針對現階段無人機智能化程度相對有限的問題,分析有人/無人機協同作戰。梳理有人/無人機協同作戰 的概念、特點需求及歷史概況;描述美國、俄羅斯、英國等國有人/無人機協同作戰的研究現狀;結合科技進步與戰 爭形態發展,重點梳理有人/無人機協同作戰的關鍵技術,對有人/無人機協同作戰的發展前景進行展望。結果表明, 該分析可為我軍發展有人/無人機混合編隊提供參考。
有人/無人機協同作戰是指空戰戰場中由有人 機與具備一定自主能力的無人機構成的混合編隊協 同遂行上級下達的一系列戰役戰術作戰任務。其中 有人機主要發揮“大腦”作用,具體表現為:與后 方地面站指揮控制中心溝通聯系,傳達/下達任務分 配指令,前方戰場突發情況應急處置等。無人機主 要發揮“肢體軀干”作用,具體表現為:接收并執 行上級下達的任務指令(攻擊、監視、偵察、毀傷評 估、掩護誘導救援),提供局部戰場態勢感知、敵方 防區內火力部署情況、重要重點目標分布情況等高 價值情報信息等[1-4]。無人機投入戰爭使用至今已有數十年,然而其 智能化水平、自主能力以及可靠性等綜合性能仍然 無法達到正常行為人的水平,這就決定了無人機在 戰場上無法像人一樣觀察、思考、判斷、決策、行 為,并且可以預見在未來相當長的一段時間內無人 機仍然無法企及這種水平。而戰場上有人機中的戰 機只是載體,“人類的好幫手”,真正的“掌舵者” 是人,何時攻擊?如何攻擊?攻擊之后怎么辦?這 一系列的思考、分析、動作、評估都需要以人為主(戰 機為輔)來完成,以上事實毫無疑問都佐證了人類在 空戰戰場上無可替代的作用[5-8]。然而,有人機中的 人需要休息,無法全天候連續執行高強度工作,也 無法在不適宜人類生存的環境(火山、高輻射區域等)中工作,而且培養一名優秀戰機飛行員也需要相 當長的時間與成本;因此,有人/無人機協同作戰模 式應運而生。成本代價低的無人機能夠全天候待命, 執行高強度高危以及某些特種工作,昂貴高度智能 的有人機能夠在復雜多變的戰場上臨陣指揮,隨機 應變,兩者相輔相成,相得益彰,進而大力提升有 人機與無人機編隊的整體作戰效能[9-10]。有人/無人機協同作戰在 20 世紀 90 年代由美軍 率先提出,并且美國陸軍、海軍、空軍也相繼進行 了一系列理論與工程試驗研究[11-12]。美國陸軍于 20 世紀 90 年代初首次提出了以有人/無人直升機為研 究對象的“Bird Dog”項目,并于 20 世紀 90 年代 中期啟動了機載有人/無人系統技術(airborne manned unmanned system technology,AMUST)項 目,在一系列相關概念與技術的提出與驗證后,美 國陸軍在 1999、2006、2011、2014、2016 年先后進 行了有人直升機(主要包括阿帕奇、基奧瓦等)與無 人機(主要包括獵人、影子、灰鷹等)協同作戰的試 驗驗證。繼美國陸軍 1996 年啟動 AMUST 項目后, 美國海軍也于 1997 年啟動了“海軍版的有人/無人 機協同作戰”項目—戰術控制系統(tactical control system,TCS)項目,并于 2003、2014、2015 年相 繼開展了一系列有人機(主要包括 P-3C、F/A-18、 AV-8B)與無人機(主要包括 RQ-8A、MQ-4C、 X-47B、UTAP-22)協同作戰項目的試驗驗證。美國 空軍緊隨美國陸軍、海軍,于 2003 年啟動了軟件使 能控制(SEC)項目,2015 年,美國空軍更是正式推 出了當下最著名的有人/無人機協同作戰項目 ——“忠誠僚機”項目,直至今日,美國空軍的“忠 誠僚機”有人機(主要包括 F-16 等)與無人機(主要 包括海弗-空襲者等)協同作戰項目已經進行了多次 試驗驗證。此外,俄羅斯、英國、法國、澳大利亞、 日本等國也先后開展了有人/無人機協同作戰項目 的研究[13-17]。
無人機作戰樣式因其特有的“快、精、廉”等特點被廣泛用于現代戰場,并取得了非凡的實戰效果。總結現代戰場無人機作戰特點,結合世界先進的反無人機技術,分析目前無人機作戰樣式存在的不足,并以此為出發點,以滿足未來戰爭需求,應對防空反無人機技術體制為目的,探索軍用作戰無人機未來發展方向,以期為軍用無人機及其作戰樣式的研究提供參考。無人機自 20 世紀 60 年代越南戰爭時期,首次被 派到戰場執行偵察任務,正式進入軍事作戰領域,其作 為一種新型作戰樣式,開啟了無人化作戰先河[1] ,幾十 年來,無人機以偵察、預警、電子干擾、空地打擊等“多 面手”的角色出現在海灣、科索沃、阿富汗、伊拉克、土 敘、納卡等局部戰爭或沖突中,并取得驚人效果[2] ,尤 其在納卡沖突中,無人機首次作為主戰裝備參與作戰, 更是第一次將無人機協同作戰從概念轉化為實戰,并 取得卓越的戰績,充分證明了無人機作戰的軍事價值。可以預見,隨著世界新軍事革命的不斷推進,無人機作 戰必將成為無人化作戰的重要組成部分。無人機作戰能力雖已多次經過現代戰爭檢驗,但 縱觀現代戰爭中的無人機實戰案例,可以發現其存在 一些共性缺陷,如弱/ 無自主,不注重隱身,嚴重依賴無 線電通信技術及衛星導航技術,而現代反無人機技術 正是利用這些缺陷作為切入點,成為無人機在戰場上 的克星。隨著戰場環境的日益復雜化,防空反無人機 技術高速深入發展以及戰爭由信息化向智能化的轉 變[3] ,軍用作戰無人機必須針對性地做出改進,才能適 應未來高烈度、高技術、高電磁復雜度、威脅目標多樣 的戰場環境。本文以彌補無人機作戰樣式不足為出發點,以適 應復雜的未來戰場環境,應對防空反無人機技術體制 為目的,結合現代及未來可預見的技術,對軍用作戰無 人機未來發展方向與特征進行探索與思考。
與"半人馬作戰(centaur warfighting)"概念以及自主武器系統將取代人類作戰人員的想法不同,本文提出,未來的有人-無人協同作戰更可能是“牛頭人”,即在人工智能控制、監督或指揮下的人類團隊。它研究了未來部隊的可能組成,并促使人們對牛頭人作戰引起的倫理問題進行必要的對話。
人類將在未來的戰爭中扮演什么角色?對這個問題的一個有影響力的答案是,他們將與先進的機器合作,利用雙方的獨特能力。保羅-沙爾創造了 "半人馬作戰 "一詞來描述有人-無人組隊的使用,他認為相對于使用自主武器系統(AWS),它們擁有一些關鍵的優勢。通過讓人類控制、監督或指揮多個無人系統,人類的判斷力和認知的靈活性可以與機器的反應速度、傳感器、力量和功率相結合,從而勝過人類和機器單獨作戰。
半人馬是一種神話中的生物,其頭部和上身是人,下身是馬。當被用來描述有人-無人團隊時,半人馬的形象促進了人類將領導團隊的想法。我們概述了對有人-無人團隊性質的另一種看法,這種看法更有可能在未來戰爭的關鍵作戰領域實現。我們懷疑人工智能(AI)將指導多個人類的活動,而不是人類指揮多個機器人。未來的機器人士兵更有可能是牛頭人--一種具有人的身體和牛的頭的神話生物,而不是半人馬:他們將有一個可怕的頭而不是一個可怕的身體。
牛頭人是思考人類參與戰爭未來的一個更好的形象,其原因與技術動態和道德要求有關。可以說,人工智能在執行與戰爭最相關的認知任務方面的能力已經超過了機器人在執行與戰爭最相關的人體功能方面的能力。此外,人工智能應用方面的進展比機器人應用方面的進展出現得更快。因此,在可預見的未來,在許多領域,當人類扮演執行角色時,用機器代替人類將比人類扮演涉及操縱物體或在雜亂環境中移動的角色更有說服力。事實上,將人類置于機器的控制、監督或指揮之下往往是一種道德上的需要。隨著新技術的引入,軍事行動的節奏加快,將戰場指揮的一些功能轉移給人工智能,將有助于防止友軍交火事件,并提高人類作戰人員的生存能力。
鑒于人工智能的發展速度,迫切需要考慮牛頭人作戰的影響,這既是為了未來作戰部隊的有效性,也是為了將越來越多地在機器的指導下進行戰爭的人類。本文討論了推動我們走向由牛頭人作戰的未來因素,并開始了關于牛頭人作戰的倫理影響的對話。
沙爾在關于使用自主武器的影響和倫理的辯論中提出了半人馬作戰的想法。沙爾承認,完全自主的武器系統可能在未來的戰爭中發揮作用,但他認為,在大多數情況下,人類和機器的團隊在單獨運作時將勝過兩者。機器人和人工智能程序在整合大量數據、快速反應和實施精確打擊方面表現出色。但目前,在涉及到對作戰至關重要的其他角色時,它們的能力不如人類。特別是,他認為,人工智能仍然難以在復雜和意外的情況下做出正確的決定,特別是在解決戰爭中經常出現的道德困境方面,行使必要的道德判斷。由于這個原因,據沙爾說,在許多應用中,人類和機器人(或人工智能)組成的團隊一起工作,在戰斗和其他軍事行動中,將勝過自主系統和人類的單獨戰斗。
半人馬作戰的想法具有很大的影響力,這體現在人們對現有武器系統運作的理解上,也體現在如何設計和使用機器人和人工智能來進行未來的戰爭的模式上。
沙爾本人用半人馬的形象來分析美國反火箭、火炮和迫擊炮系統(C-RAM)的運作,該系統自2010年以來一直在運行。該系統由一門雷達和計算機控制的高速加特林炮組成。它是高度自動化的,能夠在沒有人類監督的情況下攻擊和摧毀目標。然而,目前的理論要求有一個人在回路中(意味著系統不能在沒有人類操作員輸入的情況下運行),以授權參與特定目標,以減少自相殘殺的風險。Scharre將這種安排作為半人馬作戰的典范,應盡可能地加以模仿。他還指出,類似的系統只包括人類的 "循環"(意味著人類主管可以選擇干預以改變系統的運作),并建議這種安排可能會變得越來越普遍,甚至是必要的,因為在更多的角色中使用自主系統而導致行動節奏加快。
重要的是,半人馬座作戰可以作為目前正在開發的使用機器人和自主系統的未來行動模式。美國國防部無人系統綜合路線圖2017-2042聲稱,"未來的軍事行動將需要無人系統和人類之間的協作",并強調了 "人機合作 "的重要性。人機協作(MUM-T)是美國陸軍無人機系統2010-2035年路線圖的一個關鍵目標,在美國海軍的無人機運動框架中也占有重要地位。雖然有人-無人團隊合作與團隊中的機器和人類之間的一系列關系兼容,但文件中提供的背景和例子清楚地表明,這些有人-無人團隊被想象成半人馬。此外,無人系統的旗艦例子包括美國陸軍的機器人戰車-輕型,美國海軍陸戰隊的遠程操作地面部隊的遠征(ROGUE)-消防平臺,美國空軍的SkyBorg項目,以及澳大利亞皇家空軍的Loyal Wingman項目(最近更名為MQ-28A Ghost Bat)。這些例子幾乎都被宣傳為提高人類作戰人員的效率--也就是說,促進半人馬作戰。
半人馬的形象意味著,當人類與機器人或人工智能合作時,人類將負責團隊的工作。準確地說,他們將如何負責仍然是開放的。Scharre通過使用人類在循環中和在循環中的例子來介紹半人馬作戰的想法。Scharre似乎允許半人馬作戰與人類只發揮較遠的監督作用的情況兼容,盡管據推測,機器將需要保持在 "有意義的人類控制 "之下,以便在這種情況下談論人類監督。Scharre對 "有人-無人小組 "中人類負責的含義做了慷慨的解釋。即使在這種情況下,我們相信,與Scharre相反,許多人類和機器的合作將被更準確地描述為牛頭人(無人駕駛的團隊)而不是半人馬(有人駕駛的-無人駕駛的團隊),因為團隊中的機器將有效地負責。
人工智能發展的最初時期的特點是認為關鍵的挑戰是創造出能夠完成認知任務的機器--例如下棋、完成數學運算和處理大型數據集--我們覺得很難,并認為是智力成就的巔峰。例如,臭名昭著的是,被廣泛認為是現代人工智能研究起點的達特茅斯夏季研討會的原始撥款申請提出:將嘗試尋找如何使機器使用語言,形成抽象和概念,解決現在留給人類的各種問題,并改進自己。我們認為,如果一個精心挑選的科學家小組在一個夏天共同研究這些問題,就可以在其中一個或多個問題上取得重大進展。
然而,很快就可以看出,真正的挑戰在于其他方面。我們認為很容易的任務(而且我們認為這些任務不需要智力,因為兒童和動物與成人一樣能很好地完成)對機器來說證明是困難的。現在,感知、運動和操縱被認為是人工智能和機器人學的難點。盡管過去十年來機器視覺取得了重大進展,但機器在非結構化環境中定位和識別物體的能力仍然有限,而靈巧的操縱仍然是一個關鍵的挑戰。現實世界操作條件下的魯棒性對機器人系統來說也是一個挑戰,能源要求也是如此。在當前,令人震驚的是,人工智能研究的進展比機器人研究快得多。一般來說,人工智能的腦袋仍然比機器人的身體好。正如計算機科學家唐納德-克努斯(Donald Knuth)所觀察到的,"到目前為止,人工智能基本上已經成功地完成了所有需要'思考'的事情,但卻未能完成人和動物'不需要思考'的大部分事情--這一點,不知為何,要難得多。" 鑒于體現在與物理世界的接觸中所涉及的挑戰程度,在可預見的未來,這種情況可能仍然存在。
人工智能和機器人技術的相對優勢在許多民事應用中是顯而易見的。今天,當人類和智能機器在工業領域的團隊中一起工作時,機器往往執行腦力勞動,而人類則從事體力勞動。
也許牛頭人最突出的民用例子是亞馬遜的履行中心。這些中心的工人是由機器指揮和監督的。復雜的算法決定了哪些貨物必須被運送,在哪里,以及如何運送,但人類必須收集和(有時)包裝它們。機器通過手持設備告訴工人要收集什么,從哪里收集。因為倉庫使用算法包裝系統,它存儲貨物以盡量減少收集貨物所需的時間,而不是在一個固定的位置,如果沒有機器,人類就無法找到他們被要求收集的產品。越來越多的機器人化的叉車、托盤或存儲單元將產品箱帶到桌子上,人類在那里提升和包裝貨物或將它們放入另一臺機器:人類因此淪為了機器的手。正如諾姆-謝伯在《紐約時報》上指出的,"[從工作中]不斷剝離人類的判斷力是自動化最普遍的后果之一--與其說是用機器人取代人,不如說是讓人變得像機器人"。
另一個平民牛頭人的例子是由長途卡車運輸的演變提供的。卡車司機越來越多地收集和運送物品,并遵循算法物流系統分配給他們的路線。將數據傳回給這些算法的傳感器監測司機的速度、路線和駕駛表現。司機甚至可能因為各種違規行為而被自動處罰。自主系統不是由人類選擇自主車輛行駛的目的地,而是指示人類何時、何地、如何行駛。這些人機團隊的發展和繁榮,主要是因為它們在技術上比其他選擇(如人類選擇路線或機器駕駛)更可行,但也因為它們減少了道路死亡。
在討論未來戰爭中的有人和無人合作時,人工智能和機器人的性能差異一直沒有被充分認識到,因為無人系統在軍事應用中的成功案例都是在空中領域操作(或攻擊目標)的機器。與感知、導航和運動有關的問題對無人駕駛航空器來說是相對容易解決的,而與操縱和靈巧操作有關的問題則不會出現。如果考慮到無人系統在陸地戰爭中的核心任務的表現,情況就會非常不同。
城市環境、森林、泥地、雪地、冰地和沙地對機器人來說都極具挑戰性。在戰時安全地通過這些地形需要不斷地判斷物體和表面如何相互作用,選擇最佳路線,其他友方和敵方單位的目標,以及其他代理的可用信息。雖然人類是憑直覺做出這些判斷,而且往往是無意識的,但這種身體和感知的知識很難在算法中呈現。物理環境的非結構化和難處理的性質給機器人帶來了深刻的挑戰,這一點在涉及到在陸戰中發揮關鍵作用的其他活動時更加明顯。例如,運輸和安放軍械、設置防御工事或清理建筑物都需要人類。不過,機器可以通過整合多種來源的信息(如無人機、衛星、安裝在武器或頭盔上的攝像機的視頻資料以及信號情報),越來越多地(近乎)實時識別敵方軍事目標和人員,這項任務可能超過人類的能力,但現在已經在機器的能力范圍之內。Scharre和其他人認為,機器可能很難考慮到對適用戰爭法很重要的背景線索,或作出確定適當目標所需的道德或戰略判斷。然而,在許多情況下,環境實際上會使機器作出這樣的決定是可行的。例如,在一個特定的地區或交戰中,所有的敵方潛艇、坦克或戰斗機都可能是合法的目標,而現有的人工智能有能力將這些系統與民用物體區分開來,這是可信的。
對于人工智能和機器人技術在海戰中的應用,也可以進行類似的觀察。許多對艦艇操作至關重要的任務將很難實現自動化或分配給機器人,因為它們依賴于人類在復雜環境中識別、移動和操縱一系列不同物體的能力。特別是,在可預見的未來,人類將需要裝載和維護武器以及維修發動機。然而,對海戰至關重要的認知任務(如確定船只的最佳路線、控制防空系統、識別目標并確定其優先次序)似乎完全在現有或未來的人工智能能力范圍之內。
將我們的注意力從天空轉移到陸戰和海戰,突出了物理環境對機器操作構成的挑戰,而我們離解決這些問題還很遠,而我們離創造能夠識別目標和為作戰人員確定優先次序的人工智能還很遠。
牛頭人團隊在平民生活中的出現表明,牛頭人在未來的軍事行動中也將發揮一定的作用。至少,軍事倉庫和后勤可能會效仿民用模式,創建牛頭人團隊來執行關鍵職能。
談到作戰行動,牛頭人的合理用例比比皆是。
盡管最近在一些功能的自動化方面取得了進展,但拖曳或駕駛、放置和裝載軍械需要多個人類。不過,識別、跟蹤和確定目標的優先次序可以由機器完成。在所謂的以網絡為中心的戰爭時代,進入敵人的 "觀察-東方-決定-行動 "循環的最佳方式是讓計算機分配目標,甚至是瞄準和發射武器。事實上,據報道,在目前與俄羅斯的戰爭中,烏克蘭軍方已經朝著這個方向采取了重大步驟。當人類拖拽和裝載的武器被瞄準和發射到機器選擇的目標時,我們就有了牛頭人作戰。
新興技術也有可能將步兵小隊變成牛頭人。美國陸軍的綜合視覺增強系統將利用基于微軟HoloLens的混合現實頭盔為作戰人員提供戰術數據。美國陸軍最近的一份 "信息請求 "提供了線索,說明其開發者預計人工智能將如何被用來擴展該系統的能力。這份文件將 "人工智能目標檢測算法"、"機器輔助任務規劃"、"人工智能戰術預測 "和 "人工智能數字戰場助理 "列為感興趣的領域。雖然要求的措辭暗示人工智能將作為助理或顧問,但有充分的理由相信,人工智能不會長期局限于這些角色。
對人機交互(HCI)的研究表明,人們傾向于過度信任人工智能,尤其是當人工智能已經證明自己普遍可靠時--這種現象被稱為自動化偏見。如果目標檢測算法或戰場助手表明某個特定的物體或人是一種威脅,那么作戰人員不太可能否定人工智能,特別是考慮到綜合視覺增強系統的前提是它有助于減少戰爭的迷霧。此外,如果人工智能可以利用來自多個平臺和傳感器的信息來制定威脅評估或任務目標,考慮到機器更好的有利條件,違背其建議行事可能是錯誤的。一旦人工智能的性能達到一定水平,主張自己的判斷高于人工智能的判斷的作戰人員將把自己和周圍人的生命置于危險之中;他們還將減損團隊的作戰效率。最終,人工智能的建議將在心理上,甚至在規范和制度上具有命令的力量,參與小單位戰斗的作戰人員將把大部分時間用于實現人工智能為他們設定的目標。
正如托馬斯-亞當斯在20多年前所認為的那樣,隨著人工智能的影響加速了戰斗的節奏,減少了人類的有效決策時間,軍隊除了將許多決策外包給人工智能之外,可能沒有其他選擇。不過,在可預見的未來,戰爭的成功起訴將涉及人類處理目前機器處理不好的平凡的物理和物質挑戰。如果在未來,人工智能在一個有人-無人(或者更準確地說,無人-有人)的團隊中通過選擇目標和設定目標來完成認知工作,而人類在人工智能的指導下辛勤工作,我們將有一個牛頭人而不是半人馬。亞當斯確定的同樣的動態表明,牛頭人將在未來的戰斗中戰勝半人馬,為軍隊采用牛頭人作戰創造了強大的動力。
最終的牛頭人作戰部隊將由一隊人類和機器人組成,由相當于將軍的AI指揮。雖然還不可行,但從長遠來看,這個想法沒有表面上那么牽強。人工智能往往擅長游戲,包括戰爭游戲,因為人工智能可以從一個游戲的多次迭代的經驗中學習。如果戰爭只是在屏幕上移動單位或根據一套復雜的規則使分數最大化,機器在指揮軍事行動方面已經超過了人類。他們還沒有做到這一點的原因是,在軍事模擬中準確表現不同武器系統和軍事單位的能力,以及行動所處的地形(包括人類地形)的承受力方面存在著困難。如果軍事模擬的技術得到改進,使真實世界的行動能夠在戰爭游戲中得到準確體現,那么就會為開發復雜的戰爭算法打開大門。最終,對勝利的追求可能需要將指揮權交給機器,而勝利可能由哪支部隊擁有更好的人工智能決定。
同樣值得注意的是,自動化偏見表明,目前人們認為的一些高度自動化系統是半人馬,實際上是牛頭人。如果 "在圈內 "的人不太可能反駁機器,那么有人-無人團隊就是一個牛頭人,而不是半人馬。我們懷疑Phalanx近程武器系統和反火箭、火炮和迫擊炮系統可能就是這種情況。
最后,認識到即使是所謂的 "自主 "系統也要依靠人類來裝載、修理和維護它們,這表明許多自主武器系統應該被理解為牛頭人的頭,其人類支持團隊是身體。
至關重要的是,軍事政策制定者和更廣泛的社會現在開始就牛頭人作戰的倫理問題進行對話,以準備或塑造未來。
牛頭人作戰有強大的倫理論據。牛頭人作戰很可能是為了響應避免自相殘殺的道德要求而出現的。更具爭議性的是,民間社會對作戰人員的義務,以及指揮官對其部隊的義務,即避免將友軍暴露在不必要的風險中,也往往會成為支持牛頭人作戰的理由。通過迅速識別和確定目標的優先次序,牛頭人將減少敵人使用武器的機會。最后,牛頭人有可能在不遠的將來擊敗半人馬,這在倫理上是很突出的;如果我們為正義事業而戰,就有強烈的倫理理由讓我們派出盡可能強大的軍事力量。
然而,牛頭人作戰也有一些令人深為不安的方面。事實上,在賦予機器超越人類的力量,以至于將它們送上戰場被殺死的時候,牛頭人作戰預示著當代關于機器和人類之間關系的辯論中正在討論的倫理問題,更普遍。
一個擔心是,機器將不會充分關心,或以正確的方式關心,或者,也許根本不關心他們所指揮的人的生命。例如,人工智能將軍可能會把人類當作炮灰,為更強大的無人駕駛系統掃清道路。在這里,重要的是要區分對機器會不必要地拿人的生命冒險的擔憂和對它們拿人的生命冒險的擔憂。前者實際上是對軍事人工智能有效性的懷疑,最終應該由牛頭人贏得戰斗和減少(人類)作戰人員的風險的證據來緩解。
人的生命不應該在機器的決定中受到威脅,這種擔憂也出現在關于使用AWS的倫理的辯論中,可以用伊曼紐爾-康德的哲學來表達。康德堅持認為,人類應該始終被視為 "目的",而不是僅僅作為手段。與機器不同,人類有自由意志。康德認為,我們必須尊重對方的這種能力,避免將他人僅僅作為工具來推進我們的目的。我們很難看到機器如何表現出這樣的尊重,也很容易擔心牛頭人作戰會將人類淪為單純的手段。
這種反對意見還有一個共和派的版本。根據這一傳統,自由與法律是兼容的,而法律是追蹤公民利益的審議過程的結果。不過,如果個人只能在強權的支配下按自己的意愿行事,那么他們就會被支配,在這個程度上,就不是自由。公民的平等自由要求他們不受制于主權者或其他公民的任意權力。人們很容易認為,機器行使權力總是任意的,因為機器不能參與構成商議的推理實踐。
這兩種反對意見都是有道理的。然而,要以一種不會招致回答的方式來表述這些反對意見是很困難的,因為當人類命令其他人類上戰場時也存在類似的情況。當士兵入伍時,他們同意被用來為更大的目的服務,而且可以說,他們受制于上級的任意權力。雖然人們希望指揮官只以他們可以向下屬證明其利益的方式來對待他們手下的人,但軍事上的需要有時可能會有不同的要求。因此,機器指揮的倫理看起來與更普遍的指揮倫理沒有什么區別。
然而,很難避免一種感覺,即授予機器權力讓人類去送死是有問題的。人類的價值是機器無法比擬的。將人類置于機器的指揮之下,似乎表達了這樣一種想法:機器比人類更重要,或者至少比人類更好。不出所料,這種直覺也出現在關于使用自主武器系統的倫理的辯論中,它在其中發揮了重要作用。
另一個問題是自主武器系統和牛頭人都會出現的,它涉及到機器所做決定的責任歸屬問題。當父母得知他們的孩子在被機器送上戰場后被殺時,他們可能想知道應該責備誰。如果有一天,讓機器對 "它 "的行為承擔道德責任是合適的,這仍然是一個激烈的哲學辯論的話題。我們猜測,對于悲傷的父母的問題,如果不是道德問題,也將最終作為一個法律問題來解決,即把對人工智能的決定和牛頭人的行動的后果的責任分配給更高層次的人類。
這里指出的牛頭人作戰引起的倫理問題足以令人不安,而且隨著牛頭人隊伍的使用推廣,無疑會出現更多問題。然而,在軍事背景下,牛頭人的理由--他們將贏得戰斗并拯救友軍的生命--是非常強大的。出于這個原因,我們的分析表明,正如新技術通常的情況一樣,對牛頭人作戰進行全面考慮的倫理評估需要解決康德和后果主義直覺之間的沖突。
像我們用來理解世界的許多區別一樣,半人馬和牛頭人之間的對比無疑是過度的。在現實中,當人類和機器一起工作時,他們之間會有一系列的關系。即使在特定的團隊中,一些任務將更多地委托給人類,而另一些則委托給機器人或AI。然而,牛頭人的形象提醒我們,這種談判不會總是有利于人類。
同樣,就軍事是一個系統的系統而言,人類和機器之間的特定合作是半人馬還是牛頭人,將是分析水平的一個函數。如果我們以一種方式畫出團隊周圍的邊界,那么這個系統看起來就像一個牛頭人,如果我們以另一種方式畫出它,它就可能是一個半人馬。因此,如果人工智能戰場助手發展成為人工智能班長,人們希望人類官員能指揮他們。如果指揮國家軍隊的將軍是一個人工智能,人們就會認為國家的文職領導層會制定人工智能的戰爭目標。然而,認識到在某些分析層面上,機器將負責,有助于我們理解不同形式的有人-無人團隊合作的優勢和局限。正如我們所論證的,當人們承認一些人類實際上是在機器的指揮下,即使這些機器反過來是在人類的指揮下,倫理問題也會顯得非常不同。
牛頭人作戰將在關鍵的作戰領域得到發展,因為無人駕駛團隊的表現將超過有人-無人駕駛團隊或單獨操作的人類或自主武器系統。在這種新興的有人-無人團隊作戰模式中,人類和機器之間的關系的性質提出了深刻的倫理問題。我們還預計,牛頭人作戰的發展對那些畢生都在磨練人類判斷能力的人來說,在個人和體制上都是一種挑戰,而這種能力目前在作戰中發揮著核心作用。盡管牛頭人帶來了倫理和制度上的挑戰,但那些負責贏得戰爭的人應該抵制牛頭人作戰的發展,這一點還不明確。
如果軍隊或社會確實決定將作戰人員置于機器的控制、監督或指揮之下是一個太遠的步驟,我們認為有三項任務--一項是技術,一項是倫理,一項是政治--需要作為緊急事項加以面對。
首先,必須投入大量的財政和智力資源來開發能夠在非結構化環境中長期有效運行的機器人。這項任務的一個挑戰是,在成功的同時,也要讓把戰爭中涉及的關鍵認知任務交給人工智能更有說服力。一個真正的危險是,機器人應對物理環境的不確定性和復雜性所需的軟件進步,只會進一步賦予人工智能戰略和對軍事力量行使作戰控制權。
其次,必須澄清和加強作為不將人類置于機器指揮之下的道德和政治承諾的基礎的直覺。這樣做也有可能意味著自主武器系統的開發和應用比許多軍事倫理學家和政策制定者所承認的問題更多。如果允許機器告訴人類該做什么在道德上是錯誤的,那么很難看到允許機器殺人在道德上是被允許的。
第三,國際社會必須考慮在國際法律上禁止在戰爭中或在戰爭的某些角色中使用牛頭人團隊是否可取,或者甚至是可行的。每個國家也需要考慮如果其他國家開始在戰爭中使用牛頭人團隊,它將如何應對。
這些挑戰是否能夠成功應對,或者是否應該嘗試,目前還不清楚。我們希望這次討論已經證明了直面這些問題的重要性。在人類戰士將戰場讓給牛頭人之前,我們需要知道,他們勝利的代價不會是我們的人性。
無人駕駛航空系統和其他相關技術的發展,包括人工智能、數據和云網絡、自主控制系統和系統/武器/傳感器的小型化和網絡化,以及增加昂貴的載人平臺艦隊數量的需要,推動了許多武裝部隊和工業界積極嘗試有人無人機編隊(MUM-T)。除非任務目標或載人平臺的生存需要,否則在有人平臺之外部署無人駕駛、"低成本 "和 "可損耗 "但不 "可拋棄 "的戰斗飛行器,可以最大限度地發揮其作為力量倍增器的價值,在高度競爭的空域提高殺傷力和生存能力。盡管自主技術和人工智能的引入正在徹底改變全域作戰,但新的自主平臺和武器系統的交戰規則正在通過嚴格的倫理考慮和評估來發展,其中人在環路上繼續發揮重要作用。本文希望對MUM-T方案和活動做一個整體的、非詳盡的分析。
天堡(Skyborg)是美國空軍 "先鋒 "計劃中迅速投入使用的三個技術項目之一,它是一個架構套件,旨在為自主可損耗的機身設計,根據該服務,它將能夠以足夠的節奏進行姿態、生產和維持多任務飛行,以挫敗對手在有爭議和高度爭議的環境中采取快速、決定性行動的企圖。天堡自主核心系統或ACS于2019年首次曝光,由Leidos公司開發,已在2021年的多月測試活動中得到驗證,在此期間,它被成功整合到兩個不同的無人平臺上,即Kratos UTAP-22 Mako和通用原子-航空航天系統公司的MQ-20,證明了政府擁有的自主核心的可移植性,使其在未來整合到不同平臺上。一個關鍵的活動里程碑是參加了 "橙旗21-2 "演習,這是美國在2021年6月進行的首要的大型部隊多領域測試活動,其中Skyborg ACS被集成到一個MQ-20中,成為在這種復雜活動中自主操作的無人車的首次飛行測試。由空軍研究實驗室(AFRL)進行,根據服務文件,Skyborg被組織成三個主要的努力方向(LOE)。LOE 1開發、演示和原型化由天堡自主架構和軟件組成的ACS,實現機器-機器和有人-無人的合作,同時也確保天堡自主任務系統套件的開放性、模塊化和可擴展性。ACS LOE還開發、演示和試制所需的硬件組件和開放架構標準,以便在系統集成實驗室和平臺上將模塊化傳感器、通信和其他有效載荷集成到Skyborg自主性和車輛架構中。LOE 2開發、演示和原型化新的低成本可移動飛行器的概念和技術,用于遠征的大規模生成,包括架次生成就業概念。LOE 3對可追蹤的、自主的、無人駕駛系統的操作概念和就業概念進行分析和實驗,并評估傳感器和任務系統的開放性、模塊化能力和整合。2021年8月,克拉托斯公司和通用原子公司都獲得了一份合同,以進一步支持將Skyborg分別集成到XQ-58A "女武神 "和MQ-20 "復仇者 "無人平臺,同時在大部隊演習中進行系統實驗。這些額外合同的目的是在資金允許的情況下,在2023年將Skyborg過渡到一個記錄方案。根據USAFRL的計劃,ACS還將從2022年開始在波音公司的隱形空中力量合作系統UCAV(無人駕駛戰斗飛行器)上進行實驗,該系統正在為澳大利亞國防部開發,如后所述。有趣的是,今年3月,AFRL授予藍色力量技術公司一份合同,開發一種支持對手空中訓練任務的無人駕駛飛行器,該飛行器將納入通過Skyborg努力開創的先進技術。2021年12月,空軍部長弗蘭克-肯德爾宣布,該軍種正在研究無人平臺與諾斯羅普-格魯曼公司的B-21 "突襲者 "遠程攻擊轟炸機和主要是下一代空中優勢(NGAD)先進飛機之間的MUM-T新概念方案,但也有可能與洛克希德-馬丁公司的F-22 "猛禽 "和F-35 "閃電II "聯合攻擊戰斗機合作。
圖:在通用原子公司的MQ-20上成功進行了測試,天堡自主核心系統(ACS)由自主架構和軟件組成,實現了機器-機器和有人-無人的合作。
圖:2021年8月,克拉托斯公司和通用原子公司都收到了一份合同,以進一步支持將天堡系統分別集成到XQ-58A "女武神"(此處描述)和MQ-20 "復仇者 "無人平臺上,同時在大部隊演習中進行系統試驗。
圖:去年11月的 "橙旗 "演習涉及F-35A "閃電 "II等飛機和兩架通用原子公司的MQ-20 "復仇者 "無人機,它們攜帶 "天堡 "自主核心系統進行了持續數小時的飛行測試。
美國海軍正在推行不同的高性能無人平臺計劃,以便在航空母艦上服役。在包括無人作戰系統的MUM-T工作中,2020年初,波音公司宣布,海軍作戰發展司令部在海軍作戰發展司令部的年度艦隊實驗中,由第三架飛機成功進行了兩架自主控制的EA-18G "咆哮者 "的演示。該實驗涉及到咆哮者在第三架咆哮者的控制下作為無人系統行動,以證明F/A-18超級大黃蜂和EA-18G咆哮者空勤人員從駕駛艙遠程控制戰斗機和攻擊平臺的有效性。該演示涉及四個架次的21項任務,為波音公司和海軍提供了分析所收集的數據并決定在哪里進行未來技術投資的機會。美國海軍繼續加速開發下一代空中優勢(NGAD)系統家族(FoS),以提供先進的、基于航母的力量投射能力,擴大其航空母艦的航程。當F/A-18E/F Block II飛機在2030年代開始達到使用年限時,NGAD FoS將取代這些飛機,并利用載人無人機組隊(MUM-T)來提供更強的殺傷力和生存能力。F/A-XX是NGAD FoS的攻擊戰斗機組件,根據該部隊的說法,它將成為MUM-T概念的 "四分衛",在戰斗空間的前沿指揮多個戰術平臺。F/A-XX在2021財年開始了概念完善階段,并且仍然按計劃進行。
2021年5月,澳大利亞政府宣布將對 "忠誠僚機"--高級發展計劃追加投資4.54億澳元。自2017年以來,根據澳大利亞皇家空軍(RAAF)計劃,澳大利亞國防部投資超過1.5億澳元,以支持澳大利亞皇家空軍和波音防務澳大利亞公司領導的當地工業團隊的合資企業,該企業設計、開發和生產了Loyal Wingman無人駕駛戰斗飛行器(UCAV),最近被命名為MQ-28A Ghost Bat。據澳大利亞政府稱,在短短四年內,該合資企業已經成功地制造和飛行了50年來的第一架澳大利亞制造的軍用作戰飛機,這可以使該計劃成為關鍵出口市場的重要競爭者。MQ-28A飛機于2020年5月亮相,2021年2月進行了首次飛行,距離項目啟動僅兩年零三個月。第二架飛機已經加入了飛行測試計劃,第三架飛機正準備在2022年晚些時候進行飛行測試。每架飛機的70%以上是在澳大利亞采購、設計和制造的。這項投資將看到該計劃擴大到更多的本地公司,以及國際合作伙伴和盟友,并在布里斯班附近的圖文巴(Toowoomba)建立一個生產設施,以及在今年加速開展側重于傳感器和任務系統能力的活動。除了用于概念演示的三架原型機外,這項投資將增加七架MQ28A,總共十架飛機,并將快速跟蹤 "幽靈蝙蝠 "在2024-2025年的服役情況。制造商所稱的空中力量組隊系統提供了類似戰斗機的性能,其機身長度為11.7米,能夠飛行超過3700公里。該UCAV有一個模塊化和可互換的機頭部分,可以容納集成傳感器包,以支持不同類型的任務,包括情報、監視和偵察、通信中繼以及動能和非動能打擊能力。據RAAF稱,該計劃是整合自主權和人工智能的探路者。
圖:澳大利亞國防部投資支持RAAF和波音防務澳大利亞公司領導的當地工業團隊的合資企業,該團隊設計、開發和生產了 "忠誠僚機"戰斗無人駕駛飛行器,最近被命名為MQ-28A幽靈蝙蝠。
圖:除了用于概念演示的三架 "忠誠僚機"原型機外,澳大利亞政府去年5月宣布的投資將增加7架MQ-28A,共10架飛機,并將加快 "幽靈蝙蝠 "在2024-2025年投入使用的步伐。
蚊子項目于2019年7月首次由英國皇家空軍快速能力辦公室和國防科技實驗室披露,該項目旨在開發和證明一種技術演示器,作為更廣泛的輕量級廉價新型作戰飛機(LANCA)計劃的一部分,根據公告,。該計劃旨在提供額外的能力,將無人平臺與F-35、"臺風 "和下一代 "暴風雪 "等戰斗機部署在一起,為有人駕駛的飛機提供更多的保護、生存能力和信息,甚至可以在未來提供一個無人駕駛的作戰航空 "艦隊"。有趣的是,2021年7月,英國皇家空軍空軍總司令邁克-威格斯頓爵士在空天力量協會的全球空軍首長會議上談到廣泛的未來戰斗航空系統(FCAS)時說,"與意大利和瑞典等國際盟友合作,我們正在采取一種革命性的方法。我們正在研究改變游戲規則的蜂群式無人機和無機組人員作戰飛機的混合編隊,以及像 "暴風雪 "這樣的下一代駕駛飛機,"這為與上述國家和其他國際盟友開展無機組人員作戰飛機和無人機的潛在共同計劃開辟了道路。
圖:2021年1月,由Spirit AeroSystems公司領導的一個工業團隊獲得了一份3000萬英鎊的合同,以快速設計和制造英國第一個無機組人員的戰斗航空系統的技術演示器,該系統是在 "蚊子 "三年全尺寸飛行測試計劃下的。
圖:"蚊子"將從機場、空客A400M "母艦 "或航空母艦上發射,計劃到2023年底在英國領空飛行。"蚊子"UCAV和Alvina蜂群無人機將支持新一代的 "暴風 "作戰空中平臺。
作為 "蚊子 "項目第二階段的一部分,2021年1月,由英國Spirit AeroSystems公司作為主承包商和機身設計者領導的工業團隊與諾斯羅普-格魯曼英國公司(人工智能、網絡、人機界面)和Intrepid Minds公司(航空電子和動力)一起獲得了一份3000萬英鎊的合同,在為期三年的全尺寸飛行測試計劃中快速設計和制造英國首個無機組人員作戰航空系統(UCAS)的技術演示機,作為目前F-35、臺風和下一代 "暴風 "平臺的補充。無人駕駛作戰飛機主要是為了增加軍方作戰航空部隊的數量,它被設計為與戰斗機一起高速飛行,配備導彈、監視和電子戰技術,以瞄準和擊落敵方飛機,并能抵御地對空導彈。蚊子 "將從機場、空客A400M "母艦 "或航空母艦上發射,計劃在2023年底前在英國領空飛行,但沒有說明實際的首次飛行是否會提前在外國天空進行。2021年,當時的英國國防參謀長尼克-卡特爵士將軍在一次國際戰略研究所的虛擬活動中說,到2030年,今天由8架臺風戰斗機組成的皇家空軍(RAF)戰術編隊將由2架臺風戰斗機、10架蚊式無機組人員戰斗機和100架阿爾維娜蜂群無機組人員飛行器組成,"因為這是產生大量的方式,你可以看到這在陸地和海洋領域也會上演。" 未來的皇家空軍預計將由暴風雪、F-35、蚊子、阿爾維納和保護者組成,其中80%將是無人駕駛或遙控平臺。2021年,空軍總司令邁克-維格斯頓爵士宣布,皇家空軍無人機測試中隊 "已經毫無疑問地證明了我們的阿爾維娜計劃下蜂群無人機的顛覆性和創新性效用"。在英國Alvina計劃的前兩個階段之后,2019年1月授予了第三階段250萬英鎊的合同,用于綜合概念評估活動,以探索協作運行的無人機群的技術可行性和軍事效用,2021年1月成功測試了涉及英國20架蜂群無人機的最大的協作性軍事重點評估。據報道,與正在為皇家空軍開發的 "蚊子 "分開,皇家海軍正在推進其名為 "維克斯 "的忠誠僚機。
法國、德國和西班牙,未來戰斗航空系統/未來戰斗系統(FCAS/SCAF)的伙伴國,以及它們各自的產業,正在開發遠程載具(RC)元件,它與可選擇駕駛的新一代戰斗機(NGF)和聯網的戰斗云(CC)一起構成下一代武器系統(NGWS)。RCs的開發是由空中客車防務和空間公司作為主體,法國MBDA公司、德國MBDA公司和西班牙SATNUS技術公司組成的合資公司Sener Aeroespacial、GMV和Tecnobit-Grupo Oesia公司進行的。該工業團隊正在開發一個蜂群和網絡化的飛行器系列,其尺寸從數百公斤的消耗性飛行器到數噸的更復雜和可重復使用的忠誠僚機類型。根據空中客車公司和MBDA之間的合作協議,前者專注于開發可重復使用的遙控飛行器,而后者則致力于開發消耗性的。正在開發的關鍵技術包括人工智能支持的合作算法、穩健和故障安全的數據通信、小型化傳感器、新的驅動技術、獨立于GPS的導航、可擴展的行動手段、低觀測性解決方案和蜂群技術。如果達索航空公司和空中客車公司將很快簽署各國已經達成的協議,遙控飛機技術演示器可能在2027-2028年飛行,但這將取決于發展路徑和時間。遙控飛機的初始作戰能力可以在2030年代達到,以初步補充第四代戰斗機,但這將取決于國家要求和對平臺及其任務套件的修改。FCAS的MUM-T作戰概念(CONOPS)和相關要求,定義了對遙控飛機機體和控制系統能力的要求,正在調查作為發展路徑的一部分,直到技術演示飛行階段。正如在2019年布爾歇航展和隨后的活動中所展示的那樣,RCs被設想為支持載人平臺的空對空和空對地任務,包括海軍領域,以及情報、監視和偵察(ISR)以及電子戰斗序列的繪制,還有干擾/欺騙、壓制和摧毀敵人的防空。MBDA正在利用其所有的經驗和技術,開發更深入的打擊武器系統,如 "風暴之影 "和 "金牛座",以及基于國家計劃的新系列 "長矛"、"智能滑翔機 "和 "智能巡洋艦 "的智能連接武器,以進一步發展這些概念的RCs,其發展取決于MUM-T平臺的選定類型。迄今為止,MBDA已經在2019年公布了其RC100和RC200遠程運載工具的概念,但最終的RC可能會有所不同,并且可以設想更大的一攬子解決方案,包括已經公布的用于攔截針對受保護平臺發射的空對空導彈的短程導彈。空中客車公司正在開發的更大的RC,在2019年提出了早期模擬,需要由運輸機(如A400M)進行空中發射,或從跑道起飛。目前還沒有提供關于忠誠的僚機型UCAV的信息。
圖:法國、德國和西班牙,FCAS/SCAF的伙伴國,以及它們各自的工業界,正在開發遠程載具(RC)元素,這些元素與可選擇駕駛的新一代戰斗機(NGF)和聯網的戰斗云(CC)一起構成了下一代武器系統(NGWS)。
圖:根據空客防務與航天公司和MBDA之間的合作協議,后者專注于開發消耗性遠程運載工具,而空客DS則專注于可重復使用的運載工具。
土耳其Baykar技術公司在2021年7月公布了其UCAV設計。據制造商稱,該平臺最初以土耳其語縮寫MIUS(無人駕駛作戰飛機系統)聞名,2022年3月改名為Kizilelma(土耳其語中的紅蘋果),預計將于2023年飛行。Baykar技術公司公布的概念和模型顯示,單渦輪風扇發動機驅動的CUAV具有隱形設計,其特點是三角翼和鴨翼配置,機身能夠容納一個武器艙。雖然沒有提供關于平臺尺寸的官方數據,但制造商提供了關于主要能力的信息。Kizilelma最大起飛重量為6,000公斤,不僅能夠從短的陸地跑道上起飛和降落,而且還能從甲板上的海軍平臺,如土耳其海軍未來的旗艦LHD Anadolu上起飛和降落,據稱它具有全自動起飛和降落的功能,以及包括主動電子掃描陣列雷達、先進的光電攝像機和電子戰系統在內的任務套件,以及視線內和視線外通信套件。Kizilelma的最大有效載荷容量為1500公斤,據稱能夠達到0.6馬赫的巡航速度和11550米的工作高度,續航時間為5小時,任務半徑為926公里,但沒有公布任務有效載荷。
圖:土耳其Baykar技術公司的UCAV Kizilelma(土耳其語中的紅蘋果),據制造商稱,預計將于2023年飛行。
Baykar技術公司公布的Kizilelma UCAV的概念和模型顯示了一個以單渦輪風扇發動機為動力的平臺,其隱身設計的特點是三角翼和鴨翼配置,其機身能夠容納一個武器艙。
無人機系統(UAS)和其他相關技術(人工智能或AI、無線數據網絡、擊敗敵方電子戰的電子支援措施)已經發展到一個新的地步,無人機系統被認為原則上能夠執行目前由有人駕駛飛機執行的幾乎任何任務。
因此,許多武裝部隊正在積極試驗有人-無人編隊協作(不同的縮寫為MUM-T或MUMT)。通過將有人和無人資產作為一個單位而不是單獨部署,無人機最大限度地發揮了其作為力量倍增器的價值,提高了在高度競爭性空域的殺傷力和生存能力。無人機系統的直接控制權可由飛行中的有人單位或單獨的空中、地面或海上指揮中心掌握。隨著時間的推移,人工智能的進步將允許無機組人員的編隊元素自主地執行大部分任務。這最終可以將人類干預減少到最低,只保留任務目標的輸入、交戰規則的定義和武器釋放的授權。事實上,這種自主能力對于MUM-T概念來說是至關重要的,以防止人類飛行員被控制無人機的額外任務所淹沒。 無人機系統的主要應用包括:
在“武裝護衛”角色中,無人機系統可以在有人平臺執行任務之前壓制敵人的防空設施(SEAD角色),或者作為一個外部武器庫,使單一的有人駕駛飛機在每次任務中能夠攻擊大量的目標。
似乎戰爭的未來掌握在技術手中:無人機和機器有可能成為明天戰場上的主要角色之一。然而,那些認為人類將被完全剝奪戰爭藝術的人是錯誤的。在未來,人類將不僅僅是來自幕后的角色。人的因素將是決定性的,就像在亞歷山大三世、凱撒大帝和拿破侖-波拿巴的時代那樣。顯然,我們需要一個 "新的軍事人物",一個能夠以有效和成功的方式結合不同理念的人。本文試圖在兩個基本概念的基礎上勾勒出這個人物。將考慮到蜂群(一種自古以來就使用的戰術,現在主要用于無人機)和人機協作(一種在軍事科學和技術領域正在獲得勢頭的概念)。這里的意圖是要了解這些想法是否能夠產生一個能夠解釋并贏得未來戰爭的新角色。
今天,技術在世界范圍內占據了突出的位置。例如,想想工業生產或商業物流。當然,軍事界也沒有遠離進步--事實上,情況恰恰相反。目前,機器正被用于戰爭的各個方面,從偵察到消除目標。正是在這里,人們來到了一個非常重要的問題。這篇文章將討論未來戰爭的一個可能的新主體,但它不會是機器--而是人。由于巨大的技術優勢,這個人將有能力做出偉大的事情,但他們仍然是人。
既然有機器,為什么還要用人?例如,考慮一下無人機。無人駕駛飛行器(UAVs)是可消耗的,在資金和培訓方面都很便宜,而且能做士兵能做的一切,甚至可能更好。這是一些技術和軍事界人士的想法。但情況真的是這樣嗎?前提是,本文無意討論無人機的弱點,目前,無人機戰爭的情況出現了幾個問題。研究表明,遙控飛機(RPA)人員表現出與駕駛飛機的同事一樣的心理問題(例如,創傷后應激障礙,或PTSD)。此外,美國在全球反恐斗爭中使用無人機,不僅激化和煽動了對手,而且帶來的結果在戰略意義上遠非決定性的。當然,使用無人機的成本在經濟和政治方面都比較低(因為對于一個民主國家來說,發射一架無人機比部署少量士兵更容易被接受),但節約并不總是意味著勝利。雖然無人機無疑將繼續向好的方面發展,但世界大國的黑客攻擊能力也將繼續發展。在戰場上保護無人機方面已經發現了一些缺陷;例如,欺騙,即對手發送偽裝成真實的通信信號來劫持無人機,仍然對無人機構成嚴重威脅。只需點擊幾下就能讓一群無人機出現缺陷,這和以往一樣不方便。
但是,如果在未來,正如一些人預見的那樣,無人機逐漸由人工智能(AI)來指揮呢?在這種情況下,人類將遠離戰斗的身體和心理危險,而機器將做出決定。拋開這種選擇所帶來的巨大的道德和人道主義辯論,一些問題仍然存在。至少可以說,"機器理性地、無懈可擊地完成人類的工作 "這一方法是值得懷疑的。人工智能需要持續的最新信息以達到最佳運行狀態,而戰場會呈現出如此多變和非線性的場景,這將挑戰人工智能獲取精確數據的方式,因為這項技術是在有限的信息樣本上進行測試的。但人工智能最缺乏的是人類最主觀和最難計算的特征之一:判斷力。根據Avi Goldfarb和Jon R. Lindsay的說法,在軍事方面,判斷力包含了指揮意圖、交戰規則、行政管理和道德領導。這些功能無法通過狹隘的人工智能技術實現自動化。因此,對人工智能的日益依賴將使人類對軍事力量更加重要,而不是減少。
這是一個關鍵點。技術,無論是通過無人機還是人工智能來表達,都是不可阻擋的。有一天,機器可能會擁有人類的情商,因為人類對進步沒有限制。但由于本文討論的是近期而非遠期,因此有必要思考最現實、最可能的解決方案--可由人與機器之間的互補關系提供的解決方案。畢竟,戰場上沒有可預測的車轍,而是變化非常快的流動物。此外,正如其他軍事事務革命(RMA)的情況一樣,擁有技術從來都不是獲勝的條件。每一項軍事技術的背后都必須有一個能夠判斷其最佳用途的指揮官,并評估其在一場戰役中使用的所有戰術、行動和戰略影響。關于人工智能引導的無人機,也可以做這樣的論證。機器可能是不可阻擋的、自動化的和廉價的,但這并不意味著人們應該對它們有盲目的信任。如果沒有人類準備好打斷它們的運行周期,機器可能而且會在未來犯錯。
在這個意義上,保羅-沙爾談到了 "半人馬作戰",在這個領域,人和機器都可以發揮自己的優勢,相互補充。然而,有一點特別重要,他指出了這種配對中的一個弱點:速度。循環中的人類降低了人工智能犯錯的可能性,但卻拖慢了人工智能的決策過程--而速度是戰爭的根本。另一個潛在的問題是人和機器之間可能缺乏溝通,這種情況在戰區發生。假設沙爾是泛指各種武器系統,本文作者認為,尤其是蜂群可以緩解這些問題。
Swarmer這個詞來自于集群的概念。在進入這個話題的核心之前,有必要為本次討論的目的解釋一下什么意思。蜂群指的是一種軍事配置,涉及自主或半自主單位向敵人的聚合攻擊;它由獨立的小團體組成,可以使用非常高的信息水平和分散的組織。20多年前,約翰-阿基拉和大衛-隆費爾特試圖對這個概念進行定義:
這種配置在軍事史上并不新鮮。在13世紀征服亞洲期間,蒙古人應用蜂群取得了巨大成功。他們掌握了騎馬和使用復合弓的藝術,但這些并不是他們唯一的優勢。蒙古軍隊的各個單位享有極大的自主權和主動權,他們利用這些權利來提高他們在戰斗中的機動性和決定性。這些因素,再加上強大的態勢感知能力,使他們能夠有效地一窩蜂地對付任何對手。蜂群的一個較近的例子可以在第二次世界大戰期間的不列顛之戰中找到。1940年軸心國征服法國后,德國領導人阿道夫-希特勒想入侵他最后的敵人:英國。然而,為了讓他的入侵部隊穿越英吉利海峽,有必要獲得空中優勢。德國空軍的任務是殲滅皇家空軍(RAF)及其支持基地。為了自衛,皇家空軍戰斗機司令部協調自主的戰斗機群,逐漸削弱了德國對英國島嶼的空襲。
近來,蜂群主要被應用于無人機,也就是大家熟知的無人機。無人機群可以在幾個方面發揮有效作用;例如,它們的大量數量可以進行仔細的偵察,它們也可以壓倒現代防空系統,因為這些系統不是為打擊密集的小敵人群而設計的。美國軍方的測試表明,無人機和蜂群在未來將是一個有利可圖的比賽。值得報道的是,美國海軍在2021年進行了一次演習,讓無人機群參與摧毀一個海軍目標。甚至美國的主要競爭對手也在這一領域進行投資。中國正在大力投資無人機群的應用,而俄羅斯正在利用在敘利亞的經驗教訓,俄羅斯軍隊在軍事行動中部署了大量的無人機。
然而,正如本文開篇所述,無人機戰爭帶來的問題,在戰場上可能成為負面意義上的決定性因素。與無人機飛行員相反,掠奪者不會與它的 "技術伙伴 "相隔數千公里,而是真正地將它打扮起來:它將是一個配備了高科技外裝的士兵,因此是一個真正的未來半人馬;通信將是即時的,速度也不會有缺陷,因為兩個核心實際上將合并為一個。
在增強士兵的能力方面,有人談到了基因改造和手術。同樣,這位作者對未來可能發生的事情沒有任何限制,但在這種情況下會出現機器所特有的非人化問題:被占領國家的平民會對這種 "突變體 "感到恐懼;當然,他們不會在同一平面上看待它。因此,"蜂群 "將繼續是完全的人類,由一套能夠在戰場上為他們提供重大優勢的裝備來加強。與機器不同,用美國陸軍中校羅伯特-B-里格的話說,這種新的軍事主體不僅具有破壞性,而且還具有占有性,這意味著它將有能力攻擊以及處理和持有它所征服的東西。通用原子公司的MQ-9 "死神 "無人機可能是致命的,并在戰斗人員和非戰斗人員中引起恐懼,但它永遠不會有以身作則激勵部隊的能力,也不會與當地人產生共鳴,它也不可能擁有團隊精神,或表現出與偉大戰士一樣的戰術-戰略敏銳性。蜂群不會僅僅因為他們擁有高科技套裝而變得特殊,而是因為他們在戰術和戰場領導方面也將擁有高于平均水平的軍事能力。特別是,他們的優勢將在于在群組中進行機動。當然,這種應用在無人機上也是可能的,但正如已經看到的那樣,到目前為止,最全面的解決方案可能是由密切的人機聯系提供的。
那么,我們的目標是將機動和蜂群帶到一個完全不同的水平。世界上每個大國都在研究和實施常規機動戰,無人機群的使用也是如此,機動和蜂群的結合并不新鮮。但是,如果把對這些概念的現代理解應用于增強的人類,會怎么樣呢?為了更好地處理這種組合,有必要澄清前面介紹的人機合作的概念。正如Margarita Konaev和Husanjot Chahal所寫的那樣,人機合作是一種關系--至少由三個同等重要的要素組成:人、機器以及它們之間的相互作用和相互依賴。
歸根結底,今天的主要國際參與者正在以軍事的方式尋求人類和機器之間富有成效的聯系。一方面,機器能夠實現一個目標,而不會出現記憶或注意力不集中的情況,也不會感到恐懼。另一方面,人類比人工智能有更好的能力來感知細微差別,甚至在進展中制定解決方案。人機合作的目的必須是結合雙方的優勢,彌補雙方的不足。
為了在并不遙遠的未來戰場上有所作為,沼澤者將需要很好地利用技術來增強他們的表現。這種增強可以通過外裝來實現,外裝是一種可穿戴的盔甲,與人類操作者協同工作。人體增強是人們一直追求的目標,但近年來出現了與外骨骼有關的新項目,可以幫助進一步提高士兵在戰場上的表現。其中一個項目是戰術突擊輕型操作服(TALOS),這是由美國特種作戰司令部設計的戰斗服。它包括一個全身外骨骼,提供小武器射擊的保護,以及增強態勢感知。雖然該項目在2019年由于該套裝的電源持續存在問題而被取消,但對全身外骨骼的競賽仍在繼續。例如,俄羅斯企業集團Rostoc正在開發第三代裝甲戰斗服 "Sotnik",并且已經在設計第四代裝甲服,以進一步提高俄羅斯軍事人員的進攻和防御能力。
掠奪者將需要一種高科技外裝,能夠提高他們的態勢感知能力,并提供全身保護,防止小武器射擊。但這還不是全部。將便攜式個人空中移動系統(PPAMS)整合到外衣中也將是有用的,該系統更好地被稱為 "噴氣背包"。同樣,這也是一項尚未充分探索的技術。理查德-布朗寧的重力工業公司和弗蘭基-薩帕塔的薩帕塔工業公司已經在這一領域開展工作,甚至與一些國家的武裝部隊協同提供原型,而美國國防高級研究計劃局已經表明,它正在尋找這一領域的有效解決方案。這些技術今天不會準備好,但它們遠非科幻小說。
在不久的將來,蜂群可能成為戰場上的陰險角色。怎么做呢?首先,它們應該被劃分為質量優于數量的單位:小型蜂群應該以極大的自主權行事,與分散的指揮和控制相聯系,不被等級制度所扼殺。他們將被編入由幾個操作員(理想情況下最多七個)組成的蜂群,由擁有重要主動權的戰術指揮官領導。蜂群還應該得到一個功能性的和基本的后勤系統的支持。為此,重要的是,人機協作要盡可能地簡單和直觀;否則,蜂群在軍事行動中只能是一個技術壓艙物。在過去,蜂群后勤與地形有關,有效地限制了這些單位的行動范圍(例如,蒙古人受限于是否有放牧地)。PPAMS的技術可以克服這一歷史局限性,使蜂群有能力在空中加油,翻越地面障礙物到達補給和維護源,或者相互找到對方以交換補給。
一般來說,蜂群必須盡可能地自我維持。在這個意義上,無人機的使用可能是有用的;正如無人系統已經在民用世界中被測試用于運送和醫療目的一樣,戰場上的無人機可以為最后一英里的運送提供可行的解決方案,這是戰爭中最危險的。蜂群還可以提供智能的、具有成本效益的、人類規模的物流,增加其操作的自主性。這里應該很明顯的是,蜂群和無人機并不是競爭的對象,只是因為它們會執行不同的任務。正是因為這個事實,目標是讓雙方緊密地相互聯系和互補。蜂群和無人機之間的協調只有通過強大的網絡能力才能實現。這必須是蜂群單位的標志之一,它們必須高度連接才能協調運作。網絡提供信息,蜂群必須具有優勢,才能擁有態勢感知能力。這種優勢包括擁有干凈的信息流和破壞敵人的信息。與無人機飛行員不同,蜂群可以意識到地面上的情況,而不會因為他們的飛行能力而產生不必要的危險;事實上,蜂群應該站得足夠高,以避免小武器的射擊,并且足夠輕,以避免被標記為地對空或空對空武器的目標。
值得一提的另一個方面是,蜂群應該能夠抵御網絡或電子攻擊。蜂群可能會出現問題,但會繼續使用更傳統的通信手段進行操作;相反,無人機群需要完整和持續的信息流,如果沒有信息流,它就會直接停止運作,甚至更糟。
這樣的準備,蜂群可以在戰術上運作,在準備和獲取目標的過程中保持分散,然后聯合起來,以速度和決策攻擊敵人。與這種難以捉摸和分散的單位作戰,對任何武器系統來說都將是一個挑戰,無論它的殺傷力和破壞力有多大;此外,在空中移動的能力將有助于蜂群在戰場上的無處不在和非系統化的特性。這些單位決不能取代所有其他武器(如步兵、炮兵或裝甲兵),而應與它們協同工作。蜂群可以成為通過沖擊、通過直接或間接的對峙火力、或通過瓦解它或將它推向友好的常規部隊來瓦解敵方部隊的凝聚力的決定性因素。如果蜂群在信息、技術和機動方面具有首要地位,它們肯定能在未來戰爭中發揮作用。
這種新單位的作戰用途肯定會是在常規戰爭中。回到不恰當的無人機與蜂群的比較,前者已經在反叛亂行動中進行了測試,并顯示出不確定的結果。要想贏得戰爭,僅有精確的殺戮是不夠的。但這種觀點需要改變--無人機非常有用,但需要與其他要素相結合。敘利亞的沖突表明,如果把它們放在一個支持更多傳統力量并得到其支持的明確背景下,它們可以產生巨大的結果。蜂群將把它們的技術優勢與強大的軍事能力相結合,特別是在機動領域。有了這些新的解釋者,機動戰可以有新的細微差別。在今天的多維戰場上,空中、陸地、水面和網絡是同一場斗爭的延伸,蜂群的能力可以恢復,例如,包圍的概念。根據肖恩-J-A-愛德華茲(Sean J. A. Edwards)的說法,包圍在目標的頭腦中形成了一種感覺,即戰斗進展不順利。士兵們意識到敵人在他們的后方,就會擔心他們會失去維持生計和生存的手段--食物、水、彈藥,以及明確的逃生路線。對于一個接受過直線作戰訓練的士兵來說,從一個正面、兩個側翼和一個后方的角度來看戰場,后方出現的敵軍具有深刻的心理影響。腓特烈大帝喜歡說,敵人身后的三個人比他身前的五十個人更有價值。所以蜂群的目標始終是最大限度地擴大攻擊方向。
當然,包圍只是蜂群行動的其中一種方式。這些部隊必須被灌輸最大限度地擴大敵人的損失和最大限度地減少自己的損失的思想;是戰場和當時的突發事件決定了每次如何應用這種心態。如上所述,蜂群憑借其機動性和態勢感知,可以在許多不同的情況下行動。他們可以執行偵察任務,就像迦太基將軍漢尼拔在第二次布匿戰爭(公元前218-201年)中的輕騎兵一樣;這支古代世界的特殊騎兵部隊在意大利戰役中成功伏擊了兩名羅馬執政官,并使他們受了重傷。像他們一樣,蜂群可以跟蹤敵人,獲取信息或破壞他的信息流。此外,由于它們的性質,它們可以避免城市環境中的非常規陷阱。對于盤踞在城市廢墟中的部隊來說,如果他們知道自己面對的是一個難以捉摸的敵人,而這個敵人憑借其卓越的技術和態勢感知能力,可以從上面看到他們而不被發現,這在心理上是令人沮喪的。在這種情況下,敵人可能會失去掩護來打擊蜂群,成為其他等待目標的友軍單位所看到的。
除了這些能力(當然,這些能力也可以由無人機群來完成),蜂群可以用他們的實時判斷來處理情況,自己創造循環,而不是監督它或只是作為它的一部分(就像無人機操作員那樣)。它們也可以被指派在側翼或后方攻擊常規部隊,用對峙的火力打擊它。蜂群可以在高度上移動,以打擊例如火力反應范圍之外的坦克群,或者它們可以在機動中與常規部隊協同移動。對于這種類型的戰術,報告一個具體的歷史事件是有用的:在羅馬-塞琉希德戰爭(公元前192-188年)期間,羅馬領導人西庇阿率領軍隊穿越色雷斯(今保加利亞)。與他同行的是一支努米底亞人的騎兵隊,他們發現有多達15000名色雷斯當地人拿著武器阻礙他們通過。努米底亞人只有400人(還有幾頭大象),他們利用自己強大的機動性,從側面和后方攻擊這支龐大的敵人部隊。他們取得了勝利,而羅馬的主力部隊甚至沒有參與到這場戰斗中。今天,蜂群可以發揮同樣的作用;通過利用他們在前面討論的技能方面的優勢,他們可以粉碎比他們強的部隊,在敵人最不期望的地方對其進行打擊。然而,必須記住,與努米底亞騎兵不同,他們最好的防御是在他們的速度上(事實上,他們沒有很好的盔甲),蜂群應該有不同類型的輕武器的保護。此外,這些 "軍事祖先 "之間還有一個區別:制造沖擊的能力。例如,在漢尼拔的軍隊中,突擊部隊是老資格的布匿步兵;相反,蜂群自己可以創造沖擊,利用對峙的火力。
不可否認的是,發展蜂群涉及大量的經濟開支和技術研究。然而,如上所述,戰爭的各個組成部分都在迅速發展。一些國家,最引人注目的是中國,正在向本文討論的領域投入資金。例如,在2020年,中國撥出8500萬美元(USD)用于各種研究,包括人機聯手和蜂群。遲早,歐洲會出現一個霸權國家,它將在這些領域投入大量資源。如果美國想繼續保持軍事上的優勢,它必須超越常規思維。蜂群將使美國在不太遙遠的將來更迅速、更有力地投射其軍事優勢。
無人機肯定會成為未來戰場的主角之一--這一點是毫無疑問的。但它們決不能替代人類。正如已經表明的那樣,人類和無人機在以協同和互補為特征的關系中共同發揮其最佳作用。這對組合的最佳應用可能是由蜂群提供的:擁有巨大的技術和信息優勢的士兵,但仍然是被賦予判斷力和情感智慧的人類。他們的能力將允許速度、沖擊和機動的靈活性,這在未來的戰場上可能被證明是決定性的。當然,談論目前的情況是不現實的。人們已經看到,這個項目的道路并非沒有障礙:TALOS項目的命運必須是一個銘記在心的教訓,也是一個奠定新基礎的基礎。總的來說,必須有勇氣將時間、金錢和研究投入到直到幾年前還被認為只在科幻電影中才可能實現的事情上。畢竟,如果一個人不想落后,那么他必須著眼于未來,但不能忘記過去和自己是誰。僅有機器是不夠的,因為正如安東尼奧-卡爾卡拉等人所斷言的,"高技術武器需要高質量的人員"。
無人機定位在逐漸改變,從輔助力量變為主力力量:相比于研發周期漫長、成本高昂的載人飛行器,軍用無人機具有戰場適應能力強、成本低、配置靈活、任務多元化等優勢。由于戰爭形態的不斷演進和軍用無人機技術的不斷發展,催生了一些以軍用無人機為主戰裝備或重點參與的作戰樣式。由于無人機的技術的升級與作戰模式的不斷多元化,戰爭中的應用增多,依賴性增強,逐漸從輔助力量變為主力力量。 全球軍用無人機市場規模激增:全球無人機市場規模激增,復合年增長率達到8.73%。按照用途、區域、尺度、應用場景、視距范圍等來看,軍用無人機、北美地區無人機、小型無人機、商業領域無人機和超視距無人機復合年均保持較高增速。軍用無人機市場規模復合年增速達到7.90%,北美地區成為2019年最大的軍用無人機市場,其次是亞太和歐洲。目前以色列、美國、中國的無人機出口在全世界范圍占據主導地位,呈現三足鼎立格局。 2023年美軍無人機投入大幅上升,現有無人機數量龐大:隨著無人機的不斷發展,軍用無人機不再僅執行情報收集、長期監視和偵察任務,能夠完成的任務類型已擴展到電子攻擊、火力打擊、破壞敵方網絡節點或通信中繼等領域。美國現役軍用無人機,不僅技術先進,并且種類繁多。截至2019年,美軍無人機裝配數量達到10691架。按照美軍2023財年計劃,其無人機經費將大幅回升,預計支出27.12億美元,同比增長35%,大幅上升。 中國軍用無人機從仿制到自主研發,進入21世紀后開始爆發式增長,市場增速高于全球:中國的軍用無人機主要由各大軍工集團研制,技術水平不斷升級,優勢突出。隨著機械化與信息化的發展觸及天花板,智能化將牽引機械化和信息化向更高水平層次演進,進一步提高作戰效能。相較“十三五”規劃強調信息化,“十四五”規劃首次提出加速武器裝備升級換代和智能化武器裝備發展,“二十大”報告提出要加快無人智能作戰力量發展,我國無人化裝備將成為重點發展方向之一。無人機在無人裝備中占據重要角色,是無人智能作戰的主要裝備之一。隨著我國無人機的逐步列裝以及國外軍貿需求不斷提升,無人機產業鏈將充分受益。相比較全球軍用無人機市場,我國軍用無人機市場前景廣闊且保持高速增長,預計未來幾年平均增速超過15%,增速高于全球。 投資策略:在軍用無人機方面,我們建議關注擁有先進無人機整機業務,以及盈利能力強、技術含量高的零部件上市公司,對應標的是中無人機、航天彩虹、航天電子等。民用工業及警用無人機雖然當前國內市場規模并不大,但用途廣泛,未來發展空間巨大。我們建議關注未來有望研制出高水平、細分市場規模大的民用、警用無人機公司,主要標的是觀典防務、縱橫股份等。