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。

冷戰期間，美國國防部（Department of Defense，DoD）領導了全球研發工作，并在這一過程中創造了包括互聯網、精確武器和全球定位系統在內的現今常見技術。然而，從那時起，美國防部一直在努力吸收新的先進技術，因為兵力開發轉型或實施新的抵消戰略的舉措未能實質性地改變美軍的設計或能力開發流程。在很大程度上，美國防部在采用方面的困難是由于技術創新的中心從政府轉移到了私營部門，使軍隊日益成為技術的客戶而不是創造者。人工智能（AI）和無人系統就是這種情況，它們已經顛覆了現代戰爭的長期方法。因此，整合這些新技術（其中許多是商業衍生技術）的挑戰為國防部如何改革其流程和組織以促進創新提供了一個很好的案例研究。為此，本研究評估了美國軍方如何才能更及時地開發、部署和集成相關的無人系統，并以美國海軍為例說明了所建議的方法。

美國海軍和國防部將需要人工智能無人飛行器所能提供的作戰優勢。面對像大國，美軍不可能繼續依靠其歷史優勢來威懾和擊敗侵略。相反，美國國防部將需要通過部署一支可預測性更低、適應性更強、復原力更強的部隊，來應對大國的系統摧毀戰戰略。無人系統可以通過釋放美國軍人的作戰創新能力來實現這一目標，美國軍人可以像今天在烏克蘭的軍人一樣，利用無人系統來增加他們可以使用的戰術和效果鏈的種類，這可以破壞大國的計劃和概念，并使美軍有能力維持持久的沖突。

無人系統提供復原力和適應性的能力取決于規模。小規模的群體無法同時應對多個任務線或影響鏈，也就缺乏支持長期作戰的能力。無人系統可以通過放棄強大的自衛功能和專注于少數功能來降低成本和復雜性，從而實現規模化。這些限制要求無人系統與其他無人系統和有人平臺組合成系統簇（SoS），這可能會加劇美軍長期以來在各軍種之間和各軍種內部整合部隊的困難。因此，要實現無人系統的優勢，國防部將建立整合新任務線程和 SoS 的常規流程。否則，美軍各軍種將只能在現有的使用案例中部署單獨的無人系統來取代有人平臺。

美國各軍種已在嘗試通過實驗、快速采購、數字互操作性和聯合全域指揮與控制（JADC2）等舉措來提高其集成 SoS 的能力。然而，正如本報告為美國海軍所描述的那樣，這些工作往往側重于長期服務目標，而非近期作戰問題，并使用自上而下的系統工程流程來指導未來能力的需求。這種傳統方法假定美軍有足夠的時間開發新系統，并且與對手相比保持著巨大的技術優勢，但在美中競爭的背景下，這兩種情況都不可能持久。

為了更快地將非裝備系統納入部隊并獲得由此產生的作戰優勢，美國防部需要改變傳統的采購方法，調整美軍戰術或任務主線，使其能夠整合當今可用的非裝備系統。這種自下而上的 "任務集成 "方法與美國防部占主導地位的系統工程方法形成鮮明對比，反映了商業制造或分銷領域出現的最佳實踐，在這些領域，吸收機器人技術最快、最有效的方法是調整組織的工作流程，而不是開發在現有工作流程中取代人類的機器人。

針對美國防部目前的流程并實施任務集成，本研究建議進行以下改革：

1.正式確定任務集成流程，該流程將履行SoS 開發功能，以解決作戰指揮官的近期作戰問題。

各軍種和國防部長辦公室（OSD）應履行六項職能，以便更快地部署新的 SoS，這些 SoS 幾乎普遍包含無人系統：

• 問題定義--與作戰指揮官一起確定并闡明其關鍵作戰問題
• 解決方案開發和實驗--評估使用新概念和實地或現有技術解決作戰問題的方法
• 材料采購--獲得試驗和初步部署原型 SoS 所需的系統和工具
• 數字集成--將 SoS 元素組合到軍事背景下有用的任務線程中
• 資源配置和需求--為任務集成活動提供資金，驗證成功原型實驗的結果，以便進行采購
• 運行改進--在實地評估原型 SoS，以驗證需求并逐步完善系統

雖然任務集成將是新的無人系統投入實戰的主要途徑，但各軍種應繼續其系統工程和需求生成過程，以滿足對有人平臺和其他資本投資的預計長期需求。

2.設立一個創新辦公室，作為 SoS 開發的資源贊助者和任務整合過程的管理者。

創新辦公室需要多個撥款類別的資金，并有能力與適當的軍種或聯合參謀部辦公室共同驗證需求。短期內，國防部可通過重組現有的軍種或國防部組織及其相關資金來創建創新辦公室。從長遠來看，美國國防部應在廣泛的計劃要素（PE）項目中為創新辦公室分配資金，就像在國防范圍內的研發中使用的資金或組合預算編制模式所建議的資金一樣，以便使有前途的 SoS 能夠迅速過渡到采購和實戰階段。

3.在服務項目執行辦公室（PEOs）和 OSD 設立 DevOps 項目經理（PM）職位。

DevOps 項目經理將通過承包各種服務和采購，或將資金轉移到其他政府部門以支持分析和實驗，幫助同步和加速任務集成過程。各軍種應在每個負責非機組人員系統的 PEO 內設立 DevOps PM，以支持任務集成工作，而 OSD 則應在負責研究與工程的副部長辦公室（OUSD R&E）或負責采購與維護的副部長辦公室（OUSD A&S）內為聯合任務線程設立 PM 角色。

DevOps 項目管理角色的設立將標志著文化的重大轉變，因為它將采購專業人員帶入了實驗和需求流程。然而，當現有技術能夠滿足當前和近期的軍事需求時，當更快地引入新能力對獲得作戰優勢至關重要時，將實驗和采購聯系起來是合適的。

4.在服務 PEO 和 OSD 中創建生態系統 PM 角色。在新型武器、任務系統和車輛中，軟件日益成為軍事能力和優勢的源泉。

軟件也是當今軍隊整合的機制，就像過去幾代人通過條令和程序進行整合一樣。國防部應在每個采購 PEO 中設立項目管理人員，負責管理 SoS 軟件環境的開發和維護。

生態系統項目管理人員將擁有連接車輛、任務系統、指揮與控制（C2）軟件的政府接口，并監督新系統與生態系統的集成。生態系統項目管理公司的建立將使政府能夠管理和監督供應商的軟件開發工作，包括維護指揮、控制和通信（C3）環境的軟件工廠，以及新系統供應商展示其與生態系統進行數字集成的能力的執行平臺，而不是將更多的軟件開發工作交給政府。

結論

在主導地位不再是既定事實的環境中，美軍將回歸作戰創新。從歷史上看，美軍在獲得隨機應變和發揮創造力的工具和流程后，一直表現出色。通過任務集成實現有效創新所需的許多要素已經到位。要加速實現無人系統的優勢，就需要更好地協調和執行這些活動，以解決當今的作戰問題。如果海軍和國防部不能做到這一點，他們可能會錯失最佳時機，無法在與大國等同行對手的競爭中獲得持久優勢。

2018 年美國《國防戰略》指示各軍種優先考慮與另一個大國發生沖突的能力。這給空軍內部正在進行的準備應對基地日益增長的空中和導彈威脅以及對抗性通信環境的舉措帶來了新的緊迫性。針對空軍基地易受攻擊這一特殊問題，有多種可能的對策，包括更多地依賴遠程系統、主動防御、基地加固和基地內資產分布化。本研究的重點是一系列新出現的分布式作戰概念，這些概念要求利用更多的空軍基地使敵方目標復雜化，并采用更加分布式的指揮與控制（C2）方法。美國空軍（USAF）要求蘭德公司考慮美國空軍是否需要改變其兵力編成模式（FPM），即作為聯合行動一部分使用空中力量的組織方式，以實施這些概念。

由于美國空軍尚未為分布式作戰制定出單一的詳細概念，本報告綜合并擴展了新興概念的邏輯。然后，報告初步列出了空軍可能需要的能力清單，以便在更多的作戰地點保護、指揮和控制以及維持兵力。最后，報告評估了目前空軍戰斗機部隊的兵力編成是否提供了這些能力，并確定了與兵力編成變化相關的權衡。

保護分布式基地

近幾十年來，美國的潛在對手在空中和導彈能力的數量和質量上都有了顯著提高。大國導彈庫存尤其是對美國空軍基地的最大威脅。要在對抗性環境中生存，就必須具備一系列防御能力。這種組合將包括主動防御（如短程和戰區導彈防御）和被動防御（如基地內飛機分散）的組合。

從數量更多的空軍基地進行作戰，可通過增加對手需要攻擊的目標數量來減少美國空中行動的同等損失，從而提供保護。分布式基地可能會混合使用多種作戰地點類型。本報告描述了三種理想類型。與今天的主要空軍基地相比，"留守作戰 "基地將擁有更強大的主動和被動防御能力，以及更強的從攻擊中恢復的能力。投放型 "基地的防御能力較弱，只有足夠的能力從攻擊中恢復并撤離飛機，而且與 "堅守與戰斗 "基地相比，其維持能力更為有限。簡易的前沿布防和加油點每次只開放幾個小時，這樣戰斗機和機動飛機小組就能在敵方發現其位置并協調導彈攻擊之前使用它們。

在與另一個大國發生沖突時，空軍基地遭受破壞性地面攻擊的威脅也會更加嚴重。與導彈威脅一樣，作戰地點越多，單次地面攻擊造成的破壞就越小。同時，保護更多的機場會增加所需的安全部隊數量。

指揮和控制分布式兵力

美國的潛在對手有能力攻擊長途通信系統，包括衛星和長途光纖。因此，空軍進行集中規劃的空中作戰中心與前沿作戰地點之間的通信可能會出現嚴重中斷或降級。前沿地區各基地之間的通信可能會更加可靠，部分原因是有信使飛機等替代選擇，但仍有可能出現中斷、延遲和帶寬限制。

為使指揮控制在通信對抗性環境中更具彈性，空軍可能會采取更加分布式的方法，向下級下放更多權力并提供規劃能力。空軍領導人還呼吁使用任務命令而非詳細命令，以便在通信中斷時讓下屬決定如何按照指揮官的意圖實現目標。這種分布式控制可能需要指揮官與下屬之間更多的信任和共同理解。

維持分布式兵力

敵人的攻擊會破壞或摧毀機場作業面、燃料、零部件和彈藥庫、維修設施、航空地面設備、跑道維修設備以及其他支持設施和設備，從而擾亂維持工作。此外，此類攻擊還可能造成維護人員、工程師、保安兵力和其他對維護活動至關重要的人員受傷或死亡。非致命攻擊會阻礙各單位之間的通信（如再補給請求），并可能破壞數據庫、維護軟件和決策支持系統的完整性，從而擾亂維持工作。

對抗性環境會使作戰支援兵力的任務發生變化，從在庇護基地以最高效率和安全水平開展行動，變為不顧敵方阻撓從前沿基地出動。在第二種情況下，由于行動地點增多，需要采取防御措施準備應對攻擊，以及敵人的行動打亂了工作、休息和進餐時間，損壞了重要設備，造成人員傷亡，這些都會導致效率降低。

對兵力表現的影響

確定了兵力編成的五個關鍵方面，這些方面可能會影響對抗性退化環境中的作戰效能：

作戰地點的部隊規模

• 擁有防御和支援部隊的最低梯隊
• 擁有重要規劃能力的最低梯隊
• 擁有多種機型的最低梯隊
• 在和平時期定期共同訓練的最高戰時梯隊。

根據空軍的政策和實踐，我們介紹了美國空軍目前用于主要作戰行動的兵力模式。作戰地點通常為聯隊規模。聯隊通常也是擁有支援部隊和多種機型的最低梯隊，以及在和平時期定期共同訓練的最高戰斗機梯隊。重要的規劃能力集中在聯合空中作戰中心（JAOC），由空軍部隊指揮官（也有雙重頭銜，即聯合部隊空中組成部分指揮官）指揮作戰。

在與近鄰競爭者的沖突中，主要作戰基地的翼級部隊和聯合空中作戰中心的集中規劃能力是重大弱點。改變美國空軍 FPM 的這些方面和其他方面可以提高作戰效能，但同時也會產生取舍（如更多的人員和物資需求）。

研究結果

• 美國空軍兵力編成模式和作戰概念所依據的假設與對抗性環境不相容

與大國的沖突將推翻近幾十年來在反叛亂（COIN）、反恐（CT）和維穩行動中盛行的關于作戰環境的兩個關鍵假設：空軍基地是避難所和通信可靠。在這種情況下，主要作戰基地的翼級部隊和聯合作戰指揮中心的集中規劃意味著敵人可以通過攻擊少數高回報目標來破壞空中行動。

• 對抗性環境將迫使美國空軍以效率換生存力

無論采用何種概念，空軍都必須在高端作戰中以效率換取生存力。如果空軍追求分布式作戰，就需要更多的資源（如作戰支援人員、基地防御人員、總部人員、通信設備）來支持更多的作戰地點，實現分布式控制。分布式作戰的替代方案，如從更遠的基地開展空中作戰，也會帶來效率低下的問題。例如，從更遠的基地執行任務會增加飛行時間，降低空軍的出動率。分布式作戰的替代方案也會帶來更高的成本。例如，從更遠的基地起飛可能需要新的采購計劃、更長的飛行時間和更低的出動率。

與其他方案相比，某些概念、FPM 和臥底方案的資源密集度可能較低。但這些選擇不可能克服針對近鄰對手的空中作戰的基本低效和大量資源需求。將生存力置于效率之上還需要空軍進行重大的文化變革，因為空軍在很大程度上一直注重效率，以維持 COIN 和 CT 行動。

• 開發分布式作戰概念需要作戰部門和戰斗支援部門密切合作

在與美國空軍人員的討論中，我們聽到了來自作戰和支援部門的挫折感。作戰人員正在推動分布式作戰的許多概念，在某些情況下，他們對一些人認為來自作戰支援部門的阻力感到沮喪。與此同時，一些戰斗支援人員也擔心，分布式作戰概念的提出缺乏對其所造成的支援限制、負擔和資源需求的實際了解。如果空軍繼續發展分布式作戰概念，作戰人員將花費更多時間考慮后勤限制，而保障專業人員將花費更多時間考慮作戰。

• 對抗性環境下分布式作戰的兵力呈現模式必須使下級能夠規劃和執行進攻和防御作戰行動

由于機翼大小的作戰地點容易受到攻擊，因此每個作戰地點都可能有較小的部隊。這意味著聯隊以下各級需要支持和防御能力，以便從單獨的空軍基地開展行動，并獨立做出更多決策。

• 獲得并保持政治準入是分布式作戰的先決條件

與過去相比，分布式作戰需要在伙伴國建立更多空軍基地。過去的研究表明，伙伴國是否決定允許進入，很可能取決于情景以及美國與每個東道國之間更廣泛的政治關系。空軍可以通過制定應急計劃和戰時態勢動態變化流程來應對這種不確定性。然而，在應急行動開始時和期間，可用于分布式行動的設施數量可能會因政治準入的不確定性而受到限制。

• 需要對指揮與控制、支持以及分布式作戰對非兵力部隊的其他影響進行更多分析

本報告的重點是分布式戰斗機行動。以這種方式作戰的戰斗機部隊將對空軍的情報、偵察、電子戰、機動性和加油機等兵力產生許多影響，這里沒有詳細分析。如果這些兵力也以分布式方式作戰，那么將對指揮控制、支援和保護產生更多的影響。空軍在制定分布式作戰概念和評估其可行性時，需要考慮這些額外的影響。

建議

這些發現為美國空軍領導人和規劃人員提出了七項建議。在某些情況下，空軍已經在實施相關舉措，因此我們的建議加強了這些活動的重要性，或指出需要更加重視這些活動。

確定分布式作戰的資源和訪問需求。空軍對開展當前活動的資源短缺表示擔憂，因此，如果不改變資源水平或承諾，空軍不太可能進行分布式作戰所需的投資。確定這些概念是否可行的第一步是確定分布式作戰的準入和資源需求。2 確定這些概念是否可行的第一步是確定分布式行動的準入和資源需求。正在進行的分布式行動倡議（如總部空軍[HAF]的 "適應性基地 "和美國太平洋空軍[PACAF]的 "敏捷戰斗部署"）正開始努力解決其中的一些問題，包括通過演習來解決。

在基地訓練和演習中模擬猛烈的空中、導彈和地面攻擊。模擬空軍基地攻擊對于演練生存措施和執行攻擊任務非常重要。要滿足對抗性環境的要求，就必須加強訓練，為在猛烈攻擊下執行任務做好準備。從 C2 的角度來看，指揮官還可以考慮如何確定空中和地面行動的優先次序，在壓力更大的條件下做出決策，以及在面臨傷亡的情況下繼續行動。與空軍人員的討論表明，近幾十年來，由于聯合兵力主要集中在 COIN 和 CT 行動上，這類訓練并不是大多數部隊的優先事項。

考慮創建綜合基地防御部隊。有能力的對手可能會對基地發動多種類型的攻擊。不同的攻擊可能需要不同的緩解策略，這就要求指揮官權衡每種攻擊的相對風險，并確定防御響應的優先級。因此，空軍應制定創建綜合基地防御部隊的概念，并探索其益處。

定期舉行包括通信中斷在內的演習。包括多級領導在內的指揮所演習和野戰演習可為領導者提供以下方面的實際經驗：權力交接、撰寫任務命令、根據上級指揮官的意圖采取行動，以及培養態勢感知能力。讓可能會共同作戰的多級指揮官參加演習，還可以培養信任和共識，從而促進分布式控制和任務類型命令的下達。

對飛行員進行交叉培訓，減少分布式作戰對人員的需求。分布式作戰需要更多的維護、兵力、總部人員和其他崗位人員。此外，在對抗性環境中開展行動還可能導致比近期行動更嚴重的傷亡率。對空軍人員進行交叉培訓，使其能夠履行專業以外的職能，有助于應對這兩項挑戰。空軍可能會從正在進行的維修人員交叉培訓試點項目中獲得更廣泛的交叉培訓見解。

在取消和平時期的大隊梯隊之前，考慮大隊在分布式作戰中可能發揮的作用。空戰司令部正在試驗一種新的和平時期聯隊結構，取消大隊梯隊。然而，根據空軍決定采用的具體分布式作戰概念，大隊在戰時可能會發揮寶貴的作用。如果是這樣，在和平時期保留大隊可能是可取的，這樣可以為領導者的發展創造機會，并最大限度地減少為戰時改變組織結構所帶來的摩擦。

利用演習和其他分析來探討分布式作戰對兵力編成的影響。第 6 章指出了一些與空軍兵力管理變革相關的權衡問題。要確定這些權衡在對抗性環境中的嚴重程度，需要進行更多的演習和分析。PACAF 已經在演練分布式作戰概念，并考慮兵力編成的影響。空軍應尋找更多機會，在演習中探索兵力編成的替代方案。

防御是最強大的戰爭形式。然而，提供防御的一種主要能力，即美國陸軍空中和導彈防御（AMD），在經過二十年的靈活威懾和靈活反應行動后，正在衰落。美國陸軍防空導彈部隊必須為第三個角色做好準備：大國競爭。美國陸軍空中和導彈防御2028年愿景和聯合全域戰（JADO）是支持國防政策和未來導彈防御部隊的指導性概念。如果JADO和AMD 2028是下一個合乎邏輯的進展，那么它們應該為美國在新出現的地緣政治環境中提供一種敘述和能力，使其具有競爭優勢。在實現這些目標的過程中面臨著許多挑戰，但仍有充足的時間來克服組織和能力上的差距。然而，JADO將要求陸軍AMD重新考慮其歷史角色和范式，為未來做好準備。

提綱

本專著有三個部分。首先，它探討了反脆弱性的理論構建、防御作為最強戰爭形式的回歸以及JADO如何在從防御出發的同時尋求創造機會之間的關系。接下來，它探討了導彈防御（MD）在未來作戰環境中的作用以及繼續為其交戰提供信息的范式。最后，本文探討了反脆弱性的概念與導彈防御在JADO中的作用與AMD 2028的相似之處和不同之處，因為美國與同行和近鄰的對手競爭。防空無疑將在未來戰爭中發揮重要作用，是塑造戰略和作戰環境的一個組成部分。然而，空防將繼續受到基于短兵相接的19世紀框架的長期挑戰，快速演變的威脅和預算限制。

反脆弱的行動理論

反脆弱性描述了一個從外部壓力和激動中獲益的系統。它是基于一個相當古老和進化的想法，可以追溯到希臘和羅馬的斯多葛派哲學家。塔勒布將反脆弱性定義為一個系統 "傾向于從（a）波動性，（b）隨機性，（c）錯誤，（d）不確定性，（e）壓力源，（f）時間中獲得收益。" 評價一個系統的反脆弱性的一個很好的方法是檢查兩個要素。首先是系統承受意外事件的能力。如果它是脆弱的，我們應該期望它失敗。 脆弱的系統必須得到照顧，仔細觀察，并加以培養，這樣它們才有可能持久。脆弱的例子很多，從一個玻璃瓶到一個失敗的企業，再到一個失敗的國家。如果某樣東西是脆弱的，它就容易受到傷害或動蕩，這與無政府國際體系中的國家所追求的恰恰相反。然而，如果這個系統是反脆弱的，它就會經受住沖擊，吸取教訓，并變得更加強大。

反脆弱系統的第二個關鍵因素是其沉思和學習的能力。自我分析和學習保證了適應性和敏捷性，同時創造而不是對未來條件作出反應。塔勒布將一個緩慢或不愿意改變的系統稱為穩健系統。一個穩健的系統描述的是對沖擊有彈性的東西，盡管它周圍有變化，但仍然保持不變。魯棒性經常被誤認為是反脆弱性。健壯性，或其同義詞強度、彈性或穩固性，并不是脆弱性的對立面。正是由于混淆了魯棒性和反脆弱性，導致了一些系統的失敗。穩健性是一個中立的概念，位于脆弱性和反脆弱性的中間位置。它是有問題的，因為它可能導致懶惰和自滿。馬歇爾-戈德史密斯（Marshall Goldsmith）的《讓你到達這里的東西不會讓你到達那里》（What Got You Here Will Not Get You There）總結了這個想法，支持塔勒布的論斷。塔勒布寫道："有彈性的人抵制沖擊，保持不變，反脆弱的人變得更好。" 就像九頭蛇每砍掉一個頭就會長出兩個頭一樣，反脆弱性在面對變化、意外和反常的情況下茁壯成長。它從它觀察到的錯誤中學習，同時保留了創造未來的能力。

反脆弱系統的一個例子是人類免疫系統及其對疫苗接種的反應。疫苗接種將低水平的有害病毒或細菌引入病人體內。雖然這些病原體可能是致命的，但疫苗接種的低劑量抗原使病人的免疫系統能夠識別病毒威脅。反過來，免疫系統了解威脅，產生抗體，并產生積極攻擊有害病原體的方法和手段。

反脆弱性也是美國國防部希望在下一場戰斗中取得成功的理論基礎，目前正在編入JADO中。在最近的地緣政治事件之后，聯合部隊正在為一個有爭議的規范和持續沖突的環境做準備。在這種環境下，軍隊的目標不再是決定性的勝利，而是為管理競爭和危機提供一系列的工具。最好的辦法是像接種疫苗一樣小劑量地理解和應對國防部面臨的威脅。這種方法允許組織學習建立適應性和彈性系統，并在時間、目的和規模上精心設計適當的反應。這并不意味著國防部可以直接擊敗對美國的每一個威脅。然而，它必須能夠做出相應的反應，并迅速調整自己的方向以實現政策目標。

因此，雖然軍隊永遠不會完全反脆弱，但其目標必須是介于強大-反脆弱范圍之間，而不是強大-脆弱。JADO中重新強調行動的形狀階段，有助于軍隊了解環境的趨勢。從那里，它可以制定反措施和不對稱措施，以轉移到戰場上，減輕新出現的威脅，為實現政治目標創造條件。從競爭而非勝利或統治的角度思考問題，對實現長期戰略目標至關重要。

對軍方來說，這也意味著接受一個循環過程來尋找和指導現代化的工作。這樣一個過程要求密切關注國際體系內的趨勢和新興技術，以避免給美國及其利益帶來驚喜。然而，技術不會提供最終的解決方案。更根本的是，它要求軍隊思考克勞塞維茨的關鍵論斷：防御是最強大的戰爭形式。從那里，它可以開始調整實現目標的方法和手段，盡管從一個不利的位置開始。

JADO和AMD 2028的前景：邁向反脆弱性的道路？

把JADO和AMD 2028放在一起考慮是否能創造一個更光明的未來？JOE 2035將未來描述為有爭議的規范持續無序。雖然這是一個公平的假設，但它強調了陸軍AMD必須為兩種可供選擇的未來做準備。第一種被歸類為強制力，即誘導行動的強制力，而第二種則被歸類為通過防御的說服力。由于財政要求和限制，這是有問題的。雅努斯錐體（圖1）通過回顧過去將這種潛在的未來形象化。它描述了一個以挑戰和回應動態為特征的過去，并且越來越傾向于全球導彈防御能力。它還表明，這些趨勢往往需要時間來發展和演變。

鑒于目前的政治和軍事工作，第一個未來，即GPC（代理沖突），是最理想的。在這種情況下，有限的導彈防御能力，盡管由移動和固定資產組成，為美國提供了保護其國土免受有限攻擊的可信度。它還繼續將移動式AMD保護分配給盟國和合作伙伴。這個未來是由來自多個部門和國家的戰略和作戰導彈防御系統組成的，并與任何對手的能力相競爭，激勵著一個更加合作的國際氛圍。第二個可供選擇的未來是威懾失敗，軍隊被鎖定在戰斗行動中，最好描述為第三代和第四代戰爭的組合，由同行和接近同行的國家行為者和非國家行為者組成。在這里，美國海軍陸戰隊必須抵御一系列針對關鍵作戰和戰略目標的空中威脅，并利用成群的無人機系統來壓倒和瓦解友軍的戰術編隊。集合一系列防御性火力的能力對于確保保持戰斗力是至關重要的。挑戰是這些未來需要優先考慮非常不同的采購和組織優先事項。

第一種情況需要更大、更復雜的系統，而這些系統的大量生產令人望而卻步。這些系統在財政上要求很高，需要致力于大規模生產。隨著整合能力的提高，防空將同時提供混合和整合的防空覆蓋。第二種情況需要廉價、快速生產和可回收的技術，利用傳統的防空原則，即大規模、混合、機動和整合。

雖然這兩種情況都會帶來挑戰，但第二種情況似乎更有可能。潛在的對手清楚地了解使美國在過去三十年中主導其對手的能力。正如威廉姆森和默里所認為的，"美國現在和未來的對手和盟友都知道美國軍隊能做什么"。對第一種情況的追求最符合1945年以后的國際秩序。然而，20世紀末和21世紀初的戰爭特征是流動的、快速的、容易受到越來越多的空中威脅，而且令人震驚的是，盡管有核武器，但還是發生了。

最近阿塞拜疆和亞美尼亞在納戈爾諾-卡拉巴赫的沖突顯示了其中一些趨勢。首先，雙方都限制了他們對現有遠程導彈的使用。雖然這可能是由于數量有限或技術成熟造成的，但更有可能的答案是為保持沖突的有限性而做出的刻意努力。同時，阿塞拜疆廣泛使用無人駕駛飛行器（UAV）來幫助收集情報和支持目標定位，其機載導彈的動能打擊能力以及與地面和空中資產的整合，對亞美尼亞的關鍵戰斗力造成了破壞。雖然這些無人機的影響不應該被夸大，但最突出的教訓是需要一個有規模的綜合短程防空系統。由于制造和操作無人機的技術越來越多，無人機正以前所未有的速度擴散。大國正在努力應對日益增長的無人機威脅。問題是要實現大規模而不是高質量。對于作戰計劃者來說，這可能是保護部隊及其最關鍵資產的最重要因素。

然而，JADO和AMD 2028概念可以在克服這兩種未來情況下的差距方面發揮重要作用。塔勒布對這些概念的評價標準是：（1）它不容易受到黑天鵝事件的影響；（2）它從震蕩中獲得力量；（3）它提供持續的組織學習。在JADO結構中工作的美國陸軍AMD部隊應該提供幾個符合這一評價標準的能力。

首先，一個網絡化和一體化的AMD系統將提供一個分層防御，以保護關鍵基礎設施和資產免受攻擊。情報共享協議和像IBCS這樣的未來系統提供了一個以網絡為中心的任務方法來識別、跟蹤、分類和消除威脅。引入新興技術，如人工智能，將通過修改目前的殺傷鏈結構來加速決策。修改還必須包括將多國聯軍成員納入殺傷鏈結構。雖然不是不受黑天鵝事件的影響，但以網絡為中心的方法引入了足夠的復原力，以替代手段來彌補損失。

第二，有大量的新出現的威脅和能力，輕微的沖擊，需要研究。例如，一些國家正在開發高超音速技術和可操控的彈道導彈。這些導彈提供了希特勒的V-2火箭的翻版，實現了杜赫特的想法，粉碎了平民的士氣，有能力穿透最現代化的防空系統。關鍵資產，從重要的民用基礎設施到師部，將需要主動和被動的保護，以應對新出現的導彈威脅。由于美國傾向于優先考慮質量而不是數量，這已經是一個重要的弱點。JADO所設想的增加互操作性的前景將在一定程度上通過加強預警能力和重新進行對話以通過被動和主動措施改進防御設計等措施來減輕這種威脅。

最后，雖然新出現的威脅正在發展，但現在或在五年內防御所有威脅的緊迫性是夸大了要求。測試是昂貴的，特別是對于高超音速技術。事實證明，大規模生產這些技術在短期內同樣難以實現。如上文圖1所示，這些技術有時需要幾十年才能成熟。這個時間表允許完善目前的系統，并開發一個適當的網狀IAMD網絡架構。軍隊有時間來確保它在組織上和物質上能夠完成任務。與多國伙伴合作，只會增強了解對手的能力，更重要的是，了解伙伴的能力。

盡管如此，仍有一些重大的不足。首先，一個綜合的、共同的作戰圖提供了對態勢的認識，以及在時間、空間和目的上協調和分層影響的能力。雖然這項技術處于測試階段，但這個過程可能而且應該需要時間來完善。伊拉克和阿富汗為國防部提供了加速向作戰人員提供某些現成的技術，而GPC則為開發者和采購者提供了一個可以適應未來的堅實基礎。快速采購允許快速打補丁，但從財政上來說，如果這些補丁被更新而不是全新的系統被投入使用，將更好地服務于作戰人員。

第二，正如所宣傳的那樣，這兩個項目都尋求整合聯合和聯盟的能力，通過將傳感器和效果聯系起來，在未來戰爭中獲勝。要實現共同理解，顯然需要克服信息共享方面的問題。此外，這將需要在國防部、盟國和伙伴國的國防組織以及國家和國際國防承包商內部進行大量工作。如果 "沙漠風暴 "行動是一個典范，美國必須注意到與整個戰爭層次相關的風險，以分享或可能不分享信息。利用稀缺資源對目標進行管理已經需要大量的人員工作。防御性反空可以動態地應對威脅，但維持這場戰斗將需要在人工智能的增強下進行重大監督，這是一個可以預見的未來，但仍然需要幾十年的時間。這些都是在危機出現時必須管理的效果，但這些過程是耗時的。

最后，在持續部署愛國者以支持FDO和FRO行動以及SHORAD計劃方面還有差距需要克服。這些力量仍然受到二十多年的反恐戰爭、不確定的資金以及在SHORAD的情況下，隨后減少師和軍團的地基導彈防御的抑制。隨著為美國空軍基地提供AMD的任務的重新出現，這些資源必須由陸軍來增長或由空軍來承擔。無論哪種方式，這些部隊都必須從某處分配。擴大SHORAD部隊的作用和數量，包括國民警衛隊的部隊，將增加可用的AMD戰斗力的儲備。國民警衛隊在向政府領導人和公民傳遞地緣政治局勢升級的信息方面發揮著重要作用。這是在越南戰爭期間的一個重要教訓，不需要重新學習。

這些未來都預示著一個潛在的暗淡時代。然而，正如塔勒布所警告的那樣，如果沒有波動或競爭，一個系統就會變弱并走向脆弱。這是在研究戰爭和戰爭期間發現的一個共同主題。杰弗里-帕克（Geoffrey Parker）解釋了挑戰和回應的動態在西方的戰爭方式中發揮的規范作用。與那些面臨失敗或持續挑戰的帝國相比，那些很少面臨權力挑戰的帝國往往在軍事上處于劣勢。當系統積極尋求創造自己的未來時，它將向反脆弱性傾斜。當它安于現狀時，它就會向脆弱性傾斜。因此，隨著世界的多極化，一個傾向于反脆弱性的體系將是必要的。軍事學說作為一個重要的溝通機制，向更大的政治體系進行溝通。這對維護全球利益的美國很重要。新興的軍事行動概念必須能夠支持這些目標。雖然JADO和AMD 2028有幾個缺點，但有足夠的時間來調查這些問題，建立協議，并充分溝通和證明其有用性，以滿足新出現的要求。導彈防御再次成為這一戰略的重要組成部分，以制衡新出現的空中和導彈威脅。

結論

對于美國和它的戰爭方式來說，由反脆弱性驅動的愿景是值得考慮的。1945年后的國際秩序是建立在美國良性領導和意識形態指導下的基于規則的體系之上的。正如G.John Ikenberry在《勝利之后》中所說，制度化的規范產生了權力，因為它們創造了可預測性。他把這稱為制度上的討價還價。領導國家試圖通過限制其統治潛力來減少遵守的成本，以換取下屬國家的更大合作和遵守。在冷戰后的環境中，美國幾十年的霸權主義提高了制度衰敗和脆弱的風險，除非它彎曲或調整一些商業規則。隨著對這一主導地位的威脅的增加，以及被遺忘的遵守規則的教訓，美國、其安全機構以及隨后的領導力、系統和技術必須保持吸收、學習和應對挑戰的能力。

因此，新出現的安全環境需要重新審視：（1）美國如何看待自己在國際社會中的地位；（2）美國如何看待國際組織和國際制度的作用和功能；以及（3）美國希望如何堅持良性和惡性的影響。國際組織和制度對美國權力的投射是有用的，也是有利的，但官僚機構適應起來卻很慢。雖然這其中有一些是設計好的，但也可能是效率低下，無法充分應對無賴行為者和試圖逃避現狀的國家。美國的軍事政策必須努力做到反脆弱性，以滿足和支持這些目標。

防御無疑是最強大的戰爭形式，也是為美國外交政策建立敘事和設定條件的關鍵位置。隨著美國繼續在國外進行作戰，它將不得不重新思考如何快速建立戰斗力以收獲國防的優勢。這意味著要克服組織上的偏見，保持不同的概念、組織和技術，以達到合適的終止標準，實現與合作伙伴和盟友的政治目標。

好消息是聯合部隊有時間把概念、工具和組織搞好。不幸的是，各軍種之間并沒有良好的合作歷史。今天的軍事規劃人員正在與隱藏和尋找對手的致命弱點這一古老的問題作斗爭。防御方的作用是掩蓋這一弱點，而進攻方則試圖利用它。然而，美國在冷戰后環境中的作用在范圍和規模上與歷史上的任何事情都不同。關于國家超越其手段來實施其目標的案例研究不勝枚舉。羅馬和大英帝國很容易讓人想起。他們的權力往往會隨著無法與未來的發展而被削弱。雖然美國不是一個帝國，但它有興趣保持其在全球的良性影響。然而，按照西方戰爭方式的傳統，它的軍隊仍然是一個具有進攻性思維的組織，擁有進攻性的理論。

鑒于新出現的地緣政治環境，JADO和AMD 2028是相互支持的概念，以實現政治目標。JADO和AMD 2028對盟友和合作伙伴的依賴是其最有用的杠桿點。雖然它的方法不是反脆弱的，但勝在穩健。然而，仍有幾個障礙。這些包括具有挑戰性的問題，如信息共享、管理目標、升級管理，特別是在涉及核大國的情況下，以及改變高清和區域導彈防御行動的規范，使其無縫整合。

想象力和對物理原理不斷發展的理解是未來技術能力的唯一界限，當美國陸軍將自己轉變為一支能夠在多域作戰（MDO）中占主導地位的部隊時，技術在建立和保持對敵手的優勢方面的作用就會增加。美國的政府機構包含了一些組織，負責資助、研究、開發并在新技術增長時將其納入部隊。本專著描述了目前正在開發的能力，這些能力將作為下一代概念的基礎，目前只存在于科幻小說中，但現實中卻有可能實現。它概述了這些進展中的技術所提供的潛在機會，以及它們如何能夠融入所有領域的未來作戰環境。

引言

隨著美國國防部（DoD）從大規模戰斗行動概念向多域作戰（MDO）和聯合全域作戰過渡，對跨領域技術整合的重視程度繼續提高。公共和私營部門的研究和開發組織已經從關注具體的能力轉向提供基本概念的創新，正如陸軍優先研究領域中所概述的那樣（見圖1）。雖然這些優先事項是陸軍特有的，但國防部的其他部門也在為技術創新投入大量資源。

圖 1. 美陸軍優先研究領域。美國陸軍，“2019 年陸軍現代化戰略：投資未來”。

2019年正式成立的美國太空部隊（USSF），在其預算撥款中包括89億美元用于發展天基系統技術。 作為領導將新技術納入空間領域當前和未來擬議戰爭概念的軍事機構，USSF占據了一個不斷發展以滿足作戰環境變化的角色。在短期內，其余領域的更多能力將依賴于空間領域的資產，并推動對技術能力和效率的要求呈指數級增長。美國防部或整個美國政府的任何作戰組織都沒有智力或財政能力來單獨管理這一巨大的任務。與私營企業的緊密合作提供了美國所需的優勢，以保持對其對手的相對優勢。

民用技術的軍事應用和軍用技術的民用應用通過連接兩個平行的研究軌道和匯集關鍵資源如突破、設施和資金來加速發展進程。美國的幾家私營公司已經有專門的部門與政府合作，使雙方受益。作為洛克希德-馬丁公司的一部分，臭鼬工廠負責開發標志性的軍用飛機，如F-117夜鷹和SR-71黑鳥，而雷神技術實驗室創造了愛國者導彈，至今仍是國家防空計劃的基石。私營企業和軍方官員之間的持續合作也改善了技術預測，使規劃者有能力建立起納入仍在開發管道中的概念的途徑，甚至在它們準備投入使用之前。

在本專著中，對未來軍事規劃者來說，最后也是最關鍵的難題是如何在中期和長期將預測能力整合到作戰方法中。等到概念經歷了研究、開發、測試、原型設計和規模生產的完整周期后再考慮其效果，會使美國部隊落后于曲線，并處于持續的反應狀態，特別是在與俄羅斯和中國這樣的全球技術大國競爭時。未來的鑄造過程必須是連續的和迭代的。適應性強的計劃，具有圍繞發展中的突然延遲或進展進行調整的靈活性，比依賴線性進展的概念保持優勢。將 "鞭打 "事件的可能性傳達給高級領導人和政治家，以緩和期望，并減少那些不熟悉技術的細微差別的人的摩擦。

研究問題

美國國防機構如何利用并迅速整合技術進步，以在多域作戰框架內獲得并保持競爭優勢？

論題

負責開發下一代全域聯合作戰概念的戰地級規劃人員需要采用一個反復的、持續的規劃過程，考慮到理論上可能的、但目前還沒有的、與所有領域相互依賴的技術，以集中資源分配和從目前到未來作戰環境的未來預測路徑。

方法論

本專著包括四個不同的研究和思考階段，大致遵循軍隊設計方法學的概念。因此，第一部分試圖了解創新技術的現狀，從而了解軌道和軌道外競爭的技術作戰環境。發展存在于整個美國戰爭機器從概念到原型生產的連續過程中，一些進步來自非軍事應用，如通信、金融和體育產業。第二，研究哪些非保密技術有待于相對迫切的實施。即使在起步階段，新概念的簡單應用也會在多領域的戰場上帶來作戰優勢，而來自真實世界的反饋和數據支持進一步的完善。

在已知的物理學和應用科學的限制下，對現在和可能的空間進行了略微緩和但雄心勃勃的介紹，為未來三十年設定了目標桿。計算能力、材料科學和效率的線性增長阻礙了這些崇高目標的實現。然而，如果能力的增長保持過去幾十年的指數增長（見圖2），本專著中所探討的所有概念都是可以掌握的。最后，本研究以一個簡短的未來戰爭的虛構場景作為結束，該場景展示了戰略和作戰能力在戰術領域的整合，加強了它們與未來戰士在MDO的五個現有領域以及未來可能存在的地外領域的相關性。該方案提出了一個可能的理論終結狀態，以在10到15年的規劃范圍內建立一個作戰方法。然而，這很可能只是物理學和想象力極限競賽中的一個快照。

圖2. 隨著時間的推移，技術能力呈指數增長。

本專著主要關注軌道和軌道外的競爭，包括對所探討的能力有重大影響的地面節點和系統。最終的勝利或失敗，即使是在未來的沖突中，也將極大地影響地面人口，即交戰國的公民。他們將掙扎著在戰爭的附帶影響下生存，同時也會受到氣候變化、人口過剩、食物和水匱乏的日益嚴重的影響。

由于沒有足夠快地開發和部署人工智能（AI），美國在常規戰斗中面臨被超越的風險。對手，特別是中國，正在擁抱人工智能，并試圖利用所認為的美國弱點。中國計劃到2030年成為人工智能的世界領導者，并繼續在其民用和軍用部門大量投資于人工智能能力。使用致命性自主武器（LAWS）是不可避免的，并正在所有領域發展這種能力。人工智能是一種力量倍增器，但美國對在戰斗中使用致命性自主武器感到不安。中國和美國對未來的人工智能應用有著截然不同的戰略。為了使美國軍隊既能最大限度地發揮人工智能的全部潛力，又能維護國際法治，在未來的大規模沖突中，人-智能體（H-A）編隊合作是必不可少的。

為什么需要人類-智能體編隊?

雖然人工智能是一種力量倍增器，但美國的政策制定者和軍事指揮官目前對在未來的戰斗中使用致命性自主武器系統感到憂慮。如果一個或多個對手對美國或其盟國部署致命性自主武器系統，這一政策可能會引起爭論。解決這個問題的一個潛在辦法是將人工智能與人類對應方組合起來。人-智能體（H-A）團隊是一個網絡，其中智能系統（智能體）和人在一個小組內有效合作，通過加強彼此的強項和預測彼此的弱點來創造協同效應。團隊合作的特點和屬性因模型而異，但貫穿始終的一個概念是相互依賴的重要性。H-A團隊合作取決于人與人工智能系統之間的這種相互依存關系，才能取得成功。

DeepMind之前提到的AlphaGo是一個完美的例子，說明如何有效地將人工智能與人類同行配對。2017年，也就是AlphaGo第二次擊敗圍棋世界冠軍的那一年，兩名人類專業人士與人工智能系統結成了伙伴。在 "配對圍棋 "中，人類和AlphaGo交替下棋，每個人都必須學習和適應他們的隊友正在下的棋。這種耦合使人類能夠從他們的人工智能對手那里學習，成為更好的棋手。與AlphaGo配對的中國圍棋大師連笑解釋說："AlphaGo非常自信，他也給了我信心。他幫助我相信我應該掌好舵"。雖然人類在AlphaGo手中的失敗讓一些人感到失望，但這實際上是一種變相的祝福。H-A組隊有可能增強，甚至可能改善人類目前的能力。

本文將試圖回答美軍將如何利用人工智能和H-A團隊合作，為未來10到20年的大規模戰斗做準備。為了使美國軍隊既能最大限度地發揮人工智能的潛力，又能維護國際法治，H-A團隊合作在未來的沖突中是必不可少的。通過理論、歷史、條令、已完成的研究項目和潛在的未來情景，這項研究將有助于回答人工智能在美國軍事行動中的未來是什么樣子。證據將集中在利用自主武器系統（AWS）和人工智能的積極和消極方面。

本文還將探討H-A組隊的能力，以及當兩者結合在一起時，性能是否會提高。研究結果將解決 "終結者難題 "的可能性，特別是在自主機器提供明顯優勢的情況下是否使用它們。雖然這個話題相對較新，但有許多關于人工智能研究和在美國軍隊中使用的書籍、期刊文章和新聞報道。研究將擴展這一主題，并提出在未來戰場上人工智能和人類合作的方式。人工智能有可能引領下一次軍事事務的革命（RMA）；然而，除非人工智能成為人類有效團隊的一部分，否則美國無法在大規模戰斗中充分發揮其潛力。

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。

引言

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。

問題陳述

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。

研究目的

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。

研究意義

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。

美國陸軍最近制定了一項關于未來陸軍如何作戰的戰略以及實現這些軍事能力的相關現代化和研究重點。以高超音速飛行為基礎的遠程精確射擊對于確保美國能夠對任何競爭對手實施其意志至關重要。要實現一個有效的未來美國軍隊，必須克服許多障礙。其中一些差距是對高超音速飛行器空氣熱力學的理解，從而促使對基礎研究的需求。本報告的目標是定義一個經典的、與陸軍相關的配置，適合于基礎研究，以允許與適當的主題專家的關鍵數量的集中合作。從這種開放的幾何構型研究中獲得的數據和知識可能會受到更多的限制性分配。

美國陸軍最近制定了一項關于未來陸軍如何作戰的戰略以及實現這些軍事能力的相關現代化和研究重點。以高超音速飛行為基礎的遠程精確射擊對于確保美國能夠對任何競爭對手實施其意志至關重要。

要實現一個有效的未來美國軍隊，必須克服許多障礙。其中一些差距是對高超音速飛行器空氣熱力學的理解，從而促使對基礎性研究的需求。缺乏對高超音速飛行器周圍發生的復雜物理和化學的預測性知識，抑制了及時的、優化的多部件設計。對邊界層過渡和沖擊-邊界層相互作用等具體現象了解不多。不能正確地對現象進行建模，會產生一些不確定的特征，如表面壓力分布和熱通量，這對飛行器技術，包括穩定性、控制和熱負荷管理，都有負面影響。

幸運的是，有一個先例，即通過定義政府基準飛行器來促進全社會的科學討論，這些飛行器包含功能相關的工件，但對具體的發展計劃不敏感（見陸軍-海軍基本芬納導彈、空軍改良基本芬納導彈、陸軍-海軍旋轉火箭、國家航空航天飛機和NASA研究）。本報告的目標是定義一個典型的、與軍隊相關的配置，適合于基礎研究，以便與足夠數量的適當的主題專家進行重點合作。從這個開放的幾何構型的研究中獲得的數據和知識可能會受到更多的限制性分配。

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？