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從 2020 年的納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭到 2022 年俄羅斯烏克蘭戰爭,無人機系統(UAS)對陸地作戰的影響一直是人們廣泛討論的話題。陸軍部署無人機系統的重要性的必然結果是,有效、分層和高效的反無人機系統(C-UAS)能力既不是奢侈品,也不是作為抽象的 “未來部隊 ”的一部分來探討的概念。它們是陸地部隊適應現代戰場作戰的基本要求。如果沒有 C-UAS 能力,一支部隊將首先被看到,更準確地與之交戰,并最終被成功大規模部署無人機系統和 C-UAS 能力的敵對部隊擊敗。對于北約成員來說,北約高層領導設定的目標是在 2028 年之前做好威懾俄羅斯的準備。因此,部署 C-UAS 能力是一項緊迫的作戰要求,而英國陸軍和北約其他大多數陸軍部隊都沒有任何結構化的 C-UAS 能力。

北約成員在試圖填補這一關鍵空白時,有可能會購買一系列 C-UAS 能力,但這些能力在應對特定威脅系統時過于專業化,無法有效整合整個部隊,也無法跟上無人機系統持續快速發展所帶來的威脅。本文概述了提供連貫、分層的 C-UAS 防護所需的核心任務和能力。然后,本文探討了如何將分層 C-UAS 防護整合到各陸軍部隊中,同時又不給部隊造成過重負擔,從而使其無法執行主要任務。

本文的結論是

  • 軟件解決方案與硬件同樣重要,可實現對無人機系統的精確探測、分類和識別,并分配適當的效果以有效擊敗無人機系統。軟件還能降低傳感器聯網的帶寬要求。在大多數情況下,烏克蘭已經具備了進行基于機器的強力過濾所需的數據,因此在獲取特征數據庫方面應該沒有什么困難。
  • 目前有多種主動和被動傳感器技術,以及多種軟殺傷和硬殺傷技術,可用于執行任務或摧毀無人機系統,但它們都不是放之四海而皆準的解決方案,必須在整個部隊共同使用,以提供有效和高效的覆蓋范圍。
  • 所有排都必須具備探測無人機系統存在的能力,并采取電子對抗措施保護自己不受其攻擊。
  • 在整個部隊中,遠程武器站和其他現有平臺應進行更新,以便能夠與無人機系統直接交火。
  • 在連一級,有必要配備能夠探測、分類和識別無人機系統的專用被動傳感器陣列。
  • 營級部隊應具備專門的反偵察能力,配備硬殺傷 C-UAS 系統,同時部署自行高射炮和 UAS 攔截器。還需要一個電子戰部門,負責更新和協調下級的電子防護套件,提供軟殺傷層,攻擊無人機系統的指揮鏈路和導航系統。
  • 旅應擁有獨立的 C-UAS 排,可以推動其支持連隊的工作,或關閉敵方 UAS 的關鍵軸線。
  • 旅應裝備定向能系統,以有效擊敗飛越其責任區的中型 ISTAR 無人機系統。
  • 旅應負責電磁頻譜指揮與控制 (C2) 和消除沖突。
  • 師應將較低級別的 C-UAS 能力與共同防空圖融合在一起,并協調空域縱深的分布式防御,以避免關鍵地點的 C-UAS 系統出現局部飽和。
  • 為發揮對空軍基地等關鍵地點的點防御作用,應將 C-UAS 能力納入國家、戰區和聯盟各級更廣泛的綜合防空和導彈防御系統。
  • 至關重要的是,訓練區域的許可應允許這些能力(軟殺傷和硬殺傷)與部隊的其他通信和 C2 系統結合使用。這是為了讓指揮官熟悉 C-UAS 能力的使用和必要的消除沖突程序,并確保系統不會自相殘殺。如果無法在實戰演習中使用這些能力進行訓練,則應在合成訓練環境中提供這些能力。
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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。

無人機不僅是愛好者的娛樂項目,也是一種潛力巨大的工具,可以實現卓越、高效和精確的監控方法,受到不同安全機構的追捧。通常,“無人機 ”一詞在最基本的技術意義上是指無人駕駛飛機,即帶有遙控器的飛行機器人。它們還可以進一步配備全球定位系統、攝像頭、各種傳感器和自動駕駛儀等專業程序,以提高其在數據收集和空中監控方面的實用性。

無人機在我們未來的社會中有著至關重要的作用,因為除了監視和要人安全外,它們還可用于各種用途,如監測氣候變化、在自然災害中開展搜索行動、運送貨物、攝影、攝像、地理測繪、交通管理、炸彈探測(數字嗅探技術)、炸彈處理、法律與秩序、人群監控等。

截至目前,無人機在這些不同領域的應用仍然不足,在技術方面大多處于起步階段。不過,隨著技術的快速發展和電子元件的日益普及,這一障礙很快就會被打破。此外,無人機技術還使任務執行過程從傳統的管理方式轉變為更高效、更有效、更未來的管理方式。在過去的幾年里,各種私營機構和政府組織已經成功地將無人機用于各種活動,不僅包括在緊急情況下快速送貨等簡單任務,還包括掃描無法到達的軍事基地等困難行動。無人機在因當地環境而無法進入的地方或難以及時有效地執行任務的地方非常有用。

20 世紀 90 年代推出了第一代無人機。最近,這項技術變得更加完善。無人機在世界各地得到廣泛應用。隨著技術的進步,將看到第七代無人機,它將是基于人工智能的智能無人機。無人機主要在四個領域受到越來越多的關注: 軍事、商業、個人和未來科技。然而,這也引發了人們對濫用這項高潛力技術的安全擔憂。

本文還討論了各種情況,為警察部門如何解決因其他方面使用無人機而產生的困難提供了廣泛的見解。根據《2021 年無人機規則》,建立一個專門的安全機構來對無人機和反無人機相關活動做出快速反應是非常有利的。在這方面,印度特蘭甘納邦警察局是印度最早提出設立一個名為 “Hi- DRA ”的全方位、多部門機構的部門之一,以確保無人機行動的高度協調、順利和安全。與此同時,有必要提高公眾對無人機技術的認識,以便在未來幾十年實現和平利用無人機。

九名操控員各配一名當地警官,負責引導無人機并將其送往感興趣的地方。

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在大國競爭的背景下,采用可信來源的技術的戰略重要性怎么強調都不為過。隨著俄羅斯等對手整合 "智能化戰爭 "等戰略,對傳感器和數據收集的依賴變得前所未有的重要。沒有什么比烏克蘭沖突更能說明無人機系統的影響了,在那里,大規模生產的小型四軸飛行器已成為俄羅斯坦克的解藥。

美國政府認識到這一影響,啟動了 "復制者計劃"(The Replicator Initiative),"在未來 18 到 24 個月內,在多個領域開發出數千架規模的小型、智能、可攻擊的無人機系統(sUAS)"。取勝不僅需要在戰場上做好準備,還需要在行動和供應鏈中做好準備。將尖端技術融入軍事戰術和戰略,對于確保在日益復雜的全球環境中保持靈活機動的防御態勢至關重要。

戰術 ISR:關鍵需求

戰術 ISR(情報、監視和偵察)是現代軍事行動的重要組成部分,它提供的關鍵信息影響著戰略決策和戰術行動。使用衛星、載人飛機和大型無人機系統(UAS)等傳統 ISR 工具往往會在部署靈活性、響應時間和作戰靈活性方面受到限制。由于這些資產是無機的--地面小分隊必須在需要時通過無線電獲得它們,這就導致了現場操作人員的 ISR 速度緩慢,而且經常無法使用。

無人機可以是有機的,這意味著它們與單元一起在戰場上,一旦需要就能立即使用。以分隊為基礎的小型無人機系統(sUAS)的發展為戰術 ISR 領域帶來了動態變化,有效地解決了這些局限性。

衛星的局限性:

  • 衛星在高空運行,受到軌道的嚴重限制,這限制了其提供實時情報的能力。

  • 由于距離目標區域很遠,衛星提供的圖像往往缺乏戰術決策所需的粒度。

  • 衛星數據的獲取和處理也存在延遲,這可能導致信息在到達地面部隊時已經過時。

無人機系統部署:

  • 大型無人機系統雖然具有更長的續航時間并可攜帶先進的傳感器,但部署起來往往非常麻煩。其中許多系統甚至需要跑道,或要求作戰人員站立并面臨風險。

  • 部署通常需要專門的發射和回收設備,以及多名人員,而這在前沿作戰或敵對環境中并不總是可行的。

  • 這些系統在發射和回收過程中很容易受到攻擊,因為它們需要可能被敵軍瞄準的開放空間。

  • 在瞬息萬變的戰術情況下,部署大型無人機系統所需的時間可能會成為問題,有可能導致地面部隊錯失良機或增加風險。

準確、及時的情報對任務的成功至關重要。目前,大型無人機系統和衛星等選擇因其高空作業和反應時間慢而受到限制。以小隊為單位的小型無人機系統提供了一種解決方案:在單元層面增強態勢感知能力。先進的人工智能技術可實現有效的人機協作,從而在減少操作員認知負荷的同時獲得這種智能。

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過去幾年來,美國國防部(DoD)大力開發和部署高超音速技術,以支持各種國家安全任務。高超音速武器機動性強,在地球大氣層內的飛行速度至少是音速的五倍,即 5 馬赫,可在短時間內產生遠程致命效果。盡管最近做出了這些努力,但美國國防部在大規模部署高超音速系統的承諾上經常搖擺不定。在某些年份,高超音速系統是一個明確的優先事項,而在其他時候,這一承諾卻模棱兩可。因此,目前的供應鏈,包括制造基地、關鍵材料供應、測試基礎設施和勞動力,都無法支持國防部雄心勃勃的計劃。要糾正高超音速供應鏈的關鍵漏洞,政府、工業界和學術界必須采取整體協調的方法。這種整合將促進高超音速系統的成本效益和可靠生產。如果現在就采取行動,國防部的高超音速愿望指日可待。為確保未來高超聲速供應鏈的安全,美國防部可以采取的最重要的措施就是向工業界發出一致的需求信號。

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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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無人地面系統(UGS)的軍事試驗正在迅速展開。拆彈機器人已在武裝部隊服役數十年。現在,具有更強能力和自主性的系統正在開發和測試中。

其潛在用途包括運載貨物、傷員后送、偵察、化學智能體探測、通信和火力支援。然而,理想用途與現有技術能力之間存在巨大差距。將系統運送到使用地點、到達目的地后的實際用途以及機器與士兵的互動等問題經常未得到充分研究,但這些問題對于如何將 UGS 納入陸軍并提供真正的作戰優勢至關重要。UGS 的技術局限性必須反映在如何在陸軍中組織任務上。必須適當考慮 UGS 在戰場上的移動方式,因為這往往不是靠它們自己的動力。維護和修理 UGS 需要新的培訓課程以及與工業合作伙伴的密切關系。

可以得出的主要結論是,UGS 將需要人類的大力支持。此外,還必須考慮和管理操作人員的認知負擔。系統移動速度緩慢,在復雜地形中導航困難,這意味著它們不適合執行某些已提出的任務,如在復雜地形中的徒步近戰。重要的是讓盡可能多的士兵參與實驗,并讓他們盡早和經常接觸 UGS。要做到這一點,可以在士兵人數最多的地方(如射擊場和演習場)使用 UGS,并進行模擬。此外,初始培訓應包括對新兵的 UGS 教育和演示。這將有助于建立對這些系統的熟悉、好感和信任。

人機小組的潛力巨大,但炒作不應掩蓋 UGS 的局限性和將新技術融入現有結構的難度。

建議

1.作用和管理:由于目前的技術限制,在有使用紅利的情況下,應在后方地區使用 UGS。將較大型的 UGS 視為可以競標獲得支持的飛機,這樣就可以對供需進行管理,并避免 UGS 成為低空編隊的負擔。

2.部隊設計:現在就需要在部隊規劃中考慮到 UGS 對工程師和輔助人員(隱形尾巴)的額外需求。事實上,管理 UGS 可能需要更多士兵。

3.后勤負擔:必須對 UGS 的運輸和儲存以及電池管理進行詳細規劃,不能簡單地將其添加到現有任務中,否則會進一步消耗稀缺資源。這將確保新技術對整個部隊的影響得到充分考慮。

4.教育:與 UGS 有關的教育和培訓應在實驗進行時立即開展,而不是等到系統正式投入使用時才進行。基本培訓應包括有關 UGS 的教育,哪怕是最基本的形式,以便開始建立信任和熟悉感,為大規模整合 UGS 提供便利。

5.試驗:應將 UGS 試驗納入那些有大量士兵的地區,如射擊場。此外,應確保決策者和進行試驗的人員了解 UGS 試驗和活動的整體情況,并確保領導者在項目的整個生命周期中保持參與,而不是在開始和結束時。明確整個生態系統的所有權是至關重要的,同時鼓勵自下而上的參與將創建一個準備好充分利用用戶信 息系統的用戶群。

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為了應對一個日益動態的作戰環境的挑戰,必須適應技術發展的快速步伐。無人系統(UxS)在改善美國海岸警衛隊的卓越任務方面發揮著關鍵作用,并擁有巨大的前景。無人系統可以幫助找到遇險的海員。它們可以提高在海上探測非法毒品和移民販運的能力,這樣就可以最有效地分配有限的船只、船舶和飛機。UxS可以成為監測世界各地非法、未報告和無管制(IUU)捕撈活動的有力工具。在不斷變化的北極地區,UxS可以幫助破冰船的導航,跟蹤冰山和增加的船只交通,并監測其他商業活動的增長。未來將在一個可互操作的系統的互聯范圍內采用UxS,并使人工智能得到有效的整合,以便在這樣的情況下和更多的情況下向海岸警衛隊的操作員提供可操作的數據。能夠實現最佳人機協作的UXS為海岸警衛隊提供了改變游戲規則的機會。

海岸警衛隊還將有目的地在復雜的海洋環境中抵御和管理無人系統。將采用適合海岸警衛隊在所有領域的海上安全作用的反無人系統能力,以幫助確保海洋運輸系統(MTS)的安全。此外,自動化、自主化和無人駕駛系統的采用有望改變海運業。

雖然海岸警衛隊成功的關鍵一直是人,但無人駕駛系統提供了提高勞動力的性能和效率的前景,并作為一個真正的力量倍增器。海岸警衛隊將尋求調整要求、采購、收購和資金,以確保UXS能夠以需要的速度交付,并與勞動力和現有資產相結合。擁抱和整合UxS將在復雜和不斷變化的環境中促進海上安全和保障。

無人系統的變化、威脅和機遇

引言

海岸警衛隊的一系列廣泛的任務要求海岸警衛隊的人員和漁船、艦艇、飛機和海岸站都要做到最好。然而,海洋領域繼續迅速變化并提出新的挑戰。"當今世界的變化步伐正在加快。地緣政治戰略競爭、經濟動蕩、氣候變化影響、勞動力期望值的變化、不斷發展的技術和新興的海洋用途正在匯聚在一起,推動服務發生變化。" 非法、無管制和未報告的捕撈活動已取代海盜行為成為最大的全球海事威脅之一。毒品和移民的非法販運正在向更遠的地方轉移,并持續對公眾構成威脅。北極地區的海事活動正在增加。自然災害繼續威脅著海洋上和海洋附近的人們。對海岸警衛隊服務的需求是強烈的,并繼續增長。

在一個不斷變化的海洋領域中保持意識和執行管理,仍然是幾乎所有海岸警衛隊任務的核心。在國內,"海洋環境的新興用途--包括近海能源生產、無人駕駛船只和航空系統的使用以及商業空間活動--正在迅速擴大,對現有的監管和操作框架提出了挑戰。" 更廣泛地說,"國家競爭者、暴力極端分子以及日益強大和有能力的跨國犯罪組織(TCOs)都在繼續試圖利用海上的薄弱治理、岸上的腐敗和海洋領域意識的差距來獲得經濟和政治優勢。" 這些變化給海岸警衛隊的任務執行帶來了威脅和機遇,同時也增加了對海岸警衛隊海上領域意識的需求,以支持美國和全球利益。

技術在不斷進步,提供了新的工具和能力,可以幫助執行海岸警衛隊的任務。"技術的快速發展,對海岸警衛隊服務不斷增長的需求,越來越多的動態操作環境,以及全球戰略競爭,使目前執行任務的方式更加緊張。必須加強競爭優勢,以配合影響海洋領域的變化速度。這是對行動的呼吁"。

UxS創造了機會,以新的方式將人員、資產、系統和數據結合起來,以創造一支更加靈活的部隊。UxS可以填補覆蓋面的空白,提高對形勢的認識。UxS還可以提供新的能力,以增強載人任務。UxS可以將人類從一些任務中經常是骯臟的、偶爾是枯燥的、有潛在危險的工作中解放出來。UxS不能單獨執行任務,但它們可以幫助保持人員準備狀態,直到正好需要海岸警衛隊人員的時刻。

海岸警衛隊已經雇用了一些UXS,但主要是以分離和以平臺為中心的方式進行的。海岸警衛隊已經經歷了一些項目的成功,如國家安全快艇上的中程無人駕駛航空系統(UAS),以及在海岸警衛隊各水上和岸上單位使用的短程UAS。當與其他技術無縫整合時,作為技術生態系統的一部分,無人機系統可以成為一個力量倍增器,將傳感器與作戰決策者通過資產、網絡、數據系統、高級分析和信息共享平臺聯系起來,并具有更高的速度和效率。必須保持靈活和適應性,以追求這一變革性變化。

雖然無人駕駛系統為海岸警衛隊的就業提供了機會,但它們已經被海洋環境中的所有類型的行為者所使用,而且應該預期它們的存在將大幅增長。公民使用無人駕駛系統正在無意中影響著政府和商業船只以及沿海設施的日常運作。商業航天公司正在使用無人駕駛的駁船進行作業,航運公司正在將自主系統甚至完全自主的車輛納入其船隊。麻醉品販子已經建造了小型的自制無人潛水艇,以秘密地在海上邊界非法運輸毒品。應該預料到,無人駕駛系統將在海洋環境中變得無處不在,必須為其影響做好準備。

了解海岸警衛隊任務的變化、機會和風險,使能夠構建一個愿景,為戰略制定方向。

作戰概念:UXS,作戰/戰術ISR

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自主系統將塑造戰爭的未來。因此,土耳其的國防人工智能(AI)發展主要側重于提高自主系統、傳感器和決策支持系統的能力。提高自主系統的情報收集和作戰能力,以及實現蜂群作戰,是發展國防人工智能的優先事項。雖然土耳其加強了自主系統的能力,但在可預見的未來,人類仍將是決策的關鍵。

人類參與決策過程提出了一個重要問題:如何有效確保人機互動?目前,自主系統的快速發展和部署使人機互動的問題更加惡化。正如土耳其國防工業代表所爭論的那樣,讓機器相互交談比較容易,但將人類加入其中卻非常困難,因為現有的結構并不適合有效的人機互動。此外,人們認為,人工智能對決策系統的增強將有助于人類做出更快的決定,并緩解人機互動。

土耳其發展人工智能的意圖和計劃可以從官方戰略文件以及研發焦點小組報告中找到。突出的文件包括以下內容:

  • 第11個發展計劃,其中規定了土耳其的經濟發展目標和關鍵技術投資。

  • 《2021-2025年國家人工智能戰略》,它為土耳其的人工智能發展制定了框架。

  • 焦點技術網絡(Odak Teknoloji A??,OTA?)報告,為特定的國防技術制定了技術路線圖。這些文件提供了關于土耳其如何對待人工智能、國防人工智能和相關技術的見解。

土耳其特別關注人工智能相關技術,如機器學習、計算機視覺和自然語言處理,其應用重點是自主車輛和機器人技術。自2011年以來,自主系統,主要是無人駕駛飛行器(UAV),仍然是土耳其人工智能發展的重點。此后,這已擴大到包括所有類型的無機組人員的車輛。同時,用人工智能來增強這些車輛的能力也越來越受到重視。人工智能和相關技術的交織發展構成了土耳其人工智能生態系統的核心。

土耳其的人工智能生態系統剛剛起步,但正在成長。截至2022年10月,有254家人工智能初創企業被列入土耳其人工智能倡議(TRAI)數據庫。土耳其旨在通過各種生態系統倡議在其國防和民用產業、學術機構和政府之間創造協同效應。由于許多組織都參與其中,這些倡議導致了重復和冗余。冗余也來自于人工智能技術本身的性質。由于人工智能是一種通用技術,可以應用于不同的環境,各種公司都有用于民用和國防部門的產品;因此相同的公司參與了不同的生態系統倡議。此外,民用公司與國防公司合作,在國防人工智能研究中合作,并提供產品,這是司空見慣的。

土耳其鼓勵國際人工智能在民用領域的合作,但不鼓勵在國防領域的合作。然而,由于技能是可轉移的,國防人工智能間接地從這種合作中受益。

土耳其非常關注自主系統發展中的互操作性問題,特別是那些具有群集能力的系統。除了蜂群,北約盟國的互操作性也是一個重要問題。因此,土耳其認為北約標準在發展自主系統和基礎技術方面至關重要。

土耳其目前對人工智能采取了分布式的組織方式。每個政府機構都設立了自己的人工智能組織,職責重疊。目前,盡管國防工業局(Savunma Sanayi Ba?kanl???,SSB)還沒有建立專門的人工智能組織,但SSB的研發部管理一些人工智能項目,而SSB的無人駕駛和智能系統部管理平臺級項目。目前,根據現有信息,還不清楚這些組織結構如何實現國防創新或組織改革。

土耳其尋求增加其在人工智能方面的研發支出,旨在增加就業和發展生態系統。SSB將在未來授予更多基于人工智能的項目,并愿意購買更多的自主系統,鼓勵研發支出的上升趨勢。然而,盡管土耳其希望增加支出,但金融危機可能會阻礙目前的努力。

培訓和管理一支熟練的勞動力對于建立土耳其正在尋找的本土人工智能開發能力至關重要。這包括兩個部分。首先是培養能夠開發和生產國防人工智能的人力資源。因此,土耳其正在投資于新的大學課程、研究人員培訓、開源平臺和就業,同時支持技術競賽。第二是培訓將使用國防人工智能的軍事人員。國防人工智能也正在慢慢成為土耳其武裝部隊(Türk Silahl? Kuvvetleri,TSK)培訓活動的一部分。目前,關于土耳其打算如何培訓軍事人員使用國防人工智能的公開信息非常少。

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無人機系統(UAS)在美國軍事行動中越來越突出。作為其現代化戰略的一部分,美國防部(DOD)目前正在開發先進的無人機,以及可選的載人飛機。在過去幾十年中,軍隊使用無人機執行各種任務,包括:

  • 情報、監視和偵察;
  • 近距離空中支援;
  • 物資補給;
  • 通信中繼。

分析人士和美國防部認為,無人機可以在許多任務中取代載人飛機,包括

  • 空中加油;
  • 空戰;
  • 戰略轟炸;
  • 作戰管理和指揮控制(BMC2);
  • 壓制和摧毀敵人的防空系統;
  • 電子戰(EW)。

此外,美國防部正在開發一些實驗概念,如飛機系統體系、群集和致命自主武器,以探索使用未來幾代無人機的新方法。在評估潛在新的和未來無人機項目、任務和概念的撥款和授權時,國會可能會考慮以下問題:

  • 能夠作為致命自主武器的無人機的擴散及其對全球軍備控制的影響;
  • 與載人飛機相比,未來無人機的成本;
  • 無人機對人員和技能的影響;
  • 作戰和作業概念;
  • 無人機技術的普及。

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小型無人駕駛飛機系統(sUAS)的指數式增長為美國防部帶來了新的風險。技術趨勢正極大地改變著小型無人機系統的合法應用,同時也使它們成為國家行為者、非國家行為者和犯罪分子手中日益強大的武器。如果被疏忽或魯莽的操作者控制,小型無人機系統也可能對美國防部在空中、陸地和海洋領域的行動構成危害。越來越多的 sUAS 將與美國防部飛機共享天空,此外美國對手可能在美國防部設施上空運行,在此環境下美國防部必須保護和保衛人員、設施和資產。

為了應對這一挑戰,美國防部最初強調部署和使用政府和商業建造的物資,以解決無人機系統帶來的直接風險;然而,這導致了許多非整合的、多余的解決方案。雖然最初的方法解決了近期的需求,但它也帶來了挑戰,使美國防部跟上不斷變化問題的能力變得復雜。為了應對這些挑戰,美國防部需要一個全局性的戰略來應對無人機系統的危害和威脅。

2019年11月,美國防部長指定陸軍部長(SECARMY)為國防部反小型無人機系統(C-sUAS,無人機1、2、3組)的執行機構(EA)。作為執行機構,SECARMY建立了C-sUAS聯合辦公室(JCO),該辦公室將領導、同步和指導C-sUAS活動,以促進整個部門的統一努力。

美國防部的C-sUAS戰略提供了一個框架,以解決國土、東道國和應急地點的sUAS從危險到威脅的全過程。國防部的利益相關者將合作實現三個戰略目標:(1)通過創新和合作加強聯合部隊,以保護國土、東道國和應急地點的國防部人員、資產和設施;(2)開發物資和非物資解決方案,以促進國防部任務的安全和可靠執行,并剝奪對手阻礙實現目標的能力;以及(3)建立和擴大美國與盟友和合作伙伴的關系,保護其在國內外的利益。

美國防部將通過重點關注三個方面的工作來實現這些目標:準備好部隊;保衛部隊;和建立團隊。為了準備好部隊,國防部將最大限度地提高現有的C-sUAS能力,并使用基于風險的方法來指導高效和快速地開發一套物質和非物質解決方案,以滿足新的需求。為了保衛部隊,國防部將協調以DOTMLPF-P考慮為基礎的聯合能力的交付,并同步發展作戰概念和理論。最后,作為全球首選的軍事伙伴,國防部將通過利用其現有的關系來建設團隊,建立新的伙伴關系,并擴大信息共享,以應對新的挑戰

通過實施這一戰略,美國防部將成功地應對在美國本土、東道國和應急地點出現的無人機系統威脅所帶來的挑戰。在這些不同操作環境中的指揮官將擁有他們需要的解決方案,以保護國防部人員、設施、資產和任務免受當前和未來的無人機系統威脅。

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