圖:2021 年,在亞利桑那州尤馬試驗場進行的測試中,"蒼狼 "2C 無人機攔截器的兩種變體被發射。動能攔截器為美國陸軍提供了靈活的短程反無人機系統能力。(照片由美國陸軍提供)。
戰爭的新特點之一是單向無人機系統(UAS)的擴散。在烏克蘭和伊拉克/敘利亞,正在進行的戰斗由廉價生產的無人駕駛飛機組成,這些飛機裝滿炸藥,通過全球定位系統(GPS)或全球導航衛星系統(GLONASS,相當于俄羅斯的全球定位系統)飛行到距離安全發射點數百公里之外的精確目標位置。然而,現有的用于對抗敵方無人機系統的任務式指揮系統缺乏必要的技術能力,無法在當今戰場上充分捍衛戰斗力。用于反無人機系統(C-UAS)的任務式指揮系統需要人工智能(AI)、機器學習和自動化來協助操作員做出決策,并能同時使用擊潰機制。此外,當前的實戰系統缺乏與新興工業探測和擊潰系統的數據互操作性,導致基地防御操作中心(BDOC)擁有多個 "封閉 "網絡來擊潰共同的威脅。
本文明確了在美國陸軍 C-UAS 任務式指揮系統中實施人工智能、機器學習和自動化的要求。當前的 C-UAS 任務式指揮系統依賴操作員完成手動識別和交戰過程,該過程針對每個威脅按順序進行,對于試圖壓倒防御能力的多個威脅的場景來說不切實際。通過實施本文中的建議,美國陸軍將擁有一個在應對當前和未來敵方無人機系統威脅和戰術方面具有競爭優勢的任務式指揮系統。
在現代戰爭背景下,"人在環上 "和 "人在環內 "指的是人類參與決策和控制利用人工智能或自動化的系統的程度。這兩種方法的區別在于賦予系統的自主程度以及人類的監督和控制水平。
人在環內。人類直接參與決策過程,并 "完全控制 "系統 "開始或停止執行的任何操作"。這種方法通常在安全、任務精確度、責任和控制方面更受青睞。然而,在有些情況下,人在環內可能并不實用或有效。目前的 C-UAS 流程就是人在環內的一個例子,操作員必須執行每一項任務和參數輸入,才能由系統創建一個動作。
人在環內(HOTL)。人類對自動化系統進行監督,但自動化系統可以在未經人類預先批準的情況下采取行動。這種方法可以加快決策和響應速度,這在威脅迅速演變的未來至關重要。在影響人類運用微觀運動技能和正確判斷能力的高壓力情況下,有監督的自主模式(HOTL)將比完全依賴人類決策更加有效。海軍艦艇上使用的宙斯盾作戰系統和 MK 15 法陣近程武器系統就是 HOTL 防御武器系統的典范。這些系統一旦啟動并在人員的監督下,就能獨立攻擊對艦艇或其他受保護資產構成威脅的導彈、直升機和飛機。
C-UAS 流程采用主動防御措施,包含四個不同的要素:檢測、識別、決定、擊敗。這一順序為評估無人機系統在不同作戰環境中造成的威脅以及應用自動化加強操作員行動的可能性提供了一個有用的框架。在聯合部隊中,這一流程在 BDOC 中得到了積極應用,BDOC 是 C-UAS 資產和系統的負責協調、管理和使用節點。
圖:反無人機系統流程
檢測。C-UAS 流程的第一步是探測行動區域內是否存在空中航跡。這可以通過各種雷達傳感和跟蹤方法來實現,包括空中和地面傳感器。例如,雷神公司開發了 360 度 AN/MPQ-64 Sentinel 雷達,可探測無人機系統、旋轉翼飛機和固定翼飛機,并具有敵我識別詢問功能。雷神公司還開發了 360 度 Ku 波段射頻系統 (KuRFS),可感知和跟蹤飛機、火箭、火炮和迫擊炮。KuRFS 雷達支持多種動能和非動能 C-UAS 武器系統,如 Palletized 高能激光器、陸基 Phalanx 武器系統和雷神蒼狼攔截器。
識別。探測到空中航跡后,下一步是分析航跡,確定是敵是友。這是通過使用具有識別敵友能力的雷達(如上文提到的 Q-64)、空域控制機構(空中交通管制、聯合空中作戰指揮)或敵方特征對航跡進行識別敵友詢問來完成的。區分友方和敵方威脅航跡是一個復雜的過程,需要使用兩種方法之一,即正面識別和程序識別。正面識別是最可取的方法,不需要目視識別就能確定可疑航跡--利用已知的敵方特征進行數字識別(基于物理),可用于確定航跡是否為敵方無人機系統。程序性識別使用地理位置、航向時間和飛機飛行路徑來確定敵友--通常與空中任務指令和/或作戰圖形相配合。
決定。在此階段要做出兩項決定:第一,確定是否需要交戰(交戰規則、地緣政治形勢、戰術形勢等);第二,確定使用何種方法攔截威脅。如果操作員確定空中航跡具有敵意,則決定使用動能或非動能武器攔截已確定的威脅。對每個威脅的方位、高度、射程和速度進行評估,以確定交戰要求,并使用適當的武器進行最有效率和效果的交戰。
擊敗。在這一階段,操作員成功地對確定的敵方航跡造成動能或非動能影響。在這一階段,目視確認攔截或數字確認是確定成功或失敗效果的方法。如果敵方航跡未被擊潰,操作員將動用更多資產,直至擊潰威脅或擊中預定目標。
前沿區域防空指揮與控制(FAADC2)是美國陸軍目前的任務式指揮系統,它提供了探測、識別和使用動能和非動能擊潰效果的網絡架構。FAADC2 自 1989 年以來美國防部一直在使用。
FAADC2 系統目前在識別、決定和擊潰階段使用手動交戰流程,這極大地阻礙了切實有效地擊潰敵方威脅,尤其是在僅有幾秒鐘時間做出決定的情況下。操作員必須手動查詢每條雷達軌跡,并針對敵對目標手動處理每個防御系統,既耗時又容易出現人為錯誤。
圖:前沿區域防空指揮與控制用戶界面提供共同空中圖像。
這種人工操作過程無法同時進行戰斗,而在快速演變的戰斗場景中需要同時進行戰斗。手動交戰所耗費的時間將使無人機群能夠不受阻礙地攻擊和穿透防御層。在同時應對多個無人機系統的攻擊、潛在的友軍空中交通、武器系統之間的轉換、評估其他威脅和管理當前交戰時,BDOC 操作員經常面臨任務飽和和人為錯誤可能性增加的問題。
FAADC2 系統要求操作員進行手動交戰,這分散了操作員對關鍵空中航跡識別的注意力,進一步加劇了人為錯誤,降低了擊敗無人機系統的效率。威脅無人機系統攻擊速度的提高(噴氣式 "沙赫德-238")和使用地形遮蔽以避免早期雷達探測,進一步削弱了人工方法的有效性,并將導致 C-UAS 攔截成功率的下降。
應將人工智能集成到任務式指揮系統中,以提高探測敵機航跡的作戰效率。這種集成可為操作人員提供持續的分析能力,對基地防區內的空中軌跡進行詢問。人工智能的優勢在于能夠從先前記錄的數據中分析和識別模式。C-UAS 任務式指揮系統應將先前記錄的威脅數據存儲在秘密的云存儲庫中,以便人工智能識別系統在整個戰區范圍內訪問,以人類操作員無法達到的速度和精度整合空中軌跡數據。
人工智能識別和鑒定威脅空軌并及時向人類操作員發出警報的能力將降低任務飽和度,并使操作員能夠保留最終的空軌鑒定權。將人工智能納入航跡識別將提高操作員識別的準確性,并縮短識別威脅所需的時間,增加向地面部隊發出迫在眉睫的威脅警報的時間,從而保存戰斗力。
機器學習算法將在識別階段發揮重要作用,通過分析基于物理的雷達軌跡數據、全動態視頻和其他形式的探測數據,增強任務式指揮系統的能力,幫助操作員在一段時間內區分敵方和非敵方空中軌跡。機器學習算法將提高人工智能提醒操作員注意威脅航跡的能力,同時還能確保操作員根據識別的數據特征了解可能的友軍航跡。
如果不能將人工智能和機器學習算法集成到任務式指揮系統中,那么 BDOC 的性能將與人類操作員的性能相當,無法發揮系統的最大潛能。缺乏人工智能和機器學習工具的人類操作員處于不利地位。他們有可能無法快速識別航跡,也有可能無法確保成功攔截敵方航跡,以防止無人機系統打擊預定目標。雖然人類可以手動執行詢問和識別任務,但他們無法像人工智能一樣精確、快速、一致地執行任務。
為解決目前 FAADC2 人工交戰流程的局限性,一旦操作員確認空中航跡具有敵意,美國陸軍應在決定和擊敗階段實施自動化流程。通過采用自動化,FAADC2 系統將自動使用適當的方法進行交戰,直至擊敗威脅。這種自動交戰能力將大大縮短交戰響應時間,使操作員能夠集中精力識別威脅和消除空域沖突,而系統則會選擇和監控擊潰方案,以最有效的方式進行攔截,避免人為錯誤。此外,C-UAS 流程保留了 HOTL,以確保仍有人參與發射決定。
自動交戰將不再需要人類操作員手動選擇每個單獨的軌道,并執行多步驟的順序過程,以發射攔截器,并針對每個評估的威脅發射陸基 "法陣 "武器系統或托盤式高能激光器。有了自動判定和擊潰能力,操作員就可以對人類確認的敵方軌跡進行人工監督,而 C-UAS 判定和擊潰系統則有能力使用多種武器系統同時進行攻擊,以大規模打擊多種威脅,實現真正的聯合武器防御火力。自動擊潰能力將增加對無人機系統的攔截,縮短交戰時間,大幅減少人為失誤,并顯著提高擊潰無人機群攻擊的概率。
自動交戰的反對者可能會提出,操作人員需要手動與已識別的威脅交戰,以確保系統在武裝沖突法律和交戰規則范圍內行動。然而,這些保留意見在 C-UAS 流程的識別階段得到了緩解,在這一階段,由人工確定威脅是否具有敵意,并指揮機器進行干預。我們建議,除非操作員(1) 確認軌道為敵方軌道,(2) 授權系統交戰(人在環上與人在環內),否則敵方軌道不會交戰。
人工智能將為人類操作員提供在雷達的全部潛能范圍內識別擁擠空域中多條航跡的能力。威脅識別的唯一限制將是雷達在探測試圖規避或掩蓋其特征的無人機系統方面的性能。人工操作員仍可手動詢問航跡,并保留將空中航跡劃分為友好或敵對航跡的最終權力。
決定和擊敗階段的自動化將提高 C-UAS 任務式指揮系統的效率,在人工確認空中航跡為敵方航跡后,可自主同時與無人機系統交戰。通過云存儲庫存儲的實時數據融合,以及隨著威脅戰術、技術和程序不斷發展的先進機器學習算法,將使自動化系統能夠評估被人類操作員標記為敵對的空軌所構成的威脅級別,并確定適當的應對措施,如使用攔截器等動能系統或啟動電子戰對抗措施。這種自動化不僅能節省寶貴的交戰時間,還能減輕人類操作員的負擔,使人類能夠專注于威脅識別和挫敗監督。
美國陸軍應立即將機器學習和自動化融入 FAADC2 任務式指揮系統的識別、決策和擊敗階段。通過利用當今可用的自動化、人工智能和機器學習技術,任務式指揮系統可以適應和學習在戰斗中觀察到的當前威脅,并提高無人機系統攔截的成功率。商用汽車技術也取得了類似的進步,配備人工智能和機器學習技術的車輛可實現自動駕駛功能。利用人工智能和機器學習技術的車輛能夠從周圍環境中學習,通過存儲庫實時訪問數據,改進決策,學習物體分類,并向操作員發出警報。美國國防部也有自動化流程技術,只要看看美國海軍的宙斯盾戰斗系統艦艇就知道了。我們必須應用新興技術來推進我們工業時代的系統,以戰爭的速度進行創新。
通過自動化縮短威脅識別時間、增強攔截能力和提高精確度,將為應對新興無人機系統技術和威脅提供戰術優勢,特別是那些針對戰略資產、部隊集結地和高優先級地點的威脅。隨著對手不斷創新和部署無人機系統,包括噴氣式 "沙赫德-238 "無人機系統,操作人員將有幾秒鐘的時間來正確探測、識別、判斷和擊敗敵方空中航跡。美國陸軍必須走在威脅的前面,而不是等待適應。
自 1989 年以來,FAADC2 任務式指揮系統在應對空中威脅和管理空域方面發揮了至關重要的作用。然而,我們當前系統所使用的工業時代人工交戰流程對烏克蘭、伊拉克和敘利亞戰場上觀察到的當前戰術、技術和程序的效率構成了挑戰,并最終威脅到我們人員的生存能力。通過整合人工智能、機器學習和自動化技術,FAADC2 系統將提升 C-UAS 的作戰能力,使其超越對手的威脅能力。將操作員置于環內的自動交戰可實現 C-UAS 聯合武器防御,其戰術和技術決策速度是人類操作員無法獨立完成的。
不推進 C-UAS 任務式指揮系統和維持人工 C-UAS 流程的風險,將使惡意的國家和非國家行為者能夠以相對低成本/高回報的權衡方式,在沖突連續體上與美國競爭。正如最近在中東發生的事件中看到的那樣,惡意的國家和非國家行為體有能力利用低成本的無人機系統對美軍實施精確打擊,這給部隊帶來了具有戰略影響的風險,并使我們的國家利益受到威脅。在大規模作戰行動中,任務的風險在于從港口到前線部隊的編隊減員。缺乏數字時代速度和精度的干預能力將無法防止后勤節點和戰斗力的大規模破壞,需要作戰指揮官投入更多資源才能實現預期的軍事最終狀態。將人工智能、機器學習和自動化融入 C-UAS 戰斗是一項高度優先的工作,需要立即關注,以便在這個快速發展的威脅環境中保持領先對手。
圖:2023 年 1 月 5 日,在美國北卡羅來納州布拉格堡舉行的第 23 次任務生成演習中,特種戰術操作員與一架隸屬于第 437 空運聯隊的 C-17 Globemaster III 進行交流。這次任務強化了利用快速機動最大限度提高殺傷力的敏捷作戰概念。
對于印太作戰規劃人員和指揮與控制(C2)架構師來說,最引人注目的是地理重點與東亞第一島鏈的邊緣相結合。
這一重點的轉移促進了技術的發展和傳播,加速了對工具的需求,尤其是對于決策優勢,改善美國和伙伴國在邊緣地區決策的需求。
邊緣計算和網絡解決方案的快速發展不斷推動著技術驅動的 C2 和 ISR 系統的發展,而這些系統正是作戰人員在多域作戰中所依賴的。
目前,這些正在進行的多域作戰允許美國和其盟國建立綜合威懾,同時支持任務伙伴環境中的互操作性。
還使聯合和軍種規劃人員能夠在敏捷基地和有爭議的后勤任務中實現可擴展的決策優勢,同時確保在被拒絕/降級環境中的通信并增強情報收集能力。
那么,下一步是什么?
美軍利用第一島鏈邊緣聚焦優勢,將注重三件事:
發展并保持持久的決策優勢;
實現更快、更準確的數據、信息和情報決策周期;以及
培訓和經驗。
美國和合作伙伴網絡目前正在未來的作戰環境中執行任務,對手通過其灰色地帶作戰戰術或反介入/區域拒止(A2/AD)威懾能力施加影響。
對美軍聯合部隊和伙伴國來說,能在第一島鏈邊緣精確而持久地取得決策優勢效果。
簡而言之,這預示著關鍵決策者有機會在多域作戰(對手的電子戰、網絡、遠程導彈和先進防空威脅)范圍內更迅速地應用決策優勢工具,以進行威懾,或在威懾失敗時進行戰斗并取得勝利。
印太多域任務中有三項現在依賴于決策優勢,包括精確火力、敏捷基地和有爭議的后勤。
在精確火力方面,戰術和聯合指揮中心將利用其決策優勢指揮遠程精確火力,包括增程加農炮、精確打擊導彈、戰略遠程加農炮、遠程高超音速武器以及海軍的 SM-6 和 UGM-109 地射導彈。
在 “敏捷基地 ”方面,位于空軍基地和第一島鏈邊緣節點的指揮中心將能夠執行空中優勢、支持海上控制任務或空中或艦隊維持任務。
在有爭議的后勤方面,使用戰術、聯合或遠征指揮中心節點的后勤計劃人員及其后勤人員將能夠沿第一島鏈邊緣開展后勤行動,預先部署或提供彈藥、燃料、食品和醫療用品。
最后,當我們加速戰術和聯合作戰指揮中心的決策時,我們實際上在第一島鏈邊緣創造了新的決策優勢。
在聯合、聯合全域環境中做出決策,需要在行動區邊緣整合大量情報、監視、偵察和通信能力。
邊緣整合必須在第一島鏈邊緣不斷發展的敏捷戰術作戰中心和通信節點內進行。
從這些基地出發的美國空軍敏捷作戰部署(ACE)將需要決策優勢工具,以實現加速決策周期,在第一島鏈沿線建立節奏并維持作戰行動。
這些適應性基地直接支持空軍的作戰機動,確保指揮和控制,并從邊緣維持戰斗出動。
在實現邊緣決策優勢時,人員仍然是關鍵因素。
戰術和聯合作戰中心現在可以進行內部多域場景驅動演習,而合作伙伴的演習則可以積累經驗,推動邊緣地區不同編隊之間的互操作性。
在這些作戰中心場景中,一個重要的培訓目標是從不同組織、軍種和伙伴國的參與中獲得經驗,以實現指揮和控制目標,同時應對由現實多域培訓和演習驅動的互操作性挑戰。
有效的多域作戰訓練需要對多級分類飛地進行管理,要求對所有來源的顯示和決策進行跨域篩選。
以地域為重點,通過多域訓練實現決策優勢,結合人工智能(AI)和機器學習(ML)軟件的快速發展,有可能加快并為決策者提供高質量的數據、信息和情報。
總之,美國和伙伴國在第一島鏈邊緣多域環境中的行動重點為決策者利用這一重要地理架構創造了機會。
未來,領導人必須改善其決策優勢態勢并加快決策進程,以實現綜合威懾并打擊灰色地帶戰術。
參考來源:c4isrnet
美國陸軍正在為營級及以下的地面機動部隊采購一系列小型無人機系統(sUAS),以提供實時偵察、監視和目標捕獲(RSTA)能力。在過去二十年中,這一角色主要由 AeroVironment 公司的 RQ-11 “烏鴉”(Raven)(圖 1)承擔。2024 年 2 月 8 日,陸軍部長克里斯蒂娜-沃穆斯和陸軍參謀長蘭迪-喬治將軍宣布陸軍計劃逐步淘汰 RQ-11 "烏鴉",作為陸軍航空投資更廣泛 "再平衡 "的一部分。該產品涵蓋第 1 類和第 2 類無人機系統--重量小于 55 磅、飛行高度在距地面 3500 英尺或以下的無人機系統--旨在作為陸軍傳統 RSTA sUAS 的后繼機型。
圖 1. AeroVironment公司RQ-11 Raven
1988 年,美國國防部(DOD)無人機聯合項目辦公室(UAV JPO)發布了首個無人機 "總體規劃",確定了無人機系統的需求和采購戰略。《總體規劃》建議為 "低級戰術單元 "提供 "近距離 "無人機系統,這種系統可以大量采購,而且成本低廉。20 世紀 90 年代末和 21 世紀初,由陸軍主導的實驗項目 "城市地形軍事行動先進概念技術演示"(MOUT ACTD)展示了便攜式無人機系統如何為地面單元提供更強的態勢感知和部隊保護。MOUT ACTD促使陸軍和特種作戰司令部(SOCOM)與AeroVironment公司合作,于2002年開發出固定翼、重4磅的RQ-11 "烏鴉",它是海灣戰爭時期AeroVironment公司FQM-151 "指針"(Pointer)的更小、更先進的版本。陸軍于 2003 年引進了 RQ-11,到 2010 年,已部署了近 4000 架 "烏鴉 "飛機。海軍陸戰隊、特種作戰司令部和空軍也采用了 "烏鴉"。
從 2010 年代初開始,陸軍官員制定了擴大該軍種小型無人機系統能力的計劃,包括一系列短程、中程和遠程無人機系統平臺。根據 2013 年批準的 "背包便攜式無人機系統增量 II 能力生產文件"(RPUAS CPD),陸軍向連隊和營隊分別提供了改裝的 "烏鴉 "和數量有限的 AeroVironment RQ-20 "美洲豹 "無人機系統,用于臨時性的中程和遠程 RSTA 能力,直到為這些角色開發出新的平臺為止。與此同時,各排將裝備一種短程無人機,陸軍計劃在本十年晚些時候開始研制這種無人機。另外,2017 年,陸軍批準了 "士兵攜帶傳感器"(SBS)計劃,為步兵班購置微型無人機。陸軍選定FLIR系統公司的 "黑色大黃蜂 "作為SBS,并于2018年5月授予FLIR公司首批SBS系統合同。
國防部國防創新單元(DIU)于2018年11月發布了一份信息征詢書(RFI),征詢一種四旋翼無人機作為短程sUAS;次年4月,DIU與陸軍合作開展排級無人機項目。對于中程和遠程 sUAS,陸軍直到 2020 年代初才開始尋求 "烏鴉 "和 "美洲豹 "的后繼機型。
2023 年 6 月,陸軍將 RPUAS CPD 要求過渡到《聯合小型無人機系統能力發展文件》(J-sUAS CDD),該指導文件規定了陸軍計劃的 RSTA sUAS 系列的關鍵系統和性能屬性以及采購時間表。與陸軍 2013 年的 RPUAS CPD 類似,J-sUAS CDD 描述了陸軍計劃在排、連和營各級分別部署陸軍現在所稱的短程偵察 (SRR)、中程偵察 (MRR) 和遠程偵察 (LRR) 無人機系統。此外,J-sUAS CDD 還包含三項新舉措--用于班排的第一人稱視角 (FPV) 無人機、用于排的系留無人機系統以及用于連的無人機群能力--所有這些需求仍處于不同的開發階段。包括 SBS 在內,J-sUAS 架構包括七個項目。
J-sUAS CDD 對飛機的要求在幾個方面與 "烏鴉 "和 "美洲豹 "不同。烏鴉 "和 "美洲豹 "sUAS 采用傳統的固定翼配置,這可能會影響它們在城市或森林地區等限制性地形中的使用。對于 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統,陸軍似乎優先考慮多旋翼或混合 VTOL 配置形式的垂直起降(VTOL)能力。陸軍關于未來 sUAS 的 RFI 表明,陸軍計劃采購可投放致命有效載荷的飛機,如空投手榴彈或滑翔彈藥。與主要用于監視和偵察的 "烏鴉 "和 "美洲豹 "相比,陸軍可能需要下一代小型無人機系統執行更多任務,包括發動致命打擊和為其他無人機和地面單元中繼通信。
在 2025 財年擬議預算中,陸軍為 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統申請了約 4610 萬美元的采購資金和 2680 萬美元的研究、開發、測試和評估(RDT&E)資金。此外,陸軍 2025 財年未獲資金支持的預算優先事項清單中還包括用于 SRR 和 MRR 無人機系統的 7050 萬美元采購資金。對于兵載傳感器計劃,陸軍申請的采購資金和 RDT&E 資金分別為 2200 萬美元和 160 萬美元。不包括未獲資助的優先事項清單,陸軍為上述小型無人機系統申請的2025財年預算約比2024財年增加21%。
SRR 無人機系統是陸軍首個備案的小型四旋翼無人機項目。DIU 和陸軍認為,SRR UAS 應利用商業市場上日益復雜的無人機。陸軍表示,通過分階段分批執行該計劃,旨在保持靈活性,以應對技術進步和用戶反饋。2019 年 4 月,DIU 和陸軍官員挑選了六家公司參與 SRR 無人機系統計劃第 1 階段的競爭,之后于 2022 年 2 月授予 Skydio 公司 RQ-28A 的合同,這是 Skydio X2D 的軍事化版本(圖 2)。陸軍正在為 Tranche 2 版本選擇系統的最后階段,陸軍預計該系統將從 2026 財年開始取代 Tranche 1 版本。
在擬議的 2025 財年預算中,陸軍申請 2 110 萬美元用于購買 270 個 Tranche 2 系統,即 540 架飛機(每個 SRR 系統由兩架飛行器構成),以及 115 萬美元的 RDT&E 經費。預計一個 SRR 系統的成本將從 Tranche 1 的 39,800 美元上升到 Tranche 2 的 65,000 美元。陸軍預算說明文件將這一潛在增長歸因于 Tranche 2 版本改進了避障、通信、光電和紅外傳感器等功能。
MRR 無人機系統將為陸軍連隊提供有機的 RSTA 能力。2023 年,陸軍未來司令部批準了一項 "連級 sUAS "定向需求,旨在為 MRR UAS 提供初步的 Tranche 1 能力,并為該未來系統的需求提供信息。陸軍在 2024 年 3 月 1 日的 RFI 中詳細說明了公司級 sUAS 的期望規格;這些規格包括能夠進行 VTOL 飛行、重量小于 55 磅并能在 24 小時內飛行 8 小時的商用現成系統。在其 2025 財年擬議預算中,陸軍為連級 sUAS 申請了 2500 萬美元的采購經費,這標志著該軍種首次為新型中程 sUAS 列入經費。
2023 年 1 月,陸軍發布了一份關于連級無人機系統的 RFI,表示對能夠垂直起降、飛行時間不少于 5 小時且視距為 30 千米(18.6 英里)的平臺感興趣。在其擬議的 2025 財年預算中,陸軍為 LRR 無人機系統的工作申請了約 2560 萬美元的 RDT&E 資金。根據陸軍在預算說明文件中的預測,陸軍預計將在 2026 財年對 LRR 的原型機進行評估,并在下一財年開始采購飛機。
圖 2. Skydio公司的X2D
作為其監督作用的一部分,國會可以審查以下內容:
陸軍是否以及在多大程度上將技術的快速變化納入到 SRR、MRR 和 LRR 無人機系統的需求和采購過程中。
陸軍是否正在考慮為小型無人機系統操作人員設立軍事職業專業(MOS),如果是,陸軍是否已確定與此舉相關的潛在成本。
陸軍是否考慮采購低成本、現成的無人機用于作戰,以及考慮的程度。
陸軍是否正在與海軍陸戰隊協調采購短程、中程和遠程小型無人機系統,以及協調程度如何。
美國2025 財年國防政策法案小組委員會標注的一項條款將要求部門領導制定計劃,將先進的"人工智能賦能、經過實戰驗證的無人機系統擊敗能力,并轉移到常規部隊"資源化、過渡化和規模化。
圖:Anduril 公司專為防空任務設計的 Roadrunner-Munition 無人機照片。
國會議員們擔心五角大樓在推廣人工智能技術以對抗對手的無人機系統方面進展不夠快,議員們希望高級官員解釋他們計劃如何解決這一問題。
在烏克蘭與俄羅斯的戰爭以及紅海和中東地區正在發生的沖突中,無人機襲擊扮演了重要角色。美國議員已經注意到了這一點。
本月早些時候,眾議院軍事委員會戰術空軍和陸軍小組委員會公布了其對 2025 財年《改善軍人生活質量和國防授權法案》的意見。
"無人機系統(UAS)繼續快速發展,對美國和盟國的人員和基礎設施構成越來越大的威脅。盡管許多對手的無人機系統價格低廉且易于更換,但美軍通常使用價格昂貴得多、數量有限且更換緩慢的防御能力來應對。此外,許多傳統系統難以有效對抗大型無人機系統。委員會認為,聯合部隊最有效的反無人機系統能力是那些使用自主、人工智能(AI)和機器學習等軟件定義技術的能力,以超越當前和不斷發展的無人機系統威脅", 立法文本指出。
工業界一直在開發新的工具,包括尖端的軟件和武器系統,這些工具可以增強美國防部的防御武器庫。
立法者稱贊負責監督美軍中東軍事行動的中央司令部和特種作戰司令部使用開放式架構系統和 "人工智能賦能的自主飛行器"來消滅所謂的第3類無人機--這一類無人機系統包括巡飛彈藥,也被稱為神風特攻隊無人機或單向攻擊無人機。
然而,議員們指責五角大樓沒有更快地加快創新技術的生產和投入使用,以解決這類防空問題。
眾議院軍事委員會成員 "擔心各軍種沒有在 2025 財年或未來幾年國防計劃中為維持和擴大這類關鍵能力編列預算。例如,陸軍未能大規模過渡這些能力,海軍和空軍也缺乏明確的項目辦公室方向來開始這種過渡,"根據戰術空軍和陸軍小組委員會對年度政策法案的標注文本。
該法案將指示陸軍部長與海軍和空軍領導人協調,在12月中旬之前向HASC簡要介紹 "將先進的、人工智能賦能的、經過實戰驗證的無人機系統擊敗能力資源化、過渡化和規模化,并將其部署到部門內常規部隊的計劃"。
該條款反映了國會山對美軍擊敗無人機系統態勢的廣泛擔憂。
例如,戰術空軍和陸軍小組委員會的標注還將授權國防部長任命一名 "執行體",負責監督五角大樓挫敗小型無人機系統的訓練和技術項目。
參考來源:DEFENSESCOOP
隨著高精尖軍用無人機的出現,戰場動態發生了革命性的變化。在過去五年中,發生了四場重大的國家間戰爭:利比亞、敘利亞、納戈爾諾-卡拉巴赫和正在進行的烏克蘭沖突,無人機在這些戰爭中發揮了決定性作用。2024 年 2 月 2 日,美國國防部宣布批準向印度出售 31 架 MQ-9B 捕食者無人機,預計耗資 39.9 億美元。此舉旨在加強印度的監視能力。印度正在投入大量資源采購軍用無人機,以幫助確保其地區外安全需要,并對巴基斯坦構成威脅。在無人機戰爭的新時代,巴基斯坦也在發展自己的本土無人機。
無人駕駛飛行器(UAV)或無人機通過其嵌入式系統內的軟件控制飛行計劃進行遠程或自主駕駛。這些飛行計劃與機載傳感器和全球定位系統(GPS)相協調。它利用空氣動力來實現飛行器的升力。2010 年代,無人駕駛飛行器作為相對廉價的武器在軍事領域大放異彩,具有巨大的破壞穩定潛力。無人機旨在為指揮官提供戰區空中觀察系統,通過提供飛機和衛星系統無法提供的可靠實時情報來降低傷亡風險。無人機在反恐戰爭中得到了廣泛應用。除了最初的情報、監視和偵察(ISR)能力外,無人機現在還配備了導彈,以進一步執行反叛亂、部隊保護、基礎設施防御和關鍵目標攻擊等任務。成本低廉、技術先進、易于使用是無人機在世界各地廣泛應用于作戰目的的一些特點。
無人機使戰場更加透明,從而改變了 21 世紀戰爭的特點。一位烏克蘭軍事指揮官最近表示,與俄羅斯的沖突已經陷入僵局,任何一方都無法取得戰略突破。在俄烏戰爭中,無人機正被用作重要的戰術工具,幫助進行炮火瞄準、戰場觀察和敵方車輛攻擊。俄羅斯政府于 6 月 28 日批準的《2030 年前無人航空發展戰略》聲稱,俄羅斯國有企業和公共機構在 2018 年至 2022 年期間將花費超過 130 億盧布(超過 1.9 億美元)購買無人機。
由于意識到武裝無人機在近期戰場上的重要性,一些國家正在推進無人機的采購和研發工作。無人機正被用于在世界各地執行軍事任務。美國在無人機的研發和創新方面有著悠久的歷史,其 MQ-1 "捕食者 "和 MQ-9 "收割者 "已被用于全球軍事行動。最近,美國在尼日爾恢復了無人機的情報搜集和監視行動。中國的 CH-4 "彩虹 "和 WJ-700 "飛馬 "無人機因其高效率和低成本而備受認可,這表明中國在技術創新方面突飛猛進。以色列和英國也積極參與無人機的生產和研發。以色列和英國也在積極參與無人機的生產和研發。土耳其已研發出幾種性能極為強大的無人機,如 Anka-3 和 Bayraktar TB2。
資料來源 "誰擁有武裝無人機?" 英國無人機大戰。2024 年 2 月 13 日。
土耳其的無人駕駛飛機因其經濟實惠和高效率,在世界各地的沖突中越來越常見,尤其是在中東地區。無人機襲擊使阿塞拜疆在第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭中取得了重大優勢,并證明了世界各地生產的無人駕駛武裝無人機正在如何改變戰場。襲擊目標是亞美尼亞和納戈爾諾-卡拉巴赫士兵,摧毀了坦克、大炮和防空系統。阿塞拜疆在連接亞美尼亞和被占領的納戈爾諾-卡拉巴赫的重要的拉欽路線上迅速取得進展,要歸功于土耳其的TB2無人機。
在利比亞內戰中,無人機,特別是土耳其制造的 Bayraktar TB2 無人機,通過改變軍事戰略對沖突進程產生了重大影響。無人機為 "民族和睦政府"(GNA)部隊對抗哈利法-哈夫塔爾將軍領導的 "利比亞國民軍"(LNA)提供了必要的支持。Bayraktar TB2 型無人機具有精確打擊、實時監視能力以及瞄準 LNA 關鍵陣地的能力,在將沖突勢頭轉向有利于 GNA 方面發揮了關鍵作用。無人機已成為敘利亞沖突中不可或缺的工具,重塑了戰爭,加劇了戰爭的復雜性。它們影響了戰場上的軍事戰略和戰術,并在阿勒頗和拉卡圍城等重大沖突中發揮了重要作用。這些沖突表明,無人機已成為游戲規則的改變者,重塑了戰場的態勢。
無人機正在通過提供更多的監視和偵察來加強邊境和海上安全。這對戰場上的數據收集方法、態勢感知和更有效的信息收集技術產生了深遠影響。日本部署了美國制造的高精尖 MQ-9B 無人機,用于日本海和太平洋的海上監視。與戰斗機相比,無人機成本低廉,因此各國紛紛投入巨資采購這些技術,以加強邊境和海上安全。
采購軍用無人機的競賽已經波及南亞。印度長期以來一直渴望獲得配備智能炸彈和空對地導彈的遠程捕食者無人機。印度通常依賴以色列獲取無人機技術。印度正將大量軍事預算用于購買無人機和彈藥。最近,印度投資約 39.9 億美元從美國采購了配備 MQ-9B 捕食者武器的無人機。這些無人機配備地獄火導彈和智能炸彈,專為遠程高空作業而設計。它們可用于加強印度在印度洋地區的監視能力。印度空軍新增了四架新型蒼鷺 Mark-2 無人機,它們可在空中停留 36 小時以上,并可沿巴基斯坦和中國邊境實施打擊和監視。由于兩國互不信任,印度在無人機等新興技術方面的進步令巴基斯坦十分擔憂。本圖顯示了 2022 年至 2030 年全球無人機按地區劃分的出貨量。根據這項研究,亞洲是增長最快的市場,歐洲和北美緊隨其后。
資料來源 "2023 年全球無人機送貨按地區估算的市場規模",Statista,2023 年 5 月 2 日。
到 2013 年,巴基斯坦軍方已自主研發出具備偵察能力的無人機。名為 "Buraaq "和 "Shahpar "的無人機是首批本土研發的偵察無人機。它們是與巴基斯坦民間科研機構國家工程與科學委員會(NESCOM)合作研制的。巴基斯坦通過一架配備 Barq 導彈的 "Buraaq "無人機進行了首次空襲,在北瓦濟里斯坦的 Shawal 谷殺死了 3 名武裝分子。無人機高效打擊恐怖主義威脅的能力使其具有巨大的戰略用途。無人機高效打擊恐怖主義威脅的能力使其具有巨大的戰略用途。正因如此,無人機被視為外交政策的有力工具。
在無人機戰爭的新時代,巴基斯坦正在研發本國的無人機,以避免在沖突中處于不利地位。巴基斯坦于 2021 年推出了本土作戰無人機 Shahpar-II,目前正在研發中。這一進步凸顯了無人機在軍事領域內外發揮著越來越重要的作用。印度最近在實現高精尖無人機方面的投資和進步對巴基斯坦構成了威脅。巴基斯坦一直在與土耳其等合作,以推進出于防御目的的無人機采購合作。
有必要增加對本土無人機技術的投資,以開發精確制導的武裝無人機,并升級現有的防空系統,以應對敵方的無人機襲擊。巴基斯坦必須努力應對無人機技術在安全手段方面面臨的挑戰,如缺乏投資。由于無人機在最近的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突和正在進行的烏克蘭沖突中發揮的作用,無人機的重要性在近期得到了廣泛提升。包括印度在內的一些國家的無人機擴散正在塑造地緣政治舞臺。
印度洋-太平洋司令部參謀長表示,該司令部正在開發一種工具,利用人工智能加速 "漫長而艱巨 "的作戰規劃過程。
這項名為 "風暴突破者"(Stormbreaker)的工作目前正在開發中,并致力于建立一個人工智能化的聯合作戰規劃工具包,以支持多領域、作戰層面行動方案制定的規劃、兵棋推演、分析和執行。
美國陸軍少將、印度洋-太平洋司令部參謀長約書亞-陸克文(Joshua Rudd)在 3 月舉行的美國國防工業協會太平洋作戰科學與技術會議上發言時說,這一舉措將瞄準通常需要 "數小時、數天、數周、數年才能制定完成 "的流程。
他說,按照傳統的軍事決策程序,即使是日常行動也需要三到四個行動方案。
他說:想一想,是否有一種方法可以連續運行這些程序,并對其進行紅隊分析、戰爭博弈、反復模擬,這樣不僅可以產生你可能沒有考慮過的行動方案,還可以完善現有的行動方案。制定行動計劃需要 "很長時間",但更新計劃也是如此。在制定作戰規劃時,"許多事實和假設以及威脅都要追溯到......敵人現代化和提供能力的驚人速度"。
雖然陸克文沒有討論具體細節,但他表示,初步能力已開始交付,其核心是 "一些建模和模擬能力,這些能力利用現有數據--如威脅數據、友軍數據、作戰計劃--然后通過人工智能/機器學習透鏡進行評估,然后生成輸出"。
陸克文說,印度洋-太平洋司令部司令、海軍上將約翰-阿奎里諾將該計劃稱為 "把握主動權",是提供綜合威懾的一種方法。
陸克文說,其他三項計劃--聯合火力網、印太司令部任務網和太平洋多域訓練環境概念--都是相互促進的。
"聯合火力網"是一個作戰管理系統,可滿足對決策優勢的需求,即 "將海量信息提煉成可用[和]可顯示的信息 "的能力。但是,如何將海量數據從最高級別的機密信息到開放源代碼信息......匯集在一起,以了解敵人在做什么,了解友軍在做什么?
他說,要實時查看這些信息并做出決策,"人類很難做到"。"我們認為,人工智能和機器學習能力可以發揮輔助作用,使我們能夠以相關的速度做到這一點"。
如果陷入沖突,以速度和規模移動的能力 "以及對我們構成的真正威脅將是我們在近代史上從未見過的"。
他說:"我認為,我們非常擅長提供和封閉殺傷鏈。針對......單一目標的決策優勢。我們可以將這些知識和經驗應用于此。因此,"聯合火力網 "是我們的方法、設計和努力的方向,我們要將其結合起來,使我們擁有決策優勢,從而能夠關閉殺傷鏈。
陸克文將INDOPACOM任務網絡描述為 "將先前存在的網絡整合在一起的單層玻璃,在這些網絡中,我們歷來都是進行雙邊對話,我們需要能夠進行多邊對話"。
創建這一網絡面臨一些挑戰,例如在信息共享和加強與盟友和合作伙伴的合作方面存在政策和權力障礙。
但這也有技術方面的因素。當務之急是能夠抵御網絡攻擊和滲透。因此,我們正在將其與聯合火力網結合在一起。
最后,"太平洋多域訓練環境概念 "旨在將實戰、虛擬和建設性訓練環境結合在一起。
陸克文說:重點是我們可以實時拼接虛擬、實戰和建設性的訓練活動,使我們能夠進行演練,整合盟友和合作伙伴,并反復進行。
他補充說,這一概念與INDOPACOM任務網絡的最終成熟有關,并得到了聯合火力網絡的支持。
"如果你同時實現了所有這些目標,那么你就會看到所有這些努力之間的內在聯系,如果你以我們建議的方式實現所有這些目標,我相信這將產生極其強大的威懾效果。"因此,加速、加速、加速"。
參考來源:NDIA
據報道,俄羅斯推出了一種新型無人機,其突破性發展標志著軍事技術的重大飛躍,其能力可能從根本上改變現代戰爭的格局。這架無人機可攜帶并自主操作 9K111 Fagot 線導反坦克導彈系統,能夠發射 9M111 導彈(北約報告名稱 AT-4 Spigot),代表了無人技術和導彈系統的無與倫比的集成。這一消息是通過 Telegram 上發布的一段視頻透露的,展示了無人機的先進功能并暗示了戰斗行動的未來。
9K111 Fagot系統與無人機(UAV)的集成開啟了戰術戰爭的新篇章。 9K111 Fagot 是一種著名的反坦克導彈系統,數十年來得到了廣泛使用,以其瞄準裝甲車輛和防御工事的精確性和可靠性而聞名。通過在無人機中利用該導彈系統的功能,俄羅斯不僅擴大了 9K111 Fagot 的作戰范圍,而且開創了一種新穎的無人作戰方法。
這款無人機的與眾不同之處在于它能夠以完全自主的飛行模式運行,使其能夠在無需人工直接干預的情況下攻擊目標。這一功能為新型戰爭鋪平了道路,其中無人系統可以獨立執行復雜的任務,從而有可能提高軍事行動的效率和安全性。此類無人機的自主性提出了有關無人作戰的未來和戰爭性質演變的關鍵問題,在戰爭中,人類決策可能越來越多地被自動化系統補充或取代。
盡管有關無人機的作戰范圍、有效載荷能力和部署時間表的具體細節尚未披露,但該視頻讓我們得以一睹俄羅斯在將無人系統與導彈技術相結合方面取得的重大進展。這項創新不僅僅是一項技術成就,更是一項技術成就。它標志著軍事戰術和能力的戰略轉變,可能影響全球軍事動態。
部署如此先進的軍事技術的影響是深遠的。隨著各國努力應對無人戰爭帶來的挑戰和機遇,引入能夠自主操作反坦克導彈的無人機可能會引發技術軍備競賽,迫使各國重新評估其防御戰略和能力。這種發展還可能影響受沖突破壞的地區的權力計算,提供可能改變權力平衡的新戰術優勢。
圖:俄羅斯用四軸飛行器無人機試射了 9K111 反坦克導彈。
9K111 Fagot 系統的歷史可以追溯到 20 世紀 70 年代推出,凸顯了其在戰斗場景中的持久相關性。其線制導機制允許操作員在飛行中操縱導彈,從而對移動的車輛進行精確瞄準。 9M111導彈具有高突防能力和約2,500米的有效射程,體現了該系統背后的技術獨創性。在自主無人機中采用這種系統凸顯了利用現有技術進行現代戰爭應用的創新潛力。
隨著世界關注這一發展,自主軍事技術的戰略影響成為國際安全討論的前沿。能夠獨立操作反坦克導彈的無人機的出現不僅挑戰了現有的軍事理論,而且引發了關于未來沖突性質的倫理和戰略辯論。俄羅斯的這一技術進步有可能重塑地面戰爭的動態,標志著軍事能力發展的關鍵時刻,預示著無人作戰的新時代的到來,可以重新定義戰場上的交戰原則。
描述 Perun-F 無人機實際操作的視頻詳細介紹了其操作能力和技術進步。發布的視頻展示了無人機在升空、實現半穩定懸停狀態以及執行精確導彈發射方面的熟練程度。值得注意的是,Perun-F 展示了發射直徑 120 毫米的強大導彈的能力,盡管氣體發生器遇到了巨大的反沖,氣體發生器以每小時 180 英里的驚人速度將導彈從發射管中推出。
視頻中強調的一個有趣的方面是無人機在著陸位置發射導彈的能力。這一獨特的功能為戰術機動開辟了道路,例如從意想不到的位置進行伏擊。將導彈安裝在無人機頂部而不是底部的決定表明了旨在優化其戰斗力的戰略考慮。
導彈發射后,視頻展示了導彈固體燃料火箭發動機的點火,將其速度推至每小時 420 英里。這一速度讓人想起二戰后期戰斗機所達到的最高速度,強調了 Perun-F 無人機及其配套武器的強大火力和敏捷性。
然而,演示也揭示了巴松管導彈制導系統的潛在缺陷。通常,導彈依靠人類操作員的半自動引導,在整個飛行過程中利用一根與導彈相連的線軸。在沒有直接人為干預的情況下,導彈的精度會顯著降低,使其類似于精度有限的非制導火箭。這對 Perun-F 在沒有實時人類引導的情況下攻擊遠距離或機動目標的有效性提出了嚴峻的挑戰。
機載操作員的缺席引發了人們對無人機自主能力及其對遠程命令和控制系統的依賴的質疑。雖然自主技術的進步使無人機能夠獨立執行復雜的任務,但此類系統在動態戰斗場景中的有效性仍然是一個爭論的話題。
此外,該視頻還引發了有關人工智能(AI)和機器學習算法集成以增強 Perun-F 瞄準能力的討論。通過利用實時數據分析和預測算法,無人機可以彌補人類指導的不足,從而提高其整體準確性和作戰效率。
總之,這段描述 Perun-F 無人機及其導彈能力的視頻為了解現代戰爭中無人機 (UAV) 的演變提供了寶貴的見解。在展示令人印象深刻的火力和機動性的同時,演示強調了解決與制導系統和自主操作相關的挑戰的重要性,以最大限度地提高無人機在不同作戰環境中的戰斗力。
9M111 Fagot(“巴松管”)反坦克導彈(北約代號為 AT-4 Spigot)是一種強大的武器,通過與無人機集成,已被重新用于現代戰爭,這是軍事創新的一項非凡壯舉)。該導彈系統(包括發射罐和氣體助推器)重 28 磅,對空中平臺來說是一個重大的有效載荷挑戰。由于沒有傳統的 50 磅 9K111 發射器的 9P135 三腳架發射柱,這一挑戰進一步加劇,盡管 9S451 制導盒和 10 倍放大倍率 9Sh119 瞄準器仍然連接,增加了相當大的重量。
這種導彈系統與無人機配合使用,凸顯了在當代沖突場景中利用現有軍事硬件的新方法。其巧妙地將發射器安裝在重型 Perun-F 四軸飛行器無人機上,該無人機被稱為“重型突擊四軸飛行器”。這款無人機有著強大的有效載荷能力,能夠承載高達 110 磅的重量,使其成為此類重型和復雜導彈系統的合適平臺。 EFT Z50 的商用價格在 7,000 美元到 10,000 美元之間,這表明了一種通過商業技術增強軍事能力的可行途徑,盡管這種途徑非常規。
EFT Z50 的規格在此應用中值得注意;它的基本重量為 100 磅(包括電池),并具有操作多功能性,在滿負載能力下可懸停 7 分鐘,空載時可懸停長達 20 分鐘。其控制機制通過帶有 5.5 英寸屏幕的遠程設備實現,范圍可達 1.86 英里,為遠程操作提供了精確性和靈活性的結合。
9M111 Fagot 導彈系統與 Perun-F 等無人機的創造性集成代表了軍事戰術和能力的重大轉變。使用無人機,特別是那些改編自民用應用的無人機,如 EFT Z50,在沖突地區部署傳統的反坦克導彈,說明了非對稱戰爭戰略的日益增長的趨勢。這些戰略利用技術獨創性,以新的、不可預測的方式最大限度地提高現有軍備的有效性。
與沖突場景中使用的大多數民用無人機相比,Perun-F 的有效載荷能力更大,為地面交戰開辟了新的戰術可能性。通過遠程空中部署 9M111 Fagot 等反坦克導彈,軍隊可以在瞄準裝甲車或防御工事時實現更大的靈活性和精確度。這種方法不僅延長了傳統導彈系統的使用壽命,而且增強了它們在以快速技術發展和非常規戰術為特征的現代戰爭環境中的效用。
隨著軍事分析家和技術專家繼續觀察這些發展,它們對未來戰爭的影響是深遠的。商用無人機技術與傳統軍事硬件的融合表明了戰爭中更加創新、更具成本效益和適應性的解決方案的持續趨勢。這種演變強調了軍事和國防戰略中不斷調整和創新的必要性,以應對新技術與現有武器系統集成所帶來的挑戰和機遇。
開創性地使用 Perun-F 無人機攜帶 9M111 Fagot 導彈系統,體現了創新方法增強軍事能力的潛力。因此,它代表了更廣泛的無人戰爭和作戰行動中技術的戰略運用的重大發展。這一進步不僅展示了整合不同代軍事技術的潛力,而且凸顯了無人機在執行復雜多樣的戰斗角色中日益重要的意義,標志著未來軍事活動向更加自主和多功能平臺的轉變。
近年來,商用無人機在反坦克戰中的使用已成為一個重要現象,尤其在烏克蘭沖突中表現得尤為明顯。這些無人機最初部署用于攜帶反坦克手榴彈的重力轟炸裝甲車,盡管主要對靜止或廢棄的目標有效,但仍表現出驚人的準確性。然而,到 2022/2023 年冬季,隨著速度更快的遙控第一人稱視角無人機的推出,出現了顯著的演變,這些無人機配備了攜帶接觸引信火箭推進式榴彈 (RPG) 彈頭的同時撞擊敵方車輛。這一進步使得能夠更好地攻擊移動目標,并呈現出快速大規模生產的潛力,每月生產數萬個。
與此同時,討論范圍擴大到將反坦克導彈(ATGM)整合到無人機戰爭中的可行性。與火箭彈相反,反坦克導彈代表了一種獨特的武器類型,其特點是重量較重、成本較高、射程較長(通常為 1-4 英里)和精確制導能力。作為能夠消滅坦克的遠距離狙擊手,ATGM 提供了增強的戰術靈活性。 ATGM發射直升機的有效性進一步證明了這種能力,該直升機在短程防空范圍之外作戰時表現出卓越的機動性和態勢感知能力。
將反坦克導彈融入無人機戰爭帶來了獨特的挑戰,主要圍繞目標捕獲和制導。與部署在近距離防御或伏擊場景中的火箭彈不同,反坦克導彈需要精確的瞄準和制導機制,以最大限度地提高效率。提出的一種解決方案是將無人機連接到地面導彈的模擬制導系統,盡管這樣做會犧牲機動性。另外,為傳統 ATGM 開發遠程控制命令鏈路會帶來技術和財務挑戰。
圖:配備炸藥的 FPV 無人機比迫擊炮發射的導彈更便宜、更有效
ATGM 技術的發展帶來了進一步的復雜性。雖然 9K111 等舊型號存在最小交戰距離和裝甲穿透力不足等局限性,但 9M133 Kornet 和 9M131 Metis-M 等新型型號提供了增強的功能,包括激光束引導系統和增強的裝甲穿透力。
將反坦克導彈融入無人機戰爭既帶來了機遇,也帶來了障礙。雖然技術的進步提供了提高精度和殺傷力的潛力,但必須解決與目標捕獲、制導以及與現有系統的兼容性相關的實際挑戰。隨著沖突動態的不斷發展,使用配備反坦克導彈的無人機的可行性和有效性仍將是現代戰場上持續審查和創新的主題。
自動駕駛和無人系統技術的進步提供了一個重要機會,可將第五代戰斗機的殺傷力與旨在破壞和擊敗大國反空作戰行動的協同作戰飛機(CCA)結合起來。而且,與許多正在研發中的先進系統不同,美空軍擬在本十年內開始大規模采購 CCA,而不是在遙遠的未來。
美國米切爾研究所進行了兵棋推演和相關研究,以評估無人協同作戰飛機家族如何提高空軍空優部隊的殺傷力、生存能力和在高度競爭環境中作戰的能力。長期以來,向遙遠戰區投射決定性軍事力量一直依賴于空軍通過執行進攻性和防御性反空任務來擊敗對手的戰斗機、地對空導彈、戰斗管理機和其他防空威脅,從而實現空中優勢的能力。
建立有效的空中優勢是擊敗對手在任何聯合作戰中的基本要求。美國空軍將這一任務定義為實現 "一支部隊在空戰中的優勢程度,使其在特定時間和地點開展行動時不受空中和導彈威脅的嚴重干擾"。然而今天,由于美國近幾十年來未能實現空軍空中優勢力量的現代化,跟不上對手前所未有的軍事集結步伐。
在 "沙漠風暴 "空襲行動取得成功后,美國空軍通過研制第五代 F-22 制空戰斗機和新型空對空武器,繼續對其空中優勢力量進行現代化改造。但兵力結構和項目削減嚴重削弱了空軍的空中優勢能力。從 20 世紀 90 年代初開始,五角大樓的一系列決策基本上凍結了美國空軍的現代化進程。美國防部加快了越戰時期 F-4 和當時的早期型號 F-16 等戰斗機的退役速度,還指示空軍將隱形戰斗機 F-22 的采購計劃減半再減半,而 F-22 是空軍未來空中優勢力量的基礎。
美空軍最初計劃購買 648 架生產型 F-22,接近于以一換一的方式替換其 F-15A/D 庫存。《自下而上評審》將這一目標定位降至 442 架 F-22,1997 年的《四年防務評審》又將其進一步削減至 339 架,主要原因是美國防部希望減少開支,實現冷戰后國防預算的 "和平紅利"。2008 年,美國防部長羅伯特-蓋茨在空軍總共只購買了 187 架 F-22 之后終止了該計劃,理由是當前的作戰行動并不需要 F-22,而當時正在研制的 F-35 將在未來提供足夠的超額戰力來對付較弱的對手。蓋茨認為,對手在 2020 年之前不會擁有一架隱形戰斗機,而根據當時的計劃,美空軍屆時將擁有 400 架 F-35 戰斗機,而且每年還將增加約 80 架。
為了應對 2001 年美國遭受的恐怖襲擊以及隨后的反恐/反叛亂行動,美國防部也改變了其部隊設計的優先順序。在 2000 年和 2010 年的大部分時間里,國防開支的增加并沒有幫助美國陸軍維持在伊拉克和阿富汗的安全行動,而是建立新的能力以威懾同行對手。美國防部指示其他軍種對遙控飛機(RPA)等能力進行投資,以支持這些正在進行的行動。
與此形成鮮明對比的是,對手在 "沙漠風暴 "之后迅速實現了軍事現代化,建立了目前世界上最先進的綜合防空系統。大國調整了作戰戰略和反介入/區域拒止(A2/AD)戰略,以利用美軍的局限性,使自己的部隊能夠:
大國軍事現代化運動的一個重要因素是發展新的空中優勢能力,如第五代隱形戰斗機,以及完成遠程空對空殺傷鏈所需的先進導彈。對手的遠程隱形攔截機,旨在攔截美國第五代戰斗機。根據英國皇家聯合軍種研究所(RUSI)的一份報告,"其被動傳感器、AESA雷達、[低可觀測性]特征、內部燃料航程和遠程導彈的組合,使對手的攻擊機比以往任何非西方作戰飛機都具有更大的質的威脅"。
與此同時,在冷戰結束 33 年后,美國空軍的空中優勢力量主要由 20 世紀 70 年代和 80 年代首次加入作戰部隊的相同戰斗機、任務系統和武器組成。雖然這些系統不斷從升級中受益,但這支部隊的規模并不適合同級沖突,其戰斗機庫存的平均年齡超過 28 年,是有史以來最老的。這支高風險部隊將很難在與大國發生沖突時那種高度競爭的環境中有效作戰。
然而,美國國防戰略的一個關鍵目標是通過建立一支有能力使對手無法迅速實現其作戰目標的部隊來威懾對手。為實現這一威懾效果,美國空軍致力于發展和獲取顛覆性的非對稱能力和概念,以實施反空作戰。美國不能以飛機對飛機、導彈對導彈、艦艇對艦艇的方式與大國對抗。即使這是一種可取的方法,美國防部也不可能擁有足夠的資源--資金和人員--或時間來做到這一點。
美空軍的空中優勢戰斗機庫存目前包括 179 架老舊的第四代 F-15C/D 和 185 架第五代 F-22。其中約 20% 的 F-22 是訓練、測試或備用庫存飛機,沒有戰斗編號。空軍的 F-35 部隊正在緩慢擴充,能夠執行一系列進攻性和防御性對空作戰任務,包括機載電子攻擊和空對空交戰,但規模仍然很小。截至 2022 財年末,空軍僅有 334 架 F-35A,而在 2023 日歷年度,空軍收到的 F-35A 數量約為原計劃每年采購 80 架的一半--這在很大程度上也是由于預算不足造成的。這些部隊由服役已進入第四個十年的 E-3B/G 預警機提供支持。2023 年初,空軍授予了一份預警機替換合同,該合同以澳大利亞和英國購買的 E-7 "楔尾 "飛機為基礎,但這些噴氣式飛機需要數年才能加入部隊。
正如馬克-凱利將軍在 2023 年中期解釋的那樣: "我們實際上吃掉了空軍的肌肉組織,表現為戰斗機能力下降,戰備狀態降低,老舊飛機的里程數增加,推動了更廣泛的維護工作"。由于飛機老化和其他原因導致戰斗機能力不足,因此空軍被迫在2022年下半年從戰略上至關重要的沖繩嘉手納空軍基地撤出F-15C/D戰斗機,而沒有直接、永久分配的后備飛機。只是沒有足夠的戰斗機可用,所以單元必須在未來幾年內輪換到該基地,直到新的噴氣式戰斗機可以駐扎在那里。
美空軍的 "下一代空中優勢"(NGAD)系列系統對于保持對大國的作戰優勢至關重要,但 NGAD 的載員部分可能要到 2030 年代才能大量投入使用。但 NGAD 系列系統的其他部分--支持人工智能的 CCA--可能會更早面世。再加上在下一個 "未來幾年防御計劃 "中最大限度地采購 F-35A,這將降低本十年的風險。凱利說:"大量分析明確顯示,目前的戰斗機機隊不會成功"。空軍 "現在就必須做出改變,在預算緊張的情況下,以最經濟的方式提供能力和能量,以應對同行的威脅"。
圖:2021 年,美空軍研究實驗室的 XQ-58A Valkyrie 展示了從其內部武器艙發射小型無人駕駛飛機系統的能力。CCA 可以為對手的作戰計算增加巨大的復雜性。美國空軍
在 2023 年 7 月的兵棋推演中,米切爾研究所委派美空軍和國防工業的頂尖操作員、技術專家和工程師評估無機組人員的 CCA 和有機組人員的作戰飛機如何才能達到擊敗同行侵略所需的空中優勢程度。這些專家分成三個 "藍方"美國戰役規劃小組,提出了 CCA 的概念和優先能力,以便在美國戰役的頭兩周開展反空作戰,挫敗并隨后擊敗假想的 2030 年同行對手行動。
每個小組都探討了美空軍如何混合使用低成本和中等成本的 CCA 來擾亂對手的 A2/AD 行動,并使有人和無人飛機能夠在遠距離執行多種對空任務,同時減少損耗。能夠從小型、分散的跑道甚至沒有跑道的地方執行任務的 CCA,有助于在受到攻擊時保持戰斗出動率,并降低飛機在地面減員的風險。從移動斜坡或彈射器上發射某些 CCA 變體,然后用降落傘和氣囊回收,這對于較小的設計可能是可行的,因為回收率低于 100% 是可以接受的。另外,小型飛機也可以設計為使用便攜式降落裝置進行短距離起降,使其能夠獨立于長跑道運行,而長跑道更容易被對手定位和瞄準。此外,由于某些 CCA 可能不需要頻繁飛行來支持飛行員訓練,因此可以像其他預先部署的物資一樣將其部署在前沿地點,從而減少對漫長而昂貴的供應鏈的依賴,因為這些供應鏈在沖突一開始就會受到攻擊。
米切爾 2023 年兵棋推演中最重要的一個見解是,有可能使用 CCA 系列作為先頭部隊,破壞并隨后幫助壓制對手先進的綜合防空系統(IADS)。專家們一致認為,考慮到對手空軍的戰斗機庫存,以及對手空軍將擁有多種 "主隊 "優勢,包括從毗鄰作戰區域的空軍基地作戰能力,在戰場上以戰斗機對戰斗機、以導彈對導彈的方式與對手進行對抗是不可行的。相反,所有三個兵棋推演小組提出的作戰概念最初都是大規模使用 CCA 來破壞對手的 IADS,并與對手空軍形成公平競爭。這反映了美國防部 20 世紀 80 年代的 "突破突擊"(Assault Breaker)計劃和 2014 至 2018 年的 "第三次抵消戰略"(Third Offset Strategy)背后的邏輯,即尋求發展非對稱能力,以抵消同級對手的優勢戰斗力和臨近作戰空間。
重要的是,這三個兵棋推演團隊還選擇混合使用 CCA,包括設計為機載傳感器、誘餌、干擾器或武器發射器的不同變體,以破壞和刺激對手的 IADS,定位其關鍵節點,吸收火力,并在有人飛機之前開始削弱威脅。將這些功能分散到各種 CCA 上,可以提高作戰彈性,增加敵軍必須攻擊的機載 "節點 "數量。與開創精確打擊新方式的遙控飛機(RPA)傳感器射手一樣,CCA 將不僅僅是情報、監視和偵察(ISR)的 "信息收集者";雖然成本較低的 CCA 可能缺乏第五代戰斗機的任務系統和完整功能,但對手無法可靠地確定 CCA 的裝備情況,必須將其視為威脅加以應對。
圖:作者馬克-岡津格(Mark Gunzinger)啟動了由美國空軍米切爾航空航天研究所主辦的為期兩天的協作式戰斗機兵棋推演,詳細介紹了參與者將在 2023 年 7 月的活動中解決的核心作戰問題。
另一個啟示是,協同作戰能力可以提高空軍在反空作戰中產生致命質量的能力。裝備適當的 CCA 可發揮戰斗力倍增器的作用,增加空軍可投射到有爭議戰場的傳感器和武器數量。它們還能擴大與之配合的隱身有人飛機的傳感器和武器射程,提高其殺傷力和生存能力。 設計出至少具有足夠生存能力的武器化 CCA,使其能夠到達空對空導彈發射點,是兵棋推演中的一個重要見解。鑒于美國防部在過去 30 年中強制削減兵力,導致空軍削減了戰斗減員儲備,因此減少空軍戰斗機及其機組人員的減員將在空戰過程中起到重要的增效作用。需要在高度競爭的環境中開展長期作戰行動。
CCA 將以另一種方式使空軍減少的戰斗儲備成倍增加:讓非隱身戰斗機參與空中優勢的爭奪。例如,可供兵棋推演專家參考的 CCA 概念設計包括一種遠程空射設計,可攜帶兩枚空對空武器或四枚 250 磅級小直徑炸彈。專家們使用第四代 F-15EX 和 B-52 轟炸機發射這些攜帶武器的 CCA,同時保持在對手IADS 的射程之外。由于這些 CCA 也可以通過火箭進行地面發射,無需使用跑道,因此專家們將其預先部署在菲律賓和琉球群島的分布式作戰地點。建立這種分布式態勢的另一個好處是提高了空軍戰斗架次生成行動的彈性。
參加米切爾兵棋推演的專家們還傾向于混合使用被他們歸類為消耗性系統的低成本 CCA 和中等成本的可回收 CCA,后者可在任務需要時在戰區周圍數百英里高度競爭的戰斗空間內進行減員。在空襲行動的最初幾天,專家們選擇大量使用消耗性 CCA 作為誘餌、干擾器、主動發射器,以及在高度競爭環境中可能丟失的其他方式。隨著空戰的推進,專家們轉而使用更多的中等成本的 CCA,這些 CCA 能夠攜帶更大的武器載荷,并能返回前沿作戰地點再生,以進行更多架次的飛行。
最后,兵棋推演專家建議,有必要提出將 CCA 與其他無人飛行器一起執行防空任務的概念,而不是僅僅將其作為載人飛機的輔助工具。值得注意的是,以這種方式操作 CCA 需要為其提供更先進的自主性和其他技術,這將增加其成本。長期以來,各國軍隊一直試圖利用新興技術來略微提高其現有系統的性能,例如在美國軍事航空業發展初期,美國陸軍最初認為固定翼飛機最適合作為支持地面行動的炮兵觀測器。將 CCA 限制為支持載人飛機作戰只會限制其作戰潛力。協同自主的 CCA 作戰將增加對對手的壓力,這是在太平洋等特大戰區進行同級沖突的基本要求。盡管如此,專家們一致認為,CCA 是一種互補和補充能力,不會減少空軍對第五代戰斗機的需求。兩者都是戰勝同級侵略的必要條件。
圖:Skyborg 概念設計展示了一種低成本、可隱形的無人戰斗飛行器,與 F-15 戰斗機編隊飛行。在戰斗中與有人駕駛的戰斗機協同作戰,可降低飛行員的風險。美國空軍插圖
來自美國空軍和工業界的作戰和技術專家一致認為,應盡快部署用于進攻和防御性對空作戰的 CCA 系列。今天,要在與大國的沖突中取得空中優勢將是一項重大挑戰,而且隨著對手裝備下一代機載和海基傳感器、作戰飛機以及超遠程空對空和地對空導彈,這一挑戰將變得更加艱巨。發展 CCA 作為空軍本十年部隊設計的一部分,是在短期內增強威懾對手侵略能力的一個稍縱即逝的機會。然而,鑒于將這些飛機整合到作戰單元所需的變革規模,快速部署這些飛機將需要立法者、國防部領導層和工業界協調一致的支持。
需要更多的資源來開發、采購、運行和維持混合型 CCA。以下建議基于米切爾研究所的兵棋推演和相關研究:
美空軍應進行權衡分析,以確定未來部隊設計中 CCA 的最佳組合。這些分析應尋求建立一個 CCA 類型清單,在其個體屬性(如尺寸、低可觀察性、射程、任務系統和單元成本)與任務需求之間取得平衡。確定這些設計特征之間的適當權衡,將為制定能最大限度提高空軍戰斗力和投資回報的 CCA 部隊設計提供依據。這些 CCA 將是互補和補充能力,不會減少空軍對第五代戰斗機和其他先進載人系統的需求。
美空軍應制定作戰概念,使用消耗性和可回收/可隱身的 CCA 作為先頭部隊,破壞對手的防空和導彈防御以及其他 A2/AD 行動。這些作戰概念應涉及 CCA 如何作為先頭部隊,使對手的反空目標定位復雜化,識別其高價值防空節點,并使對手防御系統將其空對空和地對空武器消耗在成本較低的無人系統上。這與利用 CCA 提高空軍打消耗戰的能力不同。無人系統與新的、破壞性的、成本高昂的作戰概念相結合,可以創造出對手難以抗衡的非對稱組合,而不是依靠 CCA 簡單地產生更多的規模性。
美空軍應大規模采購 CCA,以提高其向高度競爭地區投射負擔得起的反空力量的能力。CCA 可通過與第五代飛機和其他非載人系統的協作增強戰斗力,同時也可獨立運行,以增加空軍在高度競爭環境中遠距離投射武器和傳感器的能力。能夠充當穿透性 "武器卡車 "的 CCA 設計將有助于抵消對手不斷增長的反空力量,提高空軍第五代戰斗機的生存能力,并增加載人戰斗機的武器數量。這些 CCA 應具備一定的生存能力和航程,以確保它們能到達武器發射點。空軍未來的兵力組合還應包括可從非隱身轟炸機和戰斗機上發射的遠距離 CCA,以干擾對手的防空作戰,并幫助為能力更強的對空飛機鋪平道路。
美空軍應裝備 CCA,以減少對印度洋-太平洋和其他戰區大型固定空軍基地的依賴。減少空軍目前在太平洋戰區對擁有長跑道的主要作戰基地的依賴,將提高空軍在遭受攻擊時按照其 "敏捷作戰部署 "概念的設想出動作戰架次的能力。可在短跑道上運行或不使用跑道進行發射的聯合作戰指揮中心將有助于形成更加分散、更具彈性的前沿態勢。分布式 CCA 作戰地點網絡也會使對手發現、固定和攻擊空軍反空力量的能力變得更加復雜,因為此時空軍反空力量正處于最脆弱的狀態:在地面準備出擊。
隨著時間的推移,美空軍應通過開發新彈藥或調整現有武器以最大限度地利用其有效載荷能力來提高其 CCA 的殺傷力。空軍在迭代未來的 CCA 設計時,應利用小型發動機、緊湊型火箭發動機和小型化組件等技術,設計出更小的武器,從而增加 CCA 每次出動可攻擊的目標定位數量。這對迅速阻止大國進攻的行動取得成功至關重要。
美國防部應與國會合作,增加空軍的資金投入,以建立一支將無機組人員的 CCA 與第 5 代和第 6 代作戰飛機相結合的部隊設計,用于決定性的反空襲行動。數十年的預算不足造成了空軍的高風險,因為它缺乏應對重大同級沖突所需的兵力、現代化能力和戰備狀態。要扭轉這種頹勢,需要在十年或更長的時間內將空軍的年度預算增加 3%至 5%,以采購 CCA,增加 F-35A 的采購量,采購其他新型對空武器系統,并改進空軍基地防御,以應對同級沖突。
還需要進行分析,以確定支持和維持前沿戰區高節奏 CCA 行動的能力和作戰概念。這些分析應涉及在印度洋-太平洋地區預先部署 CCA 及其后勤的要求、CCA 發射和回收行動的適當分散地點,以及在同級沖突期間維持大規模 CCA 作戰行動的物資和人員要求。確定 CCA 戰區后勤需求將是確定未來 CCA 設計屬性的關鍵一步。
圖:在 2021 年的一次演習中,通用原子公司的 MQ-20 Avenger 無人駕駛飛行器在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的飛行測試中準備開始使用 Skyborg 自主核心系統。塔巴莎-阿雷拉諾(Tabatha Arellano)上士
米切爾研究所的兵棋推演和相關研究有力地支持了空軍的主張,即 CCA 將有助于緩解空軍現有的--以及不斷擴大的--威脅其實現空中優勢能力的能力差距。CCA 與有人駕駛的第五代和未來第六代戰斗機相結合,有可能擾亂對手的 A2/AD 行動,然后按照《國防戰略》的要求進行拒止并付出代價。鑒于對手大量裝備新型 A2/AD 武器系統,并將其擴散到威脅美國及其盟友安全的其他行為體,創建這種新型混合部隊設計的利害關系比以往任何時候都要大。
參考來源:Air & Space Forces Magazine
圖:高精度探測與探索系統(HADES)噴氣機的概念圖。與美陸軍現有機隊相比,HADES 可在全球范圍內部署,并能在飛行高度更高、續航時間更長的有人駕駛飛機上提供多方面的感知能力。(美國陸軍圖片)
自2016年美陸軍/海軍陸戰隊聯合發布多域作戰(MDO)白皮書以來,從支持反叛亂到關注新出現的近同行威脅和支持MDO工作發生了根本性轉變。作為采購最先進裝備和空中傳感器技術的領導者,傳感器-空中情報項目主任(PD SAI)正在努力實現陸軍部長的優先任務,即提供比對手看得更遠、看得更多、看得更持久的能力,并建設 2030 年的陸軍。
美陸軍認識到,其現有的渦輪螺旋槳飛機機隊不足以滿足針對同級和近級對手的 MDO 要求。為了取代這些系統,陸軍正在實施 "多域感知系統"(MDSS)高精度探測與探測系統(HADES)計劃。
"MDSS HADES將是MDSS系統家族的第一個項目,已成功通過所需的陸軍采辦整形小組,并獲準于2023年2月啟動該項目",PD SAI的Dennis Teefy說。"通過HADES項目,陸軍將建立一支具備SIGINT(信號情報)、SAR/MTI(合成孔徑雷達/移動目標指示器)和其他內置功能的空中ISR(情報、監視和偵察)系統機隊。"
與美陸軍現有機隊相比,MDSS HADES 可在全球范圍內部署,并可在高度更高、續航時間更長的有人駕駛飛機上提供多方面的感知能力,從而抵御敵方反介入/區域拒止系統的攻擊。HADES 將滿足陸軍對中高空航空 ISR 能力的要求,以快速獲得并保持對態勢的了解、機動自由、信息超配以及在 MDO 中的決策優勢。
為準備 HADES,PD SAI 已與固定翼項目經理(PM FW)合作,在其承包商擁有和運營的機載偵察與目標定位多任務系統(ARTEMIS)和空中偵察與電子戰系統(ARES)上演示和實際部署噴氣式 ISR 感知。通過與 PM FW 合作,PD SAI 可以對演示平臺上的 ISR 傳感器進行評估,以幫助了解 HADES 計劃的要求。PD SAI 將收集和分析有關傳感器在 HADES 預計執行的高度、速度和范圍內如何在演示平臺上運行的反饋信息。
Teefy 說:"PD SAI 通過開發和采購 ELINT、COMINT(通信情報)和 SAR 傳感器來支持這些工作。我們負責將這些傳感器作為政府提供的設備交付給簽約的主要系統集成商,供 PM FW 平臺使用。"
此外,美陸軍正在尋求陸軍戰區級高空遠征下一代機載 ISR 雷達/信號情報(ATHENA-R/S)噴氣式平臺,作為在 HADES 投入使用之前滿足作戰需求的過渡戰略。
"目標定位是為目標開發提供指標和警告、電子戰令和生活模式的深度傳感情報收集,"Teefy 說。"這將使對峙作戰能夠為地面指揮官探測、定位、識別和跟蹤關鍵目標。這項工作是對陸軍 G-2 和 ISR 特遣部隊現代化戰略的支持。"
美陸軍戰地手冊(FM)2-0《情報》是陸軍軍事情報的基石手冊,它將 "深度感知"定義為 "運用師協同火線以外的能力,收集支持目標定位、態勢了解或決策制定的數據和信息"。
"HADES的集成將使陸軍飛得更高、更快、更遠,這直接影響到我們更深入地觀察和感知的能力,提供與FM2.0戰略宗旨相一致的有機收集能力",陸軍ISR任務組主任安德魯-埃文斯(Andrew Evans)說。"這反過來又使陸軍能夠提供更強的收集能力,以滿足有機收集需求,同時作為聯合部隊的一員為全域感知做出貢獻"。
繼 HADES 之后,高空平臺-深度感知(HAP/DS)將成為下一個 MDSS 記錄項目。HAP/DS將包括MDSS系列系統的高空層,將是一個具備MDO能力的低特征高空平臺(即平流層氣球/太陽能固定翼飛機),在平流層運行,能夠滲透到高度防御的威脅作戰區域。陸軍目前正處于該計劃的學習階段。
圖:高空氣球(上)和高空太陽滑翔機(下)的概念圖,它們將構成高空平臺-深層感知(HAP/DS)計劃。HAP/DS 將構成多域傳感系統系列系統的高空層,將是一個具備多域作戰能力的低特征高空平臺,在平流層運行,可深入高度防御的威脅作戰區域。(美國陸軍圖片)
HAP/DS 平臺可作為單個平臺運行,也可在平臺編隊中協同運行,在作戰和戰略縱深火力區對目標進行持續的傳感器投放,以支持遠程精確火力打擊。一旦部署了 HAP/DS,它將提供多功能傳感器能力,包括電子情報、通信情報、合成孔徑雷達/軍事迷信技術、電子光學/紅外以及未來的其他傳感器能力。
作為陸軍未來幾年發展計劃的一部分,正在計劃進行更多的 MDSS 能力采購。特別是,陸軍未來司令部計劃通過兩個分別稱為 "高效射頻監視和利用系統"(HERMES)和 "空中地球物理信息情報系統"(ARGOS)的新項目,推進 SIGINT 和地球空間情報(GEOINT)(如 SAR/MTI 雷達)傳感器有效載荷的先進性。
一旦完成,HERMES 和 ARGOS 將為無座艙飛機系統項目經理所擁有的無座艙飛機系統提供支持。
這兩項計劃最初將依靠陸軍戰斗能力發展司令部(DEVCOM)指揮、控制、通信、計算機、網絡、情報、監視和偵察(C5ISR)中心的技術發展,推進超越威脅的新尖端技術,然后將實現這些新技術在現有 HADES、HAP/DS 和其他平臺上的采購和集成。這些 MDSS 有效載荷將根據從現有航空 ISR 項目、實驗和快速反應能力中吸取的經驗教訓提出要求,在未來平臺上提供 SIGINT 和 GEOINT,以最大限度地提高操作靈活性并降低其復雜性和成本。
Evans說:"除非你擁有能成功將概念轉化為能力的人,否則戰略就是空想。我們與 PD SAI 的合作對于實現我們現代化任務的戰略目標仍然至關重要,重點是在我們當前和未來的平臺上提供陸軍首屈一指的空中 ISR 傳感器。馬里蘭州的材料開發人員增加了采購監督和系統測試/驗證的嚴格性,以確保為士兵提供的工具代表了美國科學和工程專有技術的精華"。
參考來源:美國陸軍
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。
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。
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。
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。
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。
空中力量已經從一個世紀的技術創新和進步中受益。新技術的出現繼續挑戰著空中力量中經常持有的常識。無人機系統(UAS)就是這樣一種不斷發展的空中力量技術。這項技術為澳大利亞國防軍(ADF)帶來了巨大的機遇。雖然澳大利亞國防軍在特定的角色上取得了一些無人機系統的進展,但澳大利亞皇家空軍(RAAF)還沒有在其所有的空中力量貢獻中采用這種技術來達到軍事效果。
《空中力量手冊》(空天力量中心[ASPC],2022年)定義了七種空中力量的貢獻:力量生成、空軍基地行動、空中指揮和控制、反空、空中機動、空中情報和ISR(情報、監視和偵察)以及空中打擊。一些先進的盟國已經在空中情報、ISR和空中打擊方面采用了發達的無人系統。這些系統包括美國空軍(USAF)的MQ-1捕食者、MQ-9死神和RQ-4全球鷹。甚至反空--載人空戰--也在發展無人系統的路上;RAAF與波音公司合作開展了 "忠誠的翼人 "項目(戴維斯,2019c),現在正式命名為MQ-28A幽靈蝙蝠(達頓,2022)。
但空中機動性如何?ADF還沒有接受關于未來ADF空中機動性自主性的真正對話。未來自主空中機動性思維停滯不前的一個更可能的原因是,在(到目前為止)有效的空運理論的支持下,載人系統幾十年來取得了高度可靠和經證實的作戰成功。因此,這里有一個克勞塞維茨式的平行關系:戰爭性質的一個持久因素是對機動性的需要,但今天皇家空軍所面臨的是戰爭性質的一個階梯式變化,一個對機動性來說過于重要的技術機會,不容忽視。
本文確定了在澳大利亞國防軍空中機動中采用無人機系統的滯后性,并探討了澳大利亞國防軍在未來使用無人機系統的機會。通過這樣做,本文旨在提高對ADF無人駕駛空中機動性潛力的集體認識,并為ADF部隊結構企業的軍事和商業貢獻者提供一個廣泛的參考來源。本文首先研究了無人機系統適應的驅動因素,或指標。這些驅動因素包括澳大利亞的戰略利益、區域軍事現代化、安全和生存能力、降低成本和技術可用性。然后,本文介紹并分析了三種核心空中機動性活動中每一種的無人機系統發展的具體機會和例子。為此,本文簡要討論了澳大利亞國防軍目前的機隊,然后探討了一些不斷發展的無人駕駛空中機動性技術和概念,澳大利亞國防軍可能會考慮在下一代空中機動性機隊中使用。最后,本文提出了無人機系統空中機動性發展可能面臨的一些挑戰,以幫助未來的研究和探索。
證據表明,需要一個靈活的、跨服務(和跨文化)、跨行業的方法來設計、開發和使用未來的空中機動部隊。傳統的澳大利亞皇家空軍中重載平臺和陸軍輕中載平臺的分叉模式可能會讓位于大型和小型載人和自主系統的混合艦隊。聯合部隊設計者之間的集體方法--跨單一軍種總部的真正合作--對于皇家空軍的固定翼空中機動團體和陸軍的旋轉翼團體之間的合作至關重要。也許更重要的是,在這個領域需要與工業界合作。商業行業在自主車輛領域發揮著相當大的作用,政府和私人研究和開發組織也是如此。現有的和新的伙伴關系的跨服役杠桿對于利用未來自主的ADF空中機動性的機會是至關重要的。