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無人機技術在二十一世紀的武裝沖突中得到了廣泛應用,但俄烏戰爭正在推動其他戰場上未曾出現過的自主戰爭創新。

圖:一名烏克蘭軍人在烏克蘭巴赫穆特附近釋放一架無人機。

從手掌大小的無人機到重達 1,000 磅(454 千克)以上的無人機,俄羅斯、烏克蘭各自已經建立并獲得了一支多樣化的遙控飛機機隊。這項技術的范圍不斷擴大,其使用也日益增多,這不僅預示著無人機有可能在俄烏戰爭中創造公平的競爭環境,也預示著它們有能力影響未來沖突的方式。

烏克蘭戰爭為何成為無人機的溫床?

隨著戰爭進入第三個日歷年,雙方都沒有取得空中優勢。大多數軍事分析家預計,俄羅斯憑借其強大的空中力量,將在沖突初期迅速奪取對爭奪空域的控制權。但出人意料的是,烏克蘭的防御系統后來在西方系統的支持下,能夠擊退和阻止俄羅斯飛機進行近邊界和跨境打擊。由于任何一方都無法突破對方的綜合防空系統,這迫使他們提高野戰部隊的靈活性,并更加依賴遠程火炮、導彈和無人機等對峙武器。這些條件導致了新型無人機技術的發展,這些技術可以幫助烏克蘭在空戰中占據有利地位,并有可能扭轉戰局。

使用了哪些技術?

無人機部署隨著戰場的變化而變化。在戰爭的早期階段,俄羅斯的防空和電子戰能力并不突出,烏克蘭依靠土耳其 TB2 Bayraktar 等大型無人機發揮了巨大作用。TB2 可攜帶多種空對地彈藥,并能長時間巡飛,這使烏克蘭部隊能夠穿透俄羅斯的防空系統,打擊重型目標。然而,隨著時間的推移和俄羅斯對天空控制的加強,它能夠更容易地發現并擊落這些大型機型。TB2 可能仍有一定的實用性--其傳感器套件和相當大的航程仍能讓烏克蘭操作人員收集情報,但烏克蘭已轉向使用較小的無人機技術,以適應俄羅斯的進步。

事實證明,數量更多、體積更小的無人機改變了游戲規則,因為它們使烏克蘭獲得了更好的戰區感知能力和更強的打擊目標能力。烏克蘭人利用商業技術--平民也能獲得的娛樂產品--將廉價的現成無人機迅速投入戰場。其中許多 "業余 "無人機是通過草根眾籌或 "dronations "獲得的。這些小型無人機的單價僅為一千美元,操作人員可以迅速將其集結起來并重新利用,以達到特定的效果。例如,常用于賽車或電影制作的流行第一人稱視角(FPV)無人機可加裝臨時炸藥,以相對較低的成本對固定目標進行攻擊。這些無人機可以進行一次性高精度打擊,同時不易受到俄羅斯防空系統的攻擊。此外,烏克蘭人還重新利用國內經濟的重要方面來支持新的無人機供應鏈,通過公私合作來提高無人機制造能力。一年前,烏克蘭國內只有七家無人機制造商,而現在至少有八十家。

至于俄羅斯的無人機技術,莫斯科部署了本土型號,如 "獵戶座"、Eleron-3、Orlan-10 和 "柳葉刀",但西方對俄羅斯關鍵供應鏈的制裁阻礙了莫斯科在無人機生產領域的發展。俄羅斯轉而向伊朗尋求穩定的供應。現在,俄羅斯人擁有一支龐大的伊朗制造的沙赫德-136 無人機機隊,可攜帶 100 磅(45.4 公斤)炸藥,航程達 1200 英里(1931 公里)。

無人機如何影響戰爭?

這場沖突展示了無人機在戰場上的優勢,無人機變得更小巧、更具殺傷力、更易于操作,而且幾乎人人都能使用。無人機壓縮了所謂的 "殺傷鏈",縮短了從發現目標到摧毀目標的時間,并能增強軍隊偵察戰場前沿的能力。續航時間更長的無人機可以有效地進行數小時的偵察,使其他更先進的無人機能夠深入敵方領土實施精確打擊。其他型號的無人機可使單兵監視敵方動向,而無需冒生命危險或放棄士兵的位置。

無人機還可以進行戰斗和附帶損害評估或揭露戰爭罪行。美國無人機制造商 Skydio 最近捐贈了九架無人機,這些無人機配有高清攝像頭,將用于援助烏克蘭。

對無人機有哪些防御措施?

無人機容易受到防空系統的攻擊。具有明顯雷達截面的大型無人機是防空攔截器和反無人機火炮容易攻擊的緩慢移動目標;烏克蘭和俄羅斯都曾用攔截器和火炮擊落過數千架無人機。然而,烏克蘭和俄羅斯持續使用這些系統的成本可能高得嚇人,因為攔截一架無人機可能要花費數千甚至數百萬美元。

反無人機防御面臨的一個新挑戰是需要開發和使用一種比目標更便宜的系統。最重要的是,能夠向目標蜂擁而至的小型無人機更難擊落,因為它們可以壓垮防空系統。一個關鍵的應對措施是利用電子戰形式的干擾器、欺騙器和高能激光,阻止無人機到達目標。俄羅斯和烏克蘭都使用了干擾器,它能發出強大的電磁信號,使目標無人機墜落地面、偏離航線或掉頭攻擊操作員。隨著戰爭的進展,雙方都在不斷投資和調整電子戰戰術,以應對對手的創新。

無人機戰爭將如何演變?

俄烏沖突表明,無人機技術的創新尤其能改變防空領域的力量平衡。在俄羅斯尋求建立空中優勢、加強無人機生產和反無人機防御的同時,烏克蘭也在繼續開發更先進和不那么先進的解決方案。在最近曝光的與伊朗的合作項目中,俄羅斯完成了在莫斯科以東 500 英里(805 公里)的韃靼斯坦建造無人機工廠的工作,到 2025 年年中,估計可生產六千架沙赫德-136 原型機(莫斯科將其更名為 "杰蘭-2")。無人機生產規模的擴大足以應對俄羅斯前線無人機的短缺,并使沖突的態勢向有利于俄羅斯的方向發展。然而,烏克蘭獲取和眾包商業無人機技術、根據實時反饋在戰場上對無人機進行戰術改裝以及改變戰術以擊敗反無人機系統的能力已被證明對其戰爭努力至關重要。

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人工智能在軍事中可用于多項任務,例如目標識別、大數據處理、作戰系統、網絡安全、后勤運輸、戰爭醫療、威脅和安全監測以及戰斗模擬和訓練。

本報告的結論是,無人機改變了烏克蘭戰爭的戰場,但改變的方式是進化而非革命。雖然戰術創新層出不窮,無人機也提供了一些新能力,但它們的影響并沒有達到真正的顛覆性變革,也就是所謂的軍事革命。在大多數情況下,俄羅斯和烏克蘭的無人機仍由人類駕駛,沒有廣泛聯網,而且規模較小,這意味著它們的影響往往是局部的。在某種程度上,無人機之所以沒有給烏克蘭或俄羅斯帶來戰場上的決定性優勢,是因為雙方都在進行快節奏的創新和仿效的雙面循環。由于許多無人機技術是商業或雙重用途的,因此很容易獲得,這意味著創新很快就會擴散到敵方。俄軍在采用商用和 DIY 神風特攻隊無人機方面一直是快速追隨者。同樣,烏克蘭部隊也試圖在數量和質量上與俄羅斯的軍用無人機相媲美,但由于涉及軍事專用技術,烏克蘭人一直無法完全縮小這一差距。

本報告是探索無人機如何影響大國競爭和中美未來潛在戰爭的大型項目的一部分。報告重點介紹了烏克蘭無人機行動的經驗教訓。它為當今種類繁多的無人機--軍用、商用和神風特攻隊無人機--提供了一種新穎的分類方法,以便更準確地討論它們的影響;它概述了烏克蘭沖突迄今為止的情況;它還深入分析了每種無人機在這場戰爭中的主要發展情況。

除了對軍事事務中是否發生了一場革命進行總體評估外,本分析還對烏克蘭戰爭和更廣泛的無人機戰爭提出了一些見解。

在烏克蘭戰爭中:

  • 烏克蘭在商業技術和軟件方面的創新一直領先于俄羅斯,但俄羅斯部隊也迅速調整并效仿了烏克蘭的成功經驗。一個重要的例子是,烏克蘭率先在神風特攻中使用第一人稱視角(FPV)無人機,并開始制造 DIY 廉價神風特攻無人機。俄羅斯迅速跟進,使用 FPV 神風特攻隊無人機與烏克蘭 2023 年夏季的反攻展開較量。
  • 志愿者網絡在為烏克蘭和俄羅斯軍隊獲取、改裝和制造商用及 DIY 無人機方面發揮了前所未有的作用。由于嚴重依賴商業或雙重用途技術,平民得以加強無人機生產。他們還領導了更廣泛的努力,通過確定最佳實踐和開設培訓課程,使無人機的使用專業化。
  • 俄羅斯在軍用無人機方面擁有優勢,這使其部隊能夠看到并打擊前線后方更遠的地方,而烏克蘭部隊在這方面存在差距。俄羅斯在參戰時擁有合理的庫存,并加強了其最有效的軍用無人機的生產,以滿足當前的需求。俄羅斯現在擁有足夠多的 Orlan-10 和 ZALA 型偵察無人機,烏克蘭軍隊有時懶得試圖擊落它們,因為烏克蘭人知道無人機會被替換。相比之下,烏克蘭的軍用無人機庫存較少,包括情報、監視和偵察(ISR)無人機和神風特攻隊無人機,這限制了其部隊在前線后方的可見度和覆蓋范圍。由于烏克蘭政府正在大力投資本土無人機產業,這一差距最終可能會縮小。
  • 在烏克蘭戰爭中,無人機是以堆疊而非成群的方式行動的。無人機在作為無人駕駛系統的更大團隊的一部分運行時會更加有效。無人機群通常由更多單元組成,可自主協調行為。在烏克蘭戰爭中,雙方使用的無人機都是通過多個無人機操作員使用基于軟件的戰斗網絡、傳統通信手段或商業通信平臺進行協調的。雙方都聲稱正在使用人工智能來提高無人機打擊目標的能力,但其使用可能是有限的。
  • 俄羅斯和烏克蘭軍隊正在使用遠程神風無人機進行穿透性戰略打擊。如果沒有這些無人機,烏克蘭軍隊就不具備打擊俄羅斯和克里米亞境內縱深目標的能力。俄軍使用 "神風特攻隊 "無人機對其更為昂貴的遠程巡航導彈和彈道導彈進行補充,吸收烏克蘭地對空導彈(SAM)攔截器,識別防空系統的位置,并制造復雜的異質攻擊。目前尚不清楚戰略打擊是否會削弱公眾對戰爭的支持,但戰略打擊可能會轉移前線稀缺的防空資產。
  • 在烏克蘭戰爭中,雙方都在嘗試反無人機能力。電子戰(EW)是阻止無人機的最有效方法,但烏克蘭和俄羅斯軍隊正在嘗試從簡單的障礙物(如鋼絲網)到無人機狗斗等各種反擊手段。無人機與反無人機競爭的一個關鍵部分是使用 AeroScope 和 WindtalkerX 等無人機跟蹤軟件尋找和攻擊無人機操作員。由于商用無人機和 FPV 神風特攻隊無人機操作員必須待在無人機操作區域附近,因此很容易被發現和攻擊。

關于無人機戰爭更普遍的教訓包括

  • 無人機的可獲得性和可負擔性正在以前所未有的規模創造新的能力,并改變戰場。這方面的三個主要例子是:商業無人機在前線無處不在;FPV 神風特攻隊無人機用于視線外殺傷人員和反車輛攻擊;遠程神風特攻隊無人機用于戰略打擊。所有這些任務都可以由更昂貴的軍事系統來完成,如軍用無人機、傳統的有人駕駛空軍、反坦克武器或火炮。最大的區別在于,由于烏克蘭使用的商業衍生型無人機既便宜又多,因此無人機的庫存比以前更多,從而使無人機得以廣泛使用。
  • 與無人機襲擊相比,監視和瞄準任務仍然更為重要。盡管社交媒體上盛傳商用四旋翼無人機向士兵投擲手榴彈或撞向坦克的視頻,但無人機最重要的任務一直是收集情報和獲取目標信息。各級地面部隊都在使用不同類型的無人機來提高態勢感知、規劃和行動能力。
  • 商用無人機使集中兵力、出其不意和開展進攻行動變得更加困難。無人機能更清楚地看到前線以外的敵軍動向,使烏克蘭和俄羅斯軍隊難以集結部隊。在這種環境下,進攻行動雖然困難,但并非不可能。如果有強大的防御,長時間的轟炸可以削弱敵人的力量,逐步奪取領土。
  • 神風特攻隊 FPV 無人機可提供廉價的精確打擊能力,但屬于視距外戰術武器,主要用于擴大地面部隊的覆蓋范圍。FPV 無人機本質上是非常廉價的反坦克武器,但其射程大約是最先進反坦克武器的六倍。它們最大的缺點是有效載荷容量小,這限制了它們的破壞力,而且 FPV 無人機與現代反坦克武器不同,不是自動開火系統。相反,FPV 無人機駕駛員需要接受培訓,而且必須非常熟練,才能有效地操縱快速無人機,將其撞向裝甲目標的薄弱部位。即使經驗豐富或運氣好的 FPV 操作員可能會摧毀一輛坦克,但更常見的情況是,FPV 攻擊最多只能使大型車輛癱瘓,然后再通過后續炮擊或空襲將其摧毀。
  • 即使是大量的小型無人機也無法與炮火相比。總體而言,無人機攻擊是對間接火力武器的補充,但不能替代榴彈炮。普通炮彈的爆炸威力更大,而且可以快速發射大量炮彈。因此,炮擊的火力遠遠超過許多小型無人機共同提供的火力。
  • 無人機提供了經濟實惠的空中力量,但它們并未取代傳統空軍,也無法獲得空中優勢。大多數空軍的核心任務是獲取和維持空中優勢,即在空中開展行動的自由,包括抵御敵方空中攻擊和開展空對地進攻行動。獲取空中優勢通常需要通過空對空交戰或攻擊空軍基地以及壓制或摧毀地面防空系統來摧毀對方空軍。曾發生過幾次無人機狗斗和神風特攻隊無人機襲擊俄羅斯轟炸機空軍基地的事件,但這些任務很少。俄軍在前線附近進行了有效的無人機壓制敵方防空(SEAD)行動,但并未摧毀烏克蘭的遠程防空系統。由于雙方都沒有取得空中優勢,因此都依賴于對峙攻擊,而不是直接攻擊縱深目標。
  • 無人機的生存能力并不比載人飛機更強,相反,無人機可以接受更大的風險。無人機容易受到許多反制措施的攻擊,尤其是電子戰、火炮和防空導彈。就像各國在第二次世界大戰中使用轟炸機時艱難地發現的那樣,無人機 "并不總能通過"。由于無人機價格低廉且不載人,雙方都愿意派其執行成功概率較低的危險任務。
  • 如果無人機便宜且數量多,就不一定要有生存能力,因為可以通過重組獲得恢復能力。由于無人機易受攻擊,因此必須足夠便宜且易于制造,以便隨時更換。如果對商用無人機進行加固以抵御電子攻擊,將顯著提高成本,但雙方都選擇了購買更多廉價無人機。通過重組實現彈性的邏輯同樣適用于軍用無人機。

在烏克蘭戰爭中,無人機已成為越來越重要的武器,但它們并沒有徹底改變戰爭。盡管如此,烏克蘭部隊廣泛使用無人機,以獲得對俄羅斯優勢部隊的不對稱優勢。鑒于俄羅斯國防部(MOD)不愿正式接受私營部門的技術,俄羅斯軍隊迅速跟進并效仿烏克蘭對商用無人機的使用,其程度令人驚訝。俄軍將其軍用級無人機和神風特攻隊無人機作為偵察火力綜合體的一部分,使其能夠越來越多地發揮更大的火力優勢。在整場戰爭中,雙方相互學習,采用已成功使用的戰術和技術,開發反制手段以提高防御能力,從而形成了快速的適應循環。隨著戰爭的持續,這種模式很可能會繼續下去。顯然,無人機本身并不能決定誰能在這場沖突中獲勝,但它們肯定會在正在進行的烏克蘭戰爭和未來的其他戰場上發揮突出作用。

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人工智能(AI)正在成為當前俄烏沖突中的一項重要資產。具體來說,人工智能已成為一種關鍵的數據分析工具,可幫助操作人員和作戰人員了解戰場上眾多系統、武器和士兵產生的日益增長的大量信息。隨著人工智能應用的不斷發展,其在當前烏克蘭戰場和未來戰場上的應用將轉化為對敵方部隊、行動和動作做出更精確、更有能力的反應。烏克蘭之所以能在戰斗中應用這一技術,離不開政府和私營部門的工作。總的來說,烏克蘭似乎從使用這種技術中獲得了更多益處,盡管現在預測這種技術優勢能否轉化為對俄羅斯固守陣地的重大優勢還為時尚早。迄今為止,烏克蘭在人工智能的使用上采用“人在環內”,由操作人員做出最終決定。

烏克蘭軍隊如何使用人工智能

在這場戰爭中,烏克蘭從盟友和合作伙伴提供的人工智能技術和概念中獲益匪淺,這些技術和概念被用于多個關鍵領域。全球媒體公開討論了這一用途,凸顯了烏克蘭政府采用尖端做法以取得對俄軍優勢的意愿和能力。俄烏戰爭的一個重要方面是不同來源產生的大量數據,其數量遠遠超過人類快速準確分析的能力。因此,人工智能被用于數據分析,幫助烏克蘭做出決策。人工智能在烏克蘭服務中的一個關鍵作用是將目標和對象識別與衛星圖像相結合,這促使西方評論家指出,烏克蘭在地理空間智能方面具有優勢。人工智能被用于地理定位和分析社交媒體內容等開源數據,以識別俄羅斯士兵、武器、系統、單元或其動向。據公開資料顯示,神經網絡被用來將地面照片、來自眾多無人機和無人駕駛飛行器的視頻片段以及衛星圖像結合起來,以提供更快的情報分析和評估,從而產生戰略和戰術情報優勢。

事實上,全球重要的人工智能公司之一 Palantir 的首席執行官最近承認,他的企業負責烏克蘭的大部分目標瞄準工作,如坦克和大炮從衛星和社交媒體上獲取及時信息,以直觀顯示友軍和敵軍陣地,了解部隊動向,并進行戰場損害評估。Planet Labs、BlackSky Technology 和 Maxar Technologies 等西方公司也在制作沖突衛星圖像,與烏克蘭政府和軍方共享數據和分析。

俄烏沖突中首次有記錄地使用了作戰面部識別技術,烏克蘭軍方使用總部設在美國的 Clearview AI 公司識別死亡的俄羅斯士兵,并揭露俄羅斯襲擊者和打擊錯誤信息。公開報道還將人工智能置于盟軍電子戰、網絡戰和加密工作的中心。美國公司 Primer 已部署其人工智能來分析未加密的俄羅斯無線電通信,利用自然語言處理來了解俄羅斯士兵使用的特定通信方式。2022 年,總部位于美國的微軟公司報告稱,由于人工智能增強威脅情報的進步以及向云服務和其他計算機網絡快速分發保護軟件,烏克蘭的網絡防御取得了成功。

俄羅斯軍方如何使用人工智能

在戰線的另一端,關于俄羅斯軍方在戰爭中使用人工智能的證據和報道較少,甚至更少。與烏克蘭一樣,俄羅斯國防部(MOD)也希望人工智能能為作戰人員提供數據分析和決策能力,作為以操作員為中心或 "人在環內"的方法,更好、更快地確定戰場方向并做出決策。在俄羅斯軍事機構內部,將人工智能應用于自主、無人系統和機器人系統是該國高科技研究、開發、測試和評估工作中最引人注目的方面之一。這項技術被視為關鍵的任務倍增器,最終可在危險情況下取代人類戰斗機。例如,高級研究基金會(俄羅斯類似于 DARPA 的組織)副主任在 2020 年表示,人類戰斗機最終將被軍事機器人取代,后者比人類行動得更快、更準確、更有選擇性。

俄羅斯在這場戰爭中實際應用人工智能的例子很少,甚至沒有。俄國防部以關鍵部門和機構為中心的研發生態系統涉及技術視覺、模式識別、人工智能在機器人技術中的應用以及改進處理大型數據集的信息系統,這些都是在持續的敵對行動中引入此類技術的最實用方法。在實踐中,迄今很少有實例能讓人相信俄羅斯軍方在戰斗中使用人工智能的說法。2023 年 6 月,俄語 Telegram 頻道報道稱,"柳葉刀-3 "巡航彈藥正在使用卷積神經網絡收集、分類和分析該無人機在飛行過程中收集的圖像和視頻內容。利用這種神經網絡,"柳葉刀 "偵察無人機顯然可以探測到敵方目標,并將識別出的目標圖像傳輸給 "神風特攻隊",然后由后者實施打擊。雖然這在技術上聽起來可信,但 "柳葉刀 "的實際偵察工作通常是由 ZALA 或 Orlan-10 等其他俄羅斯無人機執行的。2022 年,"柳葉刀 "的配套無人機 "KUB-BLA "也引起了人們的關注,該無人機具有機載人工智能能力,可自主識別目標,但其使用次數相對較少,而且往往效果不佳,無法證實該無人機所謂的先進能力。這種說法往往缺乏確鑿證據,甚至得不到國防部或政府的公開承認,因此很難確定俄羅斯軍方是否真的以這種方式使用了人工智能。

俄羅斯的另一種說法涉及正在烏克蘭東部進行的 "標記 "戰斗無人地面車輛(UGV)測試。該 UGV 被移交給設在當地的一個志愿組織,用于在戰場條件下進行測試和評估。迄今為止,"標記 "仍是俄羅斯在計算機視覺、自然語言處理、導航、自主移動和群車控制方面的旗艦項目。雖然 2021 年進行的幾次測試據稱允許一組 "馬克 "自動穿越復雜地形,但目前還不清楚這種車輛是否真的能在烏克蘭發揮這種作用。更有可能的情況是,"標記 "是一個固定平臺,用于偵察系留無人機,而不是自主前往自行確定的目標地點的作戰平臺。俄羅斯軍方正尋求在信息戰中使用人工智能,但鮮有證據表明,俄國防部自己對這一問題的討論與針對烏克蘭軍民的實際效果之間存在差距。

結論

這場戰爭的一個絕對關鍵的方面是作戰技術的快速發展以及雙方對關鍵戰術和概念的調整。如今,俄羅斯和烏克蘭軍隊及其志愿軍都在駕駛大量無人機執行偵察和作戰任務。其中許多無人機--如商用四旋翼飛行器和 FPV(第一人稱視角,"神風特攻隊 "無人機)--都是成組飛行,由一名或數名操作員駕駛。根據雙方的設想,這些戰術的自然演進將使實際的無人機群能夠在人工智能技術的支持下自主飛向目標,并分析和交換數據。烏克蘭政府官員公開表示,他們正在探索在空中無人機中使用人工智能,以提高任務效率。這種戰術甚至可能不僅僅出現在官方軍事研發機構中,還可能出現在協助雙方進行技術開發和采購的志愿者組織中。

這場戰爭的關鍵要求是建立共同的戰場作戰圖,以便迅速獲取并應對不斷變化的作戰條件。烏克蘭利用人工智能技術分析來自眾多源點的大量數據,滿足了這一需求,從而對俄軍的行動和戰術做出準確反應。俄羅斯軍方在入侵前就強調將人工智能作為決策和數據分析工具,這表明他們可能采用了類似的方法,盡管烏克蘭方面沒有公開的證據和討論。有證據表明,俄羅斯軍方正試圖集中采用人工智能作戰方法:2022 年 9 月,俄國防部成立了人工智能部,負責研究、開發和采購。俄羅斯國防部還公開表示,它將監控全球人工智能的發展,其中包括烏克蘭對這一技術的使用。

同時,必須認識到,烏克蘭在利用人工智能方面的成功離不開美國和西方的援助。事實上,上述公司正獲得前所未有的機會,在同級對手之間的常規沖突中實際應用人工智能作戰,而這在以前大多只能在模擬中實現。雖然烏克蘭的高科技部門即使在戰爭壓力下仍能開發出 Kropyva 等關鍵信息共享軟件,以及從衛星圖像中識別俄羅斯軍隊的 Reface 通知應用程序,但不清楚如果沒有這些援助,烏克蘭是否會取得同樣的成功。美國在民用和軍用人工智能技術方面的先進發展為全球如何在戰斗中利用人工智能技術開創了先河,烏克蘭也欣然采用人工智能技術,以更好地進行戰場管理。俄羅斯軍方也在密切關注美國的人工智能成就,并將美國的人工智能發展實踐(如上述中心)納入其中。烏克蘭和俄羅斯都向美國尋求應用此類技術的關鍵經驗,盡管莫斯科也向北京尋求高科技軍事合作。

與此同時,在這場沖突中,人工智能只是一個輔助工具,而不是槍尖上的解決方案,因為這場戰爭是由步兵和武器在地面上進行的,其方式更容易讓人聯想到第一次世界大戰或第二次世界大戰,領土的得失都是在緩慢而艱苦的戰斗中完成的。協助烏克蘭作戰的商業人工智能解決方案也很快被需要獨立思考的軍方所采用,而不需要漫長的采購周期或長達數年的測試和評估時間表。同時,也必須認識到,即使是先進的技術,如果由于對手適應作戰條件或愿意花費資源維持戰術現狀而無法在戰場上使用,也會有其局限性。目前,人工智能在烏克蘭的應用以人類活動為中心,操作人員在人工智能提供的分析幫助下,最終為單元、武器和系統做出最終決策。考慮到烏克蘭和俄羅斯軍隊對其中一些技術的升級速度之快,有必要考慮許多商業技術在現代作戰中的作用。烏克蘭戰爭可能會持續一段時間,雙方都在努力實現優勢互補,而人工智能將繼續在這場對抗中發揮越來越大的作用。

參考來源:Russia Matters

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圖:在穆古角文圖拉縣美國海軍基地的 Vanilla 超續航陸射無人機(UAV)。人工智能賦能的機載無人機可能會開創海軍航空的新時代。

如今,許多人質疑航母在大國競爭中的意義。兵棋推演者擔心大國的 "航母殺手 "導彈,其他人則對美國航母艦載攻擊機的航程縮短表示遺憾。美國國會議員質疑超級航母對納稅人的價值,要求海軍尋求成本更低的解決方案。然而,人工智能和無人機技術的進步為解決這一戰略困局打開了大門:讓每艘艦艇都成為航母。

美國海軍、海岸警衛隊和軍事海運司令部(MSC)的每艘艦艇上都應配備一個中隊(約十架飛機)的第 3 或第 4 組無人機系統(UAS)--這些系統足夠大,可以飛得較高、較遠、較長時間,但仍然足夠小,幾乎可以裝在任何大小的艦艇上(第 1 組最小,第 5 組最大)--由人工智能(AI)算法操作。在整個水面艦隊中部署這些設備將能在多個領域實現新的能力,優化戰斗力和后勤保障。

作戰手段

美國海軍研究辦公室于 2021 年發布了《智能自主系統(IAS)科技戰略》,描述了蜂群、分布式和持久性傳感器以及海上控制和拒止等 "設想的未來"。海軍作戰部長的《2022 年作戰規劃》同樣預計,未來的海軍將由數千個自主平臺組成,以增強部隊的殺傷力和生存能力。啟用了人工智能的無人機系統--本文稱之為智能自主機載系統(IAAS),以區別于可比的水面和水下無人機系統以及遙控無人機系統--可以為艦隊中的每艘艦艇增強戰斗力。正如海軍中將吉姆-基爾比(Jim Kilby)所澄清的那樣:"無人系統本身并不是一個目標,它們是一種基于迅速加速的威脅的能力的推進器。

美國國防部(Department of Defense,DoD)也擁抱了人工智能的未來,將其視為負擔得起的戰斗力和威懾力的關鍵。2023 年 9 月,美國國防部副部長凱瑟琳-希克斯(Kathleen Hicks)宣布了一項雄心勃勃的計劃,即 "在未來 18-24 個月內,在多個領域投入使用可減員(也稱'可消耗')、數千人規模的自主系統"。所謂的 "復制者 "計劃正在推動五角大樓迅速采用人工智能技術,以抵消大國在工業生產能力方面的優勢。

IAAS 可以為海軍水面艦隊提供關鍵能力。例如,IAAS可以充當通信節點,向有人和無人水面艦艇轉發超視距(OTH)信息。一個有彈性的空中視距通信網絡可減輕衛星和 OTH 通信通道被動探測、攔截或干擾所帶來的威脅。IAAS 可配備被動或主動傳感器,以探測威脅并擴大艦船監視區域的范圍。

IAAS 還能增強動能任務。為一組無人機配備彈藥,可以進行精確打擊、壓制敵方防空系統或為地面部隊提供近距離空中支援。正如與胡塞武裝的沖突所顯示的,海軍需要比珍貴的地對空或空對空導彈更便宜的方式來保衛商業航運。能夠在有人駕駛平臺和有威脅的無人機系統或巡航導彈之間進行機動的人造無人機將是 IAAS 的一個重要用例。機載電子攻擊等非動能效應可以保護有人駕駛飛機不被敵方平臺發現或瞄準,從而為動能打擊提供幫助。人工智能無人機可配備無線電頻率信號中繼器和欺騙器,使無線電頻率環境飽和,并使瞄準解決方案復雜化。

作戰后勤

美國政府問責局在 2019 年報告稱,軍事海運司令部的艦隊僅有 100 多艘現役和后備艦艇,其中一些艦艇的艦齡已超過 50 年。此外,海軍推動艦隊更加分散,這將對軍事海運司令部的資產提出越來越高的要求。2022 年,海軍展示了科技初創公司 Shield AI 和 Skyways 的 IAAS 藍水物流能力,可將 50 磅以下的小型貨物運載 200 英里。令人印象深刻的是,Elroy Air 公司的另一款無人機可將 300 磅的貨物飛行 300 英里。

戰略海運部隊可以采取亞馬遜式的海上運輸方式。以軍事海運司令部的船只為中心,無人機可以在需要補給的船只之間來回執行貨物運輸任務。IAAS 不足以運送燃料、彈藥或重型設備。不過,據海軍航空系統司令部稱,50 磅以下的輕型貨物占海軍后勤運輸的 90%。有朝一日,智能化的自主水面艦艇可能會承擔起運送重型貨物和燃料的任務。在此期間,IAAS 可以加強水下補給,為人類直升機飛行員集中精力執行作戰任務開辟帶寬,并減少軍事海運司令部艦艇在作戰行動期間為海軍提供補給的時間-距離問題。

公私合作

Shield AI、Anduril、Skyways、Elroy Air 等公司正在開發創新型低成本無人機和強大的人工智能算法來駕駛無人機。例如,Shield AI 公司生產了一種名為 V-BAT 的第 3 組無人機系統,它可以與其他 V-BAT 聯手協調任務。預計一架 V-BAT 的價格約為 50 萬美元。五角大樓可以用一架 F-35 隱形戰斗機的價格購買近 200 架 V-BAT 無人機。放棄 "福特 "級航母,海軍庫存中的每艘艦艇都能輕松變成混合艦隊的無人機載具。

私營部門提供的真正價值在于其飛行器的引擎蓋下。強化學習是深度機器學習的一個子集,它能讓計算機系統通過模擬一個動作,然后觀察該動作數百萬次的結果,來學習如何完成一項任務。起初,人工智能是無能和幼稚的。但模擬運行一百萬次后,人工智能就能比人類更好地完成任務,而且可能在幾天或幾周內就能完成。2020 年,在 DARPA 的 AlphaDogFight 挑戰賽中,一個名為 "Falco "的強化學習系統在模擬狗斗中擊敗了一名經驗豐富的空軍戰斗機飛行員。國防部本身缺乏開發類似人工智能所需的專業知識,但它正在通過 Replicator 等計劃以及 AFWERX 和 NavalX 等創新中心大步前進,以購買相關能力。

出錯也是人?

建立個人和機構對人工智能的信任是實現這一愿景的重大障礙。保羅-夏爾(Paul Scharre)是《四個戰場》(Four Battlegrounds)一書的作者: 一書的作者保羅-沙雷(Paul Scharre)強調了自動 "愛國者 "導彈系統早期的失敗,該系統在 2003 年入侵伊拉克期間曾兩次擊落友軍。"他寫道:"如果作戰人員不信任一項技術,他們就不會使用它。

今天的算法比其前身要強大得多,但在將這種技術投入實戰之前,必須有強有力的制度保障。為此,希克斯副部長于 2022 年 6 月制定了 "負責任的人工智能戰略",并于 2023 年 1 月制定了題為 "武器系統中的自主性 "的國防部指令 3000.09。這些框架為負責任的人工智能軍事發展提供了基礎,但在實踐中執行起來可能具有挑戰性。

例如,第 3000.09 號指令要求在設計人工智能時采用 "對相關人員透明、可審計和可解釋的技術和數據源[著重號后加]"。神經網絡的設計很難解釋。給定的輸入會像人工神經元一樣穿過許多隱藏層,產生輸出響應或動作。受人腦工作原理的啟發,機器學習往往被籠罩在一個黑盒子里。

因此,信任人工智能需要一種不同的模式。傳統的測試與評估、驗證與確認流程可能無法讓國防部完全確定其自主平臺的性能如何。人類在訓練初期經常會出錯,但隨著指導和經驗的增加,錯誤會逐漸減少。如果能保證人員和設備的基本安全,操作人員可能需要容忍人工智能的錯誤,將其作為訓練機器的成本。但隨著訓練水平的提高,人工智能已經證明有能力比人類更好、更快地完成離散任務。

最后,如果海軍能區分致命和非致命效果的標準,就能更快地建立起對人工智能的信任。由于道德和法律方面的原因,人們對 "殺手機器人 "的態度猶豫不決,因此在參與戰斗之前,應對執行致命作戰任務的人工智能無人機進行更嚴格的審查。不過,許多第 3 組 IAAS 不太可能攜帶大型毀滅性有效載荷。它們的主要用途在于非致命效果。執行這些任務的無人機應更迅速地部署,并留有一定的余地,以便通過從錯誤中吸取經驗教訓來不斷改進。

信任因素并不是唯一的挑戰。IAAS 需要人力和培訓,盡管比一般的航空中隊要少得多。目前負責操作 MQ-25A "黃貂魚 "的準尉級別的航空飛行器軍官應接受有關各種 IAAS 類型和型號的培訓。另外,海軍新公布的機器人作戰專家也可以負責維護無人機、更新軟件和為適當任務編程。一旦啟動,這些專業人員將對任務進行監控,并向任務分配或指揮官的指導部門發送更新信息,充當 "回路中的人"。

小型艦艇上的可用空間也非常寶貴。雖然第 3 組和第 4 組無人機系統的體積可以很小,但在一艘艦艇上安裝十幾個無人機系統仍然具有挑戰性。不過,IAAS 可以提供寶貴的能力,值得為其尋找空間。2023 年 9 月,海軍發布了一份關于 "飛機發射和回收設備(ALRE)"的信息請求,用于 3-5 組無人機,這些無人機將 "在非航母艦艇上運行"。海軍顯然正在探索進一步整合海空領域。讓每艘艦艇都成為航母符合海軍未來空軍的戰略方向。

最后,讓每艘艦艇都充當航母將涉及思維方式的轉變。在導彈時代,水面艦艇長期以來都必須考慮空域問題,而發射和支持無人機則是一項全新而獨特的任務。水面作戰軍官需要熟悉一些空中戰術,并了解艦艇的位置如何實現預期的戰術效果。盡管存在這些挑戰,但 IAAS 帶來的諸多益處遠遠超過了使水面艦隊的作戰方式適應無人機作戰的負擔。

信任因素并不是唯一的挑戰。IAAS 需要人力和培訓,盡管比一般的航空中隊要少得多。目前負責操作 MQ-25A "黃貂魚 "的準尉級別的航空飛行器軍官應接受有關各種 IAAS 類型和型號的培訓。另外,海軍新公布的機器人作戰專家也可以負責維護無人機、更新軟件和為適當任務編程。一旦啟動,這些專業人員將對任務進行監控,并向任務分配或指揮官的指導部門發送更新信息,充當 "回路中的人"。

小型艦艇上的可用空間也非常寶貴。雖然第 3 組和第 4 組無人機系統的體積可以很小,但在一艘艦艇上安裝十幾個無人機系統仍然具有挑戰性。不過,IAAS 可以提供寶貴的能力,值得為其尋找空間。2023 年 9 月,海軍發布了一份關于 "飛機發射和回收設備(ALRE)"的信息請求,用于 3-5 組無人機,這些無人機將 "在非航母艦艇上運行"。海軍顯然正在探索進一步整合海空領域。讓每艘艦艇都成為航母符合海軍未來空軍的戰略方向。

最后,讓每艘艦艇都充當航母將涉及思維方式的轉變。在導彈時代,水面艦艇長期以來都必須考慮空域問題,而發射和支持無人機則是一項全新而獨特的任務。水面作戰軍官需要熟悉一些空中戰術,并了解艦艇的位置如何實現預期的戰術效果。盡管存在這些挑戰,但 IAAS 帶來的諸多益處遠遠超過了使水面艦隊的作戰方式適應無人機作戰的負擔。

未來戰爭

盡管 "復制者 "計劃的兩年時間表目標宏大,美國海軍部長卡洛斯-德爾托羅也宣稱 "混合艦隊已經到來",但要將智能自主系統完全整合到載人艦隊中,還有很長的路要走。由于遠程彈藥的明顯不足,短期內可能需要優先考慮現有能力,而不是未經測試和驗證的機器人戰爭夢想。然而,戰爭的速度正在加快;海軍面臨的挑戰是為滿足未來戰爭的需求而制定短期和長期的采購戰略。

海軍航空力量需要新的愿景。海軍必須從以艦艇、潛艇和飛機為核心的平臺思維過渡到以效果為核心的思維。由人工智能支持的機載無人機所提供的能力將開創海軍航空兵的新時代。讓每艘艦艇都成為航母,將以航母誕生以來從未有過的方式徹底改變和聯合海空領域。

參考來源:美國海軍

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圖:在烏克蘭與俄羅斯的沖突中,最有說服力的畫面之一是一架無人機向一輛俄羅斯坦克投擲炸彈,當時坦克正在爭先恐后地逃離 "捕食者"。這被認為是未來的征兆--來自空中的威脅無處不在。隨著各國爭相使用人工智能使無人機更具殺傷力和致命性,這種無人機威脅預計將提高幾個等級。

據報道,2020 年,一架由人工智能(AI)操控的自主無人機在利比亞殺了人,這起事件通常被稱為人工智能驅動的系統在沒有人類操控者指揮的情況下被用于 "獵殺 "的第一例。這起事件是在利比亞使用部署在那里的武裝無人機來對付為利比亞政權而戰的部隊。

根據聯合國的一份報告,土耳其制造的 "卡古-2 "致命自主飛機發動了所謂的 "蜂群攻擊",很可能是代表利比亞 "民族和睦政府 "對哈夫塔爾的民兵發動的攻擊,這是裝備人工智能的無人機首次成功完成攻擊。"卡古-2"無人機不僅配備了面部識別技術,還能群集在一起。

大約有 90 個國家擁有用于偵察和情報任務的軍用無人機,至少有十幾個國家擁有武裝無人機。這些無人機在全球各地的沖突中已經使用了很多年,構成了巨大的威脅,但人工智能的使用才是最重要的。

在試圖了解人工智能無人機的殺傷力之前,應該先看看武裝無人機在近期沖突中的使用情況。武裝無人機在納戈爾諾-卡拉巴赫沖突中的使用取得了令人信服的效果,就像它們在今天的俄烏沖突中一樣。使用無人機對付坦克和裝甲車可能是烏克蘭部隊的成功經驗之一,但這并不是什么新鮮事。在摩蘇爾戰役中,伊拉克和黎凡特伊斯蘭國就曾使用裝有小型炸藥的無人機,特別是用來對付美軍最先進的艾布拉姆斯坦克。

圖:美軍艾布拉姆斯坦克在摩蘇爾遭到 ISIS 襲擊

哈馬斯最近也采用了同樣的戰術,他們瞄準并摧毀了以色列的一輛梅卡瓦 Mk4M 主戰坦克(MBT),眾所周知,這是世界上最現代化的主戰坦克之一。哈馬斯使用一架無人機,成功地在加沙-以色列邊界附近的某處向這輛坦克投擲了一枚手榴彈,當時坦克的裝甲百葉窗已經升起,猝不及防。哈馬斯軍力遠不如以色列國防軍,卻能瞄準并摧毀先進的梅卡瓦坦克,這只是在任何沖突中使用無人機給一方帶來優勢的一個例子。

今天,使用武裝無人機的功效和殺傷力已成為公認的事實,但它們仍被視為增強戰斗力的手段,而非 "制勝 "系統。它們可能是空戰的重要輔助支持,但不是進攻性支持的主要工具。隨著人工智能(AI)融入無人機作戰,它們的殺傷力、實用性和功效將發生巨大變化。

人工智能已經與無人機結合在一起,有許多系統已經投入實戰或正在開發中。人工智能驅動的無人機包括 Sheild。AI的無人機據稱無需GPS跟蹤即可導航,洛克希德-馬丁公司的沙漠鷹III據稱可以提前規劃飛行路線,AeroVironment公司的烏鴉系列無人機聲稱可以利用計算機視覺和GPS協調沿航線飛行。

圖:AeroVironment 公司的 RQ-11 Raven

2019 年,首架完全由人工智能操控的無人機 "Kratos XQ-58 Valkyrie "進行了首次飛行。據報道,俄羅斯在烏克蘭沖突中使用了由人工智能驅動的卡拉什尼科夫 ZALA Aero KUB-BLA 游蕩彈藥,自動化已在烏克蘭沖突中得到利用。此外,以色列在加沙的行動中也主要使用人工智能驅動的系統,包括無人機。

人工智能帶來的變化

使用人工智能可以對無人機進行更有效的數據和傳感器融合分析,通過復雜的算法和機器學習來更好地了解無人機周圍的環境。它使無人機比以往任何時候都更致命、更高效、更準確、更自主。人工智能改善了無人機獲取、解釋、分析和傳輸關鍵數據的通信系統和網絡安全。

人工智能引領的兩項創新是蜂群智能和自動化。蜂群智能使無人機能夠以 "蜂群 "的方式協調一致地運行,從而使一組無人機能夠以進攻模式使用。無人機群有能力執行戰術任務,壓倒敵人,從而增強無人機的單兵作戰能力。

以人工智能為動力的自動化系統可以與物聯網(IoT)、自主導航、通信網絡、數據分析和進攻性行動的自主決策相結合。其中,人工智能驅動的自主決策才是最重要的發展,也是最具爭議的。

機器視覺和圖像識別系統之一是 "神經腦"(Neurala Brain),它聲稱可以幫助裝有攝像頭的無人機識別和辨認預定目標,然后向人類操作員發出警報。同樣,以色列拉斐爾先進防御系統公司也開發了一種用于增強目標成像和輻射分析的軟件。它聲稱 "目標選擇和交戰的精確度達到了以前無法想象的水平"。

即將到來的戰爭

利用人工智能,由數百甚至數千架無人機組成的無人機群將能夠相互通信,收集敵軍動向情報,選擇目標,然后對其進行精確打擊,在不造成附帶損害的情況下將預定目標擊落。即使大量無人機被擊落,殺手機器人在攻擊中協同作戰也將很快成為現實。

為了將其利用人工智能的計劃付諸現實,美國于2023年8月宣布了 "復制者 "計劃,以增加人工智能、無人駕駛、相對廉價的武器裝備艦隊,這些武器裝備將是 "可攻擊的。"與此同時,印度陸軍已經部署了兩套蜂群無人機,用于在拉達克東部和印中邊境執行情報、監視、偵察(ISR)任務。這些無人機配備了人工智能和先進的通信功能,可相互通信并協調行動。無人機具有基于人工智能的自動目標識別(ATR)功能。

在當前的俄烏沖突中,數百架無人機組成的先進戰斗力量已經證明了這一概念。據估計,烏克蘭在執行以技術為驅動的軍事行動時,每月損失上萬架無人機。

了解這一切將如何發展的一個方法就是看看正在進行的加沙行動。以色列正在使用微型無人機,包括埃爾比特系統公司(Elbit Systems)的 LANIUS、Spear 公司的 NINOX 40 和 Xtend 公司的 Wolverine,在最低高度近距離進行情報、監視和偵察(ISR)。這些微型無人機集成了具有人工智能識別和分類能力的傳感器,可探測武裝對手和武器站。雖然這些系統是遙控操作的,但它們具有很大程度的自主性,能夠在 GPS/GNSS 信號被屏蔽的環境中(即視線衛星信號被屏蔽的地方)發揮作用。其中,LANIUS 被描述為 "一種高機動性和多用途的無人機游蕩彈藥,專為在城市環境中短距離作戰而設計"。

圖:埃爾比特系統 LANIUS 微型無人機

不過,值得注意的是位于哈佐爾空軍基地的第 144 無人機中隊的秘密 "Nitzotz"(火花)系統。雖然第五代無人機的詳細資料不多,但據報道,根據收到的數據,它能顯著提高作戰部隊采取有效進攻行動的能力。

挑戰

人工智能的使用并非沒有挑戰,因為現實世界的環境與實驗室或試驗場的測試條件大相徑庭。在無人系統上采用非確定性學習算法是實地條件下的一大挑戰。然而,真正令人擔憂的挑戰是與使用人工智能選擇目標和在沒有人類控制的情況下執行 "擊殺 "有關的道德問題。

與此相關的是可解釋性問題,即很難理解或解釋人工智能產生的結果。依賴人工智能進行決策的系統往往是不透明的,因為它們處理的是專有信息,并隨著從新數據中學習而不斷發展。它們往往過于復雜,任何一個人都無法理解。這使得無人機 "操作員 "很難完全理解目標選擇和執行的殺戮是否 "正確"。

這往往導致缺乏責任感。在即將到來的無人機戰爭中,當平民被 "誤殺 "時,軍方官員往往會將錯誤歸咎于機器。隨著人工智能驅動系統的普及,無人機之間以及無人機與其他系統之間由于缺乏兼容性而缺乏溝通,這種錯誤將經常發生。

人工智能驅動的無人機的危險已經顯現出來,有興趣的人可以注意到。以色列在空襲目標選擇中使用了人工智能。其中使用的兩個平臺是 "福音 "和 "火工廠"。由于以色列指揮官使用的是人工智能工具生成的目標清單,這種方法的不透明性引起了人們的擔憂,因為人類只是機械化過程中的一個組成部分。自主無人機增加了瞄準過程的不透明性。歐洲-地中海人權監測組織證實,以色列的 "小型無人機殺手"(包括 Matrice 600 和 LANIUS 型)造成數十名平民死亡。

無人機的研發和使用已有數十年歷史。早在一個多世紀前的第一次世界大戰期間,就有人首次嘗試使用遙控飛機,但美國在越戰期間使用無人偵察機才標志著無人駕駛飛機的到來。在最近的沖突中,無人機的使用范圍不斷擴大,但人工智能的融入將前所未有地改變無人機的能力。人工智能驅動的無人機正處于技術革命的風口浪尖,誰能率先利用人工智能的潛力,誰就能比對手獲得不對稱優勢。

雖然烏克蘭使用無人機似乎吸引了人們的眼球,但以色列使用智能人工智能無人機才反映了即將到來的無人機戰爭,以及隨之而來的所有附帶損失和平民損失,需要全世界的共同關注。無人機的殺傷力和濫殺濫傷作用已充分展現,除非人們意識到這種戰爭的危險性并采取相應行動,否則很可能為時已晚。

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圖:約 2022 年 4 月 3 日,被烏克蘭空軍擊落的俄羅斯蘇-35 戰斗機殘骸在哈爾科夫地區的地面上燃燒。(圖片由烏克蘭國防部提供)

俄烏戰爭在許多方面都是一個開放的實驗室,讓人們可以深入了解未來幾十年的戰爭和大規模、多域作戰行動會是什么樣子。北約和對手都在密切研究這場沖突,觀察新技術如何被軍事化并用于獲取優勢。隨著俄烏沖突的持續發酵,無數論文、研究報告和文章將不斷涌現。本文通過一體化防空反導(IAMD)這一具體視角,以及大規模、多域作戰行動這一更廣闊的視角,廣泛關注六個領域,即6個作戰功能。

本文概述了俄烏沖突觀察結果,這些觀察結果能為當前沖突以及未來作戰環境提供經得起推敲的經驗教訓。作戰環境由多個領域組成,包括空中、陸地、海洋、太空和網絡空間。每個領域都可以從物理、人力和信息等多個維度來觀察。本文的總體意圖是為討論和辯論在未來加強集體防務能力提供催化劑。

場景選取

下面是俄烏戰爭中二十四小時內的戰場交鋒。其中包括沙赫德-136 攻擊型無人駕駛飛機、Killjoy核高超音速導彈、Kh-101 空射巡航導彈、超音速 "卡利伯 "巡航導彈、"伊斯坎德爾 "彈道導彈、無人偵察機、"柳葉刀 "巡航彈藥以及常規火炮和導彈。襲擊深入友軍領土,目標是重要基礎設施和城市政府中心。除這些彈藥外,對手還同時發動網絡空間攻擊和心理戰,破壞電網、干擾蜂窩網絡,并用敵方控制的服務取代互聯網和電信能力。

作為回應,友軍進行有限的還擊,目標是敵方指揮與控制(C2)節點,其獨特的編隊、裝備和電子特征很容易識別。這些 C2 節點長期處于靜止狀態,無法在移動中有效運作。對于友軍的情報、監視和偵察(ISR)能力來說,它們是不加掩飾和完全透明的。這使得敵方后勤特別容易受到攻擊。領導層很容易成為攻擊目標,并付出消耗的代價。由于對手攻擊部隊分散在各地,掩蔽嚴密,友軍迅速進行反炮火還擊,并模仿敵方戰術,因此敵方攻擊部隊的勢頭被阻斷。

這個真實世界的小故事提供了一個相對較新的例子,說明航空武器系統與多域攻擊能力的融合如何能夠壓垮對手的防御以及在戰場和前線指揮部隊的能力。它還展示了美國陸軍作者所描述的 "指揮所墓地"。通過 "大規模、跨所有戰術梯隊 "的系統性攻擊,"指揮與控制 "哨所遭到 "無情打擊",已有超過 1500 人付出了生命代價。雙方的攻擊嚴重削弱了動員、部署和進行集中規劃與協調的能力,減緩了行動的勢頭,并妨礙了利用戰場上的任何成功或成果的能力。

指揮與控制

在最近的一次非機密簡報中,美軍第 18 空降軍司令克里斯-多納休中將分享了他的總部最近在歐洲部署時吸取的經驗教訓。多納休概述了可用數據的速度與現代沖突的速度之間的關系--兩者都在飛速發展。直觀地說,能夠以最快的速度和梯隊利用數據的軍隊將擁有戰略、作戰和戰術優勢。能夠快速將數據納入規劃、調整實地行動并在艱苦的沖突中堅持到底的組織將取得勝利(就像聯合特種作戰司令部在伊拉克和阿富汗的經驗教訓一樣)。

圖:2022 年 11 月 17 日,美國陸軍一體化火力任務指揮部和第 43 防空炮兵團第 3 營士兵在新墨西哥州白沙導彈發射場用一體化防空反導作戰指揮系統進行導彈飛行測試。測試被認為是成功的。(照片:Darrell Ames,導彈與太空項目執行辦公室)

對于盟友和合作伙伴來說,這意味著數據的傳遞和共享勢在必行。可以 "傳遞數據",但 "共享數據 "仍然是一個障礙。這是一個戰略性的國家政策難題,必須在相對和平的環境中解決,而不是在激烈的沖突中。這些問題可以在類似 Nimble Titan 舉辦的活動中研究潛在的政策解決方案。盟國和合作伙伴之間的國家政策一致了,信息共享和平臺整合的障礙就能克服。但就目前而言,美國及其盟國和伙伴在聯合作戰中提供 C2 方面面臨重大挑戰,首先必須通過共同的國家政策來解決,在多邊背景下應對這一挑戰。

其次,英國皇家聯合軍種防務與安全研究所 2022 年的一份報告介紹了英國和北約軍方對烏克蘭事件的相關觀察。眾多啟示之一是現代戰場越來越透明:"現代戰爭中沒有避難所"。靜態系統將受到無情的攻擊。這就提出了一個問題:在目前的庫存中,一些戰略和作戰 IAMD 系統及 C2 節點的遠征性和機動性如何?能力最強的擊潰機制也是機動性最低的。高機動能力的分散對生存能力至關重要。在監視和火力下機動的能力至關重要。冗余、靈活、可快速部署的能力對于最大限度地降低敵方探測和瞄準的脆弱性至關重要。

事實上,對系統的持續識別、監視和瞄準是 "系統戰 "這一關鍵對抗戰略的基本組成部分。系統戰是指識別并隔離或摧毀關鍵子系統和組件,以削弱或摧毀對手的整體系統和能力。這一動態概念要求采取進攻措施來攻擊對手的系統,并采取防御或反制措施來抵御攻擊。為了最大限度地降低風險,確保威脅探測平臺(地面和太空)、C2 和 IAMD 系統之間的無縫連接至關重要。這就提出了另一個問題: 目前有哪些能力在太空領域對衛星進行集群并擊敗敵方的集群能力?這些能力和集成必須是實時和有效的,因為從威脅發射到產生影響的時間極短。

系統戰的一個例子是各梯隊指揮所和 IAMD C2 的防御。對于美國及其盟國來說,指揮所,尤其是在 IAMD 作戰中,特別容易受到攻擊--由于多頻譜電磁傳輸、發電機、車輛、人員和其他后勤支持需求的巨大規模,很容易成為對手的攻擊目標。指揮所不再是避難所,在現代大規模、多域作戰行動中,其機動性和生存能力都已下降。同樣,戰術和作戰單元必須下放行動和 C2 權力,在 C2 節點成為摧毀、瓦解、隔離、轉移和擾亂行動的重要目標時,賦予各級領導人行使紀律性主動性權力。

未來的指揮所必須具有更小、更不易察覺的特征。C2 節點必須更具彈性、機動性和靈活性。這些 C2 節點和電磁特征還必須易于掩蔽。欺騙能力應能將盟軍的軍事特征融入人口稠密的城市中心的 "白噪聲 "中。然而,這種能力的發展必須符合陸戰規則。

最后,未來的聯合作戰條令需要指導 C2 節點和領導者減少對物理層面的依賴,通過人工智能(AI)、增強現實和虛擬現實以及對大量數據的分析,大大提高利用人力和信息層面的能力。這意味著 C2 節點可部分存在于虛擬結構中,匯聚并整合各種功能、流程和能力,而無需依賴人員、裝備和維持這些功能、流程和能力所需的支持能力等物理(和目標)結構。

火力和機動

從 IAMD 的角度來看,為了支持火力和機動,必須在梯隊部署進攻性和防御性無人機系統(UAS)以及反 UAS 能力。雖然無人機系統在未來沖突中將發揮異常關鍵的作用,但它們的生存率也將異常低下。多國聯合開發的 IAMD 系統采用可互操作的現成解決方案,為各國以高效、經濟的方式加強 IAMD 提供了靈活、可擴展的途徑。

美國和盟國必須擁有既能提供精確度又能提供數量的火力能力和技術。在廣闊而縱深的戰場上進行史詩般的 "炮火對決 "以及必要的防空和導彈防御 "保護傘",將是未來戰爭的要求和特征。這就需要廉價、高產能的多國工業制造能力,以儲備這些關鍵的革命性系統,這些系統可提供 ISR、目標捕獲和火控;可設計成彈藥;可支持幾乎所有作戰功能,并具有不斷發展的后勤和補給能力。

其次,必須繼續開發和訓練系統和子系統,以確保 "任何傳感器,最佳射手 "的能力,特別是針對綜合殺傷性武器的能力。必須擴大陸軍一級的聯合訓練活動,以便在異常多變和有爭議的環境中演練瞄準和空域管理程序。將利用各種武器平臺,如無人機系統、戰斗機、地面系統、海上防空資產、信息技術系統和衛星,建立防御協同關系,并將相互關聯和重疊的領域分層。聯盟 IAMD 政策和戰略的目標必須是挑戰對手克服這些友軍防御的工作,并使之復雜化。

IAMD 必須能夠在多種范圍和高度上對一系列威脅做出迅速反應。這些能力的設計必須能夠阻止對手的成功攻擊,并防止友方的 IAMD 系統被壓垮,無論是通過技術優勢還是數量優勢。更重要的是領導能力,但這部分內容在本文中并未完全涉及。

第三,正如所觀察到的,由于烏克蘭的 IAMD 系統在擊落俄羅斯飛機和彈藥方面取得了巨大成功,因此俄羅斯投入了大量資源來瞄準和摧毀烏克蘭的 IAMD 系統。教訓是,在不喪失 C2 能力的情況下分散和保護 IAMD 資產勢在必行。

為了提高友軍的生存能力,IAMD 概念和能力必須得到強化,并將速度、機動性、保護、縱深防御和重疊火力等基本原則付諸實踐。由于對手將在所有層面和領域參與全方位沖突,友軍能力可能會在動武沖突爆發前就遭到破壞和削弱。在第一批軍事單元或服務人員部署回國之前,在打響第一槍之前,國家意志和復原力就將受到挑戰。

2021 年布魯塞爾峰會公報中概述的北約 IAMD 任務描述了一項全方位戰略,旨在通過 360 度全方位方法應對來自所有戰略方向的 IAMD 威脅。然而,迄今為止分配給這一任務的能力有限。引進像 THAAD(末端高空區域防御系統)或箭 3 這樣的遠程系統,不僅能擴大聯盟的能力,還能擴大能力范圍,傳達強有力的威懾信息。當然,這需要在政治、戰略、軍事、工業和經濟考量之間取得微妙的平衡。太平洋戰區也必須執行類似的政策。

情報

根據對俄烏戰爭的觀察,可以清楚地看出,國際軍事和民防系統的行動發生在所有領域。同樣,IAMD 系統也會受到同行競爭者的爭奪,受到來自地面、空中、海上、太空和網絡空間的軍事目標和攻擊。隨著沖突和能力的演變和提高,軍事和民防系統和人員也將越來越多地成為電磁頻譜以及信息和人類(或認知)層面的攻擊目標。

與 IAMD 行動相關并為其提供信息的情報必須幫助領導者了解各梯隊的作戰環境。如前所述,必須假定自己處于持續不斷的觀察和瞄準之下。必須具備在盡可能小的范圍內開展行動的能力,并通過彈性 C2 系統和網絡(包括信息和數據共享)來實現。

信息和數據共享是關鍵的戰略、作戰和戰術手段和資產。它不是一種 "零和 "資產。因此,交換信息和數據的意愿是有效實施信息和數據共享的先決條件。此外,與向合作伙伴共享和共同采購武器系統不同,信息和數據共享不會妨礙資產的能力,相反,會使合作伙伴受益。信息和數據不會丟失,相反,在整個 IAMD 系統中,這一關鍵部分的杠桿作用會增強。這些必要條件可以迫使對手陷入多重困境,同時為友軍提供決策主導權。

如前所述,為了取得優勢,訓練活動和演習必須具有聯合聯合的性質,并越來越多地采用人工智能來幫助快速決策、目標捕獲和交戰過程。當前和未來的聯盟還需要考慮開發虛擬現實或增強現實能力,并將其納入多域行動和 IAMD。

多種技術和能力的融合將進一步促進情報工作。這種融合的目的是在盟軍防空和導彈防御中創造革命性的、多域的、可互操作的和無縫一體化的效果,以對抗同級或近級對手。美國軍方在其新的軍事行動條令(《戰地手冊 3-0:行動》)中將融合定義為通過協調、同時使用多域能力來打擊關鍵目標組合所能產生的一系列結果。融合可以在時間、空間和地理上對對手的編隊、系統、流程以及關鍵個人和公眾產生影響。

多國技術和武器系統的融合以及多方面的方法可以提供靈活和可擴展的選擇,創造出不可預見的結果,其優勢和效果的總和遠遠大于任何單項技術、能力或系統。這樣做的目的是瓦解對手,為敵方戰斗人員同時制造多重困境,同時為友軍創造可利用的機會。這樣可以增加行動自由,鞏固和擴大戰果,并為友軍帶來有利結果。

為了體現融合的原則和現實,特別是在情報和綜合援助與防務方面,應擴大對 "融合項目 "和即將在美國舉行的 2024 年 "頂點活動 4 "的觀察和參與。以往的 "頂點活動 "都包含巡航導彈威脅,而 2024 年的 "頂點活動 4 "將首次包含彈道導彈威脅。其目的是利用 "太平洋路徑 "等聯合演習來測試新能力,并嘗試了解和解決困擾以往演習的信息共享、數據傳輸和平臺集成等長期難題。

圖:美國陸軍未來司令部人工智能集成中心于 2022 年 10 月 27 日在加利福尼亞州歐文堡舉行的 "2022 年融合項目 "期間測試了一架 Inspired Flight 3 人工智能無人機。融合項目 22 的實驗融合了來自各軍種和多國合作伙伴的技術和概念,包括自主性、增強現實、戰術通信、先進制造、無人駕駛飛機和遠程火力等領域。(照片由美國陸軍特種兵萊西特-卡納萊斯拍攝)

如前所述,必須制定共同政策,促進一體化和互操作性,將其作為現代化的重要組成部分。國家的限制和政策往往會阻礙聯合作戰的互操作性。未來,聯合作戰行動即使不是例行公事,也必須是經過充分演練的。為了實現技術融合所帶來的潛在革命性能力,多國采購、整合以及與盟國的互操作性不能是事后才考慮的問題。同行競爭者和對手將在所有領域不斷挑戰聯盟,尋找并利用可識別的差距、縫隙和弱點來分裂和瓦解聯盟。

保護和維持

俄烏沖突的另一個特點是對手之間在多域作戰中的較量從未停止過。這場較量將挑戰歷史準則和過去的戰爭與制勝理論。它將在信息和認知領域以平民為目標,這在當前的俄烏戰爭中有所暗示,但總體上仍是不可預見的。未來的較量將要求對手以戰斗的方式進入戰斗,這意味著軍事目標將在部署之前就參與戰斗。這將挑戰國家意志,破壞國家基礎設施,給國家動員帶來壓力。

必須接受自己處于持續不斷的監視之下。敵人的目標將無處藏身。無論是在國內還是國外,軍隊都將成為各個領域的攻擊目標,他們的家人和朋友也將成為攻擊目標,攻擊目標的能力包括人工智能、網絡、無人機、機器人、增強現實、高超音速飛行器和天基系統等方面的發展能力。所熟知的陸戰法必須繼續適應這些變化。

從更具體的 IAMD 角度來看,使用由人工智能支持的無人機系統正在徹底改變戰爭。無人機系統改變了游戲規則。它體積小、成本低,而且殺傷力越來越大,這種由人工智能支持的能力只會變得更具挑戰性。盟軍的 IAMD 工作必須關注并擴大探測能力和反制措施,以防御無人機系統,特別是電磁頻譜內的無人機系統。地面傳感器平臺、天基衛星圖像和人類眾包情報對這項工作至關重要。此外,必須確保在戰術防空、欺騙能力和遮蔽技術等其他低成本措施方面保持能力和優勢。

在大規模、多域作戰行動中維持 IAMD 平臺至關重要,尤其是在太平洋地區。需要經常評估后勤規劃假設。儲存生產周期長的彈藥是一個重要的考慮因素。需要根據未來作戰環境的要求重新評估彈藥和裝備,同時考慮成本、尺寸、機動性、殺傷力、生存能力和可持續性。最后,盟軍將無法方便地選擇作戰時間和地點。必須做好準備,在異常激烈的遠征環境中作戰,既沒有內線,又有漫長而脆弱的外線。

未來之路

如導言所述,從俄烏戰爭中收集到了無數經驗。未來的潛在對手也在觀察和總結同樣的經驗教訓,尤其是在太平洋戰場。在最基本的層面上,必須保持規模和梯次機動的能力和自由,并做好克服集群或蜂擁進攻的準備,尤其是在 IAMD 作戰中。應假定對手擁有龐大的威脅能力庫存,并將在戰爭的各個領域和層面進行編排和部署。在此前提下,必須制定正確的政策。必須在共同國家政策的支持下,根據共同的、反應迅速的條令進行開發和訓練。最后,必須具備對抗和擊敗潛在競爭對手和對手的適當能力。

政策。當危機或沖突發生時,盟軍一體化的障礙往往很快就會被克服。然而,在未來的聯合作戰環境中,戰爭的速度會呈指數級增長,等待沖突發生,拖延消除盟軍一體化和互操作性的障礙,將會帶來災難性的后果。國家信息和數據共享披露政策必須反映當前和未來的現實。

陳舊、昂貴、過于政治化、保護性和官僚化的程序和決策框架是自取滅亡的累贅。在危機和高強度沖突期間,信息和數據共享以及互操作性要求高度敏感的政策和決策過程,并以共同的、共享的采購愿景為支撐;共享資源承諾;以及軍事力量和部隊的可操作性,這些力量和部隊已接受聯合聯合行動的灌輸、培訓。

具體而言,國家政策必須激勵協作,并與之保持一致,以確保并實現規模和梯隊的真正融合潛力。在研究、開發和測試人工智能、"大數據"、網絡能力、增強現實、無人機、機器人、高超音速飛行器和空間能力等國防應用方面的投資聯盟,必須采取 "整個聯盟 "的優先事項和方法。同樣,在人力資本和部隊結構方面的投資也必須反映并與能力發展相稱。像 "敏捷泰坦 "這樣的活動將極大地促進這些愿望的實現。

條令和訓練。對當前俄烏沖突的一個重要觀察結果是,訓練有素、受過良好教育、經驗豐富、精通業務、能力出眾、裝備精良的西式專業軍隊,即使人數遠遠超過對方,也能擊敗專業水平較低的軍隊。相比之下,當美國-北約部隊為外國軍隊提供建議和援助時,須考慮到西式條令和訓練可能無法與擁有類似軍事體制文化和學習風格的合作伙伴達到最佳效果。換句話說,隨著美國聯盟和伙伴關系的擴張,訓練和作戰方式必須適應并考慮到外國軍事文化、知識、學習和專業發展,尤其是當美國尋求擴大其在太平洋地區的盟友和合作伙伴網絡時。

圖:Northrup Grumman 和 Shield AI V-BAT 是未來戰術無人駕駛飛機系統 (FTUAS) 增量 2 快速原型項目的五個項目協議持有者之一。FTUAS 是陸軍最重要的垂直起降無人機現代化項目。Shield AI 公司和 Sentient 公司利用人工智能圖像對 V-BAT 進行了改裝,以探測移動中的機器無法識別的目標并對其進行分類。(圖片由 Shield AI 提供)

然而,對于美國在太平洋地區的盟友和合作伙伴來說,應該有一個明確的意圖,即通過共同的采購計劃來建立完全互操作的、整個戰區范圍內的防空和導彈防御系統。要實現這一目標,需要的不僅僅是共同的政策和相應的投資。政策和投資必須體現在共同的條令和訓練中。太平洋盟軍,無論是前沿駐扎還是區域結盟,都必須精通并實踐共同的條令和訓練,尤其是在國家或軍種層面存在條令差異的情況下。

從俄烏戰爭中觀察到的情況表明,聯合作戰、機動性和后勤保障、部隊分散、冗余 C2 能力在規模和梯次上都具有深遠的重要性,而所有這些都要在一個整合良好、可互操作、盟國授權的 IAMD 保護傘的保護下進行。同樣,條令和培訓也必須順應當前和未來行動中這些快速變化的動態。只要能找到目標,就能削弱或摧毀它。

最后,城市中心、后方行動區和 C2 節點將持續受到瞄準和攻擊,目的是擾亂行動,破壞平民的精神和意志,摧毀實施綜合、聯合作戰的能力。對手將持續進行信息戰。網絡和電信能力將成為攻擊目標、人質,或被模仿和偽裝,以破壞通信。網絡和信息還將被用于爭奪認知領域,制造并實現心理效應和優勢,欺騙對手的領導人、編隊和公眾。IAMD 行動的條令、培訓和能力發展必須考慮到這些非對稱威脅。

規模能力和作戰能力。從 IAMD 的角度來看,實現空中優勢是不可能的。在最好的情況下,友軍必須將各種能力結合起來,確保敵軍的規模能力和作戰能力不足以損害友軍的行動。主動防空和導彈防御能力必須能夠防御和抵御脈沖攻擊、高超音速和蜂群(來自無人機系統和衛星),并有效參與反無人機系統戰斗。友軍必須加強減少熱、電磁和光學特征的被動措施,強調隱蔽、偽裝、遮蔽和欺騙,無論是通過常規戰術和技術還是未來的 "隱藏 "能力(如遮罩技術)。

由于研究、開發和測試成本高昂,許多(如果不是大多數) IAMD 能力都“標價不菲”。然而,軍工企業應該采用一種新的能力開發方法,這種方法必須強調可負擔性。這在一個自由市場、資本主義體系中將是一個巨大的挑戰,但通過適當的激勵措施和能力發展戰略是可以實現的。然而,如果要準備好面對對手正在開發的大量低成本能力,就不應該依賴于用價值 100 萬美元的彈藥擊敗價值 100 美元的無人機。

結論

想象一下,在太平洋戰區的背景下,將動態融合原則應用于 IAMD。挑戰似乎難以克服。隨著對手能力的快速發展,對決策主導權的期望也在不斷變化,相關政策的維護已經落后,在國家政策和多域環境中留下了容易被利用的缺口和縫隙。這就需要自上而下、全聯盟范圍內的協同工作,使信息和數據共享政策與盟軍一體化的優先事項保持一致。必須確保正式協議、互動、共享系統和能力不會受到過去時代陳舊政策和流程的過度束縛或不必要的阻礙。

要想取得成功,必須更加堅持不懈地認真改善信息和數據共享、共同武器系統采購政策、國家系統集成以及訓練和行動中的互操作性,無論是在和平時期、危機時期還是沖突時期。阻礙或過度限制盟軍一體化的信息和數據共享障礙形形色色。誠然,對敏感信息和數據的分類和保護存在合理的擔憂。但是,阻礙信息和數據共享的政策難題即使不能完全解決,也必須能夠駕馭。

必須促進廣泛的一體化防空反導系統。此外,政策必須解決并確保條令、行動、訓練、后勤等協調一致。在當前和未來的作戰環境中,如果現在不消除盟軍一體化的障礙,將證明是災難性的,代價高昂,不能等到爆發新的沖突時再解決。美國須成為這一工作的核心領導者和合作伙伴。

總之,本文提出的意見和建議可以徹底改變太平洋盟國軍隊的作戰方式,尤其是在 IAMD 領域。然而,要取得成功,需要對聯合軍種和能力以及盟國聯合軍種和能力的采購、集成和互操作性有一個共同的愿景。要實現這些目標,還有很長的路要走。俄烏戰爭表明,大規模、多域作戰行動仍然是一個來自破壞性對手的獨特且無處不在的威脅。這應該成為行動的提醒、催化劑和加速器。

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本文介紹了無人機在現代戰爭中的興起、一些典型無人機型號特點功能、烏克蘭戰爭中的無人機、無人機倫理考量、反無人機等。

在無人機技術快速發展的推動下,現代戰爭領域正在經歷重大變革。這種轉變的核心是自主無人機的出現,它代表了軍事能力的新前沿。這一發展不僅是一種漸進式的進步,而且是一種范式轉變,對作戰環境和民用環境都有深遠的影響。

1 自主無人機:下一個前沿

美國空軍將自主無人機作為僚機整合到戰斗機作戰中的倡議,證明了無人機技術的進步。美國空軍計劃在2024年加強自主飛行實驗,目標是將這些無人機與F-35和未來的戰斗機一起部署。這些協作戰斗機(CCA)預計將執行從打擊目標到電子戰的無數任務,突出了無人機在現代戰爭中的多方面效用。部署大型無人機機隊的雄心勃勃的目標突顯了向大規模整合自主能力的戰略轉變。

1.1 大眾市場軍用無人機的興起

Bayraktar TB2 等大眾市場無人機對戰爭的影響怎么強調都不為過。這些無人機使空戰擴散化,使更廣泛的參與者能夠獲得先進的能力。TB2的遠程攻擊能力及其作戰效率展示了無人機的戰略價值。這種轉變挑戰了傳統的軍事范式,強調了技術在公平競爭中的作用。無人機戰爭的演變突顯了從傳統主導地位向更分散、更易于獲得的軍事力量形式的過渡。

1.2 自主蜂群無人機:游戲規則改變者

自主蜂群無人機的發展標志著軍事戰略的重大飛躍。這些無人機能夠在有凝聚力的單元中運行,提供了前所未有的適應性、效率和戰略縱深的組合。它們主導戰斗場景并起到威懾作用的潛力反映了利用集體人工智能能力的戰略優勢。蜂群無人機部署的心理和戰術層面可以重新定義交戰的性質,使其成為未來軍事行動的關鍵要素。

1.3 倫理和戰略考量

自主無人機和人工智能在戰爭中的出現引發了復雜的倫理和戰略問題。將決策權委托給機器,特別是在生死攸關的情況下,需要仔細研究其倫理影響。此外,這些技術有可能改變戰略格局,因此需要對它們對全球安全動態的影響有細致入微的了解。將自主無人機整合到軍事戰略中既帶來了機遇,也帶來了挑戰,需要深思熟慮的治理和監督。

無人機戰爭的發展軌跡很明確:自主無人機將在未來的軍事行動中發揮關鍵作用。這種轉變的影響是深遠的,涉及戰略、倫理和作戰層面。隨著技術的不斷發展,軍事和地緣政治格局無疑將隨之重塑。挑戰在于駕馭這一新領域,確保負責任和有效地利用無人機技術的進步,以在日益復雜的世界中增強安全性和穩定性。

2 現代戰爭中自主無人機的興起和自動目標識別

隨著自主無人機和先進的自動目標識別 (ATR) 系統的集成,現代戰爭的格局正在迅速發展,這標志著戰場內外軍事行動方式的重大轉變。這些技術進步不僅增強了作戰能力,還提出了重要的道德和戰略考慮。

2.1 軍事行動中的自主無人機

美國空軍計劃開發一支可以與F-35等有人駕駛戰斗機一起自主飛行的無人機僚機機隊,這證明了自主無人機有望在未來的戰斗場景中發揮重要作用。這些協作戰斗機 (CCA) 專為各種任務而設計,包括監視、打擊敵方目標、電子戰和充當誘餌。美國空軍計劃在不久的將來部署這些無人機,目前正在積極研究和測試自主飛行能力和戰術,以確保無縫融入中隊作戰。這一工作是利用自主系統提高軍事行動的有效性和安全性的更廣泛運動的一部分。

2.2 自動目標識別的進步

在機器學習和人工智能發展的推動下,自動目標識別(ATR)技術處于改變軍事行動的最前沿。BAE系統公司已獲得美空軍研究實驗室的一項重要合同,為ATR開發機器學習軟件,作為戰術自主性多傳感器開發(META)計劃的一部分。該計劃旨在提供先進的態勢感知,并實現對競爭環境中移動目標意圖的高置信度檢測、跟蹤、識別和理解。通過集成環境自適應處理,該技術旨在最大限度地減少誤報,并增強復雜操作場景中目標識別的可靠性。

2.3 自動目標識別的變革性影響

ATR 技術將徹底改變國防分析,能夠識別 AI 應用程序生成的大量數據中的模式、趨勢和異常情況。這種能力將改善作戰戰略、戰術和軍事準備,在更有效地識別和應對威脅方面具有顯著優勢。然而,采用 ATR 也帶來了挑戰,包括確保這些系統的準確性和可靠性以防止誤報或誤報以及解決網絡安全漏洞。

2.4 倫理和戰略考量

自主無人機和ATR技術的興起將重要的倫理和戰略問題帶到了最前沿,特別是關于人類判斷在戰斗決策中的作用以及將人類行為者與戰場保持距離的影響。在利用技術進步提高作戰效率與在軍事行動中保持問責制和道德標準之間,需要謹慎平衡。

隨著自主無人機和ATR技術的不斷發展,它們有望顯著改變戰爭的性質,提供增強的能力,同時也帶來了新的挑戰。這些技術的成功整合將取決于解決道德問題,確保系統的可靠性和安全性,以及制定戰略框架,以利用其優勢同時降低風險。現代戰爭的未來將越來越依賴于適應這些尖端技術并將其整合到軍事戰略和行動中的能力。

3 重新定義戰爭:配備人工智能的戰爭無人機在現代軍事技術中的興起

軍用無人機領域正在迅速發展,人工智能 (AI) 的集成將這些機器推向了現代戰爭的最前沿。在配備人工智能的最先進和具有潛在危險的戰爭無人機中,有一些因其能力、作戰范圍、自主性以及人工智能協作的潛力而脫穎而出,這些潛力可以進一步擴大其在戰場上的威脅程度。

3.1 配備人工智能的先進戰爭無人機

(1)Bayraktar TB2無人機

這架土耳其制造的無人機在各種沖突中表現出了顯著的效果,展示了自主操作和進行精確打擊的能力。它在戰場上的成功凸顯了中空長航時 (MALE) 無人機的戰略效用。

1)基本飛行性能標準:

  • 18,000 英尺工作高度
  • 27 小時最長飛行時間
  • 全自動飛行控制和 3 冗余自動駕駛系統(三重冗余)
  • 全自動著陸和起飛功能,不依賴地面系統
  • 通過內部傳感器融合進行導航,無需依賴 GPS
  • 最大海拔25000英尺

2)高級功能:

  • 全自動導航和路線跟蹤功能
  • 內置傳感器融合的精確自動起飛和著陸
  • 全自動滑行和停泊功能
  • 支持半自主飛行模式
  • 容錯和 3 冗余傳感器融合應用
  • 交叉冗余YKI系統
  • 獨特的冗余伺服執行器單元
  • 獨特的冗余鋰基電池單元

3)技術規格:

  • 通信范圍 : <300 km
  • 巡航速度-最高速度:70 節 – 120 節
  • 有效載荷能力 : 150 kg
  • 效載荷 – ISR:可切換 EO/IR/LD 或多用途 AESA 雷達
  • 有效載荷 - 彈藥:4 激光制導智能彈藥
  • 燃料容量/類型 : 300升/汽油
  • 起飛和著陸:跟蹤(自動)
  • 最大起飛重量:700公斤
  • 續航時間:27小時
  • 翼展:12米
  • 高度:2.2米
  • 長度:6.5米
  • 推力類型 : 105 hp 內燃噴射發動機
  • 作業海拔-最大海拔: 18000 - 25000英尺

本土彈藥“Roketsan MAM-L和MAM-C”的整合以及成功執行情報、持續空中監視和偵察(ISR)任務的能力,使該系統成為作戰中不可或缺的平臺。武裝無人機 Bayraktar TB2 是一個多用途平臺,因為它可以使用機載激光指示器執行目標捕獲。它還能夠使用由四枚智能彈藥組成的有效載荷消滅目標。Bayraktar TB2 是一個系統,可提供執行外科手術精確打擊所需的所有尖端解決方案,防止對近距離區域造成廣泛損壞。這些功能確保平民安全是首要任務。

4)實時圖像傳輸和備份系統:

Baykar 實時圖像傳輸系統 (BGAM) 為國防工業提供實時圖像傳輸和處理解決方案。BGAM 允許多個用戶同時監控高分辨率、無延遲的直播。BGAM 是一個基于 Web 的應用程序,允許用戶通過互聯網使用移動應用程序在網絡或平板電腦上安全地觀看直播。

系統會自動將所有傳輸的圖像存儲到 30 分鐘的文件中。在監控實時影像時,用戶可以在系統上做多標簽筆記。保存的標簽和標簽將有助于日后通過存檔視頻進行搜索。同樣,根據這些注釋,可以創建任務日志,然后導出。存檔文件可以按日期和元數據進行篩選。

出于安全原因,系統會自動重新生成臨時密碼,以保護對實時傳輸和存檔影像的訪問。用戶名或設備信息水印顯示在所有實時和存檔的視頻文件上。

或者,嵌入式軟件可以集成到圖像傳輸系統中,允許實時傳輸到運行 Windows 的移動設備。從高度安全的網絡到移動設備的數據傳輸通過采用端到端加密方法(也稱為數據二極管模型)進行保護。

5)地面控制站: TB2 使用三頻進行 LOS 控制和視頻傳輸。

Baykar移動地面控制站(移動GCS)確保從遠離中央指揮中心的前方基地遠程控制Bayraktar TB2平臺。移動GCS強大的通信天線通過允許Bayraktar TB2無人機起飛和降落來擴大任務范圍。

與NATO ACE III避難所標準一致,移動GCS包括一個液壓驅動的高空作業平臺,可提升至12米,自動定向天線系統和強大的卡車,通過液壓支腿為所有這些部件提供機動性。移動GCS是Baykar自己的設計。它配備了尖端的傳感器和控制閥,可以在短時間內安全地進行設置。

(2)蘇霍伊 S-70 Okhotnik-B無人機

俄羅斯進入隱形戰斗無人機,旨在與Su-57等有人駕駛戰斗機一起工作,代表了無人系統與傳統空中力量相結合的飛躍。它的能力預示著未來無人機和有人駕駛飛機協同行動以實現戰略目標。

1)蘇霍伊 S-70 技術數據表

  • 發動機
    • 兩臺土星 AL-41F1 渦扇發動機
    • 推力:每個高達 32,000 磅
    • 高可靠性和高效率
    • 預期壽命長
  • 航電
    • 先進的航空電子設備套件
    • 強大的雷達和電子戰系統
    • 先進的通信系統
    • 雷達探測范圍:最遠 400 公里
    • 用于破壞和干擾的電子戰系統
  • 武器系統
    • 空對空導彈:R-73、R-77
    • 導彈射程:可達 300 公里
    • 用于近距離戰斗的 30 毫米加農炮
  • 隱身功能
    • 最小化的雷達信號特征
    • 精心設計的飛機形狀,以減少 RCS
    • 雷達吸收涂層和材料
    • 減少發動機的熱特征
  • 機動性
    • 先進的飛行控制
    • 矢量推力引擎
    • 高敏捷性和機動性

蘇霍伊S-70是一種高度先進的第五代戰斗機,以其強大的技術特征而聞名,使其成為空戰中的強大競爭者。這些技術特點重點介紹如下:

發動機:S-70配備了兩臺強大的土星AL-41F1渦扇發動機,每臺發動機能夠產生高達32,000磅的推力。這些發動機以其可靠性和效率而聞名,具有較長的預期壽命,可確保在各種操作場景中保持性能。

航空電子設備:該飛機擁有先進的航空電子設備套件,包括最先進的雷達和電子戰系統。它的雷達系統具有令人印象深刻的探測范圍,可達400公里,使其能夠在相當遠的距離內識別和跟蹤目標。電子戰系統旨在有效地破壞和干擾敵人的通信。

武器系統:S-70可以裝備空對空導彈,如高度機動的R-73和R-77,可以與300公里外的目標交戰。在近距離戰斗情況下,該飛機配備了一門強大的 30 毫米加農炮,以實現精確交戰。

隱身功能:S-70采用了隱身技術,以盡量減少其雷達信號,使敵方雷達系統難以探測到。空氣動力學設計減小了其雷達橫截面,而雷達吸收涂層和材料進一步降低了其雷達特征。此外,該飛機的發動機旨在最大限度地減少其熱特征,使其不易受到熱尋導彈的攻擊。武器和航空電子系統的電磁輻射也減少了,有助于其隱身能力。

機動性:S-70先進的飛行控制和推力矢量發動機使其能夠高效地執行急轉彎和復雜機動。這種出色的機動性在敏捷性和速度至關重要的格斗場景中尤為有利。

2)作戰能力

蘇霍伊S-70主要設計用于空對空作戰,使其成為一種能力強大的戰斗機。其先進的武器系統,包括 R-73、R-77 導彈和強大的 30 毫米加農炮,使其在打擊和消除敵方威脅方面具有優勢。雷達系統的遠探測距離和電子戰能力使S-70能夠在遠距離內與敵機交戰和探測。其卓越的機動性進一步增強了其在空戰中的有效性,確保它能夠以敏捷和速度戰勝對手。

  1. 前景

盡管蘇霍伊 S-70 于 2020 年推出,但已經顯示出巨大的潛力,并引起了全球潛在買家的極大興趣。預計它仍將是俄羅斯軍事戰略的核心要素,隨著其受歡迎程度的提高,計劃在更多國家增加生產和部署。隨著時間的推移,該飛機的能力可能會提高,其隱身能力、航空電子設備、傳感器、雷達和電子戰系統有可能升級,以跟上不斷發展的技術和潛在對手的步伐。

(3)XQ-58A 女武神

Valkyrie 是美國空軍開發的一款支持人工智能的無人機,代表了向能夠執行各種角色的自主無人機的轉變,從偵察到充當支持有人駕駛噴氣式飛機的誘餌。它的蜂群作戰潛力可以重新定義空戰戰略。

奎托斯戰術無人機系統(KUAS):

隨著戰術飛機采購成本的增加和近對等對手的出現,奎托斯無人機系統(KUAS)一直是開發可重復使用和可消耗的無人機系統(UAS)的先驅,該系統用于有爭議的環境中的有人-無人編隊(MUM-T)行動。利用其在高性能次級空中目標方面的專業知識,KUAS設計、開發并演示了XQ-58A Valkyrie,這是第一款專用的可消耗性無人機系統。

XQ-58A Valkyrie 代表了戰術無人機系統技術的突破性方法。這種隱形無人作戰飛行器最初由奎托斯開發和制造,并作為低成本消耗打擊演示器計劃的一部分向美國空軍展示。它屬于美國空軍研究實驗室的低成本可消耗飛機技術(LCAAT)項目組合,旨在為無人護航或僚機在戰斗場景中與載人戰斗機一起作戰提供一種經濟實惠、成本/重量顯著降低的解決方案。

奎托斯的 XQ-58A Valkyrie 自 2019 年開始運營,目前正在俄克拉荷馬城生產,擁有高性能能力、生存能力以及以高亞音速進行遠程飛行的能力。它可以作為忠誠的僚機,單獨操作,也可以作為蜂群的一部分發揮作用。它的經濟性、遠程能力、高亞音速、機動性和靈活的任務套件配置,加上從其內部炸彈艙和機翼站攜帶致命武器的選項,為各種國防部客戶提供了廣泛的靈活性。

此外,XQ-58A在驗證載人平臺自主電子支持的有效性方面發揮著至關重要的作用,并展示了人工智能平臺在增強戰斗空中巡邏方面的潛力。它能夠獨立于跑道或機場進行遠程預部署和操作,對近乎對等的對手起到重要的威懾作用,并為美國作戰人員提供最大的作戰靈活性和實用性。

此外,Valkyrie 采用的生產方法是從奎托斯負擔得起的噴氣式無人機目標飛機演變而來的,確保它完全符合眾議院通過的 2024 年國防授權法案 (NDAA) 定義的可消耗成本等級。這種分類進一步將其區分為實現國防部大規模任務目標的推動者。XQ-58A Valkyrie 代表了現代戰爭的尖端解決方案,體現了戰術無人機系統的創新、經濟性和卓越性能。

(4)“小精靈”(Gremlin)無人機

這些無人機由美國國防公司奎托斯(Kratos)提出,可以從“母艦”發射,完成任務,然后在空中返回加油和重新武裝。這一概念為無人機操作引入了新的靈活性和持久性,無需地面支持即可實現連續交戰。

美國和英國正在追求“忠誠僚機”無人機的概念,即自主運行或在飛行員的控制下運行,目標是制造1000架這樣的飛機。這些無人機旨在補充載人戰斗機,提供增強的靈活性和火力。該倡議突出了人機協作的戰略方法,強調人工智能在支持傳統軍事任務方面的整合。

X-61A “小精靈”項目代表了在美國國防高級研究計劃局(DARPA)的主持下無人機技術和戰略的重大飛躍。這項雄心勃勃的計劃于 2019 年 11 月首次升空,處于不斷發展的軍事戰術和技術進步的最前沿。X-61A “小精靈”無人機(UAV)由Kratos Defense & Security Solutions和Leidos的全資子公司Dynetics, Inc.合作開發,證明了推動現代防御戰略的創新精神。

“小精靈”計劃以其部署和恢復無人機系統(UAS)的革命性方法而著稱。傳統上,無人機是從地面發射和回收的,限制了它們的作戰范圍和靈活性。然而,“小精靈”計劃試圖通過實現無人機組的空中發射和回收來克服這些限制。這種方法不僅擴展了無人機的作戰能力,而且通過實現快速部署和檢索來增強其戰略價值,大大縮短了任務之間的周轉時間。

“小精靈”計劃的主要目標是證明從現有軍用飛機(包括C-130等大型運輸機以及可能從戰斗機和其他小型固定翼平臺)發射和回收無人機群的可行性和效率。這種能力有望徹底改變空戰的進行方式,為從偵察和監視到電子戰和網絡作戰等各種任務使用無人系統提供前所未有的靈活性和效率。

創新性回收過程是“小精靈”計劃的標志。在完成指定任務后,C-130運輸機在半空中回收“小精靈”無人機,使用一種技術可以最大限度地減少無人機暴露在敵對環境中,并減少無人機操作的后勤足跡。回收后,小精靈被運回基地,在那里他們迅速翻新并為下一次任務做好準備。這種快速周轉能力凸顯了該計劃對可重復使用性和運營效率的重視,為無人機任務的可持續性設定了新標準。

X-61A “小精靈”的開發和成功飛行是DARPA,Kratos和Dynetics之間廣泛研究和合作的結晶。這種伙伴關系利用了每個組織的優勢,將DARPA的國防技術前瞻性方法與Kratos在無人機開發方面的專業知識以及Dynetics在系統集成和工程方面的能力相結合。其結果是,該計劃不僅展示了技術可行性,而且有可能重塑空戰中的戰術和戰略范式。

隨著“小精靈”計劃的進展,它繼續因其為美軍提供重大戰術優勢的潛力而受到關注。從機載平臺部署和恢復無人機群的能力提供了傳統無人機操作無法比擬的靈活性和響應能力。這種能力,加上通過快速周轉和任務可重用性獲得的作戰效率,使“小精靈”計劃成為未來軍事戰略的關鍵組成部分。

此外,五角大樓對人工智能驅動的蜂群無人機和艦船的探索表明,自主系統在沒有直接通信的情況下執行任務的潛力,從而減輕了與電子戰和干擾相關的風險。這一發展標志著人工智能在增強軍用無人機的作戰能力方面越來越重要,使其更具彈性和適應復雜的作戰場景。

這些進步表明,未來戰爭將越來越依賴自主無人機,能夠在沒有人為干預的情況下進行復雜的決策和行動。持續的沖突和軍事戰略反映了利用人工智能獲得戰略優勢的趨勢,強調了技術在塑造未來戰爭方面的關鍵作用。

3.2 新興人工智能賦能無人機協作

通過人工智能進行無人機協作的概念是軍事戰略中的游戲規則改變者。這種合作不僅僅是無人機之間的通信,而是形成一個有凝聚力和適應性的網絡,能夠以最少的人為干預執行復雜的任務。

  • 蜂群戰術:人工智能協作可以使無人機成群作戰,這些無人機可以自主決定飛行路徑、目標選擇和攻擊策略。這種程度的協作可以使蜂群在壓倒敵人的防御中非常有效,從而提供顯著的戰術優勢。
  • 適應性學習:未來的無人機可能會分享經驗并從每次遭遇中學習,實時調整他們的策略。例如,如果一個蜂群中的一架無人機發現了一種更有效的攻擊方法,它可以立即與整個蜂群共享這些信息,從而提高后續交戰的有效性。
  • 分布式指揮:與傳統的軍事等級制度不同,無人機群可以在分散的指揮結構下運作,在這種結構中,決策是根據集體智慧即時做出的。這可能使它們變得不可預測且難以應對。
  • 一體化作戰:人工智能無人機可以與載人部隊無縫集成,無需直接控制即可提供支持、監視和作戰能力。這可以擴大軍事力量的作戰范圍,從而能夠更精確和戰略性地部署資源。

3.3 最危險的戰爭無人機愿景

未來最危險的戰爭無人機可能是結合了隱身、人工智能協作和自主能力的無人機。想象一下,一架無人機——或者更好的是,一群無人機——能夠進行偵察、識別目標,并在最少甚至沒有人工投入的情況下進行交戰。這種無人機將配備先進的隱身技術,使其難以被發現和攔截。

這些無人機可以在對抗性環境中運行,使用人工智能進行導航、安全通信和做出戰略決策。人工智能處理信息和適應動態戰斗情況的潛力遠遠超過人類的能力,使這些無人機能夠以人類控制系統無法達到的速度執行復雜的機動和策略。

此外,將網絡戰工具集成到這些無人機中可以使它們破壞敵人的通信和防御,從而進一步提高其有效性。自主性、智能和火力的結合使這種配備人工智能的無人機的愿景成為任何防御系統的巨大挑戰。

隨著技術的進步,倫理和法律考慮將變得越來越重要。高度自主無人機的部署引發了關于問責制、意外附帶損害的可能性以及自主武器系統軍備競賽風險的問題。應對這些挑戰需要國際合作和制定強有力的監管框架,以確保人工智能在戰爭中的使用仍然處于人類的監督之下,并遵守國際法。

配備人工智能的無人機的發展代表了戰爭性質的重大轉變,協作式人工智能無人機提供了前所未有的能力。未來最危險的無人機可能是那些能夠自主運行、適應不斷變化的情況并與其他無人機執行協調戰略的無人機,同時最大限度地減少它們對敵方防御的可見性。

3.4 烏克蘭對注入人工智能的低端無人機的使用:現代戰爭的關鍵時刻

烏克蘭持續的沖突已成為現代戰爭領域的一個重要轉折點,展示了注入人工智能的低端無人機的關鍵作用。烏克蘭總統沃洛德米爾·澤倫斯基(Volodymyr Zelenskyy)宣布,烏克蘭的目標是在2024年為其軍隊生產100萬架無人機,這突顯了該國對利用這些先進技術的承諾。這一舉措凸顯了克服官僚主義和后勤挑戰的迫切需要,以確保無人機在戰場上的有效部署。

烏克蘭無人機戰爭的升級具有里程碑意義,將無人機從一項新興技術轉變為軍事戰略的關鍵要素。這場沖突凸顯了人工智能在增強無人機能力方面的巨大潛力,使它們在檢測、分類和打擊目標方面更加自主和有效。將先進的自動目標識別(ATR)技術集成到這些無人機中,標志著戰爭戰術的深刻轉變,朝著能夠塑造沖突進程的更加自主和智能的系統邁進。

烏克蘭的人工智能驅動的無人機正在使沖突對敵對勢力更加致命,這表明這些技術對戰場產生了切實的影響。通過人工智能算法抵消干擾和增強無人機自主性的努力表明了正在采用的創新方法。像 Twist Robotics 這樣的公司處于開發人工智能解決方案的最前沿,這些解決方案使無人機即使在信號中斷的情況下也能繼續執行任務,展示了現代戰爭的動態本質,技術不斷發展以應對新出現的挑戰。

這場戰爭實際上已成為人工智能戰爭的活實驗室,在實時戰斗情況下測試和完善人工智能增強系統的使用。從空中系統到自主船只和水下無人機,這場沖突展示了未來戰爭越來越網絡化和數據驅動的場景。人工智能在戰場上廣泛使用數據分析正在重塑情報收集,提供以前無法實現的戰略和戰術優勢。

人工智能驅動的無人機的出現,如“獵隼偵察兵”,進一步體現了烏克蘭對技術的創新使用。這些自主機器可以識別和攻擊各種軍事目標,展示了正在開發和部署的先進能力。這些無人機與烏克蘭的情報系統相結合,代表了在作戰行動中實現更高效、更致命的“殺傷鏈”的重大飛躍,標志著自主武器發揮關鍵作用的戰爭新時代。

隨著烏克蘭繼續推動無人機戰爭和人工智能技術的發展,這些發展對全球的影響是深遠的。這場沖突不僅考驗了當前軍事技術的局限性,也為未來的戰爭奠定了基礎,自主和注入人工智能的系統可能占據主導地位。各國和政策制定者面臨的挑戰是適應這些快速變化,認識到沖突和安全的未來將與無人機技術和人工智能的進步錯綜復雜地聯系在一起。

4 “切除纜繩”改變游戲規則:現代戰爭中自主無人機的演變

隨著自主無人機的出現,現代戰爭的格局正在發生翻天覆地的變化,這標志著軍事技術的關鍵發展。能夠在戰場上動態作戰的無人機的出現使精確制導和對峙打擊擴散化,使更廣泛的參與者能夠使用復雜的戰爭工具。這些發展徹底改變了監視和偵察,引入了收集和分析戰場數據的創新方法。

這一演變的一個關鍵里程碑是向將人類從控制回路中移除的過渡,這開辟了廣闊的可能性和擔憂的前沿。傳統的人機交互 (MITL) 控制雖然確保了人工監督,但限制了無人機的操作能力,尤其是在遠距離與動態目標交戰時。配備先進傳感器和人工智能驅動硬件和軟件的自主無人機可以獨立選擇和攻擊目標,從而克服這些限制。

自主蜂群無人機的使用代表了戰爭的新面貌,凸顯了人工智能對軍事戰略的深遠影響。這些無人機協同工作,利用人工智能和機器學習對不斷變化的戰場條件做出快速反應。其影響超出了戰術優勢,因為自主蜂群也帶來了戰略和道德挑戰。將人工智能集成到無人機中,增強了它們在情報收集、監視和精確打擊方面的效率,讓我們得以一窺未來戰爭,技術優勢直接轉化為戰略優勢。

然而,自主無人機的部署引發了重大的法律和倫理問題,特別是在遵守國際人道法以及必要性、相稱性、歧視和預防原則方面。圍繞致命自主武器系統(LAWS)監管的持續討論和辯論凸顯了確保未來無人機襲擊符合既定法律框架的復雜性。大國對規范LAWS的新條約的抵制凸顯了在自主戰爭技術治理方面達成國際共識的挑戰。

無人機蜂群的概念和人工智能輔助自主無人機的發展,例如美國和英國在航空母艦上測試大型遠程無人機,反映了軍事應用的創新軌跡。這些發展凸顯了無人機“邊學邊學”的潛力,在整個艦隊中分享戰術見解,甚至犧牲自己來保護有人駕駛戰斗機。反無人機技術的進步和無人機群在烏克蘭等沖突地區的戰略部署說明了無人機戰爭的動態變化,其中數量和集體行動的能力提高了作戰效率。

5 同形式,新功能:現代戰爭中自主無人機的演變

在無人機技術快速發展的推動下,現代戰爭領域正在經歷重大變革。這一轉變的最前沿是自主無人機的引入,例如遠程神風敢死隊無人機,這從根本上改變了軍事行動的動態。這些事態發展標志著對傳統戰爭戰術的背離,既提供了戰略優勢,也給全世界的軍事戰略家帶來了新的挑戰。

至 2024 年,美國空軍將加快其自主飛行實驗,計劃整合無人機僚機,即協作戰斗機 (CCA),與 F-35 等有人駕駛戰斗機并肩作戰。這些CCA旨在執行各種任務,從打擊目標到進行監視,而無需直接的人為控制。該計劃旨在將機隊擴大到最初預計的 1,000 架無人機之外,這凸顯了軍事行動中對自主系統的日益依賴。

土耳其制造的Bayraktar TB2和伊朗設計的Shahed-136無人機等大眾市場軍用無人機的影響是深遠的。這些無人機在包括烏克蘭在內的各個沖突地區證明了它們的有效性,它們已被用于進行精確打擊和情報收集。特別是 Shahed-136 無人機,已被俄羅斯用于針對烏克蘭平民的恐怖行動,展示了無人機自主操作和瞄準固定點的能力。盡管成本相對較低,但部署此類無人機的經濟和戰略意義是巨大的,特別是考慮到使用更昂貴的導彈系統攔截這些無人機的成本差異。

自主蜂群無人機的興起代表了戰爭的新時代,有可能通過使用高度協調和高效的無人機群來重新定義軍事戰略。這些無人機在人工智能和太空技術的增強下,可以對不斷變化的戰場條件做出動態反應,并對潛在的侵略行為構成強大的威懾。在最近的沖突中,例如在烏克蘭,自主無人機的部署為了解其變革潛力提供了寶貴的見解,強調了向更靈活和更具成本效益的軍事技術的轉變。

埃里克·施密特(Eric Schmidt)與白鸛(White Stork)一起涉足人工智能驅動的軍事技術,體現了該領域的前沿發展。White Stork的目標是大規模生產能夠自主視覺瞄準的人工智能“神風敢死隊”無人機,此舉可能會顯著改變軍事技術和作戰策略的格局。施密特對國防技術的參與,加上他對烏克蘭工廠和試驗場的廣泛參觀,表明了他對通過創新提高軍事能力的堅定承諾。

6 學會殺傷:具有致命精度的自主無人機的興起

軍事領域正處于一個變革時代的邊緣,其特點是能夠以前所未有的精度執行任務的自主無人機的快速集成。這些先進的系統利用最新的人工智能和機器學習技術,正在重塑戰爭的本質,引入曾經是科幻小說領域的能力。

2024年,美國空軍將升級其自主技術的實驗,計劃對無人機僚機或協作戰斗機(CCA)進行飛行測試,這些飛機旨在配合F-35等有人駕駛戰斗機。這些無人機將發揮各種作用,從監視到打擊目標,體現向更加自動化的戰場的轉變。這項名為“毒液計劃”的計劃旨在將自主軟件集成到F-16戰斗機中,為戰斗中隊內CCA的無縫運行奠定基礎。

促進這一飛躍的技術進步不僅限于美國,全球軍事努力正在挑戰極限,翼龍-3和Bayraktar Kizilelma等無人機在自主能力方面處于領先地位。這些無人機能夠攜帶大量有效載荷并自主執行復雜的任務,這標志著向可以獨立于人類直接控制運行的無人機的轉變。

這一演變的核心是人工智能和機器學習在各種自主系統中的應用,包括涉及XQ-58A Valkyrie無人機的著名Valkyrie項目。該項目展示了無人機在人類飛行員的監督下自主進行偵察和參與戰斗的潛力。這些發展表明,在未來,無人機不僅是輔助工具,而且是軍事戰略不可或缺的組成部分,能夠適應動態的戰斗環境。

然而,這些自主系統的出現引發了深刻的倫理和戰略問題。傳統上由人類操作員負責的決策過程正逐漸轉移到算法上,因此有必要對自主戰爭的道德影響進行嚴格的審查。隨著人工智能驅動的無人機在戰場上變得越來越普遍,人類和機器決策之間的區別變得越來越模糊,促使人們重新評估當前的軍事實踐和政策。

隨著世界進入這個新的戰爭時代,自主無人機的集成有望重新定義作戰策略,提供無與倫比的機遇和挑戰。無人機技術的進步不僅增強了軍事能力,而且需要對無人機的部署采取深思熟慮的方法,確保道德考慮處于這一技術飛躍的最前沿。

7 一個更艱巨的目標:反自主無人機的挑戰

自主無人機的興起代表了軍事參與和國內安全范式的重大轉變。這些無人機不受人類直接監督的限制,能夠獨立開展行動,對全球國防戰略提出了微妙的挑戰。

美國立法者最近的討論加劇了人們對五角大樓有效應對無人機威脅能力的擔憂。眾議院軍事委員會的一個兩黨小組在約旦發生襲擊事件導致三名美軍死亡后,對當前反無人機技術的充分性提出了質疑。越來越多的人呼吁改善部隊保護措施,并迅速購買先進的反無人機系統,以應對無人系統帶來的不斷變化的威脅,尤其是在過去三年中發生了近200起襲擊事件之后。

美國軍方正在積極努力加強其反無人機訓練和能力。在錫爾堡建立聯合反無人機系統大學是讓所有部門的作戰人員做好準備以識別、報告和應對無人機威脅的關鍵一步。這一舉措是將反無人機系統訓練納入各種演習和作戰協議的更廣泛戰略的一部分,重點是當今和未來的威脅。

此外,五角大樓的反無人機辦公室正準備在 2024 年 6 月進行演示,重點是消滅成群的無人駕駛飛機。預計該演示將探索一種利用電子戰能力、高功率微波和動能攔截器的分層防御方法。該辦公室已經進行了幾次演示,旨在改進低抵押攔截器并評估用于反無人機系統操作的高功率微波系統。

美國空軍也在推進計劃在2024年測試無人機僚機的自主飛行能力。這些協作戰斗機旨在與有人駕駛戰斗機并肩作戰,代表了將自主系統整合到日常軍事行動中的轉變。該計劃與“毒液計劃”一起,旨在探索自主飛行的潛在好處,并制定將這些系統納入中隊戰略的策略。

美國海軍為海上作戰部署自主蜂群無人機的努力進一步凸顯了軍方對無人系統的承諾。生產就緒、廉價的海上遠征 (PRIME) 計劃旨在部署能夠在有爭議的水域自主作戰的小型無人水面車輛 (sUSV),這標志著海軍能力的重大進步。

這些發展凸顯了應對自主無人機防御復雜挑戰的多方面方法。隨著這些系統在現代戰爭和國內安全場景中變得越來越普遍,創新防御解決方案的必要性從未如此明確。無人機技術的發展,加上向自主行動的戰略轉變,需要采取積極主動的動態響應,以確保在不斷變化的威脅環境中的安全。

8 倫理大辯論:自主無人機在戰爭中的興起

自主無人機在戰爭中的興起引發了一場復雜的道德和倫理辯論,挑戰了既定規范,并引發了對監管框架的呼吁。這場辯論包括技術進步與國際人道法原則之間的平衡、人類監督的必要性,以及部署無需人工干預即可運行的致命自主武器系統(LAWS)的影響。

由秘書長安東尼奧·古特雷斯(António Guterres)領導的聯合國一直是這些討論的重要平臺。一項關于制定具有法律約束力的文書以禁止缺乏有意義的人為控制的法律的提案強調了在國際法律框架內應對這些挑戰的緊迫性。然而,美國、俄羅斯等大國認為,現有的國際人道法法規已經足夠,這表明在如何處理這些技術的治理方面存在分歧。

道德問題不僅限于遵守法律,還延伸到戰爭的本質。自主武器可以從根本上改變沖突的動態,引發人們對區分戰斗人員和非戰斗人員的能力以及在激烈的戰斗中做出相稱決定的能力的質疑。這些系統以不可預測或超出其編程范圍的方式運行的可能性增加了一層風險,引發了對自主交互引起的軍事版“閃電崩潰”的擔憂。

來自新美國安全中心(CNAS)等機構的專家對這場辯論進行了權衡,強調了道德考慮和法律義務的重要性。他們認為,雖然LAWS可能提供操作優勢,例如降低人類在壓力下犯下戰爭罪的風險,但機器缺乏同理心和道德判斷力會帶來重大的道德困境。

圍繞LAWS的對話還涉及戰時法原則或戰爭中的正義原則,特別是關于區分和相稱原則。對算法進行目標選擇的依賴令人擔憂,人們擔心LAWS在復雜環境中準確區分戰斗員和平民的能力,這可能導致不可接受的附帶損害和平民傷亡。

隨著世界努力應對這些新興技術,人們的共識傾向于保持人類對致命決策過程一定程度控制的必要性。這不僅確保了對國際法的遵守,而且在戰爭中保留了道德指南針,這是純粹的自治系統可能缺乏的一個方面。正在進行的辯論和擬議的監管措施反映了一種集體努力,以駕馭LAWS所呈現的道德雷區,旨在維護人道主義原則,即使戰爭的性質隨著技術進步而演變。

參考來源:debuglies

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數據驅動的"工廠"大幅增加巴勒斯坦領土上被襲擊目標的數量。

圖:一位研究人員說:"聲稱精確和狹隘地使用武力是沒有事實根據的"。照片:Atef Safadi/EPA Atef Safadi/EPA

以色列軍方對其轟炸加沙地帶的強度毫不掩飾。在進攻的最初幾天,以色列空軍首腦談到了 "晝夜不停 "的無情空襲。他說,他的部隊只是打擊軍事目標,但他補充說:"我們并沒有進行外科手術"。

然而,人們對以色列國防軍(IDF)選擇加沙目標的方法以及人工智能在其轟炸行動中發揮的作用關注相對較少。

隨著以色列在七天停火后重啟攻勢,人們對以色列國防軍在這場針對哈馬斯的戰爭中的目標定位方法越來越擔憂。據哈馬斯統治下的加沙衛生部稱,迄今為止,該地區已有超過15000人在這場戰爭中喪生。

長期以來,以色列國防軍一直以技術實力著稱,并曾大膽但無法證實地宣稱要利用新技術。2021 年 5 月加沙 11 天戰爭結束后,官員們稱以色列利用機器學習和先進計算打了 "第一場人工智能戰爭"。

最近的以哈戰爭為以色列國防軍提供了一個前所未有的機會,使其可以在更廣闊的戰場上使用這些工具,特別是部署了一個名為 "福音"的人工智能目標創建平臺,該平臺大大加快了致命目標生產線的速度,官員們將其比作 "工廠"。

通過對情報人員的采訪以及以色列國防軍和退休官員鮮為人知的言論,揭示了 "福音 "的新細節及其在以色列加沙戰爭中的核心作用。

這篇文章還參考了以色列-巴勒斯坦出版物《+972 Magazine》和希伯來語媒體《Local Call》發表的證詞,它們采訪了以色列情報界了解福音平臺的幾位現任和前任消息人士。

他們的評論讓我們得以一窺一個秘密的、由人工智能推動的軍事情報單元的內部情況,該單元在以色列應對 10 月 7 日哈馬斯在以色列南部的大屠殺中發揮著重要作用。

以色列軍方如何利用人工智能的情況正在慢慢浮出水面,其背景是,隨著世界各地的先進軍隊在戰場上擴大使用復雜而不透明的自動化系統,人們對平民面臨的風險日益感到擔憂。

一位熟悉美國軍方使用自主系統情況的前白宮安全官員說:"其他國家將會關注和學習"。

他們說,"如果以色列國防軍大量使用人工智能來做出具有生死攸關后果的目標選擇,那么以色列-哈馬斯戰爭將是一個重要時刻"。

圖:加沙地帶地面行動中的以色列士兵。照片:以色列國防軍 以色列國防軍

從每年 50 個目標到每天 100 個目標

11 月初,以色列國防軍稱,其目標管理部門已確定加沙 "12,000 多個 "目標。

一名官員在描述該單元的目標確定過程時說:"我們在確定誰是敵人、敵人是什么方面毫不妥協地開展工作: "我們不折不扣地確定敵人是誰,敵人是什么。哈馬斯的特工無論藏身何處,都無法幸免。

該部門于 2019 年在以色列國防軍情報局成立,其活動屬于機密。

不過,以色列國防軍網站上的一份簡短聲明聲稱,它在對哈馬斯的戰爭中使用了一種名為 "福音"(Habsora)的人工智能系統,以 "快速定位目標"。

以色列國防軍說,"通過快速自動提取情報","福音 "為其研究人員提供了目標建議,"目標是使機器的建議與人的識別完全匹配"。

多個熟悉以色列國防軍目標選擇程序的消息來源向+972/Local Call證實了 "福音 "的存在,稱它已被用于為攻擊目標(如被懷疑是哈馬斯或伊斯蘭圣戰組織人員的私人住宅)提供自動建議。

近年來,目標分部幫助以色列國防軍建立了一個數據庫,據消息來源稱,該數據庫中有 3 萬至 4 萬名武裝分子嫌疑人。他們說,"福音 "等系統在建立授權暗殺人員名單方面發揮了關鍵作用。

阿維夫-科查維(Aviv Kochavi)曾擔任以色列國防軍首腦直至今年 1 月,他曾說目標部門 "由人工智能能力驅動",包括數百名軍官和士兵。

在戰前發表的一篇采訪中,他說這是 "一臺機器,能比任何人更有效地生成大量數據,并將其轉化為攻擊目標"。

據科查維稱,在 2021 年 5 月以色列與哈馬斯的 11 天戰爭中,"這臺機器一旦啟動",每天就能制造 100 個目標。"從這個角度來看,過去我們每年在加沙制造 50 個目標。現在,這臺機器每天產生 100 個目標,其中 50%受到攻擊。"

目前尚不清楚 "福音戰士 "具體攝入了哪些形式的數據。但專家們表示,基于人工智能的目標定位決策支持系統通常會分析來自各種來源的大量信息,如無人機鏡頭、截獲的通信、監控數據以及從監測個人和大型團體的行動和行為模式中獲取的信息。

設立目標分部是為了解決以色列國防軍的一個長期問題:在早先的加沙行動中,空軍多次出現無目標可擊的情況。消息人士說,由于哈馬斯高級官員在任何新攻勢開始時都會消失在地道中,"福音 "等系統使以色列國防軍能夠找到并攻擊更多的低級特工。

一名曾在前幾次加沙行動中參與目標選擇決策的官員說,以色列國防軍以前并沒有將哈馬斯基層成員的住宅作為轟炸目標。他們說,他們相信在目前的沖突中這種情況已經改變,現在無論級別高低,哈馬斯嫌疑分子的住宅都是轟炸目標。

這位官員告訴 +972/Local Call:"那是很多房子"。這位官員告訴 +972/Local Call,"哈馬斯成員其實并不意味著什么,他們住在加沙各地的家中。因此,他們在房子上做標記,然后轟炸房子,殺死那里的所有人。

為可能造成平民死亡的目標"打分"

在以色列國防軍關于其目標分工的簡短聲明中,一名高級官員說,該單元 "對與哈馬斯有關的基礎設施進行精確攻擊,同時對敵人造成巨大破壞,對非戰斗人員造成最小傷害"。

以色列媒體的多篇報道都強調了 "大赦國際目標庫 "建議的精確打擊。新消息報(Yedioth Ahronoth)日報報道說,該單元 "盡可能確保不傷害非涉案平民"。

以色列軍方一名前高級消息人士告訴《衛報》,行動人員使用一種 "非常精確 "的測量方法,來衡量平民在襲擊前不久撤離建筑物的比例。"我們使用一種算法來評估還剩下多少平民。它給出綠色、黃色、紅色,就像交通信號一樣"。

不過,人工智能和武裝沖突方面的專家在接受《衛報》采訪時表示,他們對基于人工智能的系統通過鼓勵更準確地瞄準目標來減少對平民傷害的說法持懷疑態度。

一位就人工智能和遵守人道主義法問題向各國政府提供咨詢的律師說,支持這種說法的 "實證證據很少"。其他人則指出了轟炸造成的明顯影響。

研究人員理查德-莫耶斯(Richard Moyes)說:"看看加沙的自然景觀,"莫耶斯是第 36 條組織的負責人,該組織致力于減少武器造成的傷害。

他說:"我們看到的是重型爆炸武器對城市地區的大面積夷平,因此,聲稱所使用的武力精確而狹小是沒有事實根據的"。

圖:加沙北部城市拜特哈嫩在戰爭造成破壞之前(10 月 10 日)和之后(10 月 21 日)的衛星圖像。照片:Maxar Technologies/Reuters Maxar Technologies/路透社

根據以色列國防軍11月公布的數據,在戰爭的前35天里,以色列襲擊了加沙的15000個目標,這一數字大大高于以往在這片人口稠密的沿海領土上的軍事行動。相比之下,在持續51天的2014年戰爭中,以色列國防軍攻擊了5000至6000個目標。

多位消息人士告訴《衛報》和+972/Local Call,在授權對被認定為哈馬斯或伊斯蘭圣戰組織人員的私人住宅進行打擊時,目標研究人員事先就知道預計會有多少平民喪生。

他們說,每個目標都有一份文件,其中包含附帶損害評分,規定有多少平民可能在襲擊中喪生。

一名在 2021 年之前一直為以色列國防軍規劃打擊行動的消息人士說,"打擊的決定是由當班單元指揮官作出的",其中一些指揮官 "比其他人更樂于扣動扳機"。

該消息人士說,有時 "對目標存在疑問","我們殺死了我認為過多的平民"。

以色列軍方發言人說: "針對哈馬斯的野蠻襲擊,以色列國防軍采取行動摧毀哈馬斯的軍事和行政能力。與哈馬斯蓄意襲擊以色列男人、婦女和兒童的行為形成鮮明對比的是,以色列國防軍遵守國際法,并采取可行的預防措施來減輕對平民的傷害"。

大規模暗殺工廠

熟悉人工智能系統如何融入以色列國防軍行動的消息人士稱,此類工具大大加快了目標創建過程。

一位曾在目標部門工作過的消息人士告訴+972/Local Call:"我們自動準備目標,并根據檢查表開展工作。"這真的就像一個工廠。我們工作很快,沒有時間深入研究目標。我們的觀點是,我們是根據自己能創造多少目標來評判自己的"。

另一位消息人士告訴本刊,《福音書》讓以色列國防軍經營起了一家 "大規模暗殺工廠",在這家工廠里,"只重數量,不重質量"。他們說,人眼 "會在每次攻擊前查看目標,但不需要花很多時間"。

對于一些研究人工智能和國際人道法的專家來說,這種加速會引發一系列問題。

斯德哥爾摩國際和平研究所(Stockholm International Peace Research Institute)的研究員瑪爾塔-博(Marta Bo)博士說,即使 "人類參與其中",他們也有可能產生 "自動化偏見","過度依賴系統,從而對人類的復雜決策產生過多影響"。

第 36 條 "組織的莫耶斯說,在依賴 "福音 "等工具時,指揮官 "拿到的是一份計算機生成的目標清單",他們 "不一定知道這份清單是如何生成的,也沒有能力對目標建議進行充分的詢問和質疑"。

他補充說,"隨著人類開始依賴這些系統,他們有可能成為機械化過程中的齒輪,從而失去以有意義的方式考慮平民傷害風險的能力"。

參考來源: the Guardian,Betsy Reed

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盡管人工智能作為宣傳工具的使用一直備受關注,但烏克蘭和以色列的熱點沖突正被證明是加速人工智能和其他信息技術工具在戰場上使用的活實驗室。特別是在烏克蘭,有報道稱,人工智能甚至被用于自主瞄準打擊目標。以色列國防軍(IDF)對人工智能的使用則更為隱秘,但它肯定被用作瞄準輔助工具,以擊敗來自加沙哈馬斯的鋪天蓋地的導彈攻擊。

烏克蘭在拒絕了其他 10 個國家的人工智能項目后,開發出了自己的人工智能,因為烏克蘭確信本國開發的人工智能會更有益處,而且可以規避向商業公司報告的任何要求。烏克蘭的人工智能主要集中在龐大的攝像頭和無人機網絡提供的計算機視覺數據上。例如,名稱和目標字符識別(OCR)可以快速識別伊朗制造的 "沙赫德 "神風無人機,而不是標準導彈。 人工智能還有助于烏克蘭自己的導彈瞄準。這些人工智能工作大多由烏克蘭的 IT 陸軍完成,據說他們有 25 萬人,其中許多人在創新的 "蝸牛車庫 "里工作,而他們的預算只有西方 IT 公司的一小部分。人工智能還被用于分析俄羅斯的無線電通信和清除地雷。與此同時,俄羅斯在軍事領域的人工智能應用似乎陷入了雄心壯志與實際用途之間的脫節,尤其是自主無人機,據說供不應求。

一些通訊社報道稱,無人化嚴重的烏克蘭已經更進一步,允許配備人工智能的無人機在某些情況下不受人類控制地識別和攻擊目標,從而引發了戰場上 "機器人殺手 "的幽靈。美國軍方已經啟動了一項為期兩年的 "復制者 "計劃,準備投入數千套價格相對低廉的自主系統,主要是為了應對大國在海軍艦艇等領域的數量優勢。澳大利亞一家名為 "Anduril "的公司(以《指環王》傳奇中的一把劍命名)正在向烏克蘭提供可發射彈藥、由人工智能驅動的 "幽靈鯊 "海上無人機。

雖然烏克蘭似乎正在使用自主人工智能來攻擊坦克等大型物體,但它幾乎可以指名道姓地攻擊單個士兵。據《時代》雜志報道,備受爭議的 Clearview 公司免費提供的面部識別系統已經識別出 23 萬多名參與烏克蘭戰爭的俄羅斯士兵和官員。Clearview 系統被用于偵測滲透者、識別親俄民兵和合作者,甚至烏克蘭稱被越過俄羅斯邊境綁架的兒童。Clearview 技術標志著 "戰斗識別系統 "的首次使用,該系統有可能被用于鎖定敵方關鍵人員。例如,一架攜帶彈藥的人工智能無人機可以在原地徘徊,直到發現一名反對派將軍。

與此同時,在立志成為 "人工智能超級大國 "的以色列,人工智能技術正在協助對加沙的哈馬斯目標進行快速定位空襲--該系統被稱為 "火力工廠",但其針對軍事目標的準確性目前尚不得而知。人工智能還幫助抵御來襲的導彈襲擊,這些導彈試圖以數量優勢壓倒以色列引以為傲的 "鐵穹 "導彈防御系統。以色列國防軍(IDF)越來越多地使用人工智能,并將其應用于移動平臺,如新型 "巴拉克 "超級坦克。巴拉克 "坦克的一個主要特點是配備了 "鐵視角 "頭盔,通過一系列外部傳感器和攝像頭,坦克乘員只需按下按鈕,就能 "看穿車輛的裝甲"。

主要得益于人工智能,坦克能夠在戰場上獨立學習、適應、導航和瞄準。以色列國防軍表示,一對 "巴拉克 "坦克將能夠執行以前需要一個坦克排才能完成的任務。

大多數分析家都認為,烏克蘭和以色列正被證明是在戰斗中加速使用人工智能的前所未有的試驗基地,而這一發展在和平時期通常需要更長的時間。現在,人工智能系統正在接受來自真實戰爭的真實數據的訓練,這意味著人工智能將在下一場武裝沖突中發揮更大的作用和效力,而下一場武裝沖突很可能包括人工智能自主作戰。

參考來源:techstrong.ai

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在商業和休閑活動中,無人駕駛飛行器(UAV)已變得十分流行。不幸的是,商用無人機的使用越來越多,卻侵犯了大多數人的安全。流氓無人機尤其令人擔憂,因為它們可能危及機場、重要基礎設施、大型活動,甚至有人駕駛飛機的運行。

因此,全球反無人機市場正在迅速擴大,2022 年的市場價值為 14 億美元,到 2030 年預計增長率為 28.1%。世界各國政府都在積極尋找確保安全的解決方案。例如,美國國會正在探索反無人機武器,以應對這些無人機。

在此,本文將探討美國國防部簽發的幾份合同,以創造更先進、更創新的技術來對抗無人機武器。

反無人機武器為何重要

美國聯邦航空管理局(FAA)支持推廣和擴大先進的無人機測繪和技術,具有測繪、跟蹤和探測發現能力。從 2016 年到 2019 年,航空公司飛行員在一個月內看到了 100 多架無人機,其中一些在機場和客機附近被發現,這是一個重大的安全隱患。

除此以外,國土安全和執法機構還發現了無人機被用于跨境運輸非法毒品、向監獄院落投放違禁品,甚至從事工業間諜活動的事件。

這些無人機擁有各種傳感器,可以隨時隨地錄制視頻和無線電。目前使用的反無人機武器主要有以下幾種:

  • 無人機無線電信號干擾器,可干擾無人機的 GPS 或控制信號
  • 操縱無人機 GPS 信號的欺騙器
  • 用電力摧毀無人機的高能激光器
  • 配備高精度瞄準系統的反無人機槍,可快速定位并摧毀飛行中的無人機

什么是反無人機技術?

在美國,法規禁止大多數平民干擾無人機操作。然而,反無人機系統技術在政府和軍隊中已變得必不可少。反無人機技術旨在檢測、分類和處理無人機和無人駕駛飛行器。這可分為兩種主要方法:無人機探測和無人機緩解/攔截。

無人機探測 無人機探測包括幫助識別無人機存在的技術。一些探測技術包括

  • 熱成像: 熱成像儀非常適合探測低空快速移動的小型物體。它們可以檢測到無人機電機和電池的熱信號,使執法人員即使在惡劣條件下也能跟蹤和識別無人機。此外,熱像儀還能通過探測人的身體熱信號來識別無人機操作員。這有助于確定無人機操作員的位置。

  • 射頻系統: 檢測無人機的射頻傳感器工作頻率在 70 MHz 到 6 GHz 之間。它們能捕捉到無人機的品牌、型號、序列號、當前位置和駕駛員位置等信息。射頻技術成本效益高,因為它可以探測到無人機及其控制器,并能遠距離跟蹤多個目標。不過,它可能難以探測到慣性飛行的無人機,但可以通過安裝脈沖雷達等照明裝置來克服這一問題。

  • 聲學方法: 聲學傳感器比射頻分析儀更具優勢,因為它們可以探測到電磁頻譜近場范圍內的任何無人機,包括不依賴無線電波的自主無人機。這些傳感器提取聲學特征并對其進行分類,以探測無人機,即使無人機不在視線范圍內,也能估算出旋翼速度和高度。

無人機緩解/攔截 無人機減弱和攔截側重于擊退或攔截無人機的技術。一些例子包括

  • 干擾信號:具有多個頻段(GNSS、2.4G 和 5.8G)的反無人機槍可以干擾無人機通信和 GPS 導航,迫使無人機降落或改變航線。
  • 攔網系統:這是一種非致命方式,使用網在半空中捕獲無人機。
  • 射擊:擊落無人機會產生后果,包括可能被指控魯莽危害或違反槍支發射法。責任人還可能要對無人機所有者承擔民事賠償責任。不過,美國海軍已經成功測試了擊落無人機的激光武器系統。
  • 訓練有素的老鷹和獵鷹:一些國家使用這些猛禽來使無人機失效或攔截無人機
  • 動能反制:這些指的是 "硬殺傷",包括對無人機進行物理破壞或將其擊落地面。

10 種有效的反無人機武器

以下是美國國防部在過去幾年中投資的一些反無人機武器:

1、與車輛無關的模塊化托盤 ISR 火箭設備 (VAMPIRE)

圖片來自 L3Harris

美國國防部授予 L3Harris 技術公司一份價值 4000 萬美元的合同,向烏克蘭安全部隊提供 14 套反無人機武器系統。車輛不可知論模塊化托盤化 ISR 火箭設備 (VAMPIRE) 套件允許地面部隊瞄準敵方無人機發射 70 毫米激光制導火箭彈。

這些 VAMPIRE 套件是便攜式的,可安裝在各種帶貨床的車輛上,以方便發射先進精確殺傷武器系統(APKWS)和激光制導彈藥。

VAMPIRE套件的時間表

  • 2021: L3Harris 首次開發并實地測試了 VAMPIRE 系統,并向美國國防部提交了先進的原型。
  • 2022:L3Harris 繼續對系統進行射程和耐久性測試,并向美國國防部提交了先進的原型機。
  • 2023: 單元于 2023 年年中交付烏克蘭,用于擊敗俄羅斯無人機。

2、Smash 2000L光學系統

圖片來自 Smartshooter

總部位于以色列的 Smart Shooter 公司贏得了美國陸軍的一份合同,為其反無人機系統項目提供用于小型武器和步槍的 Smash 2000L 光學系統。該系統通過使用人工智能、輔助視覺和先進算法,使用戶能夠準確無誤地瞄準小型無人機。

該光學鏡組重約 1.5 磅,不到以前型號重量的一半。此外,"智能射手 "公司還將對其進行改進,為服務于美國國防部和機構間客戶的非正規戰爭技術支持局提供高達 8 倍的放大倍率。

3、無人機槍戰術

圖片來自 DroneShield

DroneShield 是一家來自澳大利亞和美國的公司,專注于反無人機技術。該公司最近從 "五眼聯盟"(Five Eyes Community)獲得了一份供應反無人機槍支的合同訂單。DroneGun Tactical 用于反無人機系統(UAS)。

DroneShield 的 DroneGun 可手動操作,具有遠程能力,天線設計得像一把輕便、穩定的步槍。 它為應對無人機等各種無人機系統威脅提供了一種安全的方式,不會對常用的無人機模型或周圍環境造成任何傷害。

4、格子系統和哨兵塔

圖片來自《防務新聞》

Anduril Industries 公司獲得了美國特種作戰司令部 (SOCOM) 近 10 億美元的合同。作為 SOCOM 的合作伙伴,Anduril 的系統采用 Lattice 操作系統,包括 Senty 塔和 Anvil 小型無人機系統。此外,該公司還采用了頂級的第三方傳感器和效應器,以創建針對無人機威脅的綜合防御戰略。

Lattice 系統可自主探測、分類和跟蹤戰場上的目標,提醒用戶注意潛在威脅,并提出應對和消除威脅的解決方案。哨兵塔由嵌入計算核心的雷達和光學傳感器組成,能夠利用機器學習算法處理數據,進行威脅檢測、識別和跟蹤。

5、Mj?lnir

圖片來自美國空軍研究實驗室

美國空軍研究實驗室成功測試了一種新型 THOR 武器,該武器可使一大群無人機失效。THOR 使用強大的微波能量爆發來擊落小型無人系統。軍方一直熱切關注著它的發展,并獲得了軍方以外的關注。

2021 年,空軍研究實驗室宣布,他們正在研發 "霹靂火 "的后繼型號 "魔錘"(Mj?lnir)。"魔錘 "以北歐神話中雷神托爾的著名戰錘命名。2022 年,Leidos 公司被選中負責制造 "魔錘"。"魔錘 "將采用與 "霹靂火 "相同的技術,但在能力、可靠性和制造準備方面都將有所提高。

在測試過程中,"魔爾尼爾 "的有效率達到 90%,但 Leidos 希望通過進一步調整,將有效率提高到 100%。該武器能在早期探測到接近的無人機,從而分析其威脅。然后,它利用微波能量爆發來使成群行動的無人機失效。

Mj?lnir 可以方便地儲存在一個貨柜中,便于在地面部署或使用空軍貨機運輸。只需兩人協助,安裝只需三個小時,操作也只需極少的培訓。此外,它還可以從普通的墻壁插頭獲取電源,以消滅敵方的無人機。

6、無聲弓箭手

圖片來自美通社

低空飛行的小型無人機(包括市售的四旋翼無人機)很難被探測到,而且可以避開雷達。陸軍一份關于小型無人機的報告(未分類)強調了這些無人機系統(UAS)帶來的日益嚴重的威脅。80 多個國家正在使用 600 多種不同類型的小型無人機。伊斯蘭國在伊拉克和敘利亞的沖突中使用了小型無人機。

美國陸軍授予 SRC 1.08 億美元的合同,用于其名為 "沉默弓箭手 "反無人機系統的反無人機技術。該系統旨在對抗小型、慢速和低空飛行的無人機,這些無人機對美國全球武裝部隊構成了日益嚴重的威脅。

SRC 還提供了雷達和電子傳感器等附加系統,用于識別、跟蹤和擊敗敵方的小型無人機。最初,陸軍曾于2017年根據一份價值6500萬美元的合同訂購了15套這種反無人機系統。后來,空軍也在2018年4月為同樣的系統授予了一份價值5700萬美元的合同。

7、多環境域無人系統應用(MEDUSA)

圖片來自 C4ISR

軍方在應對小型無人機(又稱 sUAS,小型無人機系統)時一直面臨困難。這些無人機很難被發現,公眾也可以購買,因此對軍事設施構成了威脅。

美國空軍已與 SRC 公司簽訂了一份價值 9000 萬美元的合同,由該公司創建并提供反無人機系統,以保護重要的軍事設施。MEDUSA 系統結合了各種組件和技術,可探測小型無人機并使其失效。

其目的是開發一種可快速部署到無人機對軍事人員或資源構成重大威脅的地區的系統。ADAB 測試基地正在開展這一項目,并將繼續制定未來反小型無人機行動的計劃。

8、Ku 波段射頻傳感器 (KuRFS) 和 "蒼狼 "效應器

圖片來自 RTX

雷神技術公司與美國陸軍簽訂合同,提供 Ku 波段射頻傳感器(KuRFS)和 "蒼狼 "導彈,幫助陸軍探測和擊敗無人機系統(UAS)。

KuRFS 技術包括兩種類型的雷達:精確瞄準雷達和按比例的 Ku720 移動傳感雷達。這些雷達可以探測、識別和跟蹤60千米范圍內的空中威脅。

雷神公司的 KuRFS 和 "蒼狼 "導彈是美國陸軍名為 LIDS 的綜合擊潰系統的一部分,該系統用于對付低速、慢速和小型無人駕駛飛機。KuRFS 系統具有 360 度威脅探測能力,而 "蒼狼 "導彈具有成本效益,可以擊落無人機。

雷神公司稱,他們的 "蒼狼 "導彈旨在攔截并摧毀敵方無人機。與同類系統相比,它們甚至可以在更高的高度和更遠的距離上擊落單架無人機以及不同大小和機動性的無人機群。

9、Leonidas

圖片來自伊庇魯斯公司

伊庇魯斯公司與美陸軍快速能力和關鍵技術辦公室(RCCTO)簽訂合同,為其 Leonidas 高能微波短程防空系統制造原型。

Leonidas 是一種先進的系統,利用高功率微波技術使狹小空間內的單個無人機或大范圍內的多個威脅失效或失效。伊庇魯斯公司已開發出一種突破性的微波能量引導方法,可提供卓越的反電子效果,減小系統的體積和重量,并為操作人員提供更多的控制和安全性。

該系統可安裝在萬向架上,以增強可操作性,并可部署在軍事基地或移動單元旁,以實現快速反應。它可以精確瞄準單架無人機,創建微波屏障阻止蜂群,保護特定區域免受空中威脅。

它還可以調整設置,允許友方無人機運行,同時消除附近的敵方無人機。它易于擴展和適應,并具有安全功能,可防止對指定安全區域內的人員造成傷害。

10、泰坦

圖片來自 BlueHalo

BlueHalo公司的 "泰坦"(Titan)系統從美國國防部獲得了一份價值2400萬美元的合同,用于供應多套 "泰坦 "反無人機系統(C-UAS)。

泰坦系統用于部署前活動、移動安全、保護固定地點和徒步行動。C-UAS 系統能讓操作人員在五分鐘內立即了解周圍環境,并幫助他們在戰場上提供保護。

泰坦公司的C-UAS解決方案由人工智能和機器學習技術驅動,并采用射頻(RF)技術。美國國防部已將其選為記錄計劃(POR)能力。

參考來源:The Potomac Officers Club

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