅的風險，包括潛在的反衛星能力。 衛星系統不設防，極其脆弱，失去一顆重要的衛星可能產生嚴重后果。在國際緊張局勢下，一顆關鍵的軍事或兩用衛星（如用于導彈攻擊預警的衛星）的損失--通過事故、碎片或隕石的撞擊、技術故障或網絡攻擊或對關鍵地面基礎設施的類似攻擊--可能無意中導致軍事交換，造成重大后果。

雖然英國的太空計劃開始于1952年，但直到最近，它所取得的成功有限。與中國、法國、日本、俄羅斯和美國相比，英國在太空方面是一個相對較小的參與者，這些國家都有更大和更先進的太空計劃。然而，隨著商業航天部門的擴大和發射成本的降低，英國政府現在正將太空作為一個認真關注的領域。2021年9月，政府發布了一項國家太空戰略，旨在發展太空經濟，保護英國的太空利益。 2022年2月，英國防部發布了《國防空間戰略》，概述了"在一個威脅不斷增長的時代，國防部將如何保護英國的國家空間利益"。 該戰略宣布了發展空間資產和基礎設施的一攬子計劃，包括：

• 升級英國的天網軍事通信衛星網絡。
• 開發一個小型衛星網絡，用于情報、監視和偵察，并在未來可能用于目標選擇。
• 發展和加強空間資產的指揮和控制。
• 發展和空間領域感知（SDA）能力，以探測、跟蹤和識別軌道上的物體。

英國航天局目前正在支持開發三個用于從英國發射火箭的太空港址。這些太空港的擬議地點是：

• SaxaVord太空港（以前被稱為設得蘭太空中心）--設得蘭群島的Unst。
• 薩瑟蘭空間中心--薩瑟蘭。
• 康沃爾太空港--康沃爾的紐基機場。

盡管從太空港的發射將由商業公司進行，但其中許多預計將用于軍事或雙重用途。 空間利用已經演變成一種模糊的軍事/商業合作。

引起當地居民對太空港運營擔憂的問題之一是環境影響。火箭的發射開始產生環境問題，用燃料和廢氣污染了地面。在開發和制造火箭以及生產、儲存和燃燒火箭燃料時，會釋放出大量的二氧化碳。

火箭發射一直被認為對全球環境構成有限的威脅，因為直到現在，航天工業一直是小規模和不變的。然而，今天的快速增長和不斷擴大的太空旅游和運輸系統的威脅，再加上缺乏研究和監督，正在引起科學家、環保主義者和公民團體的關注。 到目前為止，對于什么是人類在太空中的負責任的行為，幾乎沒有一致意見，而且太空倫理學領域還處于起步階段。迫切需要在這些領域開展進一步的工作，以便在不考慮環境和道德因素的情況下推進空間的商業開發之前制定出 "基本規則"。

英國無人機大戰和CND提出以下建議，以解決目前空間政策中的一些差距。

• 需要對太空的商業和軍事用途及其好處和壞處進行更多的公開討論和辯論。
• 英國航天局和國防部應該為其空間業務和相關的地面發展制定良好的道德實踐準則。
• 需要進一步研究空間作業的環境影響，包括短期和長期以及在地球和空間的影響。
• 英國航天局不應該為可以預見的高道德和環境風險的項目提供資金或支持。
• 在開發太空港之前，應該進行有意義的環境影響評估，包括空間影響評估。
• 英國政府應繼續在國際上開展工作，促進負責任的空間行為，同時確保其自身的空間行為無可指責。

美國導彈防御局（MDA）和空間發展局（SDA）目前正在開發高超音速導彈防御系統的要素，以防御高超音速武器和其他新興的導彈威脅。這些要素包括國防空間架構（NDSA）的跟蹤和運輸層以及各種攔截器項目。隨著MDA和SDA繼續開發這些系統，國會可能會考慮對監督和國防授權及撥款的影響。

背景介紹

高超音速武器，像彈道導彈一樣，飛行速度至少為5馬赫，或大約每秒1英里。與彈道導彈不同，高超音速武器不遵循彈道軌跡，可以在到達目標的途中進行機動。據報道，俄羅斯在2019年12月出動了其第一批高超音速武器，同時一些專家認為，中國早在2020年就出動了高超音速武器。預計美國在2023年之前不會裝備高超音速武器。(關于俄羅斯、中國和美國的高超音速武器項目的概述，見CRS報告R45811，高超音速武器：國會的背景和問題，作者是凱利-M-賽勒）。

高超音速武器的機動性和低飛行高度可以挑戰現有的探測和防御系統。例如，由于雷達探測的視線限制，大多數地面雷達在武器飛行后期才能探測到高超音速武器。這給防御者留下了極少的時間來發射攔截器，以抵消入境武器的影響。圖1描述了陸基雷達對彈道導彈和高超音速武器探測時間的差異。

圖1. 基于地面的彈道導彈探測與高超音速武器的探測

美國國防官員表示，現有的地面和天基傳感器架構都不足以探測和跟蹤高超音速武器；前國防部負責研究和工程的副部長邁克-格里芬指出，"高超音速目標比美國通常通過地球靜止軌道上的衛星跟蹤的目標要暗淡10到20倍。"

國防空間架構

SDA開發了國防空間架構，以 "統一和整合整個[國防部（DOD）]和行業的下一代能力"。NDSA的目標是成為一個 "單一的、連貫的、有七個層次的擴散空間架構"，其中包括圖2中描述的數據跟蹤和傳輸層，并在下面討論。其他層包括支持移動地面資產目標的監護層；提供基于空間的指揮和控制的戰斗管理層；提供 "潛在的GPS否認環境的替代定位、導航和授時"的導航層；探測深空潛在敵對行動的威懾層；以及為其他NDSA層促進衛星操作的支持層。一旦全面投入使用，NDSA將包括550顆衛星并提供全面的全球覆蓋。

跟蹤層

跟蹤層是為了 "提供全球指示、警告、追蹤和瞄準高級導彈威脅，包括高超音速導彈系統"。作為該層的一部分，SDA正在開發一個寬視場（WFOV）衛星的結構，最終將提供全球覆蓋。SDA要求在2023財政年度為第0階段跟蹤活動提供8130萬美元，為第1階段跟蹤活動提供4.998億美元（也稱為彈性導彈預警導彈跟蹤-低地球軌道）。

與SDA的跟蹤衛星協同工作的將是高超音速和彈道跟蹤空間傳感器（HBTSS），以前被稱為空間傳感器層，它是由MDA與SDA和美國空軍合作開發。與WFOV相比，HBTSS將提供更靈敏，但更有限的（或中視場[MFOV]）覆蓋范圍。出于這個原因，WFOV旨在為HBTSS提供提示數據，然后HBTSS可以為地面攔截器提供更具體的目標質量數據。到2023年，SDA計劃擴大跟蹤層，包括70顆WFOV和MFOV衛星，據SDA主任德里克-圖爾尼爾博士說，"這將使我們在低地球軌道上有足夠的覆蓋面，以便我們基本上可以有區域性的持久性"。MDA要求在2023財政年度為HBTSS提供8920萬美元。

2020財年NDAA（P.L. 116-92）第1682條要求導彈防御局局長 "開發一個高超音速和彈道導彈跟蹤空間傳感器有效載荷"。2021財年NDAA（P.L. 116-283）第1645條確認，MDA局長與SDA局長協調，負責開發和采購傳感器有效載荷，"至少到2022財年"。第1645節還要求最遲在2023年12月31日開始對傳感器有效載荷進行在軌測試，并在 "此后技術上可行的情況下 "盡快將傳感器有效載荷納入SDA更廣泛的天基傳感器架構。最后，2022財年NDA（P.L. 117-81）第1662條禁止MDA主任"[授權]或[承諾]為生產衛星或與此類衛星運行相關的地面系統的記錄計劃提供資金"。如果滿足某些條件，包括確定 "由于技術、成本或進度因素，這種限制會延遲交付可運行的[HBTSS]"，空軍負責空間采購和集成的助理部長可以放棄對HBTSS的這種限制。

圖2. NDSA的部分內容

傳輸層

美國防部表示，NDSA的傳輸層旨在將跟蹤層與地面的攔截器和其他武器系統連接起來，將 "加強包括導彈防御在內的若干任務領域"。據國防部稱，SDA已經為運輸層的第1階段授予了三個原型協議，"一個由126個光學相互連接的空間飛行器組成的網狀網絡"，將于2024年9月開始發射。運輸層最終將包括一個由大約300-500顆衛星組成的星座。SDA要求在2023財政年度為 "數據傳輸層、傳感器能力和備用位置、導航和計時能力 "提供8.164億美元。

攔截器

MDA已經探索了一些消除對手高超音速武器的方案，包括攔截導彈、超高速彈丸、定向能武器和電子攻擊系統。2020年1月，MDA發布了一份關于高超音速防御區域滑行階段武器系統攔截器的原型提案要求草案。該計劃旨在 "減少攔截器的關鍵技術和集成風險"；然而，據當時的MDA主任喬恩-希爾海軍中將稱，它在2030年代的某個時候才會準備好過渡到開發。MDA轉而將重點轉向較近的解決方案，并在2021年4月啟動了滑翔階段攔截器（GPI），它將與宙斯盾武器系統整合，并在2020年代中期至末期提供高超音速導彈防御能力。洛克希德-馬丁公司、諾斯羅普-格魯曼公司和雷神導彈與防御公司已經獲得了GPI的 "加速概念設計 "階段的合同。

此外，2022財年NDAA（P.L. 117-81）第1664條授予MDA主任 "預算、指導和管理適用于 "高超音速導彈防御的定向能源項目的權力。國防高級研究計劃局（DARPA）也正在進行一項名為 "滑翔破壞者 "的計劃，其目的是 "開發關鍵的組件技術，以支持一種輕型飛行器，用于在非常遠的距離上精確對付高超音速威脅。" DARPA要求在2023財年為 "滑翔破壞者 "提供1830萬美元。總體而言，MDA在2023財年為高超音速防御申請了2.255億美元，低于其2.479億美元的2022財年申請和2.878億美元的撥款。

國會的問題

一些分析家認為，天基傳感層--與跟蹤和瞄準系統相結合以引導高性能攔截器或定向能量武器--理論上可以提供防御高超音速武器的可行選擇。2019年導彈防御審查報告指出，"這種傳感器利用了從空間可看到的大面積，以改善跟蹤，并可能瞄準先進的威脅，包括高超音速[武器]。" 其他分析家對高超音速武器防御的可負擔性、技術可行性和/或效用提出質疑。此外，一些分析家認為，美國目前的指揮和控制架構將無法 "快速處理數據，以應對和消除即將到來的高超音速威脅"。

一些分析家還對目前SDA和MDA在高超音速導彈防御方面的分工提出質疑。SDA主任Tournear此前曾對這兩個機構之間可能存在冗余的批評作出回應，稱兩者都向負責研究和工程的國防部副部長報告。然而，從2022年10月1日起，SDA將改為向負責采購和整合的空軍助理部長報告。國會可以監督這種新的報告結構對效率和效能的影響。

國會的潛在問題

• 加快對高超音速導彈防御方案的研究是否必要且在技術上可行？高超音速導彈防御方案的技術成熟度是否值得目前的資金水平？

• SDA和MDA是如何在高超音速導彈防御的各種要素上進行合作的？它們目前的作用是增加還是減少了成本以及技術發展的速度和效率？

• 國防部是否具備執行高超音速導彈防御所需的能力，如適當的指揮和控制架構？

報告概述了反無人機技術及方法，介紹了美國國防部面臨的無人機威脅及反無人機投資計劃，以及美海軍、陸軍、空軍、海軍陸戰隊及國防部其它機構的反無人機武器研究進展情況，并指出了國會在監管方面可能面臨的問題。

1、報告發布背景

無人機系統技術迅速擴散，易被國家、非國家行為者和個人使用，這些系統可為美國對手提供一種低成本的手段，執行針對或攻擊美軍的情報、監視和偵察任務。大多數小型無人機尺寸小、使用特殊結構材料且飛行高度較低，無法被傳統的防空系統探測到。在2023財年，美國國防部計劃至少花費6.68億美元用于反無人機(C-UAS)技術研發，至少花費7800萬美元用于反無人機武器采購。隨著國防部繼續開發、采購和部署這些系統，美國會對其使用的監督可能會增加，也必須就未來的授權、撥款和其他立法行動做出決定。

2、反無人機技術概述

2.1 無人機探測技術

反無人機技術可以采用多種方法探測敵對或未經授權的無人機目標。一是使用光電、紅外或聲學傳感器分別通過目標的視覺、熱量或聲音特征探測目標；二是使用雷達系統探測，但由于小型無人機信號特征不明顯，該方法探測效果不佳；三是識別用于控制無人機的無線信號，通常使用射頻傳感器探測。這些方法通常被組合使用，以提供更有效的分層探測能力。

2.2 反無人機技術方法

各類系統探測到無人機后，電子戰“干擾”裝置即可干擾無人機與其操作人員的通信鏈路。干擾裝置通常可分為便攜式、固定式或可移動式，根據其類型的不同，重量可從幾公斤至數百公斤。除電子戰干擾裝置外，也可以使用槍支、網絡、定向能、傳統防空系統，甚至訓練有素的動物（如鷹）擊敗或摧毀無人機系統。目前，美國防部正在研發多種反無人機技術，以確保其具備強大的反無人機防御能力。

3、美國反無人機武器的研發進展情況

3.1 空軍

美空軍正在進行高功率微波和高能激光武器反無人機測試工作。2019年10月，空軍接收了一套車載高能激光反無人機武器系統 (HELWS)樣機。HELWS旨在在幾秒鐘內識別并壓制敵對或未經授權的無人機，幾乎可無限次射擊。此外，空軍還在尋求機載反無人機武器，目前工作狀態尚不明確。

圖1 便攜式反UAS技術

3.2 海軍

2014年，美海軍在“龐塞”號(LPD-15)上部署了第一款可作戰的激光武器系統(LaWS)，LaWS是30千瓦激光武器樣機，能夠執行反無人機任務。自那時起，美海軍就一直在開發和安裝更多的低、慢、小（LSS）無人機激光武器原型，以提高對抗水面艦艇和無人機的能力。

海軍正在研發部署的干擾無人機傳感器的光學致盲器“奧丁”（ODIN）及60千瓦“太陽神”（HELIOS）激光器，均旨在保護美海軍裝備和系統免受無人機襲擊。此外，在2019年3月28日的一份備忘錄中，海軍部宣布將與國防數字服務局合作，快速開發新的網絡賦能反無人機武器，以應對不斷演變的無人機威脅。

3.3 海軍陸戰隊

海軍陸戰隊通過其地基防空(GBAD)計劃辦公室資助了多個反無人機系統。2019年，海軍陸戰隊完成了海上防空綜合系統(MADIS)的海外測試，該系統采用電子干擾與炮彈相結合技術，可安裝在MRZR全地形車輛、聯合輕型戰術車輛和其他平臺上。2019年7月，拳師號USS BOXER LHD-4兩棲攻擊艦上的海軍陸戰隊員使用海上防空綜合系統壓制了一艘被認為在該艦“威脅范圍”內的伊朗無人機。作為地基防空計劃的一部分，海軍陸戰隊也在采購緊湊型激光武器系統(CLaWS)，該是美國防部批準的首個陸基激光武器，具有2千瓦、5千瓦和10千瓦三種型號，目前陸軍也在使用。盡管海軍陸戰隊已試驗了單兵攜帶反無人機技術，但海軍陸戰隊司令大衛·伯杰（DavidBerger）在2019年向國會作證時認為，由于重量和功率的要求，單兵攜帶反無人機技術沒有取得成功。

圖2 海上防空綜合系統

3.4 陸軍

2016年7月，陸軍發布了反無人機戰略，以指導其反無人機能力的發展。2017年4月，陸軍技術出版物3-01.81《反無人駕駛飛機系統技術》概述了作戰期間防御低、慢、小無人機威脅的規劃考慮，以及如何規劃并將反無人機士兵任務納入陸軍訓練活動。

反無人機是美陸軍作戰能力發展司令部的六層防空和導彈防御概念的一部分，六層概念包括：彈道導、低空無人機交戰(BLADE)、多任務高能激光(MMHEL)、下一代火控雷達、機動防空技術(MADT)、高能激光戰術車輛驗證機(HEL-TVD)、低成本增程防空(LOWER AD)。目前，上述系統仍在開發中，美陸軍已部署了一些便攜式、車載和機載反無人機系統。此外，美陸軍與國防數字服務局還在合作開發計算機支持的反無人機產品。

3.5 美國防部其他機構

美國防部正在研究和開發多種反無人機技術。聯合參謀部和其他國防部機構參與了反無人機研究工作，如“黑鏢”（Black Dart）演習，該演習旨在“評估和驗證現有和新興的防空和導彈防御能力及反無人機任務集特有的概念”和“倡導士兵所需的反無人機能力”。國防高級研究計劃局積極開展“反蜂群人工智能”等研究，為反無人機技術研發提供資金。2019年12月，國防部精簡了各種反小型無人機項目，指定陸軍為執行機構，負責監督美國防部所有反小型無人機的開發工作。

2019年12月，美國防部成立由陸軍領導的聯合反小型無人機系統辦公室(JCO)，負責監督美軍所有反無人機研發工作。通過與作戰司令部和負責采辦和保障的國防部副部長辦公室協商，該辦公室已評估了超過40種反小型無人機系統，并確定未來美軍反無人機項目的研發方向和標準，該辦公室還選擇了10種小型無人機防御系統和一個標準化的指揮控制系統，以進行后續研發工作。聯合反小型無人機系統辦公室還制定了一份聯合能力發展文件，概述了未來系統的作戰需求，并于2021年1月發布了《國防部反小型無人機系統戰略》。該辦公室還將制定另外一份國防部關于反小型無人機指揮和反小型無人機能力評估的文件。

根據計劃，美國防部將于2024財年在俄克拉荷馬州的福特希爾建立一個聯合反小型無人機學院，以在各軍種同步開展反無人機戰術訓練。

此外，美國會《2021財年國防授權法案》第1074節要求國防部向國會提交一系列報告，包括聯合反小型無人機系統辦公室開展的反小型無人機活動報告和獨立評估情況，以及無人機帶來威脅的報告等。

4、美國會面臨的潛在問題

伴隨美國防部開發、使用及部署反無人機系統武器，美國會需對其進行更多監管，并可能面臨如下潛在問題：

• 美國防部對反無人機系統的投資是否在研發和采購項目之間達到了適當的平衡；
• 為反無人機指定一個國防部執行機構在多大程度上減少了反無人機系統的冗余并提高了反無人機采購的效率；
• 在反無人機的開發和采購方面，國防部與其他部門和組織(如國土安全部、司法部和能源部)的協調程度；
• 為優化反無人機系統的使用并消除與其他美國軍事行動的沖突，是否需要對空域管理、作戰概念、交戰規則或戰術進行某些改變；
• 國防部在多大程度上開展了與聯邦航空管理局和國際民用航空局的協調，以識別和減輕民用飛機的反無人機操作風險。

參考來源：//mp.weixin.qq.com/s/XYS19BM8KakPEprF6fMLaw