即使在俄烏戰爭肆虐之際，北約正在尋求整合戰場上的經驗教訓，以調整其防御規劃，以適應一個快速變化的世界。已經有一個教訓是明確的：在一個有爭議的歐洲，盟友需要對行動環境有更好的認識。決策和執行的速度和質量必須提高。北約的有效和道德的決策必須轉化為行動效果。北約必須優先考慮其指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察（C4ISR）架構的現代化和整合，以跟上快速變化的作戰環境。

雖然是一個復雜的概念，但C4ISR最容易被理解為軍隊的 "神經系統"。它對日常運作、自動反應和大型企業固有的復雜流程至關重要。安全環境發生了迅速而根本的變化--包括歐洲大規模戰爭的回歸、氣候變化以及新興技術的變革潛力--要求立即對北約的C4ISR架構進行嚴格審查。C4ISR的現代化是保持競爭優勢的必要條件，以應對基于國家的對手、其他系統性挑戰和尚未實現的威脅--所有這些都可能顛覆北約致力于維護的基于規則的國際秩序。

北約的新戰略概念為加強防御和威懾提供了平臺，同時利用新興和顛覆性技術，為跨大西洋的決策者提供了一個獨特的機會窗口。正是北約的C4ISR能力將使一個相關的、可信的北約 "神經系統 "能夠應對未來的挑戰。

為此，大西洋理事會的這項研究--北約負責國防投資的前副秘書長助理一年來的研究和采訪的最終成果--提供了一個實現這一目標的詳細路線圖。這份全面的報告對C4ISR現代化這一主題進行了專業處理，以幫助跨大西洋的決策者、作戰部隊、專家和政策界以及軍事技術觀察家更好地理解北約C4ISR架構所固有的挑戰和機遇。重要的是，它通過一系列深思熟慮的建議來想象C4ISR現代化的可能性。

歸根結底，問題不在于北約是否需要進化和發展其C4ISR能力，而在于它是否能及時做到這一點，以應對聯盟所面臨的不斷增長的威脅。相信這項廣泛的研究巧妙地提出了北約C4ISR架構必要的現代化路徑。

C4ISR五步發展路徑

1.加強數據和情報共享

共享數據、信息和情報是C4ISR的燃料。然而，現實表明，數據和情報共享水平并未達到預期。這意味著由于信息未被共享，可能會產生巨大的機會成本。在具備正確的政治意愿和適當的安全措施下，北約及其成員國收集到的海量數據和情報可以更好地用于集體安全和防御。

2.數字化轉型

數字化轉型旨在解決數字化、連通性、數據架構和數據管理問題，為提高安全和防御能力、提高彈性提供基礎。數字革命與C4ISR架構密切相關，因為先進的C4ISR技術可以幫助聯盟在指揮、控制、通信、數據和情報分析、決策、操作和互操作性等方面實現顯著的提速、更高的安全性和效用。在這方面取得進展尤為重要，特別是當盟國試圖轉向新的作戰概念和有效的多領域作戰時，后者要求在所有作戰領域實現動能和非動能力量的整合和快速擴展。

3.通過新概念、政策和計劃明確C4ISR要求

為了超越潛在對手，北約必須立即行動，制定未來C4ISR架構需求。一些已經展開的工作，如新的北約部隊模型、多域作戰概念、盟軍作戰指揮與控制評估和《北約聯合情報監視和偵察2030+》的遠景規劃，將直接影響未來北約C4ISR的需求。北約需要為盟國提供一個明確的C4ISR定義，促使成員國達成共識，并確保計劃、能力和概念開發方面的一致性。

4.通過現代化增強和形成能力，以滿足C4ISR新需求

北約應采取一些實際措施，以在未來保持其技術和軍事優勢。這包括改變現有的C4ISR部隊結構，提高北約接收國家和商業空間信息的能力，縮小集成空中和導彈防御的差距，發展更強大的電子戰能力，并投資于以及推廣人工智能、自主性、空中能力和量子計算等新興和顛覆性技術的創新和應用。

5.持續投資C4ISR互操作性、戰備、彈性、創新和適應性

北約的實力在于其集體決策和行動、組織和互操作能力。北約的C4ISR力量和能力為盟國提供可互操作的結構和數字骨干，有助于盟國集體意識、決策和行動。投資于C4ISR準備性、彈性和能力，直接為聯盟本身的潛力做出貢獻。

目錄

• 前言
• 塑造北約C4ISR的威脅和挑戰
• 俄烏戰爭給北約C4ISR帶來的教訓和未來需求
  • 多域作戰
  • 零天準備就緒
  • 北約情報機構(NIE)
  • 持久性和生存能力
  • 多學科的情報和融合
  • 任務分配、收集、處理、開發和傳播(TCPED)
  • 網絡
  • 私營企業的作用
  • 數字化、連接性和大數據
• 影響北約C4ISR的決策和正在進行的工作
  • 多域作戰
  • 數字化轉型
  • 強化威懾和防御態勢
  • 健全的、有彈性的、一體化的指揮結構和加強C2安排
  • 全球感知
  • 創新和EDTs
  • 國防投資
• 建議：共享、轉型、實施、現代化和投資
  • 1.分享更多的數據和情報
  • 2.數字化轉型
  • 3.實施新的概念、政策和計劃，明確對北約C4ISR的要求
  • 4.實現現代化，增強和獲取能力，以滿足新的C4ISR要求。
  • 5.繼續投資于北約C4ISR的互操作性、準備性、復原力、創新和適應性。
• 結論

條令體現了基本原則，軍事力量據此指導其行動以支持國家目標。它是一套精心制定的、經過官方批準或集體批準的權威性思想，為解決軍事問題建立了一個共同的參考框架。然而，要成為一個有效的指南，條令的挑戰是要同時關注過去，適用于現在，并面向未來；所有這些都是平等的。

美國空軍必須預見一個新的現實；在這個現實中，決策優勢、機動自由和行動自由受到越來越多的挑戰。為了在整個競爭過程中進行威懾、競爭和取勝，空軍人員必須推進能夠在高度競爭的環境中開展行動的解決方案。總的來說，聯合部隊應對這一挑戰的方法被概括為聯合全域作戰（JADO）。與聯合全域指揮和控制（JADC2）一起，JADO為聯合部隊指揮官（JFC）提供了整合、同步和解除沖突的手段，以實現所有領域的效果的融合，從而實現作戰優勢。

AFDP-1《空軍》支持這一工作，將任務指揮作為空軍指揮和控制（C2）的理念。盡管取得了進步，但對手可能會保留拒止或降低通信能力。所有梯隊的決策者必須有能力在與高層脫節的情況下發展理解、作出決定和匯集效果。任務指揮部將集中指揮、分布式控制和分布式執行作為戰術邊緣所需的反應能力、靈活性和主動性的基礎，并確保能力繼續發揮作用，即使在信息被削弱或被拒絕。

AFDP 3-52《空域控制》，雖然牢牢扎根于過去，但也必須著眼于未來；在需要時進行調整，以確保在未來的挑戰中繼續發揮作用和功效。空域管制提供能力和程序，通過促進安全、高效和靈活地使用空域來提高行動效率。過去有效的東西，在未來也會有效；但不是以同樣的方式! 飛行員必須接受培訓，以分布式的方式對所有領域的效果進行深思熟慮的規劃，并在分布式環境中與決策者隔離時執行任務。各級飛行員必須能夠自如地根據指揮官的意圖和任務指揮的原則進行決策和操作。

盡管沒有完全適應上述的挑戰，但這一條令代表了根據迄今為止的證據所認為的真實情況。隨著繼續向更有能力的未來部隊邁進，關鍵是要繼續發展條令，確保有一個永久的基礎來滿足國家的安全挑戰。縱觀歷史，具有創新精神的飛行員已經調整了技術并開發了就業方法，以應對國家所面臨的挑戰。

盡管美國陸軍希望在多域作戰中取得認知上的優勢，但它還沒有充分發展并采用認知能力提升的概念。本文對陸軍在這一領域的努力進行了全面評估，探討了對士兵認知的日益增長的要求，并將陸軍目前的方法與對手進行了比較。它的結論將幫助美國軍隊和政策執行者建立促進認知優勢和跨領域成功的文化和行為。

關鍵字：認知能力、復原力、神經倫理學、人類表現、信息過載

認知能力是支持所有士兵表現的關鍵變量：身體、精神和情感。美國陸軍條令認識到認知優勢的重要性，或獲得對敵人的智力優勢。它甚至在最近的幾個出版物中占據了突出位置，包括2019年陸軍現代化戰略（AMS）和美國陸軍多域作戰（MDO）2028年概念。 盡管認知科學取得了進展，并且認識到認知超配在多域作戰中的重要性，然而，美國陸軍還沒有完全接受認知能力優化的概念。在過去的十年中，美國國家衛生研究院在大腦研究方面的投資超過535億美元，但士兵和領導人在 "永遠在線 "的多任務和連接文化中進行訓練和操作，這種習慣最終會降低認知性能。 無論是在駐地還是在部署時，領導人都試圖過濾幾十條信息流，并在睡眠不足和對認知能力優化原則理解有限的情況下做出快速決策。

與此同時，中國和俄羅斯一直在追求生物技術、神經科學和人工智能（AI）解決方案，以提高人類的認知能力，并獲得對美國及其盟友的不對稱作戰優勢。 不受西方社會道德規范的約束，俄羅斯等積極利用雙重用途的民用和軍用研究來實現這一目的，將頭腦視為未來戰爭的主要戰斗空間，并正在采取措施在那里占據主導地位。

為了應對這一挑戰，美國陸軍必須與美國防部的認知能力研究和開發工作保持一致。然而，僅有科學是不夠的。陸軍還必須發展其文化，認識到以科學為基礎的道德方法的重要性，以確保以推動整個部隊的競爭和創新的方式發揮認知優勢。需要采取一種植根于教育、培訓和技術的審慎行為修正方法來取代過時的認知能力神話，這些神話最終會通過多任務處理、睡眠剝奪和信息過載來降低認知功能。否則，我們的對手可能會找到他們所需的不對稱優勢來支配美國的聯合部隊。

多域作戰與認知域

認知能力是指觀察、定向、決定和行動以產生最佳結果的能力。 認知技能對于戰場上的成功一直很重要，在決定戰斗和戰役中發揮著關鍵作用。未來將提供類似的機會，但隨著戰場擴展到空間和網絡空間，會有更大的復雜性、迷霧和摩擦。2019年AMS針對這種不斷變化的環境，提出了多域作戰的概念。 2019年AMS概述了多域作戰概念與以前的作戰概念有何不同，并要求其從業人員具有更高水平的認知能力。

MDO概念提出了認知方面的挑戰，因為它要求領導者認識并利用稍縱即逝的機會，在復雜的作戰環境中實現對先進對手能力的跨域聚合效應。 為了在多領域作戰中取勝，美國陸軍沿著六個貫穿所有領域的現代化優先事項部署了日益復雜的系統。這些先進的系統不僅需要更高的智力和技術技能來操作和維護，而且當與改進的數字通信和網絡能力相結合時，領導人還可以獲得比以往更多的實時數據。最后，MDO 2028概念和 "陸軍人員戰略 "將美國士兵置于多域作戰概念的中心。事實上，作為"陸軍最大的力量和最重要的武器系統"，士兵們將在無數實時數據和信息源的交匯處行動，并面臨著越來越大的壓力，需要在機會和威脅出現時進行多任務處理、優先排序、評估、決定和行動。

以人工智能、人機交互和其他技術進步的承諾來解決這些挑戰是很誘人的。然而，許多這些能力仍然是假設的，即使對士兵的認知要求繼續上升。即使當它們可用時，人工智能和其他技術將補充人類的決策，但在短期內，人腦可能仍然是關鍵節點。因此，要實現認知上的優勢，首先要了解人腦的基本能力和局限性。大衛-洛克（David Rock）等認知科學家堅持認為，了解大腦功能是提高認知能力的最佳途徑之一。最佳喚醒、多任務處理、認知耐力和決策質量等概念提供了一個理解框架，并為提高績效提供了機會。

認知喚醒

情緒的喚醒程度直接影響認知表現。1908年首次提出的耶克斯-多德森定律（Yerkes-Dodson Law）為這一現象提供了一個基本模型，并描述了一個與巔峰表現相關的認知喚醒的甜蜜點。正確的喚醒水平，或壓力，會使大腦釋放正確的神經化學物質組合，以產生最佳表現所需的警覺性和注意力。優秀的教練認識到喚醒水平對表現的影響，并在比賽期間根據需要成功地使球隊平靜下來或振作起來。太少會讓我們變得平淡無奇，而太多則會產生適得其反的壓力、焦慮或脫離。軍隊領導人可能熟悉這種現象，在戰斗情況下，身體的威脅會激起強大的反應，但在工作壓力和信息過載的情況下也會出現類似的狀態。

盡管在戰斗中限制壓力和焦慮具有挑戰性，但監測和管理士兵的情緒喚醒水平可以為提高認知能力提供直接機會。英國皇家學會描述的一個新穎的解決方案建議軍隊和執法部門使用認知過載監測系統，在個人出現認知過載的跡象時發出警報。這種意識將使用戶有意識地改變他們的情緒喚醒和行為狀態，以專注于最關鍵的問題。同樣，美國陸軍作戰能力發展司令部士兵中心進行的監測和評估士兵戰術準備和有效性試點研究，重點是通過創新的科學技術優化士兵個人和小單位的感知、認知和互動。通過分析持續訓練期間通過佩戴式傳感器和實驗室傳感器收集的數據，該研究確定了額外研究的機會，可以幫助士兵和領導識別、預測和維持影響決策質量、射擊精度和注意力控制的最佳喚醒和戰術性能水平。

圖 1. Yerkes-Dodson 定律

多任務處理

軍隊領導人被要求發展一種能力，以應付多種情況--立即對短信、聊天和電子郵件作出反應，并在快速變化的環境中解決問題的同時保持對局勢的認識。不幸的是，軍隊領導人所使用的工具及其使用方法在戰斗和駐軍中加深了 "戰爭迷霧"。盡管社會聯系日益緊密，但科學表明，大腦在任何特定時間內能夠處理的操作數量和復雜性都是有限的。集中我們的注意力需要分配前額葉皮層的神經資源，使大腦不能有效地同時關注兩件事情。當多任務處理時，我們的大腦反而被迫從一個話題迅速過渡到另一個話題。在不同的任務之間轉換需要大量的代謝資源，如含氧葡萄糖；一旦耗盡，認知和身體表現都會下降。多任務處理還產生壓力荷爾蒙皮質醇，并影響腎上腺素和多巴胺水平，從而擾亂我們的思維。多任務處理影響的深刻性使一些研究人員相信，通過文本、電子郵件、廣播交通和聊天窗口等不斷的中斷，可能會產生類似于暫時降低智商的效果。

此外，研究表明，多任務處理會增加決策風險。2009年斯坦福大學的一項研究稱，重度媒體多任務處理者的記憶力、學習和認知功能都有所下降。該研究比較了被認定為重度和輕度多任務處理者的群體的認知能力。雖然其他因素可能導致這種退化，但研究表明，習慣性的多任務處理可能會諷刺地損害個人完成偶爾多任務的能力。例如，考慮到一個司機在城市的一個不熟悉的地方一邊聽廣播一邊與乘客交談。在一次轉彎失誤后，司機本能地暫停了談話，關閉了收音機，集中精力糾正方向。司機的行為顯示了他對同時做兩件事的挑戰的直覺認識。通過選擇多任務處理，我們接受了性能下降，正式稱為 "雙重任務干擾 "或 "心理折返效應"。

作為全軍腦科學教育倡議的一部分，早期職業教育可以為減少多任務、分心、頻繁中斷和信息過載的文化提供有意義的第一步。冥想、深思熟慮、元認知、正念和正念意識等技術提供了可獲得的、低成本的方法，通過提高注意力和表現來建立整個部隊更好的認知習慣，以滿足訓練和任務要求。

認知耐力

軍隊的腦科學教育也可以幫助領導者了解決策和注意力過濾對認知表現的累積代價。大腦可用于數據處理的資源是有限的，做出決定、抵制沖動或忽略分心等行為會隨著時間的推移消耗我們的認知能量。充滿瑣碎的選擇和分散注意力的信息的環境耗盡了我們的頭腦，使我們的認知能力變得遲鈍，因為大腦不會根據重要性的程度來區分或確定決定的優先次序。換句話說，我們的決策能力受制于認知耐力的限制，并隨著時間的推移而退化。

盡管對認知耐力的極限有天生的認識，但許多軍事領導人在安排日程和戰斗節奏時并沒有考慮到這一點。例如，在值班日結束時舉行 "夜間法庭 "非司法處罰聽證會的指揮官可能會在日常決策的累積效應使他們的認知能力出現問題和不可靠的時候做出重要決定。相反，領導人可能把他們最有成效的時間花在回答電子郵件或執行低級任務上，而不是最大限度地利用他們的認知資源來完成復雜的任務和決策。這些基本的例子說明了為什么軍隊必須將時間管理教育和培訓納入其認知主導工作中。

決策質量

即使在考慮認知耐力的極限時，我們的大腦也經常被淹沒在信息中，必須在采取行動之前進行綜合分析。對最佳復雜性理論的研究表明，在做決定時需要考慮的因素有一個最佳數量，太少或太多都會降低性能。正如對計算機的研究一樣，這些研究揭示了人類工作記憶的極限。我們在綜合理解時，很難在腦海中記住超過三到五件知識。此外，試圖考慮10個以上的因素會大大降低性能。了解這一現象有助于促進更好的決策，尤其是在時間緊迫的情況下。

許多人認為，更多的投入將導致最佳決策的產生。在決策實驗中，受試者在超過最佳復雜程度后要求更多的信息，受試者的表現因信息過載而下降。這種趨勢對軍隊來說尤其值得關注，在伊拉克和阿富汗的信息至上主義現在使高級領導人有條件期待大量的信息來支持他們的決策。信息成癮可能會耽誤指揮官等待更多的信息，而這具有諷刺意味的是，這會降低他們決策的質量。

軍方認識到這一挑戰，正在利用人工智能開發改進的信息過濾和決策支持算法，使領導人能夠做出更好、更快的決定。雖然很有希望，但這些努力在不久的將來是有限的，不會完全緩解與現代戰爭相關的認知挑戰。再次，作為全軍腦科學教育倡議的一部分，關于信息過載的負面影響的教育可以推動文化變革，改善決策--無論是否有人工智能的增強。

對手

當美國軍隊慢慢地將提高認知能力融入其文化時，俄羅斯等在認知領域取得了令人不安的進展。中國強調旨在創造神經科學、人工智能和生物技術方面的作戰優勢的研究和開發，作為正在進行的軍民融合的一部分。有影響力的中國人民解放軍（PLA）領導人強調要為延伸到虛擬領域的未來作戰環境做好軍事準備。這些領域包括信息領域和 "意識領域"，需要 "精神/認知主導 "才能取得成功。新美國安全中心的高級研究員和中國問題專家Elsa B. Kania指出，這些概念現在經常在解放軍的著作中討論，還有人類和人工智能融合的概念。

同樣，俄羅斯認為思想是現代戰爭的主戰場，"戰爭要以信息和心理戰為主導"。俄羅斯模仿中國在認知優勢研究中對道德規范的堅持值得懷疑，但俄羅斯的方法更多的是依靠通過心理戰和其他手段破壞對手的認知過程。無處不在的虛假俄羅斯敘事給對手帶來了很高的認知負荷，需要增加信息過濾，這消耗了認知資源，并隨著時間的推移降低了決策的速度和質量。在2022年俄羅斯對烏克蘭戰爭的前6個月，就有無數這樣的例子。非人化的言辭、非法吞并的行為以及關于烏克蘭人親近俄羅斯的錯誤說法，都是為了混淆俄羅斯的侵略和制造混亂的說法。通過播種懷疑和制造混亂，俄羅斯的錯誤信息只需要暫時蒙蔽敵人的判斷力，就能造成猶豫，為俄羅斯的活動提供優勢。

此外，俄羅斯軍隊對使用喪失能力的藥劑來降低其對手的認知功能表現出持續的興趣。在2002年杜布羅夫卡劇院的人質事件中，俄羅斯特種部隊在通風系統中釋放芬太尼衍生物，以操縱大約50名車臣分離主義分子和750名俄羅斯人質的意識。雖然他們的行動使分離主義分子失去了知覺，但也導致了大約125名人質的過量死亡和其他人的永久性衰弱。盡管俄羅斯官員在很大程度上認為這次行動是成功的，但他們的行動招致了國際社會的譴責，并再次引發了對國際法，如1993年《化學武器公約》的有效性和適用性的辯論。

神經學和生物化學專家，如喬治敦大學醫學中心的神經倫理學主任詹姆斯-喬達諾，擔心神經科學和技術的進步為利用現有條約、國際法和超國家公約中關于使用化學和生物制劑的空白提供了機會。這包括使用CRISPR基因編輯和納米技術來增強士兵的神經結構，同時制造新型神經武器來降低對手的認知功能。

美國陸軍的機遇

飛躍性技術的誘惑和神經科學的進步獲得了國內媒體對認知表現舉措的大部分關注。雖然這些努力很重要，而且應該繼續下去，但美軍必須利用實際的、近期的機會來實現現在的認知主導地位。

間接和直接提高和優化認知性能的方法可以以適度的成本為美陸軍提供快速的勝利。了解到直接-間接二分法涉及到對復雜的認知和神經科學概念的一些過度簡化，但這些類別還是提供了一個討論的框架。提高認知能力的間接方法是通過飲食干預、睡眠調整、體育鍛煉、藥理學和復原力訓練來影響認知能力。直接方法 "直接針對學習、感知、認知或情感的結構或功能機制和過程"，包括經顱腦電刺激或現實增強等方法。在實踐中，這兩種方法沒有界限之分，都需要有效地提高和優化認知性能。

圖 2. 認知優勢的綜合方法

認知硬件升級——一種間接方法

使用計算機類比有助于可視化認知增強，同時建立在間接和直接方法的概念上。認知性能的優化意味著我們在現有的硬件（或生理學）的限制下，最大限度地提高我們的軟件（認知能力，或我們如何思考）。在這種情況下，硬件和軟件的升級都可以為提高認知能力提供機會。硬件升級通過人才管理、生理干預、藥物干預和技術提升提供了一種間接的方法。

人才管理

在《從優秀到卓越》（Harper Business, 2001）中，詹姆斯-C-柯林斯（James C. Collins）通過 "讓正確的人上車，讓錯誤的人下車，讓正確的人坐在正確的座位上 "這一比喻來描述建立一個成功組織的第一步。同樣，陸軍提高部隊集體認知操作能力的最佳機會可能在于識別、招募、評估和保留合適的人。

研究表明，認知能力部分是遺傳的，通過結合神經影像技術、統計工具和傳統的認知評估，識別諸如神經靈活性和技能專長等特質是可能的。這些工具為軍隊提供了一個識別和優化個人認知特征應用的機會，作為信息時代招聘和人才管理計劃的一部分，促進認知多樣性以提高創造力和決策力。認知多樣性被定義為 "視角或信息處理方式的差異"。最近的研究表明，認知多樣性加速了學習，并提高了團隊在不確定的復雜情況下的表現。通過有效的評估和人才管理計劃，可以提高軍事團隊的認知多樣性。諸如 "雅典娜項目 "這樣的倡議為應用評估作為自我發展工具提供了一個有前途的模式，但在軍隊范圍內實施需要增加研究、開發和應用的資金。在當今競爭激烈的就業市場上，陸軍必須在目前的評估和人才管理努力的基礎上，招募和保留所需的人才，以優化其認知潛力并超越近似的競爭對手。

生理干預

大量的研究表明，體育訓練、適當的營養和睡眠管理與認知能力有明顯的聯系。陸軍長期以來一直倡導體育鍛煉對心理和生理的益處，研究證實耐力運動中產生的神經化學物質具有神經保護作用，可以改善學習和記憶。睡眠管理和營養指南也反映在美國陸軍的 "整體健康和體能"（H2F）理論和 "績效三要素戰略 "中，但在整個部隊中缺乏廣泛接受。盡管陸軍認識到適當的營養對支持 "最佳身體和認知功能 "的重要性，但士兵們往往將陸軍的營養概念與體力、體質和能量水平聯系起來，而不是與心理功能或情緒聯系起來。例如，領導人對脫水的身體影響很熟悉。然而，脫水對認知的影響在醫學和研究界之外卻鮮為人知。

在可用于提高認知能力的生理干預措施中，睡眠管理可能是軍隊應用中最尚未開發的潛力。陸軍H2F理論指出，"認知能力和戰備狀態與獲得的睡眠量有直接關系"，許多研究將睡眠與陸軍的認知功能和戰備狀態直接聯系起來。即便如此，研究表明，超過62%的士兵長期遭受睡眠不足的困擾，無論是在駐扎地還是部署地，每晚平均睡眠時間不足6小時。軍隊要想在睡眠管理方面取得有意義的進展，就必須在入伍培訓和專業軍事教育的各個階段通過腦力教育來刻意改變文化。教育必須與表彰和獎勵士兵建立健康的睡眠習慣作為提高認知能力的生活方式的計劃相結合。

隨著美陸軍尋求改變其文化，更廣泛地采用可穿戴技術可以提高士兵和領導者的意識，建立理想的習慣和做法，并改變思維方式。所有這三者都需要啟動在認知和身體領域的持久增強性能。沃爾特-里德陸軍研究所（WRAIR）和美國陸軍作戰能力發展司令部士兵中心涉及數百名第十山地師士兵的研究表明，商業化的現成可穿戴技術，如手表、戒指或手環，可以在個人和組織層面推動行為變化。例如，監測睡眠習慣和下班后的身體活動水平可以幫助領導者利用個性化的數據指導士兵建立健康的習慣。陸軍應優先考慮在這一領域的近期投資，作為快速和可見的手段來證明對提高認知能力的承諾。與領導層的教育和強調相結合，可穿戴設備的使用可以為廣泛的文化變革提供強大的催化劑。

非藥物介入

與生理干預類似，藥物干預為提高認知能力提供了機會。興奮劑的使用就是這樣一種干預，在軍隊中已經很普遍了。在高端領域，醫療機構為飛行員開出了諸如右旋苯丙胺之類的藥物，以維持長期任務中的認知能力和警覺性。更常見的是，士兵們通過飲用咖啡因來幫助他們的個人表現。雖然有機會對提高認知能力的藥物如莫達非尼（Provigil）、哌醋甲酯（Ritalin）和各種苯丙胺混合物（Adderall）的使用進行進一步研究和道德辯論，但咖啡因的使用在西方社會基本上沒有爭議。即便如此，過量飲用咖啡因也會產生不必要的副作用，包括失眠、焦慮、血壓升高和心悸。為了可靠地提高認知能力，需要采取慎重的方法來使用興奮劑，以達到最佳的喚醒水平，同時不產生負面的健康后果。

2B-Alert應用是優化咖啡因使用的一種新方法，有可能在全軍范圍內使用。目前，沃爾特-里德陸軍研究所與生物技術高性能計算軟件應用研究所合作開發，2B-Alert使用機器學習、睡眠歷史和個人數據來預測睡眠不足時期的認知功能，并制定咖啡因劑量計劃，以在所需的時間窗口內最大限度地提高警覺性。如果與可穿戴技術相結合，納入所有訓練，并成為日常軍事文化的一部分，像2B-Alert這樣的應用可以為整個聯合部隊提供安全和具有成本效益的認知增強。

技術加強

整個美國防部的多種努力都在探索基于技術的認知增強手段。這些技術在開發、應用方法和成本方面差異很大，但應被視為整體認知優勢戰略的一部分。例如，經顱電刺激（TES）可以增強大腦信號，模仿深度恢復性睡眠時的腦電波，以提高睡眠質量。因此，在睡眠不足的環境中使用TES可以使士兵從短暫的睡眠中獲得更多的恢復性效果，以提高認知能力。沃爾特-里德陸軍研究所睡眠研究中心與美國國防部高級研究計劃局（DARPA）和Teledyne Scientific合作，正在評估可實地使用的TES設備的有效性，以充分利用有限的睡眠時間并改善疲勞管理。

經顱直流電刺激（tDCS）已經被奧林匹克運動員使用，并正在國防部內進行測試。與經顱電刺激不同，tDCS通過增加大腦中的能量來促進神經活動，改變大腦連接，以改善運動表現和認知。海軍特種作業人員的初步測試顯示，TDCS可以提高訓練效率，空軍的研究顯示，使用經顱直流電刺激可以提高警覺性，增強疲勞狀態下的認知能力。

生物技術和藥物認知增強正在引發關于士兵同意增強的自由和增強社會一部分人的長期反響的道德辯論。陸軍在繼續其強化研究工作以跟上近似競爭對手的步伐時，應該參與到這場辯論中。然而，認識到這些道德限制和預算限制，陸軍應該在短期內更多地強調容易執行和爭議較少的工作。

認知軟件升級——一個直接的方法

重新審視我們的計算機類比有助于說明，增強的認知軟件--我們如何使用我們的思想--為增強認知性能提供了直接的方法。雖然間接的步驟可以改善認知的硬件，但僅靠更好的硬件可能無法提高性能。新的硬件往往需要升級的軟件和更高的用戶熟練度來最大限度地發揮其潛力。因此，直接和間接的方法--升級的硬件和軟件--對于實現最高水平的認知性能是必要的。大腦教育、基于認知科學的學習技術和管理信息過載的方法以最小的投資提供實用的軟件升級。

大腦教育和自我感知

許多認知心理學家和神經學家都認為，優化個人的認知表現要從了解大腦開始。對大腦功能的基本了解為元認知，或 "關于思維的思考 "奠定了基礎。軍隊理論重視元認知在復雜問題解決和適應性思維方面的作用，但對如何發展和改善元認知過程卻沒有提供深入的見解。此外，陸軍理論中關于元認知的文章很少，完全集中在復雜問題解決背景下的領導人身上，沒有考慮到整個部隊的廣泛應用。安德魯-斯蒂德曼在其2011年關于應用神經科學提高陸軍認知能力的論文中指出，"元認知還沒有作為一種理想的領導者特質和培訓概念下降到戰術層面。"

對服役人員進行基本腦科學和元認知的普遍培訓和教育，如果輔之以個人實時觀察大腦過程的能力，可以為高峰認知性能打下基礎。元認知是通過正念完成的，或者說是 "有目的、無判斷 "地密切關注當下。多項神經科學和心理學研究顯示，練習正念有很大好處，包括改善認知控制和決策。陸軍將正念訓練作為士兵和家庭綜合健身計劃的一部分，并在陸軍H2F學說和教練中承認正念和正念意識的概念。然而，正念和正念意識的概念在整個部隊中缺乏廣泛的理解和采用。

腦科學、元認知和正念意識必須被納入專業軍事教育，以優化整個軍隊的士兵認知表現。美國陸軍外國軍事和文化研究大學提供的應用批判性思維課程為野戰級預科課程和陸軍戰略教育計劃提供了基線課程內容。這些主題也應該在所有的初始入職培訓管道中教授，根據技能和經驗水平進行調整，并根據職業生涯的評估結果進行定制。這種方法在許多方面類似于海軍的 "勇士堅韌"計劃，該計劃側重于發展水兵的精神、心理和體力，并取得了初步的成果。

海軍在審查了菲茨杰拉德號和約翰-S-麥凱恩號上最近發生的事故后，于2018年在所有士兵和軍官入伍計劃中實施了 "勇士堅韌 "課程。 它使用正念和體育心理學的目標設定、自我對話、可視化和能量管理技術來改善情緒調節和認知表現。勇士堅韌計劃的實施標志著對整個海軍文化變革的重大投資，其結果迄今為止還難以量化。美國海軍臨床心理學家梅麗莎-D-希勒-勞比（Melissa D. Hiller Lauby）上尉指出，2020年7月在美國海軍 "邦霍姆-理查德 "號上成功應對火災的水兵們在行動后的匯報中多次提到了 "勇士堅韌 "訓練的好處。具體來說，自我對話和情緒調節的使用幫助一些水手在面對極端壓力時更加冷靜地應對。需要更多的時間和分析來判斷該計劃的有效性，但 "勇士堅韌"可以為陸軍改變其認知性能文化的努力提供參考。

基于認知科學的學習

訓練在軍隊中無處不在，但最近的認知科學研究表明，軍隊的許多訓練技術可能無法產生長期的理解力。認知科學表明，重復操練、死記硬背和重讀并不像許多人認為的那樣有效。對學術情況和試圖掌握運動技能（如擊球）的運動員的研究表明，改變提供指導和訓練的方式會大大影響學習的質量和持久性。采用基于認知科學的學習方法，如間隔練習、交錯練習和適應性輔導，可以為軍隊提供低成本的機會，使教育和訓練的效果最大化，以提高認知能力。

此外，《陸軍野戰手冊》（FM）7-22《整體健康與體能》指出，基于認知科學的學習策略，控制學習環境，限制干擾，并根據士兵的學習偏好進行指導，可以使士兵更有效地掌握任務。陸軍大學的應用認知和腦科學專家韋德-埃爾莫爾（Wade Elmore）認為，自適應輔導技術有機會增加持久的學習。研究表明，使用機器學習和計算機算法提供定制教學的智能輔導平臺優于所有其他方法，包括人類輔導員。雖然智能輔導可能不會直接提高決策和批判性思維能力，但通過量身定制的強化學習方法來增加士兵的隱性知識，為隨后掌握相關的認知任務提供了基礎。基于認知科學的學習方法和技術必須在整個陸軍訓練中采用，納入陸軍訓練理論，并融入陸軍訓練文化。提高嵌入士兵長期記憶中的持久知識和技能的數量和質量是優化認知軟件以達到最佳性能的有力方法。

管理信息過載

雖然基于認知科學的學習方法和技術可以幫助優化學習，但改善士兵的短期工作記憶需要一個不同的方法。陸軍理論認識到這一點，并在FM7-22《整體健康和體能》中宣稱，優化短期工作記憶的士兵可以更有效地處理和完成復雜任務。該手冊繼續提供任務簡化、學習提示和記憶提示作為提高績效的方法，但沒有采取更全面的方法，并錯過了在這個關鍵領域影響軍隊文化的機會。

抵消信息過載的影響需要從根本上改變陸軍 "永遠在線 "的通信和信息管理文化。特別是對領導人隨時可以進行即時溝通的期望，會因為頻繁的中斷、分心和情緒激動而降低認知能力。作為全軍腦科學教育倡議的一部分，關于多任務、分心、頻繁中斷和信息過載的影響的教育可以為推動變革提供重要的第一步。

有效的時間管理提供了另一個減少心理摩擦和提高認知能力的機會。日常行動的要求經常考驗領導者的時間管理技能。然而，在高級軍校以下的專業軍事教育中沒有系統地教授有效的時間管理技巧。因此，許多領導人不知道基于認知科學的時間管理的最佳做法，并執行保證次優認知表現的日常計劃。加強這方面的教育可以幫助領導人制定日常時間表，避免在創作期間分心，提供集中工作的機會，并支持充足的睡眠和營養。

結論

認知能力是所有領域中個人和集體表現的基礎。隨著美國陸軍為多域作戰做準備，建立促進認知優勢的文化和行為對于成功地與在多個領域尋求不對稱優勢的近似對手競爭至關重要。為了成功，陸軍必須用一種優化和提高認知性能的文化來取代其 "永遠在線 "的多任務和連接文化，以便在信息時代占據主導地位并取得勝利。只有通過植根于教育、培訓、技術和努力工作的深思熟慮的方法，美國陸軍才能建立一種持久的認知主導文化。

雖然僅僅依靠技術進步來實現認知優勢是很誘人的，但在預算和行動不確定的情況下，需要在理論、組織、訓練、物資、領導和教育、人員、設施和政策（DOTMLPF-P）框架內采取多樣化的方法來減少風險。陸軍必須同時采用間接和直接的方法來提高認知性能，同時參與與這些方法相關的道德辯論。美國未來的對手將繼續尋求在認知領域的不對稱優勢。我們必須迫使他們嘗試克服美國士兵的決心、創造力和勇氣來實現這一目標。

研究問題

新興顛覆性技術（EDTs）對未來大規模毀滅性武器（WMD）戰爭的影響是什么？新興顛覆性技術如何提高大規模殺傷性武器在動能戰爭中的殺傷力和有效性？?公民領袖和公務人員如何準備和減輕預計的威脅？

難題挑戰

在未來十年，國家和非國家對手將使用EDT來攻擊系統和人口，這可能會啟動和加速現有地緣政治沖突的升級。預計EDT將被用于最初的攻擊或升級，以及作為檢測和決策過程的一部分。由于EDT的速度、預期的混亂和普遍缺乏人力監督，攻擊也將被錯誤地歸因，這有能力將快速的地緣政治沖突升級為全球軍事沖突，并最終導致使用核大規模毀滅性武器。

在核大規模殺傷性武器的陰影下使用EDT，預計也會對可能的對手造成生存威脅，促使他們 "降低 "使用核大規模殺傷性武器的可接受性標準。EDT將使內部威脅，包括自愿的和不知情的，能夠在全球范圍內引發地緣政治沖突，并使其膽子更大。

此外，多個EDT組合在一起用于攻擊時，將對民眾和政府產生大規模殺傷性影響。此外，EDT將被對手用來攻擊和破壞關鍵的基礎設施系統，如食品、能源和交通等，這將對人口和政府產生更廣泛的影響。EDTs將使對手能夠實施長期攻擊，在很長一段時間內（如果有的話），攻擊的效果和歸屬可能不會被發現。

解決方案

為了對付這些未來的威脅，各組織將需要進行研究和情報收集，同時進行探索性的研究和開發，以更好地了解EDT的狀況及其潛在的影響。有了這些信息，各組織將需要進行協作性的 "兵棋推演"和規劃，以探索一系列可能的和潛在的EDT威脅。從所有這些活動中獲得的知識將為未來的培訓和最佳實踐提供信息，以準備和解決這些威脅。

各組織也將需要增加對EDT相關領域的投資，這就要求各國不僅要改變他們的作戰方式，而且要發展他們對威懾的思考。擴大的監管、政策制定和成員間的政治團結將發揮越來越重要和擴大的作用。將需要更廣泛的政府、軍事和民事合作，結合更廣泛的公眾意識來破壞和減輕其中一些未來威脅。所有這些行動都將對北約成員之間的合作和共同的復原力賦予更高的價值。

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

為什么需要人類-智能體編隊?

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

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

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

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

（2021年11月10日，在荷蘭弗里皮爾舉行的北約反無人機系統技術互操作性演習中，無人機在無人機群演示前處于起飛位置。）

美國防部（DOD）和美國政府在敵方使用小型無人駕駛飛機系統（sUAS）方面面臨著重大國家安全挑戰。創建集群能力的現有技術導致了多層次和無法管理的威脅。本文討論了如何準備和應對這一迫在眉睫的挑戰，俗稱“無人機蜂群”。傳統思維和實踐的基本挑戰推動了對無人機蜂群的關注。一些未解決的問題包括無人機蜂群對美國的潛在利益與威脅。迄今為止，沒有任何方法能充分解決美國對無人機蜂群的戰略風險。盡管美國防部戰略包括一些應對敵方無人機威脅的方法，但它并沒有完全面對挑戰，而要解決未來武裝無人機蜂群帶來的戰略問題，就必須面對這些挑戰。為了減輕這種新出現的風險，美國需要一個協調的方法來解決技術、法律和條令問題。

1 戰略環節

美國目前的戰略文件為確保和推進國家利益提供了總體要求。然而，新出現的威脅和潛在的無人機蜂群技術威脅著美國的安全態勢。例如，2017年美國國家安全戰略指出，“我們將保持一個能夠威懾并在必要時擊敗任何對手的前沿軍事存在”。隨著美國軍隊在全球范圍內的廣泛投入，對手可以利用無人機蜂群來挑戰美國在許多領域的利益；如果是這樣，美國軍隊就不能可靠地投射力量來威懾和擊敗這些同樣的對手。

此外，《美國國防戰略》認為戰爭的特點在不斷變化，行為者可以更迅速、更容易地獲得技術，包括人工智能（AI）、自主性和機器人技術。時任美國防部長詹姆斯-馬蒂斯在2018年說明了這種擔憂，他承認國土不再是一個避難所，必須預測針對“關鍵的國防、政府和經濟基礎設施”的攻擊。無人機蜂群構成了重大的國家安全戰略風險，應對這一新興威脅給美國帶來了三個關鍵領域的挑戰和機遇：技術、法律和理論。

2 奠定基礎:新興趨勢

關于作戰無人機系統使用的研究文獻揭示了以創新方式改變戰爭特征的潛力。技術革命使行為者能夠利用無人機來實現國家目標。最近發生在南高加索地區的納戈爾諾-卡拉巴赫爭議地區的戰爭說明了這一現實。阿塞拜疆對無人機系統的使用極大地幫助了它的勝利，支持了它對亞美尼亞的空中和地面作戰，而亞美尼亞擁有更多的常規空中和地面部隊，包括戰斗機和坦克。此外，這場戰爭說明了使用無人機系統來摧毀防空系統、地面部隊和裝甲車輛的優勢，包括空中能力成本相對低廉。這些系統可以憑借其相對較小的尺寸和較慢的速度避開敵人的防空系統，而且它們在常規沖突中為不太富裕的國家提供了潛在的軍事優勢。這種力量的再平衡表明，國家可能會在未來的沖突中更多地使用無人機系統來脅迫他們的敵人，促成外交上的讓步，并實現國家安全目標。遙控飛機是改變戰爭性質的工具，而小型無人機的創新使用說明了下一步的改進，其成本低，回報潛力大。

除了目前無人機系統的應用，這些航空器的未來發展趨向于更加復雜，在人工智能、自主性和機器學習方面將取得更多進展。這些術語可能會使一些人想到虛構的作品，如《天使降臨》（2019），這部電影中，小型螺旋槳驅動的無人機從地面的管道發射，攻擊美國總統和他的特勤人員。然而，在現實中主要軍事大國目前都在追求這種能力。

中國電子信息技術研究院在2020年9月測試了從地面和空中發射器發射和使用多個sUAS的蜂群編隊。此外，美國海軍研究辦公室和國防高級研究計劃局近年來進行了廣泛的測試，使用大量的無人機相互協調進行偵察，編隊飛行，或可用于向目標投放彈藥。2020年9月的一次演習顯示，俄羅斯也在繼續追求用三種型號的無人機系統進行集成編隊，打擊地面目標。雖然這本身不是無人機蜂群，但一位俄羅斯專家指出：“在這一點上，俄羅斯有很多關于UAV蜂群使用的研究，并對這種概念進行了測試和評估。”

民用無人機蜂群的發展表明，這是一項雙重用途的技術。在過去的幾年里，對無人機能力的需求不斷增加，因為各公司為編排好的展示活動編排了數以百計，有時甚至數以千計的無人機系統。例如，英特爾在2018年創造了一次展示中無人機數量最多的世界紀錄，有2066架。英特爾特定型號的無人機在眾多活動中飛行，包括2018年冬季奧運會和2017年超級碗的半場表演。最近，無人機表演為當選總統喬-拜登的特拉華州勝利慶典展示了蜂群能力。可以想象，一個邪惡的行為者可能會控制大量無人機，對涉及國家元首或大量人群的活動進行破壞。伊朗在2019年9月對沙特阿拉伯最大的原油穩定廠之一進行了無人機攻擊，顯示出不同尋常的復雜性，并且還在試驗同時對50個目標使用大量無人機。無人機蜂群的軍事和民用趨勢預示著美國的力量可能會在未來受到挑戰。盡管各行為體尚未使用真正的小型無人機蜂群來對付對手，但該技術的攻擊應用并不遙遠。

3 戰略風險及影響

各國應在仔細考慮其風險和影響后，規劃使用無人機群。一些文獻承認無人機蜂群在某些戰略軍事背景下的概念性應用。例如，一位戰略專家認為，完全自主武裝型無人機蜂群（AFADS）是蜂群應用的一個子集，可以被視為大規模殺傷性武器（WMD）。美國陸軍應用兵棋推演方法證明了無人機蜂群武器如何在平行攻擊中提供作戰優勢。美國防部關于使用自主系統的發起人之一指出：部署完全自主的武器將是一個巨大的風險，但這可能是一個軍隊值得承擔的風險。這樣做將會進入未知的領域。敵對行動者正積極試圖破壞戰時的安全行動。而且在行動時，沒有人可以干預或糾正問題。

大國可能愿意承擔這種風險；正在開發能夠獨立于人類操作者做出決策的自主武器。前美國防部長馬克-埃斯佩爾指出了美國和其他大國在自主武器發展方面的這種區別。一些評論家斷言，自動防御系統提供了軍事優勢，包括自由打擊覆蓋戰略資產的傳統防空系統或對核和支撐能力進行監視。

各國必須考慮自主武器計劃的戰略影響。一個行為者向對手使用無人機蜂群可能導致意外升級，而一個意外的人工智能決策可能無意中導致敵人反擊或外交危機。國際上的討論還沒有涉及到使用完全自主武器在“危機穩定、升級控制和戰爭終止”方面的戰略考慮。許多專家同意，自主武器系統可能在危機或武裝沖突期間提供作戰優勢，特別是在灰色地帶或混合戰爭中，但戰略風險要求決策者現在就考慮這些危險，以避免以后出現災難性的結果。完全自主的武器系統增加了誤判和/或誤解的風險，這可能導致國家和非國家競爭者之間不受控制的風險升級。這包括使用大規模毀滅性武器的威脅增加。盡管采用自主無人機蜂群存在固有的風險和后果，但這些能力為行為者提供了實現國家目標的軍事和戰略選擇。有人類參與的半自主無人機蜂群武器也會給對手帶來風險，盡管程度較低。

4 重要術語

關鍵術語和分析的范圍將澄清誤解。歐文-拉肖在《原子科學家公報》中寫道，將蜂群無人機定義為“分布式協作系統......成群的小型無人駕駛飛行器，可以作為一個群體移動和行動，只需有限的人類干預”。蜂群的另一個定義規定了軍事應用，“大量分散的個體或小團體協調在一起，作為一個連貫的整體進行戰斗”。根據美國防部指令3000.09，自主武器系統，“一旦啟動，就可以選擇和攻擊目標，而無需人類操作員進一步干預”。美國國家科學、工程和醫學研究院規定，無人機蜂群是指40個或更多的無人機系統，該群體作為一個單位，有各自的行為，所有成員都不知道任務，成員之間相互通信，每個無人機系統“會相對于其他無人機系統進行定位”。這些創新包括人工智能、自主性和機器學習的應用，以及美國防部指定為1、2和3組的sUAS進步。sUAS作為一個整體執行任務，包括情報、監視和偵察以及進攻性攻擊。在本文的其余部分，這種威脅將被稱為無人機蜂群。

5 技術可行性

對抗（或稱反制）無人機蜂群提出了三個領域，這對五角大樓和負責保衛美國國土的國家機構來說既是挑戰也是機遇。第一個領域，即技術，美國防部的工作集中在硬件解決方案上。在2021財年，美國防部最初計劃“在反無人機系統（C-UAS）的研究和開發上至少花費4.04億美元，在C-UAS的采購上至少花費8300萬美元。”所有軍種都追求各種尖端技術解決方案來探測、跟蹤、識別和擊敗目標。用于探測的硬件解決方案包括雷達以及電子光學、紅外和聲學傳感器；所有這些都因小型無人機的表面特征和相對速度而限制了其有效性。另一種技術涉及操作員可能需要控制無人機無線電指令信號的探測。擊敗機制包括干擾、欺騙、槍支、網、定向能和標準防空系統等方法。然而，目前的能力給操作者帶來的結果是好壞參半的。目前的措施主要是針對數量較少的無人機，而這些無人機并沒有表現出蜂群行為能力。其他方法，包括美國空軍和國防部在作戰環境中測試的高功率微波（HPM），可能提供更有效的能力來對付無人機蜂群，但專利方面的挑戰可能會限制其有效性。誠然，美國防部可能正在追求更先進的HPM武器，其基礎設施足跡更小，如Leonidas系統，但目前的研究僅限于非保密來源。

美國防部的反無人機系統（C-sUAS）戰略承認了無人機蜂群帶來的戰爭特征變化，但并沒有提到具體的解決技術。考慮到對抗無人機蜂群的近期要求，當前技術的重大局限性給行業帶來了挑戰。此外，美國防部可能沒有關注無人機蜂群的新威脅。相反，開發和采購工作表明，重點是傳感器和武器，以擊敗目前的無人機系統。美國防部2021財年的C-UAS預算主要針對當前設備進行開發，沒有考慮滿足未來需求的技術創新。在COVID-19大流行期間和之后美國防部預算下降的環境下，這種方法可能被證明是低效的，并造成重大風險。各國開發無人機蜂群技術的速度表明，其成熟速度比應對此類威脅的設備成熟速度更快。

觀察家們注意到需要快速創新以減輕不斷上升的威脅，但目前的國防工業基礎面臨著變革的障礙，包括軍事文化和新的商業技術測試。快速創新的一個更常見的問題源于對商業產品的收購，其中知識產權成為系統部署使用的很大障礙。當公司的設備或軟件不一定能互操作時，這個問題就會變得很嚴重，使C-sUAS操作者無法獲得擊敗目標所需的融合、及時和有用信息。軍事文化不一定會獎勵創新的思想家，并且很可能成為快速變革的障礙。雖然美國防部目前的C-sUAS戰略確定了無人機蜂群的威脅，但它沒有充分解決國防部必須如何克服高成本和創新遲緩的技術風險。

（2022年8月14日，在密歇根州格雷靈營地，分配給美陸軍第37步兵旅戰斗隊總部的上士Noah Straman 在北方打擊行動期間發射了DroneDefender）

6 合法的可接受性

C-sUAS戰略的第二個風險來源是在法律限制，特別是在國土上。現行法律為國土上的美國公民提供保護，同時也抑制了美國防部在軍事設施上保護無人機威脅的能力。鑒于無人機的威脅能力和檢測限制的多重影響，無人機蜂群加劇了這種限制所帶來的風險。C-sUAS戰略宣稱，美國防部的主要利益相關者必須與合作伙伴合作才能取得成功。這一當務之急應推動立法解決方案，以擴大這種反無人機設備運行的國內環境權限。

C-sUAS戰略強調了在國土上操作反無人機能力的重大法律挑戰，并斷言：“許多現有的法律和聯邦法規在設計時并沒有將無人機系統作為威脅來處理，而技術變化的持續速度使得法律當局很難跟上步伐。”目前的法律不允許及時發現潛在的無人機威脅，這些威脅可能來自軍事設施之外。《美國法典》（USC）第10條第130i款授權國防部長和武裝部隊指定人員采取所有動能或非動能行動，以“禁用、損壞或摧毀”對“所涉設施或資產”構成威脅的無人駕駛飛機系統。這一法律限制使操作者無法在潛在的無人機威脅到達目標之前將其擊敗。

盡管《美國法典》第10章第130i條授權國防部“在未經事先同意的情況下......通過攔截或以其他方式獲取電訊或電子通訊，探測、識別、監測和跟蹤無人駕駛飛機”，但它并沒有明確說明這一權力是否延伸到基地的邊界之外；如果可在邊界之外，就會給國防部提供戰術優勢。新的授權也不清楚美國防部是否可以在不違反情報監督指令的情況下，在其管轄范圍之外收集所需的無人機信息。此外，針對潛在的無人機蜂群威脅收集此類信息可能會擴大責任。探測目標還需要區分敵方和友方的無人機，鑒于目前的權限，處理與合法民用飛機有關的具體信息可能會有問題。

根據C-sUAS戰略，美國防部必須采取多邊行動，并與執法機構分享威脅信息，如10 USC 130i所允許的。這可能的一種方式是在國家安全特殊事件（NSSEs）期間，聯邦調查局（FBI）可以有臨時的權力來反擊無人機，而無需首先獲得授權。2018年《預防新威脅法》授權國土安全部（DHS）和司法部（DOJ）“通過基于風險的評估，減輕無人駕駛飛機......對設施或資產的安全或安保構成的威脅”。在最近的案例中，聯邦調查局與聯邦航空管理局（FAA）合作，在2020財政年度期間，包括2020年超級碗、2019年世界大賽、2020年玫瑰碗比賽、華盛頓特區的“A Capitol Fourth”和紐約市的新年慶祝活動中，成功對抗了超過200架無人機。聯邦調查局還與國土安全部以及佐治亞州的州和地方執法部門合作，在2019年超級碗比賽期間對抗54起無人機入侵事件；在體育場周圍的臨時飛行限制期間，至少有6架無人機被沒收了。

2018年《預防新威脅法》的描述內容與《美國法典》第10篇第130i條的授權非常相似，但仍不清楚國土安全部、司法部和國防部如何進行實際合作。首先，NSSEs是臨時性的，如果沒有永久性的授權，通過機構間的協調對威脅進行早期預警的優勢幾乎可以忽略不計。對手很可能不會在NSSE期間對國防部資產發動無人機蜂群攻擊。其次，如果國防部發現了其管轄范圍之外的威脅并警告國土安全部或司法部，聯邦、州或地方執法部門不太可能有時間和能力來攔截無人機蜂群威脅。

地方執法部門和私人實體有更少的權力來對抗無人機。根據國土安全部、司法部、交通部和聯邦通信委員會最近的咨詢，采用反無人機技術的非聯邦公共機構和私人可能違反聯邦法律。法律將無人機定義為飛機，任何破壞或摧毀無人機的工具都可能引發涉及《飛機破壞法》和《飛機海盜法》的責任。那些使用無線電頻率探測的人可能會涉及《竊聽/陷阱法》和《竊聽法》的訴訟負責，這取決于該能力是否記錄或攔截無人機和控制器之間的電子通訊。

最后，附帶影響可能導致當地執法部門或私人實體重新考慮采用這些能力。杰森-奈特對城市地區警察機構的考慮進行了分析，并提到了反無人機技術干擾合法地面和空中活動的例子。目前的授權并沒有為國防部對抗無人機群所需的預警能力提供全面的法律基礎。盡管在某些情況下，與東道國或在應急地點的多邊協調可能為防御者提供優勢，但鑒于美國防部的法律限制，在可能試圖使用無人機蜂群來對付關鍵基礎設施時，國土為對手提供了優勢。

（2022年3月30日，第3海軍陸戰隊第9工兵支援營沿海工兵偵察隊的戰斗工程師海軍陸戰隊下士Chance Bellas在菲律賓克拉韋里亞的Balikatan 22期間組裝了小型無人機系統VAPOR 55）

7 條令（理論）適用性

C-sUAS戰略的最后一個障礙是關于有效使用反無人機設備的一個重要但被忽視的方面。該戰略宣稱，隨著技術的成熟，需要制定條令，但僅僅承認企業的需求并沒有解決規劃誰可能操作這些設備的重大挑戰。現在確定條令上的需求將減輕未來的能力差距。美國陸軍必須在保衛空軍基地免受未來無人機蜂群威脅方面發揮更大作用。

采用反無人機能力的一個獨特方面是，它包括在所有領域的行動。具體來說，在空中瞄準和減輕對手的巨大挑戰，需要對三個主要任務領域的分工進行清晰的評估：防空、部隊保護和空域控制。從這些任務領域中提取部署原則對于規劃反無人機能力的戰略用途是有價值的。聯合條令是基于目前的部隊結構和幫助解決復雜問題的責任。規劃對抗無人機蜂群的方法需要對聯合條令中的角色和責任進行更深入的評估。

條令必須考慮到培訓未來在所有領域發揮作用的設備操作人員。在空中領域的操作需要對防空、部隊保護和空域控制有充分了解和精通的人員。設計一個與技術和設備同步發展的部隊結構并為其提供資源，將更有效地阻止和對付先進的威脅。這一發展推動了反無人機蜂群條令開發的權威指導，其也是C-sUAS聯合辦公室（JCO）作為國防部執行機構責任的一部分。此外，聯合辦公室將“協調C-UAS的聯合作戰概念和聯合條令的發展”。然而，這種責任描述沒有考慮到目前國防部各部門在空域控制、部隊保護和針對無人機蜂群威脅的防空方面的角色挑戰。專注于對抗地面威脅的部隊保護軍事人員并不具備對抗空中威脅同時避開友軍飛機的必要知識。對這些人員進行空域環境、電磁波譜、空間作業和天氣等相關培訓，將使他們更有效地運用能力來對付無人機蜂群。在防空方面重疊的責任，特別是美國陸軍和美國空軍之間的責任，可以解決此條令上的挑戰。然而，各軍種都依賴部隊保護專家，這給業務帶來了風險。

條令還包括對角色和任務的劃分，特別是在空軍基地的防空方面。越南戰爭和伊拉克戰爭迫使高級軍事指揮官和各軍種將能力分配給傳統任務，而犧牲了支持戰略和作戰目標的空軍基地防御。特別是陸軍和空軍，自二戰結束以來，一直在為地區和點狀防空任務的具體作用而爭斗。2020年蘭德公司的一項研究強調了目前的辯論：今天，美國陸軍負責為空軍基地和其他固定設施提供點式AMD（防空和導彈防御），但兩軍多年的忽視導致了能力上的不足......陸軍領導層將其機動部隊的移動式短程防空置于固定設施防御之上。

在美國陸軍對海外和國內主要作戰基地的防空資源進行優先排序之前，戰略和戰役目標很容易被無人機蜂群影響。此外，空軍可能會繼續倡導和獲得C-sUAS的能力，而沒有條令上的決議。空軍可能會實現其長期以來的愿望，即在戰術防空方面發揮更大的領導作用——這將與聯合司令部的任務相矛盾，即避免重復工作并獲得效率。同樣，其他軍種可能會繼續購買設備進行試驗，如果沒有跨領域和職能協調，這可能不是最佳或有效的。

蘭德公司的報告還詳細說明了陸軍和空軍在防空方面的角色錯位。2020年的一份國會研究報告提出了一個重要問題：“計劃中的SHORAD（短程防空）部隊結構和能力是否足以應對預測的未來挑戰？”該報告表明，陸軍計劃在現役和后備部隊之間增加18個營的防空能力，這可能不足以滿足支持歐洲威懾倡議和太平洋威懾倡議的陸軍部隊需要。這些能力包括應對無人機系統的威脅，但不包括保衛空軍關鍵資產和主要作戰基地的假定任務。盡管聯合出版物3-0《作戰》要求整合進攻和防御能力，以實現對敵方無人機的空中優勢和部隊保護，但它并沒有明確規定各軍種的角色和任務。這種理論上的模糊性增加了SHORAD資源不足的危險，以應對未來無人機蜂群的倍增效應。

新興技術的發展和使用無人機蜂群可能性的增加使得有必要對條令和軍種的作用進行重新評估。事實上，空軍參謀長已經敦促國防部長辦公室對各軍種的角色和任務進行審查，以確定聯合作戰概念的領導組織，如遠程精確射擊和攻擊下的后勤。這兩個概念都與保護戰略資產免受潛在的無人機蜂群攻擊有關。此外，美國防部缺乏條令指導可能也表明需要評估機構間的概念和方法，以便在民事管轄范圍內采用類似的能力。JCO及其國防部戰略將為持續的條令開發提供基本要素，但更多的工作必須集中在調整各部門的角色和資源上。

8 建議

美國防部對抗無人機蜂群的新方法必須解決技術快速發展的風險，對手可能利用民用和國防部保護關鍵基礎設施之間的法律縫隙，以及防空、空域控制和部隊保護方面固有的條令挑戰。正如2018年美國國防戰略所指出的，國土不再是一個避難所，而是敵人無人機蜂群的目標，這些蜂群可能具有洲際范圍的能力。

（2021年10月14日，夏威夷波哈庫洛亞訓練區，海軍陸戰隊準下士德米特里-謝潑德在布干維爾II期間進行步兵排戰斗課程時發射無人機）

敵對趨勢必須推動國防工業基地采用相對低成本、快速和人工智能的技術解決方案。最初尋求納入未來技術的“第三次抵消戰略”，為減輕這種風險提供了一個特別有用的方法。該戰略探討了蜂群式無人機、高超音速武器、人工智能和人機協作的最佳組合方式，以在戰斗中提供獨特的優勢，但它并不只關注材料和設備。相反，它考慮了如何最好地將人類的創造力與技術的精確性相結合。當應用于對抗無人機蜂群時，人機協作的概念可以為防空事業提供優勢。解決方案應該包括一系列與人工智能軟件完全整合的傳感器，以便更迅速地識別潛在目標，并提高信心水平。美國陸軍的TRADOC小冊子525-3-1《2028年多域作戰中的美國陸軍》指出，這些特征是人工智能和高速數據處理所希望的，以提高“人類決策的速度和準確性”。

值得投資的人機技術項目包括由人工智能驅動的自主蜂群無人機，以通過斗狗來減輕或摧毀敵人的蜂群。喬治亞理工大學在2017年與海軍研究生院合作進行了這種實驗。此外，美國防部的低成本開發能力包括非動能直接能量武器，如戰術高功率微波作戰響應器（THOR）和混合防御限制空域（HyDRA）計劃。THOR為對抗無人機蜂群提供了一種特別有效的能力，因為與HyDRA激光器相比，其影響范圍更大。然而，如果與綜合指揮和控制（C2）界面連接部署并協調，將人工智能與人類結合起來，該系統可比標準防空能力更有效，成本更低。

C2能力必須能夠更快地確定目標，將傳感器與擊敗機制連接起來，并允許人類操作員迅速選擇更有效的武器。最近的報告表明，聯合司令部正在追求這些能力，并可能要求各軍種開發自己的C2系統，以便最終整合到美國陸軍的前線防空指揮和控制系統。其他C2系統包括美國海軍的CORIAN（反遙控模型飛機綜合防空網絡）能力和美國空軍的多域無人系統應用指揮和控制。然而，這些具體的系統目前似乎并沒有與先進作戰管理系統（ABMS）或擬議的聯合全域指揮與控制（JADC2）架構聯系在一起。最近和剛開始的工作表明，在北大西洋公約組織中將使用JADC2概念將傳感器與射手聯系起來以對抗無人機群的倡議。未來的JADC2架構在概念上可以使人類操作員為自己的目的控制敵方的無人機蜂群網絡。無論哪種創新，“第三次抵消戰略”都為應對未來致命的自主無人機蜂群問題提供了一個潛在的寶貴方法。

在不考慮未來無人機蜂群威脅或人工智能發展活動的情況下，追求不同的和針對具體軍種的C2能力將浪費時間和納稅人的資金。相反，美國防部應更快地將2021財年開發的反無人機蜂群C2能力納入JADC2架構。國會責成國防部長評估綜合防空和導彈防御C2系統，其中包括C-UAS能力，并確定它們是否與新興的JADC2架構兼容。這個框架符合國會對自主或半自主能力的偏好，而且操作和維持成本低。盡管互操作性、知識產權、數據管理和信息保障仍然是挑戰，但將C-sUAS C2系統整合到JADC2架構中，將產生更快的殺傷鏈和潛在更低成本的項目。JCO主任肖恩-蓋尼少將最近承認，這種開放的架構方法可能會在日后帶來巨大的安全紅利。 第二，在國土的現有法律框架內運作，美國防部必須倡導在固定地點有更多的權力來保衛關鍵基礎設施。國會必須在緊急情況下和和平時期授予國防部長更多的權力。該建議必須包括授權操作者在基地邊界之外確定潛在目標。運營商也應該有法律支持，以近乎實時的方式告警當地和聯邦執法機構。

（2021年4月18日，太平洋，分配到第21直升機海戰中隊的海軍二級空勤人員（直升機）丹尼爾-艾爾斯在與兩棲攻擊艦埃塞克斯號的實彈演習中用MH-60S海鷹GAU-21.50口徑機槍向目標無人機開火）

第二，在國土的現有法律框架內運作，美國防部必須倡導在固定地點有更多的權力來保衛關鍵基礎設施。國會必須在緊急情況下和和平時期授予國防部長更多的權力。該建議必須包括授權操作者在基地邊界之外確定潛在目標。運營商也應該有法律支持，以近乎實時的方式告警當地和聯邦執法機構。

幸運的是，聯邦航空局正在推行幾項舉措來對抗敵方無人機。這些計劃包括將無人機納入國家空域系統，以區分友軍和敵軍的無人機。國防部應積極鼓勵聯邦航空局和美國國家航空航天局繼續各自的無人機行業倡議，包括無人機系統交通管理研究，以“確定服務、角色和責任、信息架構、數據交換協議、軟件功能、基礎設施和性能要求，以實現對低空無控制無人機操作的管理”。這些增加的權力，再加上增強的能力，可以縮小民事和軍事管轄權之間的法律差距，以保護國家基礎設施和國防部的關鍵資產。

最后，美國防部必須通過兵棋推演和演習積極磨練理論，以確定空軍基地防空中最合適的角色和職能。隨著無人機技術的成熟和向友軍提出更復雜的問題，盡早建立正確的部隊結構將更有效地應對挑戰。這將需要進行必要的培訓和適當的資源配置，以滿足國會對有效和低成本設備的需求。正如蘭德公司的研究報告所指出的那樣，沒有單一的行動方案，而是通過組合來提供解決方案。然而，角色和職能的重新調整對于成功至關重要。追求適當的聯合討論將為未來對抗無人機蜂群的強大和基于風險的模式提供基礎，并避免過去的戰略錯誤。

近年來，人工智能（AI）作為一個熱門詞匯重新出現在世界各地。人工智能的潛在好處橫跨整個社會，從金融到醫療，從農業到交通。人工智能實施的最有潛力的領域之一是軍事。對于那些能夠采用人工智能的部隊來說，有令人難以置信的優勢，而對于那些不能適應的部隊來說，則有巨大的風險。本文研究了一些歷史實例，其可為美國空軍（USAF）如何最好地采用人工智能提供參考。本文探討了二戰期間雷達發展的歷史根源和 F-117A 隱身技術的出現，并研究了美國防部過去如何采用商用現成技術和軟件。然后，本文研究了這些過去的技術和人工智能之間的對稱性領域，以確定有效的技術采用方法。最后，本文提出了幾個功能建議，以確保未來有效和高效地采用人工智能。

關鍵詞：國家安全，人工智能，空軍，美國空軍

人工智能（AI）是美國（US）國家安全未來的一項關鍵新興技術。在一個技術突破迅速擴大的時代，最近的一項研究表明，人工智能可能是影響最深遠的。美國政策制定者認識到人工智能的重要性，并在過去兩年中發布了關于保持美國在人工智能領域領導地位的總統行政命令13859，在2019年國防授權法案中使用了關于人工智能的具體表述，并發布了2018年美國國防部人工智能戰略。在最近一份人工智能政策建議文件的前言中，美國前國防部副部長羅伯特-沃克指出："中國、俄羅斯、歐盟成員國、日本和韓國都在增加人工智能的研究、開發和培訓。尤其是中國，將人工智能的進步視為在經濟和軍事力量方面超越美國的一個關鍵手段。中國已經表示，它打算在2030年成為世界人工智能的領導者，并正在為實現這一目標進行重大投資。"關于如何為潛在的人工智能革命做最好的準備，已經有許多建議寫給美國政府。本文在現有建議的基礎上，利用不同歷史實例的分析，將以前許多政府范圍內的建議直接集中針對美國空軍（USAF）。

首先，必須嘗試定義人工智能的含義。今天圍繞著人工智能的炒作使討論變得模糊不清，以至于有意義的對話在開始之前就可能失去。在人工智能能力最強的一面，許多人立即開始思考好萊塢描繪的科幻小說，如《終結者》中的天網，《黑客帝國》中的機器，或《戰爭游戲》中馬修-布羅德里克幾乎引發第三次世界大戰。相反，在人工智能能力最弱的一面，似乎每個人都想利用炒作，如一位同事最近分享的關于她的 "人工智能貓砂箱 "的廣告。 "當把一個奴役全人類的計算機智能與一個智能垃圾箱進行比較時，我們討論的似乎不是同一件事，但由于每個人都聲稱是人工智能，我們如何知道其中的區別并進行知情討論？

美國《國家人工智能研發戰略計劃：2019年更新》對人工智能的解釋是："人工智能使計算機和其他自動化系統能夠執行歷史上需要人類認知和我們通常認為的人類決策能力的任務。"《2019年國防授權法案》使用以下幾點作為定義：

(1) 任何人工系統，在不同的和不可預測的情況下，在沒有大量人類監督的情況下執行任務，或者在接觸數據集時，能夠從經驗中學習并提高性能。

(2) 在計算機軟件、物理硬件或其他背景下開發的人工系統，解決需要類似人類的感知、認知、計劃、學習、溝通或身體行動的任務。

(3) 一個被設計成像人一樣思考或行動的人工系統，包括認知架構和神經網絡。

(4) 一套技術，包括機器學習，被設計用來接近認知任務。

(5) 一個被設計為理性行動的人工系統，包括一個智能軟件代理或具身的機器人，利用感知、計劃、推理、學習、交流、決策和行動來實現目標。

這個定義是一個有用的起點；然而，我們必須做出進一步的區分。首先是通用人工智能和狹義人工智能之間的區別，有時分別被稱為強人工智能和弱人工智能。通用人工智能描述的是在人類能力的廣度上超過人類智能的計算機智能，包括復雜的決策和一定程度的批判性思維。雖然一般人工智能往往是描述人工智能時想到的形象，但大多數專家同意，如果它甚至有可能的話，它仍然是幾十年后的事情。目前所有的人工智能效果都屬于狹義人工智能的范疇，程序被設計用來解決一個具體問題。這包括從導航，到圖像識別，語言翻譯，游戲和自動駕駛汽車等一切。

在狹義人工智能的保護傘下，有多種方法和技術，其名稱經常與人工智能互換使用，使問題更加模糊。這些技術包括從深度神經網絡和機器學習（ML），到大數據和自動駕駛等一切。換句話說，為了利用狹義人工智能，你可能會建立一個利用多個神經網絡來完成圖像識別的算法。即使是狹義人工智能的概念，也具有難以置信的挑戰性，因為它似乎在不斷變化。每當科學突破一個新的人工智能障礙時，以前無法實現的東西就會顯得很平常，因此不再值得冠以"人工智能"的名號。因此，以一種非常真實的方式，人工智能的公認定義在不斷變化，這就提出了一個更加困難的任務，即澄清這一概念。本文的重點是狹義人工智能的當前和未來應用，包括屬于該概念的所有工具和技術。

雖然在定義什么是人工智能方面存在很大的混亂，但專家或政治家們一致認為，人工智能有可能是革命性的。中國在2017年發布了一份戰略文件，比美國任何官方的人工智能戰略都要早，其目標是在2030年達到全球人工智能的領先地位。同年，弗拉基米爾-普京宣布了俄羅斯的人工智能目標，他說："誰成為這個領域的領導者，誰就能統治世界。"兩年后，美國緊隨其后，特朗普總統在一份關于美國在人工智能領域立場的行政命令中說："美國在人工智能領域的持續領導地位對于維護美國的經濟和國家安全以及以符合我們國家的價值觀、政策和優先事項的方式塑造人工智能的全球演變至關重要。"人工智能無疑是未來國家安全的一項關鍵技術。

很容易理解為什么人工智能被提出來作為全世界軍隊的一個機會。軍隊的成功一直是關于信息和決策的，而不是關于士兵和技術的。約翰-博伊德上校著名的 "OODA環"在過去的一代中一直是軍事戰術理論的核心。他總結了軍事領導人長期以來的經驗，即如果你能比你的敵人更快地觀察、定位、決定和行動，你就能打敗他們。今天的空軍被數據淹沒了，有數百萬小時的遙控飛機視頻需要分析。現在，人工智能使美國空軍能夠通過一個名為Project Maven的計算機視覺程序來處理信息。人工智能發展的下一步很可能實現從人到機器的決策，將決策速度提高到無助的人無法管理的水平。即使對非軍事人員來說，其優勢也是顯而易見的：如果一支部隊的信息處理和決策速度比另一支部隊快幾個數量級，那么就沒有辦法與之抗衡。大規模沖突中的決策只是人工智能可能成為威脅的領域之一。

下表顯示，如果美國空軍在采用和使用人工智能方面不保持競爭優勢，那么人工智能可能有多少領域會產生潛在的重大影響。同行競爭者的競爭和虛擬/網絡沖突領域的威脅最大。面對一個具有同等能力的對手，或者在網絡領域配備了更先進人工智能技術的對手，將迅速改變已經形成的平衡。混合戰爭和超大城市的沖突并不構成那么大的威脅，因為更多的沖突將保持在傳統意義上。更多技術的趨勢意味著這些地區將走向高威脅，因為城市和家庭變得更加相互聯系和依賴技術。失敗的國家和國家的不穩定目前并不構成威脅，因為它們不依賴于人工智能或相關技術。隨著世界技術的發展，即使是失敗的國家，如果高度發達并配備了人工智能技術，也可能帶來高威脅。

表1. 超前采用人工智能而產生的威脅

關于如何為美國的人工智能革命作出最佳姿態，已經有多項研究。本文將試圖為美國空軍（USAF）做同樣的研究。本文將為空軍提供建議，以贏得并保持在未來人工智能方面的主導地位。為了實現這一目標，本文研究了過去的技術是如何整合的，重點是與人工智能增長采用相平行的點，以便為未來如何采用人工智能制定建議。首先，本文將研究隱身技術的發展和采用，然后是雷達技術，最后是空軍對商業現成技術的采用，即COTS技術，特別是對微芯片和軟件的關注。

人工智能

對學習機的首次討論開始于20世紀40年代，艾倫-圖靈在1950年澄清了這場辯論，盡管人工智能一詞在1956年才出現。在最初的興趣之后，人們發現計算機技術的發展還不足以取得重大進展。20世紀90年代末，狹義的人工智能研究工作大幅增加，并在1997年達到高潮：IBM的國際象棋程序 "深藍 "成功擊敗了世界冠軍加里-卡斯帕羅夫。在過去十年中，新的機器學習算法，通過迅速增加的計算能力和數據集規模，正在推動正在進行的人工智能革命。此外，人工智能圖像識別從2011年的26%的錯誤率到2015年的3.5%的錯誤率，優于人類標準錯誤率措施的5%。

了解人工智能的一個重要方面是，它主要由軟件驅動。雖然這一區別可能看起來并不重要，但它標志著與大多數先前技術的獨特區別。人工智能程序可以被開發出來，然后相對容易地輸出并使用柜臺上的硬件實施，這使得人工智能的獨家使用幾乎是不可能的。使這個問題更加復雜的是研究界的心態，即人工智能應該對所有人免費。"人工智能因社區的開放文化而變得更加復雜多樣，促使研究成果被廣泛發表，訓練過的人工智能模型可在網上免費下載。"這方面的兩個關鍵例子是TensorFlow和PyTorch；谷歌和Facebook各自的免費機器學習框架。

人工智能程序作為軟件的性質以及開放發現和共享的標準已經將人工智能推向了社會的各個方面。現在，即使是商業公司，如果沒有固有的技術基礎和資金來開發自己的人工智能，也可以利用預先建立的算法或使用共享計算和預先建立的程序來建立自己的特定應用程序。這與空軍過去利用的幾乎所有技術的性質有很大的不同，為美國空軍今后的發展創造了相當大的挑戰。

各國正在認識到人工智能的巨大潛力并成為該領域的先行者。 2017 年加拿大投資 1 億美元用于培養 AI 畢業生，韓國宣布每年投資 8.63 億美元為期 5 年，中國宣布計劃到 2030 年在 AI 經濟活動中賺取 590 億美元。美國也追求 AI，投資額約為2015 年 AI 研發投入 11 億美元，2016 年 12 億美元。國防部 (DOD) 于 2018 年成立了聯合人工智能中心 (JAIC)，以監督未來的 AI 發展。他們 2020 年的大致預算為 2.08 億美元。美國國防高級研究計劃局 (DARPA) 最近宣布了“AI Next”，這是一項 20 億美元的五年計劃，用于研究先進的 AI 技術。

與商業部門的支出相比，這些數字還很小。2016年的估計是，美國和中國的頂級科技公司（阿里巴巴、Alphabet、蘋果、亞馬遜、百度、Facebook、微軟、騰訊）對人工智能的投資在200-300億美元之間。同時，全球初創企業在人工智能方面的投資超過50億美元。在這種國家和企業明顯試圖成為人工智能技術領導者的情況下，美國空軍如何在人工智能技術領域獲得并保持技術和功能優勢？美國空軍在之前的許多技術進步中都有明顯的優勢或成為早期采用者。對這些技術采用的一些回顧將為美國空軍成為人工智能領導者需要做的事情提供啟示。

RADAR

• "雷達，就像二十世紀的大多數主要技術進步一樣，并不是由一個發明家的突然和靈感思路推動到實現的地步而產生的。與其他偉大的創新一樣，基本的想法比發明早了幾十年，只有當某些特殊的手段被開發出來后，其實現才變得可行。同樣，與本世紀的其他偉大發明一樣，一旦背景工作完成，發展就在幾個國家同時獨立進行。"

雷達（Radio Detection and Ranging）的歷史，無論從技術方面還是從戰略上考慮它在第二次世界大戰期間的角色都是十分關鍵的。第一次使用無線電波進行探測的記錄是在1904年，由德國科學家克里斯蒂安-胡爾斯邁耶（Christian Hülsmeyer）完成的。直到18年后，幾家公司開始認真推進這項技術，這項技術才再次被公開研究。值得注意的是，這些人中有兩個是美國人，其中一個來自美國海軍研究實驗室（NRL），該組織后來歸屬國防部--顯示了美國在研究和開發（R&D）方面的早期投資。

1930年左右，貝爾電話公司和美國海軍研究實驗室都注意到來自視線范圍以外的飛機的無線電信號有類似的波動，"因此，提出了一個可以為探測飛機和船只而建造設備的建議。這沒有得到海軍部的青睞，被放棄了。"國家實驗室的科學家們隨后沮喪地離開了海軍。他們在1934年為自己的工作申請了專利，這些專利后來被送往多個國家，支持了這些國家最初的雷達研發工作。當這些探測方面的發現正在發生時，在確定射程方面也同時有了發現，這是雷達運作所需組件的另一半。

重要的是要注意影響雷達發展的廣泛形勢。在發展的關鍵初始階段，英國正面臨著來自德國日益增長的軍備問題，特別是戰斗機和轟炸機部隊，這是對英國本土的直接威脅。此外，科學發展得到了英國當時的研發結構的幫助。英國的科學研究屬于三個緊密聯系的機構，其中之一是工業和科學研究部（DISR）。工業和科學研究部開始于1917年，以應對德國在一戰中領先的技術發展。這種情況與美國為應對蘇聯發射的人造衛星而設立的DARPA驚人地相似。

在20世紀30年代，德國人致力于研究兩種不同的方法，利用無線電波幫助飛機準確轟炸目標。這兩個系統，X-Grer?t和Knickebein，并不是對雷達的實際使用，它們是定向無線電波束，飛機使用調到特定頻率的盲目接收器。在英國，普遍的科學觀點是，使用的頻率在180英里以外是無法接收的。有了這個情報，就開始了改進雷達探測和導航并拒絕敵人使用雷達的競賽。

英國和德國在二戰開始時都有雷達設備的庫存。德國有兩家公司的雷達，Gema和Telefunken，它們分別制造了Freya和Würzburg。Freya的信號發射距離為75英里，覆蓋范圍為360度，并且可以移動，但它不能測量目標的高度。Würzburg的信號發射距離只有25英里，但可以準確地定位來襲的飛機，受到德國高射炮手的追捧。該雷達使他們能夠瞄準來襲的飛機，而不必先從視覺上找到它們。相比之下，英國的系統，Chain Home，發射距離為120英里，但視野有限，只有120度；其尺寸也限制了任何機動性。兩個國家都在研究安裝在飛機上的小型雷達。德國準備開始測試一個用于運輸機的機載雷達，而英國則準備推出一個用于巡邏機的系統和一個用于戰機的系統。

隨著對德國的轟炸越來越嚴重，對雷達支援的需求也越來越大。在預警雷達信息導致24架英國轟炸機中的14架在日間空襲中損失后，所有的轟炸任務都轉為夜襲。由于沒有足夠的Würzburg雷達來引導反機槍，德國人成立了一個夜間戰斗機中隊來對抗英國轟炸機。目前的雷達不足以支持夜間戰斗機的行動，因為它們要么不夠精確，無法將來襲的轟炸機和防衛的戰斗機分開，要么沒有足夠的探測范圍。夜間戰斗機指揮部與Telefunken公司合作開發了 "巨型Würzburg"。這個新系統既更加精確，又比以前系統的發射距離增加了一倍。對"Freya"雷達進行尺寸增加，也產生了作用，由此第三家德國公司I.G.Farben制造了"Mammut"雷達。在對地基預警雷達進行這些改進的同時，Telefunken公司還生產了Lichtenstein，一種用于夜間戰斗機的空中雷達。有趣的是，雖然兩者都是新技術，但飛行員已經習慣了地面雷達的控制，并經常因為操作上的輕微損失而拒絕使用裝有機載雷達的飛機。他們最終克服了這種猶豫不決，因為有一位軍官，路德維希-貝克爾上尉，堅持使用新的雷達。"隨著貝克爾的擊落分數穩步上升，該設備開始在其他地方獲得認可。"

在1939年奧斯陸報告的暗示下，英國人指派了一位科學家R.V.瓊斯博士到空軍情報局調查德國的系統。此外，英國人還派了一位特使到美國交換所有的雷達機密，"以換取技術和生產方面的幫助。"到1941年初，英國領導層仍然不相信德國人有任何雷達。在收到Würzburg的照片證據后，英國人于1942年2月對它進行了一次大膽的突襲，以獲取零件和技術手冊。有了這些信息，反措施的工作開始認真進行。到1942年4月，英國人部署了 "月光"，一種空中反雷達欺騙裝置，模擬大量的飛機來襲。然而，這種技術只適合對付"Freya"。

同時，這兩個國家正在研究第二種非常有效的反雷達方法。投下大量的小金屬條，也就是我們今天所說的 "箔條（chaff）"，當時英國人稱之為 "金屬箔片（Window）"，德國人稱之為 "杜佩爾（Düppel）"，它產生了大量的回波，有效地隱藏了雷達操作員試圖找到的飛機。在一個非常相似的反應中，這兩個國家都選擇不進一步追求這項技術，因為如果敵人發現了，對他們自己來說是多么糟糕。日本開發了Giman-shi（欺騙性紙張），并且已經在瓜達爾卡納爾島對美國海軍的炮手進行了有效的部署應用。英國人從未收到這一信息，直到1943年7月，英國飛機才最終部署了Window。決定使用Window的原因之一是美國的雷達研究終于迎頭趕上。美國的SCR.720雷達開發了一種發現和駁回Window雷達回波的方法，有效地否定了它對友軍造成的問題。英國最終在對漢堡的大規模突襲中使用了Window，一個高度防御的軍事目標。該部隊包括791架轟炸機，事實證明Window非常成功。漢堡空襲的典型損失是6%；這次，英國只損失了12架飛機，或1.5%，估計節省了35架飛機。

新的戰術和干擾技術在整個戰爭中繼續發展。這一發展的頂點是在支持盟軍入侵諾曼底的過程中。一個全面的欺騙計劃被制定并用于掩護入侵部隊。在入侵前，英國人系統地摧毀了德國著名的雷達站。入侵當晚，一支由18艘艦艇組成的艦隊被派出，其中4艘配備了經過特殊改裝的 "月光 "干擾器，14艘配備了綽號為"Filbert"的系留雷達反射氣球。伴隨著這兩支假軍團的是使用金屬箔片和空中干擾器混合的轟炸機中隊。一旦到達誘餌登陸地點，他們就部署煙幕，并發出類似于船只拋錨的聲音。掩護真正入侵部隊的是兩百個艦載雷達干擾器。這些努力的結果是阻止了對入侵部隊的任何空中反應，并造成了如此大的混亂，以至于德國人直到下午才向諾曼底投入重兵，認為這是另一個佯攻。

這段簡短的雷達發展、使用和利用的初步歷史為與當今人工智能的發展進行比較提供了幾個明確的路標。首先，美國起初完全忽略了雷達的早期階段。這不僅導致美國在研發方面的落后，而且疏遠了該領域的主要領先科學家和一家領先的商業公司，直接導致美國的早期專利技術在美國進一步開發同一技術之前被外國（甚至是敵對）國家使用。第二，跨越國際界限的伙伴關系使美國和英國的技術都得到了發展，超過了單獨工作所能達到的程度。如果沒有英國的早期援助，美國可能不會趕上技術的發展，因此，從來沒有向英國提供“金屬箔片”的解決方案。第三，雷達技術的發展既用于獨立的防御系統，監測來襲的飛機，也用于機載雷達，以提高飛行員發現和定位敵機的能力。這顯示了技術的雙重路徑，首先是獨特的獨立系統，其次是將新技術整合到已知的平臺。最后，雷達技術的初步發展突出了風險領域和失敗的潛力。在雷達投入使用后，就開始同時研究開發反雷達技術和保護這些努力，這對戰爭努力至關重要。

將這些經驗應用于當前的人工智能發展，表明美國空軍目前在哪些方面取得了成功，以及在哪些方面需要做出重大改進。前面討論的支出表明，美國空軍在人工智能技術上并沒有"過關"，然而，從資金角度來看，它已經落后了。美國空軍面臨的挑戰是不要像雷達研究那樣疏遠私營部門。資助人工智能研究的主要公司通常不是國防合同公司。DARPA的"AI Next"計劃無疑將吸引非典型的行業參與者，但不太可能吸引那些研發資金已經超過國防部的AI大公司。雖然DARPA在正確的方向上利用國防部技術基礎的舉措是一個積極的步驟，但缺乏直接連接到美國空軍記錄項目的能力意味著這項研究很有可能被遺忘，讓人想起海軍部在20世紀30年代選擇不追求雷達。我們將在隱形討論中看到同樣的問題，一個DARPA項目，即使是一個成功的項目，也不能保證是美國空軍的正式記錄項目。美國空軍必須選擇擁抱人工智能，所以它準備采用發展中的人工智能技術。

英國在科學部門和政策制定者或未來的政策制定者之間有著密切聯系的優勢。此外，已知的和即將到來的德國的威脅，沒有其他技術潛力來對抗空中轟炸，推動了對雷達技術的需求。美國空軍今天面臨著相反的關鍵問題：不受挑戰的成功。美國空軍過去幾十年來在中東的成功已經培養了整整一代人，他們將目前的部隊結構和戰術視為對空中力量的倒數第二種使用。雖然人工智能項目很可能會改善現有的空中力量的能力和戰術，但它們也將為執行空戰提供新的和獨特的機會。如果對執行空中力量的新方法沒有一個開放的心態，可能會排除現有的飛機、技術或人員，美國空軍可能無法進行創新，而只是逐步改善它已經擁有的東西。

第二個同樣重要的教訓是與其他國家互動的好處。不應錯過利用外國技術能力的積極因素。考慮到前面提到的開放源碼的心態，這一點尤其正確。其他國家將使用美國人工智能社區的發展。與我們最親密的盟友公開分享，可以確保美國和他們的盟友都處于人工智能技術的領先位置，并繼續在盟友中發展善意，因為我們與他們分享的東西可能很快就會發布。這也將有助于確保美國和其盟友的國際系統之間的互操作性。最近的沖突表明，在未來的任何沖突中，多個國家與美國結盟的可能性是多么大。發展共享的，或至少是類似的系統，能使兩國為未來的沖突做好最佳準備。因為有如此多的商業和開源的人工智能研究，與盟友共享不太可能失去秘密。只要技術開發的關鍵部分得到充分的保護，如訓練數據集或實際設備，風險就會很小。

雷達的開發幾乎同時發生，作為地面預警和地面控制，以及直接安裝在飛機上供空中使用，這提供了另一個教訓。美國空軍必須確保人工智能被用來改進當前的技術，如改進嵌入雷達的飛機，并找到正確的新想法，如開發一個預警站。上面提到的Maven項目是利用人工智能改進當前設備和戰術的一個很好的例子。美國空軍必須繼續盡可能地追求這種類型的改進。首先要看的是商業公司已經在開發可以輕松應用的系統。這可能是在飛機維修或調度方面，與商業航空公司或航運公司合作可以使雙方受益。同時，將人工智能引入某些戰斗系統可能會立即為正在進行的斗爭提供解決方案。克服雷達干擾和探測雷達跟蹤都有很大的潛力從人工智能中受益，因為信息量大，而且必須以最快的速度處理。美國空軍必須有力地確保國防承包商認真對待人工智能的潛在好處。這可以通過特別要求項目的某些方面采取人工智能，或者通過設定只有通過使用人工智能才能滿足的要求來實現。此外，必須提供開放的系統架構，以便多個用戶可以開發軟件和人工智能程序，并能快速有效地應用于實戰飛機。把一切都留給主要的國防承包商，大大限制了潛在的人才庫和可以實施的想法。

最后，雷達技術如何迅速地以多種獨特的方式被反擊的例子突出了人工智能的潛在風險。美國空軍需要認真對待人工智能防御，并對任何正在開發的人工智能系統進行 "加固"，以及規劃對敵人人工智能能力的防御。目前最高的風險之一是用于訓練人工智能算法的數據集的損壞。損壞可能是意外發生的，也可能是惡意的，敵國或玩家故意添加圖像，迫使程序錯誤地學習。緊隨其后的是未知的偏見，它可能在從數據集學習的程序中發展。這種未知的偏見可能是由于一個不完整的數據集，一個沒有被正確建立的數據集，或者一個被故意篡改的數據集。由于特定算法的創造者往往不知道人工智能程序是如何做出決定的，因此存在著程序發展未知偏見的真正危險。此外，由于訓練人工智能算法所需的數據集非常大，要持續監測數據集的有效性是非常困難的。最后，在人類看來是無稽之談的圖像可以有效地欺騙計算機識別程序，使之成為高概率的錯誤報告。這些只是已知的人工智能潛在隱患中的幾個。美國空軍必須認真對待這些風險，并開發出能防止顛覆的系統。管理正確保護和分類的數據集需要對軍事人工智能算法極為重視，這是一個良好的開端。然而，僅僅談論意外發現的最新問題是不夠的。美國空軍必須拿出一個熟練的 "紅隊"，一個了解人工智能的小組，主要負責尋找針對我們自己系統的利用手段。傳統的測試和驗證水平對于一個與迄今所見的任何技術都如此不同的技術來說是不夠的。

最后，美國空軍也必須著眼于防御人工智能的進攻性使用。這將是一個更加困難的數量級，因為它涉及到正確預測對手如何可能使用人工智能技術，然后尋求對抗這些努力。特別重要的是要注意，對人工智能進行適當的防衛準備必須不僅僅是著眼于保護數據集和推進電子戰。人工智能算法有可能影響更多，而且是以人們剛剛開始討論的方式。深度偽造，人工智能制作的視頻模仿真人，以至于與真實視頻無法區分，是一個巨大的潛在威脅。雖然這肯定是政府高層的問題，但美國空軍也不能忽視這個問題。

隱形

隱形技術是試圖使飛機避免雷達探測的一個重要要素。這個領域包括多種方法，包括箔條、戰術、電子攻擊、雷達吸收材料（RAM）和飛機形狀，正如之前在雷達部分討論的那樣。大多數人將隱身與洛克希德公司最初發布的F-117 "夜鷹 "聯系在一起，但早在二戰期間，地面探測雷達一投入使用，就開始了避免探測的嘗試。很快就可以看出，減少雷達截面（RCS）是非常困難的，而且回報也很小。按照現在已經確立的雷達測距方程，當時的科學家們很快發現，要將飛機的探測距離減少10倍，飛機的RCS就需要減少10,000倍。到20世紀70年代，RCS管理方面的主要工作幾乎完全是由于處理RAM的各種努力，而在管理飛機形狀以大幅減少RCS的方法上投入的努力微乎其微。

減少飛機的RCS很快成為美國空軍的一個重要焦點。1973年，以色列在贖罪日戰爭中與敘利亞和埃及作戰。以色列使用美國空軍最新的飛機和戰術作戰，但在18天內損失了108架飛機，主要是被當時的美國情報部門評估為 "不合格"的部隊所操作的地空導彈（SAM）擊中。第二年，DARPA開始了一項具有雙重目標的計劃：發現戰術飛機所需的RCS以避免被發現，并開發出實現該RCS的技術方法。有趣的是，最初的要求只發給了五家公司。諾斯羅普、麥道、通用動力、費爾柴爾德和格魯曼，不包括洛克希德。洛克希德公司在向DARPA介紹了以前為中央情報局設計的A-12和D-21偵察機所完成的高度機密工作后，獲得了進一步研究的合同。洛克希德公司決定在設計上首先滿足RCS的要求，而不是按照戰術飛機的要求設計，然后再試圖降低RCS。Denys Overholser和他的團隊開發了計算機程序來預測特定飛機設計的雷達信號。在他發現了俄羅斯人P.I.Ufimtsev于1962年發表的關于雷達信號衍射的科學著作后，取得了重大突破，該著作于1972年被翻譯成英文。

以計算機預測為基準，洛克希德公司獲得了25,000美元，用于建造一個帶有金屬框架的初始設計的木制模型，以驗證模型的準確性。1975年，洛克希德公司和麥道公司都進行了測試，以驗證這些模型，導致DARPA開始了這個項目，該項目后來被稱為實驗性可生存試驗臺（XST）。三支隊伍參加了XST競賽，洛克希德公司和諾斯羅普公司超出預期，提交了性能幾乎相同的原型。第三支隊伍是麥道公司和Teledyne Ryan公司的合作，沒有達到XST的規格要求。

在合作之前，麥道公司在專注于更通用的隱身設計之后，正在努力滿足RCS的要求。他們之前的設計被命名為 "靜音攻擊"，試圖通過減少雷達、聲學、紅外和視覺這四個領域的信號來保持不被發現。在與Teledyne Ryan公司合作后，該聯合提案在減少RCS方面仍然表現不佳，并計劃用電子對抗措施（ECM）來彌補這一差距。洛克希德公司和諾斯羅普公司都獲得了大約150萬美元的資金來進行XST項目的第一階段。隨著第一階段的結束，DARPA選擇了洛克希德公司負責該項目并進入第二階段。諾斯洛普團隊所做的工作得到了認可，他們被鼓勵繼續為另一個剛剛開始的DARPA項目工作。他們的工作是Tacit Blue項目的基線，Blue項目又是B-2轟炸機項目的基線。

在開始第二階段之前，DARPA決定擴大項目的范圍。不幸的是，新的總成本估計為3600萬美元。在DARPA項目中，典型的成本分擔是DARPA占34%，承包商和相關部門占33%。在這種情況下，空軍的資金是一個問題，許多領導層不愿意提供1200萬美元的資金。在內部，空軍正在努力就輕型戰斗機項目（這將成為F-16，美國空軍庫存中最普遍的戰斗機）達成一致，許多人不想支持另一個技術演示。最終，DARPA獲得了資金，第二階段于1976年4月開始，打算建造一個實際的飛機技術演示器。該計劃的安全性也被提高到最高機密，并被命名為 "Have Blue"。許多在第一階段工作的人都沒有得到通報，也不知道這項工作還在繼續。

這兩架 "Have Blue"飛機于1976年開始建造。為了節約成本和時間，飛機的許多基本設備都直接來自于現有的飛機：F-16的側桿控制器，F-5的鼻輪轉向器，以及來自海軍T-2C庫存的通用動力發動機。"Have Blue"1號機于1977年12月1日進行了首次飛行，在贖罪日戰爭喚醒四年后，在DARPA開始該計劃僅三年后，它甚至有可能避免被防空導彈發現。到 "Have Blue"計劃結束時，總成本為5460萬美元，第二階段平均只有66名洛克希德公司的工程師。"Have Blue"計劃成功后，洛克希德公司試圖為海軍設計低可視性的艦艇。在DARPA的支持下，在成功展示了與潛艇類似的驚人成果后，海軍領導層拒絕了追求這種能力。對洛克希德的 "Have Blue"計劃至關重要、后來領導了 "臭鼬工廠"（洛克希德負責"Have Blue"計劃的技術部門）的本-里奇推測，海軍拒絕的原因是無法將文化從公認的設計和人員配置中轉移出來。他說，海軍認為，這種設計 "看起來太不同了"，它不需要足夠的水手讓艦長覺得自己在領導，而且海軍也不需要足夠的水手來填補所需的領導職位。里奇說，最后海軍決定這是一個 "過于激進的設計"。

在證明科學理論和實戰化的戰術隱身飛機之間仍有許多問題需要克服，最重要的是被動紅外瞄準系統。在最初計劃購買20架飛機，然后增加到89架，美國空軍最終確定了總共59架飛機。在1983年宣布有限的初始作戰能力后，F-117A于1989年在巴拿馬首次投彈作戰。F-117A只出動了兩個架次，由于沒有地面雷達防御網絡，所以沒有獲得關于飛機能力的信息。在1991年的沙漠風暴行動中，F-117A第一次有機會在高度競爭的戰斗中證明隱形技術的可行性。F-117機隊出動了1270架次的戰斗，是唯一一架有機組人員的飛機，負責打擊巴格達的高度防御目標。F-117A只出動了總攻擊架次的2%，但卻在針對伊拉克戰略目標的任務中使用了40%，所有這些都沒有被敵人的炮火擊中過。

從隱身術的發展中，有幾條有用的經驗可以應用于人工智能的發展。首先，重要的是要注意到，世界上沒有任何地方的隱身研究能達到這種程度的成功例子。這是由幾個因素造成的：該技術的使用極為集中，缺乏任何相關的民用利益，人們認為缺乏對該技術的需求（從俄羅斯的反應中可以看出，他們傾向于防御性防空導彈而不是進攻性隱形），以及美國非常成功地將該項目分類并對隱形項目的存在進行保密，更不用說細節。這種情況與當前全球人工智能競賽之間的鮮明差異至關重要，因為它表明在一個孤立的保密世界中試圖管理人工智能發展是徒勞的。當然，一些人工智能項目或項目元素可能是保密的，還有軍事數據集和其他設備，但人工智能在商業領域的發展和使用甚至已經超過了國防部的尖端機構DARPA。正如前面所討論的，DARPA的AI Next計劃將在不久的將來花費不到世界領先公司在AI開發上的10%。美國空軍不會通過保密來保持在AI應用上的優勢。

盡管在發展方面存在巨大差異，但有幾個推論為人工智能的發展提供了經驗。David Aronstein和Albert Piccirillo從他們對隱形發展的研究中提供了幾個重要的教訓。首先，不要回避外部的專業領域。洛克希德公司最初被排除在討論之外，因為他們沒有被認為參與了戰斗機的設計。美國空軍決不能將技術合作局限于傳統的國防服務公司。雖然這些傳統公司無疑將在未來發揮關鍵作用，但錯過最佳團隊進行獨特改造的風險太高了。美國空軍必須邀請并找到與國防工業沒有普遍聯系的公司進行接觸。

第二，鼓勵競爭，不要讓知識和技能被浪費。DARPA鼓勵諾斯羅普公司參與第二個項目，使未來的隱身設計成為可能。在這個技術發展和創新的關鍵時期，任何專業知識都不應被忽視。跨職能領域、專業甚至服務部門的溝通是必須的。DARPA的項目經理有效地將一個團隊過渡到另一個發現領域，直接影響到下一代的隱形。美國空軍必須發展和保護溝通渠道，這樣不適合一項任務的突破和創新設計就不會丟失，而是轉移到它們將是關鍵的地方。

第三，人員是關鍵：在隱身技術的發展中，政府和工業界的團隊合作良好，所有的團隊都是由高技能和積極性的人組成的小團體。美國空軍必須認識到并完成同樣的工作。它必須在戰術層面和高級領導人中高度重視人工智能知識和經驗。由于美國空軍的領導層不了解人工智能，認為這個想法與目前的范式差別太大，而放棄了下一次軍事革命，這是美國空軍無法承受的失敗。Aronstein和Piccirillo將一個關鍵的教訓總結如下:

• 代表大多數參與的主要組織的一些項目參與者將美國空軍早期低觀測點工作的成功大部分歸功于高級領導人，他們構建了該項目，支持它，并允許它以精簡的方式進行，并縮短了監督。他們允許許多通常的官僚主義被削減，并授權項目人員完成他們的工作。

這個教訓無疑是最難應用的；畢竟，他們討論的是對一個小項目來說容易和有效的做法。當人工智能作為一個概念，不僅有可能侵入每件作戰設備，而且還有可能侵入作戰控制、維護和所有支持工作時，如何達到同樣的效果？在這種情況下，美國空軍將通過模仿國防部已經做的事情，建立一個人工智能辦公室來做得最好。如果有適當的位置、人員和資金，美國空軍的人工智能辦公室在應用一些相關的經驗方面可能是至關重要的。該辦公室在與新的商業公司和領先的人工智能技術公司的協調中可能是至關重要的，協助服務的各個方面的溝通，負責對正在進行的項目進行適當的監督，并成為選定的人工智能網絡和人工智能采購專家人員工作的完美地點。

最后，隨著美國空軍開發和采用人工智能，必須同時注意反人工智能技術和基礎技術或執行方面的弱點。雖然麥道公司的XST在降低RCS方面表現不佳，但在視覺、聲學、紅外和雷達等所有 "波段 "上應用隱身技術的意義重大。美國空軍隱身飛機目前面臨的最大挑戰之一是，潛在的對手國家已經選擇不使用美國空軍技術仍然優越的雷達與它們交戰。相反，他們正在轉向其他頻段，在那里他們可能更容易發現隱形飛機。1999年在科索沃發生的F-117A的唯一一次戰術損失就是對這一點的一個很好的提醒。薩姆防御部隊在傳統上沒有機會使用雷達來探測和瞄準美國空軍的隱形飛機，但在這種情況下，他們不需要這樣做。他們利用視覺觀察員在飛機從意大利起飛時打電話的組合，并利用F-117A不幸地選擇反復使用相同的飛行路線來知道飛機的大致位置。

商業現成（Cots）技術和軟件

最后分析的重點領域是國防部以前采用商業計算機技術的工作。研究的主要來源是國防部服務委員會的研究報告，包括1987年1月的研究 "軍事設備中商業組件的使用 "到2018年2月的研究 "國防系統軟件的設計和采購"。 雖然所有的研究并不完全集中于相同的技術采購，但它們基本上是相互迭代的，參考了國防部在他們的時間段和之前對現有技術的使用。令人震驚的是，在跨越30多年的技術發展過程中，每項研究的結論和建議是如此相似。

在國防部使用計算機技術的整個歷史中，各部門一再趨向于缺乏對商業能力的信任和對所需目的要求的過度規定。一項研究甚至明確指出："國防部資助的研究和開發曾經推動了商業技術的發展，但現在商業技術在許多關鍵領域領先于國防部。"這一評估表明，過去和今天國防部與商業人工智能技術之間的平衡有著驚人的相似之處。那么，有哪些成功和失敗的經驗，我們如何從中學習？

從最早的研究來看，涉及到80年代末的微處理器采購，有幾個問題被強調。首先，國防部的標準比目前可接受的商業標準更具限制性。這在最初沒有行業標準的情況下形成。隨著技術的發展，軍事應用引領了方向，創造了一個有許多標準的可接受的標準。隨著商業行業的發展，基線設備在效率和可靠性方面都有所提高，具體的技術并不總是遵循以前定義的軍事規格。軍方不愿意接受民用標準，而是越來越多地堅持已經定義的MIL-SPEC標準，甚至經常提高要求。值得注意的是，這些額外的要求往往不會使產品比商業對應產品更有能力。這使得商業公司與國防部打交道變得非常麻煩，他們需要為軍事和商業銷售創造不同的項目，而這些項目的功能基本相同。這種趨勢一直持續到今天，這也是許多公司發現與美國空軍合作具有挑戰性并選擇回避軍事合同的原因之一。我們一次又一次地發現，美國空軍為功能不如民用產品的產品支付了更多的費用。國防部要求的原因之一是保持美國對產品生產的控制。雖然在產品管道安全方面肯定有問題，但有許多領域的風險是超過可接受的。此外，正如過去發現的那樣，即使有非常重要的限制和監督，許多美國公司購買的產品都是在美國以外創造的，只在美國組裝。

從歷史上看，美國空軍也發現自己在新興技術的知識基礎方面很薄弱。這似乎是反直覺的，然而，這在DSB的研究中被反復強調。這并不是說美國空軍在使用技術方面不領先，只是說合適的人沒有足夠的知識和經驗。空軍擅長用先進的技術來執行，但在開發和獲取這些技術的過程中，常常在成本或時間（或兩者）上掙扎。這種知識的缺乏尤其適用于采購和維持領域，美國空軍飛行員正在協調數百萬美元的合同，卻沒有充分了解真正的需求是什么，以及如何與擁有先進技術的實際設計和建造專業知識的私營公司適當合作。在過去，這往往導致時間和成本的超支，并最終導致國防部比私營公司付出更多，得到更少。

這種知識的不足也導致缺乏為未來制定適當要求的能力。這既是一個科學知識基礎，也是一個文化挑戰。美國空軍必須在采購職業領域擁有一批受過人工智能教育的人員，以便與商業公司就合同進行充分的合作。美國空軍還需要在未來的能力和項目辦公室中擁有受過人工智能培訓的人員，以了解平臺應該在哪些方面進行開發，以及哪些領域由于在該領域或人工智能的接壤領域的進展而不再有用。

此外，美國空軍需要關鍵的戰術思想家和支持性的戰略思想家來尋找未來使用人工智能的最佳領域。這些想法不應僅限于讓美國空軍擁有的東西變得更好；他們應該努力實現真正的創新，以一種完全獨立的方式使用人工智能，或與一個系統搭配，以一種新的和獨特的方式實現戰略目標。2009年DSB研究報告建議國防部擁有 "相關的能力和經驗，包括技術領域和項目管理。"然后在2018年，DSB研究報告建議各部門 "發展勞動力能力和對當前軟件開發技術的深刻熟悉。"顯然，這是美國空軍以前面臨的問題，還沒有克服。這不僅需要受過教育的人員，也需要文化的改變。

通過多年的研究，這些教訓需要由全面的文化變革來推動，這可能就是為什么在這么多建議之后，它仍然沒有發生。1989年，DSB建議國防部需要進行根本性的文化變革，"以獲得更高的質量、更低的總成本、更多獲得先進技術的機會、更廣泛的工業基礎和更大的客戶滿意度的潛在好處--正如民用部門最近的趨勢所代表的那樣。"1994年的研究將爐管文化作為建議不被接受的原因。 2009年的研究再次呼吁改變購買和修改COTS的文化，以獲得速度、降低成本和風險。最后，2018年的研究說，由于國防部的文化，國防承包商基地沒有跟上成熟的商業部門軟件開發。值得慶幸的是，到目前為止，這只是花費了時間和金錢。如果美國空軍不能適應人工智能，其后果可能會更糟糕。在三項研究中，高層領導自上而下的參與是糾正國防部缺乏向COTS設備轉變的能力的建議。

建議

所有三個案例研究中最關鍵的發現是，外部驅動力對于新興技術的有效和高效應用至關重要。在雷達的案例中，是迫在眉睫的威脅和二戰的持續行動推動了技術的實施。就隱身而言，是以色列在贖罪日戰爭中的損失所激發的恐懼，使美國空軍對其設備和戰術產生懷疑，甚至對對手產生懷疑。至于徹底和有效地采用COTS技術和軟件，國防部一次又一次地落后于商業部門，因為沒有激勵執行的需求。不幸的是，如果沒有一個統一行動的外部動機，這種趨勢要克服是非常困難的。

為了應對這一挑戰，美國空軍必須采取多種途徑。首先，美國空軍必須自上而下地優先采用人工智能。人工智能國家安全委員會（NSCAI）提交給國會的2019年報告也提出了這一觀點。它引用了蘇聯作為威脅，在冷戰中推動了核武器技術，然后在20世紀70年代推動了隱形和GPS。這應該由目前的領導層來完成，使人工智能的采用成為一個持續的關鍵利益項目，并創建一個美國空軍辦公室來推動和協助人工智能在所有服務元素中的采用。空軍采取了初步措施，但這還不夠。國防部人工智能戰略文件的2019年美國空軍人工智能附件將有效和高效地在全軍采用人工智能列為優先事項。然而，這還不夠，文本中固有的思維方式也不足以將人工智能完全采用到所需的程度。在結尾處，它說："對我們這些軍事領域的人來說，人工智能類似于隱形飛機和精確制導彈藥的發展。"正如本文所討論的那樣，隱形技術雖然重要，但它是一種孤立的技術，是進化的，使美國空軍既定的理論有了實質性的提高。另一方面，人工智能有可能在多個領域產生革命性的影響，無論是對美國空軍還是對其對手。在沒有具體的外部推動力的情況下，美國空軍必須將人工智能發展和應用的重要性內部化，就像有一種存在的驅動力一樣。如果它不這樣做，在以前的技術采用中反復看到的同樣的陷阱將發展，美國空軍將落后。NSCAI支持同樣的擔憂，同意明確承認人工智能對國家安全的重要性，"然而，不清楚這些最高級別的信念和戰略優先事項是否已經被各部門和機構完全接受了。對于人工智能如何解決核心國家安全挑戰以及實現人工智能優勢所需的條件，必須有廣泛的組織理解"。

該辦公室不僅需要適當的級別和官方領導的監督，而且還需要一個支持人工智能努力的重要性的分配預算，有能力將這些資金分配給任何朝著明確的人工智能采用目標前進的組織或項目。這反映了2002年DSB研究的前三項建議，2009年DSB研究的結論，以及1990年DSB研究的實施計劃。此外，該辦公室必須配備受過人工智能培訓的人員。

這些案例研究中明確提出的第二項建議是人的重要性。正如上文在審查COTS采用情況時指出的那樣，從洛克希德公司從事Have Blue工作的少數工程師所做的驚人開發中可以看出。有未來人工智能建議的三個主要文件（NSCAI、新美國安全中心的研究報告《美國人工智能世紀：行動藍圖》，以及國防部人工智能戰略的美國空軍人工智能附件），都將招募和培訓人工智能人員作為他們的主要發現之一。美國空軍應該以多種方式處理這個問題，首先為人工智能培訓人員創建一個職業領域，或者至少創建一個網絡職業領域的子集。這加強了人工智能在自上而下的重要性，并發展美國空軍人員。此外，美國空軍可以提供類似于其他職業領域的獎金，以獎勵長期服務。

獲得合適人員的第二個方法是通過與在人工智能開發方面有實力的商業公司建立強有力的關系。美國空軍人工智能辦公室在與通常與國防部沒有聯系的公司發展密切的伙伴關系方面具有獨特的優勢。軍隊和技術部門之間的差距正在擴大，個人關系和直接的辦公室聯系將有助于縮小差距。美國空軍必須尋找已經在部署人工智能的公司，其方式可以直接轉移到目前的行動中。這可能是商業航空公司或空運公司的維修或飛行調度過程，也可能是協助基地安全或旅行協調。從不太嚴格的安全要求開始工作，不僅會使美國空軍的效率全面提高，而且會加強非傳統商業公司之間的聯系，并有助于將人工智能介紹給美國空軍人員。這將在多個渠道建立信任，以實現更大的人工智能發展合作。美國空軍還必須確保人工智能在目前運行的公司和項目中的發展。

空軍必須效仿雷達技術的發展，既要改進已知的系統，又要集中精力尋找人工智能可以創造或加強全新的設備，或戰術和行動路線的領域。雷達被設計到飛機上以提高其性能，但它首先被設計為一個全新的元素，即基于地面的探測和控制。美國空軍必須吸取的教訓是，有目的地尋求全新的和獨特的方式，使人工智能可以實現戰術、作戰或戰略優勢。首先，人工智能可以而且應該被用來大幅改善已知的平臺和能力。當前飛機的升級計劃必須推進到包括人工智能。然而，如果這就是美國空軍采用的終點，它將有可能失去發展中的技術所提供的最大優勢。

美國空軍需要在戰術官員中培養一種對人工智能潛力的認識，并鼓勵對未來的創新思維。這可能是最困難的過程，因為這無疑將導致美國空軍在某些領域偏離傳統裝備和戰術。緩慢而痛苦地采用遙控飛機顯示了這個過程可能是多么困難。如果不成功，敵國很可能已經適應了人工智能來防御我們目前的戰術，美國空軍將被拋在后面。這個過程也必須立即包括創造性的防御和對抗對手AI的方法。

人工智能將成為下一代的決定性技術，塑造世界各地的軍隊。只要美國空軍承諾應用該技術并獲得好處，它就完全有能力利用這些好處并保持其在世界的卓越地位。必須采取行動，遵循本文提出的步驟將有助于確保這些行動在未來是正確的。

空軍將在一個多極世界中作戰，其特點是持續的、低于閾值的交戰，其中多層和多速的戰斗空間延伸到很遠距離。空軍將需要變得高度適應，并能夠通過在高速作戰環境中實時超越威脅，快速從協調過渡到同步，不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性，而且在至關重要的信息方面也具有敏捷性。新作戰優勢的釋放將取決于空軍加強部隊之間的連通性和整合的能力，以便信息共享能夠比以往更快、更廣泛地進行。

空軍已經嚴重依賴跨五個作戰域的作戰能力——但這些域都將變得非常混亂和具有競爭性。空軍將需要改變他們使用的網絡、系統和流程，以及他們廣泛和基本的工作方式，以便能夠在現代戰場的長度、寬度和高度上思考、戰斗和取勝。多域作戰 (MDO) 為空軍引入新的作戰指揮、控制和作戰管理 (C2BM) 提供了先導，這有望以多種方式從根本上提高在跨多域戰斗空間同步部隊要素和協調效果方面的聯合效率，這在以前不可能實現。

本報告通過將關鍵的作戰范式、挑戰和戰略轉型的推動因素相互關聯，以向新的作戰方式演進，綜合了空軍向多域作戰 (MDO) 過渡的最新觀點。

戰略背景

隨著國家競爭再次成為常態，全球競爭正處于新的十字路口。未來的戰略環境將引發新形式的競爭，將包括恐怖組織、叛亂分子、雇傭軍和網絡犯罪分子等非國家行為者在內的敵人聯系起來。對手將在物理和虛擬領域從事合法和非法活動，一方面模糊了和平與戰爭之間的區別，另一方面模糊了本土和遠距離之間的區別。傳統的防御方法將受到可能不承認國界或不遵守國際規范和做法威脅的根本挑戰。

因此，空軍將在一個多極世界中作戰，其特點是持續的低閾值交戰，戰場空間延伸到很遠距離。空軍作為一個在行動中持續活躍的軍種——進行訓練和演習、保障任務或在運輸途中——以保持全天候的任務準備狀態，未來面臨的挑戰尤其明顯。引入多層次和多速度的戰場從根本上破壞了經濟和戰爭的性質，因此空軍將需要加速變革并建立新戰爭方式的能力，使他們能夠在高度復雜和緊張的競爭連續體中贏得未來沖突場景的全部內容，否則就有成為多余的風險。

作戰環境

面對在密集的反介入/區域拒止 (A2AD) 環境中使用先進網絡和武器系統能力的對手，競爭連續體將變得競爭激烈、混亂且受限。隨著空中作戰中心 (AOC)、指揮與控制 (C2) 節點和傳統機載平臺遠離戰斗，空軍執行的全方位保障和戰斗任務將變得更加復雜。因此，空軍將需要新的方法來提高生存能力，并在密集威脅環境中以相關的速度提供效果。空軍將需要變得具有高度適應性，并能夠迅速從協調過渡到同步，以在高速作戰環境中實時超越威脅，不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性，而且在至關重要的信息方面也具有敏捷性。

當代威脅發展太快，通過電子手段的連接來應對威脅至關重要，因為無法再在聯絡層面有效協調行動。例如，考慮聯合空中作戰中心 (COAC) 和防空作戰中心（ADOC）并不總是明確定義為總部，可以將作戰 C2 要素在防御性防空和區域防空方面分開。常規和新出現的空中和導彈以不同的方式威脅，因此防御它們通常屬于不同的指揮機構。由于一個威脅概況對于地面指揮官來說可能太大，而對于空戰指揮官來說又太小，因此需要一個無縫集成的多層全域作戰架構來生成共享態勢感知 (SA) 并確保將正確的射手分配給在正確權限下的相應傳入威脅目標。

未來沖突的結果將有利于那些在競爭中獲得信息優勢的空軍，在競爭中各作戰領域被融合在一起，而不是基于優越的武器系統和獨立的能力。新的作戰優勢的釋放將取決于空軍是否有能力加強部隊成員之間的連接和整合，從而使信息共享比以往更快、更廣泛地發生。在這樣做的過程中，為了實現更有力的協調，指揮關系和結構將需要進行調整，甚至為新的戰爭方式重新定義。多域作戰（MDO）為空軍提供了未來新的作戰指揮、控制和戰斗管理（C2BM）的先導，它有望從根本上提高部隊成員的同步性和協調多域作戰空間的效果，這是以前不可能的。

• “空軍將需要變得具有高度適應性，能夠迅速從協調過渡到同步，以在高速作戰環境中實時超越威脅，不僅在移動資產和人員方面具有敏捷性，而且在關鍵信息方面也具有敏捷性。”

向多域作戰 (MDO) 的過渡

多域作戰（MDO）的概念與聯合和集合作戰的概念不同，因為它提出了在各作戰領域執行基于效果的、同步的和戰術整合的任務，從而使空軍能夠在現代戰斗空間的長度、寬度和高度上思考、戰斗和獲勝。在過渡到MDO的過程中，空軍將需要對他們使用的網絡、系統和流程以及他們的工作方式進行廣泛和根本性的轉變。為了以相關速度運作，各級指揮官將需要獲得通過聯合共同作戰圖景（COP）提供的強大的、不斷更新的SA，以便比對手更好地了解作戰環境。此外，從機密和公開來源的數據和情報流中收集、存儲、分析、融合、分發和可視化信息的能力，以便在盡可能低的層次上更快地做出決策，這對作戰成功至關重要。

但是，如果沒有適當地過濾和管理，同樣可以創造作戰優勢的大量信息也可能使決策過程不堪重負。除了簡單地將每個傳感器集成到網絡中并集成跟蹤數據之外 從多個來源實時共享，必須對持續流向指揮官的數據和信息流進行智能融合和共享，以便只提供與給定任務或作戰要求相關的數據和信息。在一個信息就是力量、信息可以比以往更快、更遠、但也有太多數據和信息需要處理和吸收的時代，防止指揮官和作戰人員面臨信息負擔和認知超載的危險將是至關重要的。因此，需要新的數字解決方案和工具包，利用自動化和人工智能 (AI) 來支持信息可視化，以便更好地理解和改進決策。

• “在目前的配置中，作戰C2仍然過于人工手動，并且與隨著傳感器和射擊者被合并到一個單一的主網格網絡中而變得可用的大量數據和信息不兼容。”

軍事行動的數字化

信息優勢對于空軍將戰略意圖轉化為及時的作戰和戰術效果，并在現代戰斗空間的流動作戰領域進行協調，將是決定性的。管理、分析、融合、可視化的工具包，以及關鍵的是，更好地理解來自多源情報流的大量信息，將在未來幾年重新定義作戰規劃和執行。空軍將需要利用新興技術來塑造現代戰爭環境的數字層面，因為新的作戰C2可以支持未來戰斗空間所要求的性能水平。

在目前的配置中，作戰C2 仍然過于人工手動，并且與隨著傳感器和射擊者被合并到一個單一的主網格網絡中而變得可用數據大量混亂、信息不兼容。

傳統的 C2 指令、結構和流程可以基于 24 小時周期的決策循環，不足以應對未來的破壞性威脅和預期的行動速度。任何水平的技術進步都不會使傳統 C2 對未來作戰的預期步伐更加有效。人工智能、自動化、增強現實和量子技術為過濾、可視化和幫助理解大量信息提供了新的可能性，而利用大數據處理的數據分析和融合引擎將為個人平臺、能力和決策者帶來新的機會從聯合甚至泛政府的角度將其整合到一個共同的數字環境中。

一個共同的數字環境和作戰云的實現將使任何地點的部隊和用戶都可以訪問相同的數據和信息流，無論是實時規劃還是執行，并且以與執行任務相同的速率。高度適應不斷變化的任務要求的數字工具包將需要在作戰云上隨時可用，并使用軍事證書按需訪問幫助各級做出更好更快的決策。指揮官和作戰人員之間共享通用數字環境的發展將使作戰指揮控制的分散化和空中作戰中心傳統職能的地理點對點分布成為可能。

• “指揮官和作戰人員之間共享通用數字環境的發展將使作戰指揮控制的分散化和空中作戰中心傳統職能的地理點對點分布成為可能。”

AOC的功能分布

分布式 AOC 可以理解為同時在不同的地方，而不是在一個或另一個地方，它代表了空軍未來作戰方式的游戲規則改變者。空中作戰中心傳統上由空軍從一個擁有重要基礎設施的固定位置操作，以允許接收大量通信和大量多專業人員。這種集中式 C2 模型在過去為空軍提供了很好的服務，但是隨著威脅形勢的演變，從執行作戰 C2 的單個固定位置的概念使得空中作戰容易受到能力越來越強的對手的攻擊，這些對手可以通過動能和非-動力學手段。在任何接收關鍵通信和提供可操作 C2 的集中位置發生自然災害、火災或停電成為潛在單點故障的情況下，同樣存在風險。

點對點分布的AOC將與位于不同地點的高級指揮部更好地保持一致，而在聯盟的情況下，則與世界不同地區保持一致。分布式AOC還將使空軍有可能與更多不同的專業人員聯系起來--在任何特定時間，在一個以上的地方經常需要這些專業人員--以解決復雜的作戰挑戰。空軍將獲得決定性的優勢，最大限度地減少非周期性工作的需要，以便在需要的地方和時間獲得信息，關鍵是要建立冗余，以提高行動的適應性。隨著AOC功能的分布，空軍將有能力迅速適應動態作戰場景中不斷變化的需求，包括C2網絡中任何關鍵節點的潛在損失，使邊緣作戰人員能夠以更加安全和靈活的方式行動。

然而，分布式空中作戰中心架構所承諾的最顯著的力量倍增效應是使空軍能夠無縫地連接到位于不同位置的伙伴要素和能力。將位于不同地點的盟軍和伙伴空中作戰中心虛擬地聚集在一起，將使空軍能夠整合可用的聯軍能力，以便在任何給定時間和地點利用最有效和最致命的空中力量組合。通過以增強力量和提供綜合威懾的方式整合聯軍能力，可以減輕空軍單獨面臨資源或人員壓力的現實和日常挑戰。因此，空軍將更少地依賴單個平臺能力，而更多地依賴于具有集成作戰 C2 的共享能力架構的力量，該架構從根本上優化了傳感器/射擊者的任務和分配。

MDO 中的 C2BM

作為指導任務和加快行動步伐的過程的一部分，通過替換會減慢行動周期（從而降低反應時間）的傳統方法，必須明確授權給每個級別的指揮部，以便確定決策的優先級可能的最低水平。因此，連接到接收數據和中繼命令的敏捷、適應性強和有保障的網絡的單個指揮官應該能夠專門指揮下屬單位的活動。對交付作戰能力的命令進行適當的優先排序仍然至關重要，但未來的挑戰將與誰指揮指揮官有關——尤其是在對多個任務有明顯壓力的情況下 政府部門將被納入 C2 決策過程。即使授權保持不變，集中控制/分布式執行和任務指揮的模式也可能受到挑戰，因此空軍必須更新正式關系和開展業務的方式。

開放式架構、系統體系(SoS) 網絡，專為高速、大容量而設計，在廣泛而分散的用戶群中進行數據交換對于在需要的時間和地點向合適的人提供相關信息至關重要。Link 16 為互連性和互操作性提供了一個通用標準，對聯軍行動仍然至關重要，但即使有一個在其用戶之間全面設計和實施的現代化計劃，其本身也不夠。更強大的作戰 C2 的基本原理推動了聯合全域指揮與控制 (JADC2) 結構和先進戰斗管理系統 (ABMS) 在美國的發展。JADC2 設想將整個部隊的傳感器、射手和支持平臺連接到主網格網絡，以便作戰指揮控制從以服務為中心的架構有效地推進到高度靈活的聯合全域架構。美國空軍打算利用 JADC2 實時融合來自無數不同來源的數據，而 ABMS 打算通過將正確的傳感器連接到正確的射手來感知、理解并允許指揮官比對手更快地采取行動。

在一個沒有任何單一平臺或武器系統本身能夠確保作戰成功的未來，JADC2和ABMS的目的是用其他系統的優勢來系統地減輕單個組件系統的局限性。沒有與ABMS或同等的作戰管理（BM）系統連接的平臺將具有較低的生存能力，并最終成為多余的。JADC2和ABMS是美國在每個戰爭場景中取得戰斗成功的基礎，它們為未來的作戰C2提供了將正確的傳感器連接到正確的射擊者的基礎。開發一個高度可擴展的、完全集成的、具有明確授權的多分類網絡架構，將是實現信息優勢的關鍵，它使指揮官和作戰人員能夠更有效和高效地執行。目前的網絡和系統需要進行現代化改造和調整，以實現更大程度的戰斗空間信息，然而，全面的網絡整合帶來了相當大的技術挑戰，因為各個系統并不總是使用一種共同的語言或順利地相互連接，特別是在涉及盟國和伙伴空軍的多國背景下。

• “對交付作戰能力的命令進行適當的優先排序仍然至關重要，但未來的挑戰將與誰指揮指揮官有關，特別是在多個政府部門明顯面臨壓力將其納入 C2 決策過程的情況下。”

敏捷和協作戰斗

互操作性是未來戰爭的關鍵，而協同作戰的步驟設想跨所有平臺進行信息交換，而不僅僅是戰斗人員。除了由新的具有指揮能力的戰斗機領導的傳統戰斗機之外，隨著第五代平臺的出現，互操作性將需要擴展到所有平臺，包括遙控飛行器 (RPV) 和自主系統。在強大的聯合任務指揮下，互操作性與綜合規劃和作戰指揮控制將允許加速作戰，以克服具有先進網絡能力和武器系統的對手。將遺留系統調整為單一網格、多域網絡是空軍面臨的最關鍵挑戰，必須進行戰略轉變，優先考慮全面的網絡集成和互操作性以及必要的財務資源、時間和人員。

整合帶來了復雜的挑戰，有時需要比預期更長的時間才能實現結果，正如之前在 Link 16 上采用、適應和實施變化的國家經驗所表明的那樣。空軍必須迫使行業合作伙伴更廣泛地采用數據協議和工程系統的標準化，以便能夠有效和高效地實現未來所需級別的互操作性。同時，空軍必須 打破狹隘的思維方式、過時的數據和信息共享政策以及阻礙他們作為組織利用信息真正力量的文化障礙。軍事背景下與美國前總統羅納德·里根（Ronald Reagan）的話有了新的關聯，他將信息稱為現代的氧氣，因為信息力量是未來戰場上有效作戰的基礎。

將盟軍和合作伙伴的資產、資源和專業知識進一步互連，超出單個固定地點的定位，這將成為空軍在未來沖突中保持競爭力的必要條件。三十年前，可能有二三十人，包括指揮官及其參謀參與作戰計劃、執行和 C2。今天，視頻電話會議和數字應用程序使分布在不同地點和時區的數百名員工的點對點協作和信息共享成為可能。與盟國和合作伙伴互操作性的障礙在邏輯上需要考慮并更緊密地結合在一起 - 旨在確保數字環境得到主動保護和防御的國家網絡安全方法及其警告。依賴網絡空間和在網絡空間中作戰的固有脆弱性將使信息戰在傳統作戰之外占有一席之地。同時，空間領域和量子加密技術的進步將開始通過徹底改變軍事行動中的通信方式來減輕復雜網絡空間威脅的影響。

互操作性和聯盟有效性

互操作性是衡量聯盟有效性的關鍵，并將決定在未來的同行競爭環境中的戰斗成功。在沒有盟友和合作伙伴的幫助下，單獨過渡到全域作戰戰略是不可行的，但從聯盟的角度來看，要實現真正的互操作性，必須對空軍設計和規劃未來能力進行戰略反思。互操作性通常可以通過調整現有的系統而得到改善，但如果要以未來沖突所要求的方式在戰略上推進互操作性，以達到戰斗和勝利所必需的聯盟效力的程度，則需要成為一種采購考慮。

互操作性存在著重要的政策層面障礙，例如，與采購項目的過度分類和軍事系統的轉讓有關。這種對聯盟有效性的障礙在近年來的聯盟作戰活動中已變得很明顯，并促使美國引入新的方法，如國防出口特性計劃，該計劃旨在為優先考慮和追求互操作性的方式帶來范式的轉變。將互操作性考慮納入主要采購項目的初始能力文件的作戰概念（CONOPS），將確保它在未來系統的設計階段得到適當的規劃，并戰略性地納入采購過程本身，而不是作為事后的想法被編入。

美國還將更加強調與盟友和合作伙伴共同開發系統，并以系統的早期出口為目標，這一方面有助于改善整體系統設計和安全性，另一方面也能壓縮開發時間和降低成本。任何空軍都不能假設自己總是擁有最好的技術解決方案和概念，因此，當國際市場上有更優越的替代品時，進口能力將需要更高的優先權。軍事系統的本土開發提供了次要的優勢，如經濟效益的本地化和通過國內創造就業機會來培養高技能的勞動力，但也有一些權衡，如較低的性價比或系統不能與替代品提供的相同水平的性能。

在系統層面上，設備之間的互操作性是至關重要的，但是作戰平臺本身和確保它們的互連性本身并不足以實現互操作性，也不會自動轉化為改善聯盟的有效性。空軍必須通過制定共同的作戰方案和戰術、技術和程序（TTPs）來加強聯盟層面互操作性的概念基礎。空軍共同訓練、合作和培養工作關系的方式是打開未來作戰優勢的關鍵。建立信任需要時間，而作戰層面的互操作性--相對于系統層面的互操作性--是建立在多年的訓練和并肩工作上的，以了解和推進可以共同實現的目標。不可能在危機時期尋找信任，也不可能期望能夠以未來所需的行動水平和速度來運作。

空軍有必要作出新的努力，以改善與關聯部門以及盟國和伙伴空軍的同步和協調。建立一個更強大的傳感器網絡和發展收集、存儲、處理、分析、融合和分享適當安全級別的信息的能力的途徑始于雙邊討論，隨著聯合演習的推進，并隨著從持續努力和互動中獲得的經驗教訓被廣泛實施到培訓、教育和最終的積極行動本身而得以實現。歸根結底，在擴大力量和試圖實現聯盟伙伴之間的綜合威懾方面，信任的概念將比技術因素更重要。盟友和合作伙伴可以成為非常有價值的見解的來源，空軍必須變得更加開放，不斷地與同行分享威脅情況，并保持思想的持續互動，以支持持續改進。

• "空軍必須通過開發共享的CONOPS和戰術、技術和程序（TTPs）來加強聯盟層面上的互操作性的概念基礎。空軍共同訓練、協作和培養工作關系的方式是開啟未來作戰優勢的關鍵。"

信任與信息共享

在這個時代，信息被視為力量，但只有當它被分享時才會變得真正強大，在評估盟友和合作伙伴之間的信任時，信息共享的方式是衡量有效性的關鍵。人工智能和神經網絡將能夠實時處理和分析目前需要數周時間的大量信息，然而，空軍的思考和反應速度將取決于他們在正確的時間向正確的人提供正確和相關的分類信息的能力。考慮到信息共享的三個基本要素（需求方面的理由；使之成為可能的技術和基礎設施；以及受其支配的政策和規則），理由越來越被認為是合法的，使之成為可能的手段在大多數情況下也是現成的。然而，以父權為框架的政策和信息發布規則與文化障礙相結合，阻礙了盟友和合作伙伴之間及時有效的信息共享，甚至經常是根本沒有。

古老的信息可釋放性政策和僵化的數據所有權文化，限制了實時甚至是歷史信息流向需要的地方。盡管空軍擁有與盟友和合作伙伴更緊密合作的動力，但他們總體上仍然落后于更有效作戰所需的信息共享水平。有效的信息共享的障礙和阻礙可歸因于傳統的模式，然而過去有效的東西不一定在未來有效。并非所有的信息都需要與所有級別和所有項目的人共享，但確保正確的人能夠獲得正確的信息是可能的，一方面，重新設計適用的信息共享政策、規則和分類以消除瓶頸，另一方面，通過硬件和軟件解決方案，降低工業規模的信息共享的操作安全（OPSEC）風險。

從商業部門的成功經驗中可以學到寶貴的經驗，即如何安全地改善企業層面的連接和信息共享，關鍵是與外部合作伙伴的連接和信息共享，從而提高生產力，為股東創造更高的價值。建立新的授權、政策和信息保護程序是必要的，以便讓信息在行動領域之間以及在共享的任務伙伴網絡中的不同安全分類之間安全和無縫移動。空軍將需要促進和實施更強大的信息和數據安全，同時通過與聯合和盟國或聯盟伙伴更好地協調技術和程序來建立一個共同的數據結構。跨作戰領域的信息和數據網絡的可訪問性和安全性將成為重中之重，而信息的完整性、可信度和可靠性則是剩余的問題。

• "人工智能和神經網絡將能夠實時處理和分析目前需要數周的大量信息，但空軍思考和反應的速度將取決于他們在正確的時間向正確的人提供正確的相關信息的能力。"

網絡空間領域和信息作戰

隨著數字技術和創新的加速作用和采用，空軍的運作方式正變得越來越復雜。然而，機遇也伴隨著風險，因為支持空軍的信息技術和系統本身就成為一種威脅。網絡空間對于彌合現代戰斗空間所跨越的巨大距離至關重要，因此將繼續成為軍事行動中一個永久的、日益突出的要素。然而，大量信息的快速收集、控制和傳播產生了一種新的戰爭類型，即產生了傳統軍事系統必須能夠對抗和防御的具有普遍性的持續威脅。網絡空間和電磁頻譜為信息系統、武器和平臺的運作提供了重要的地形，指揮官的首要考慮之一是需要支配流動的作戰領域，使其盡可能受到抑制和保護，以防止可能帶來區域拒絕問題的攻擊。

網絡保護和通過一切必要手段捍衛網絡空間對軍隊來說是勢在必行的，但未來更重視的是數據和信息資源本身，而不是為它們提供地形的網絡。密碼學的現代化對于實現有保障的安全通信至關重要，但對部隊進行數據保護和信息安全教育是空軍需要解決的一個挑戰。軍隊需要重新培訓組織心態，并制定源自零信任文化的標準操作程序（SOP），以便作戰人員嚴重依賴的信息在所有層面上不斷得到認證和驗證。更廣泛地說，軍隊在網絡空間的主要重點仍將是通過網絡安全軟件和計算機網絡操作來保護C2的物理和電子。

盡管在網絡空間建立交戰規則（RoE）的挑戰仍然存在，但在未來幾年，信息作戰將不可避免地成為與傳統作戰一樣的核心能力。軍隊已經觀察到戰斗之王從火炮過渡到空中力量，空中力量穩步發展，可以在任何時候和任何地方使用。盡管在過去的30年里，空中力量是火力的 "首選"，但不確定的是，在未來的30年里，空中力量是否會成為戰斗之王，或者動能能力是否會像其他傳統能力一樣，被更有效、更精確和更經濟的替代品所取代。預測未來總是很困難的，但目前的軌跡表明，非動能能力將最終成為戰斗之王，火力將從硬件過渡到軟件，因為不再需要飛行的效果，因為計算機代碼和遙遠的點擊將變得比動能武器的震蕩效果更具破壞力。

• "軍隊廣泛需要重新培訓組織心態，并制定源于零信任文化的標準操作程序（SOP），以便作戰人員嚴重依賴的信息在各個層面不斷得到認證和驗證。"

利用空間領域

衛星能夠以最快和最安全的方式將信息傳遞到最底層的指揮部，其數據鏈接對于在高度競爭的環境中同步部隊成員，加速觀察、定位、決定和行動（OODA）的循環，以及在行動前和行動中加強部隊的安全和保障至關重要。

空間領域為全球通信、高空情報、監視和偵察（ISR）以及為保持對空域的控制和執行未來預測的高節奏行動所必需的定位、導航和定時（PNT）解決方案提供無與倫比的覆蓋范圍和持久性。將空間領域納入MDO將釋放出一種力量倍增效應，因為它允許創建跨作戰領域的新網絡，并為分布式聯合規劃和執行建立新機制。隨著傳統的地面和空中指揮要素被推到離戰斗更遠的地方，向空間領域的邁進對于在地面要素和遠程載體之間更廣泛地傳播連接是至關重要的，從而使部隊要素能夠彼此和總部要素之間更理想地運作。

擴大的地球同步衛星群將通過為所有類型的載人平臺、遙控飛行器和自主系統提供連接，使它們能夠一起遠程操作，從而實現一種新形式的作戰C2。隨著目前的限制因素--即計算能力、通信帶寬和太陽能電池板產生的電力--被克服，空軍將通過多種類型的新情報產品和服務呈現革命性的新前景。在未來幾年，利用大數據處理、人工智能和機器學習（ML）來生成、處理、分析和過濾衛星上的大量信息，并自主地向指揮官和作戰人員提供實時的關鍵信息服務將成為可能。空中和太空力量交織在一起，如果沒有所需的最低水平的天基能力，任何向MDO的過渡--設想進入所有作戰領域，但可以說以太空領域為核心--將仍然無法實現。

• 在過去的三十年里，衛星已經顯示出在分析通信、定位目標位置、生成精確坐標（例如用于瞄準或空中投擲）和打擊后的戰斗評估方面不可或缺的效用，以支持從戰爭到保證任務到戰爭以外的軍事行動（MOOTW）等所有空中行動的規劃和執行。

建立一個軍事空間戰略

進入空間領域的初步步驟側重于發展空間態勢感知(SSA)，在推進到天基傳感器和其他能力之前，從地面的雷達和強大的望遠鏡開始。在最基本的層面上，SSA必須允許空軍評估發射，監測衛星和運載火箭重返大氣層，跟蹤軌道上的衛星并提供潛在碰撞的預警。從這一初步步驟開始，需要由地面站、空間飛行器和通信鏈路組成的空間基礎設施，而作戰效果的提供則取決于專門的空間工作人員、操作人員及其工具包，這些因素綜合起來考慮，有可能消耗大量的財政資源。

空軍需要發展主權控制的空間能力的方法，這些方法既要有成本效益，又要有靈活性，例如插入硬件和軟件更新。提供即插即用解決方案的商業現成（COTS）技術和納米衛星--其開發成本相對較低，并能以低成本迅速復制--降低了進入空間領域的門檻，并將在允許空軍以必要的速度前進方面發揮重要作用，同時，越來越多的商業衛星運營商能夠有競爭力地為軍事行動提供帶寬和其他關鍵產品。

然而，空間領域的物理復雜性使得任何空軍或任何國家發展空間力量的相關技術復雜性和成本負擔本身完全不現實。空間領域構成了空間中較大和較小的軍事行為者的需要--無論大小--密切協作，甚至共同發展空間軍事力量。對空軍的要求是與盟友和伙伴協調步驟，無論他們是已經有了既定的程序和方案，還是處于啟動階段，對于利用空間領域為軍事行動提供的真正潛力將是至關重要的。

政府間、商業和研究伙伴關系將需要構成軍事空間戰略的基石，以便有可能從大量的現有知識中獲益，并應用從既定的空間行為者和遺留計劃的經驗中獲得的教訓。應用實驗對于空軍培養專業知識和能夠更迅速地確定能力差距和優先事項非常重要，當與盟友和伙伴合作推進時，可以大大簡化空間能力的開發周期，并為擴大長期的共享利益提供基礎。

通過戰略協調，資源單獨緊張的盟國和伙伴國空軍將能夠把他們的重點限制在建立具有利基能力、機制和軌道的小型衛星星座上，以便以后匯集起來，合并成更大或超大的星座。盟友和合作伙伴之間形成的超大型衛星星座有望提供一個更加多樣化和強大的共享能力架構，否則是無法實現的，關鍵是要建立冗余，以防止突然失敗或失去服務。建立冗余是必要的，因為在未來十年，新的空間行為者和空間威脅的引入使空間領域不僅更加擁擠，這本身就帶來了重大的新風險，而且還首次出現了軍事競爭。

• 作為通常負責領導軍隊進入空間領域的軍種，當空軍開始考慮發展空間足跡和作戰能力時，眼前的挑戰是制定能夠在預算限制內和以相關速度提供需求的方案。

• "盟國和伙伴之間形成的超大型衛星星座有望提供一個更加多樣化和強大的共享能力架構，否則是無法實現的，關鍵是要建立冗余，以防止突發故障或服務損失。"

專用太空指揮部

通過將天基能力分布在一個與盟國和伙伴共享的更廣泛的空間架構中，空軍將能夠從更多樣化的能力套件、更高的可用性和全球安全通信的延伸中獲益。隨著天基能力向盟國和伙伴之間共享的架構發展，控制目前被隔開的衛星的地面站將需要互聯并更接近AOC，以改善C2的決策。由于空間資產為民用和軍用用戶提供產品和服務，然而空間領域的使用使作戰C2變得復雜，可能需要其他政府部門參與傳統上由軍事指揮官負責的決策。

軍事指揮官很可能在特定情況下優先考慮或在空間領域的正確時間作出反應的能力減少或受到限制。在某種程度上，在可能的情況下插入的常設協議，可能會澄清如果向另一用戶提供的服務受到軍事行動的影響而需要遵循的具體程序。傳統的C2周期、程序和結構是為了對實體單位行使權力，而空間領域則側重于獲取和傳輸數據和通信以實現效果，需要不同的考慮。因此，一個專門的軍事空間指揮部是必要的，以滿足居住在各兄弟部門、其他政府部門以及外部盟友和合作伙伴的空間工作人員之間所需的巨大的整合和協調程度。

空軍在提供解決方案以有效利用空間進行多域作戰方面發揮著至關重要的作用，并且通常將負責從國防角度領導、管理和培育空間--例如在英國、澳大利亞和荷蘭，其空軍最近已經建立了初步的空間指揮部。一旦空軍建立了初步的操作能力，空間領域的C2結構和程序將隨著新框架的建立而發展，以產生綜合的空間領域意識，捍衛主權、盟國和伙伴的空間能力，并全面推進軍事空間行動、計劃和能力。一個專門的空間指揮部除了使可能沒有共同愿景的姐妹部門在空間領域的使用上保持戰略一致，甚至沒有充分認識到它的潛力外，還對培養空軍多領域行動所需的新的專業空間工作人員和專業知識的骨干隊伍至關重要。

• "傳統的C2周期、程序和結構旨在對物理單位行使權力，而空間領域則側重于獲取和傳輸數據和通信以實現效果，需要不同的考慮。"

吸收新興技術和利用創新

為了使空軍有能力在各作戰領域進行思考、戰斗和取勝，幾乎所有的遺留系統都需要升級，而且空軍需要提高他們在面對快速技術進步時吸收有任務能力的技術的能力。隨著在采購周期的關鍵決策點上做出判斷的挑戰加劇，空軍采購規劃人員必須走一條鋼絲。在追求提供革命性能力的新解決方案、購買成本較低的商業現成技術（COTS）以彌補能力差距或試圖升級遺留系統之間做出選擇將變得更加微妙。在投入使用的新系統和升級遺留系統之間取得適當的平衡將被新系統的挑戰所加劇，這些新系統往往無法迅速投入使用。

為了滿足未來的作戰要求并保持機動自由，遙控飛行器和自主系統在多領域的戰斗空間中發揮著重要作用。人們普遍承認，無人駕駛和自主系統反映了未來的空中力量，但是空軍仍然傾向于主要從載人平臺和系統的角度考慮問題。對載人威脅和平臺的傳統關注導致了訓練和模擬的發展，TTPs甚至C2流程都是圍繞著提高載人系統對抗載人威脅的能力而設計的。空軍必須在載人、遙控和自主系統方面進行更全面的思考，其中人工智能具有巨大的作用，以確保它們得到適當的考慮，并適當推動對未來威脅、能力發展、培訓、實戰飛行和C2本身的思考。

下一代空域和戰斗管理將需要大數據處理和人工智能來擴展人類的決策空間，同時也有一個潛在的需求，即空軍能夠依靠快速軟件開發來提供基于云的服務解決方案，通過認證的軍事證書安全地訪問。人工智能的最大挑戰是與它的使用相關的控制水平。出于道德、法律和安全的原因，完全不對人工智能施加任何控制是不可行的--然而，施加人類控制超過一定程度，就會有效地減慢其旨在加速的決策過程。目前，無論是在駕駛艙還是在C2中心，人工智能都需要面向為決策者生成和提供選擇，但隨著作戰周期的加快和戰爭的自動化，它的作用將越來越大。

建立快速能力辦公室可能有助于解決采購挑戰，為關鍵任務的前線需求提供更快的周轉，然而，盡管有可能實現快速采購，空軍必須確保他們能夠在沒有特定系統的情況下通過產生開箱即用的解決方案，將現有技術與人類的洞察力和創新相結合。世界上最具創新精神的組織都能有效地利用集體天才的力量，而空軍必須更好地通過培養有利的程序、伙伴關系和心態來培養創新文化，直至最低層。思想沒有等級之分，當空軍領導人創造出創新蓬勃發展的組織環境時，基層人員或非入伍軍官可以成為解決行動挑戰的重要媒介和催化劑。通過扁平化組織，減少等級之間的縱向距離和部門之間的橫向距離，空軍可以實現一個更深入參與的員工隊伍，以更好地收獲創新的好處。

為了提高技術適應性，空軍必須使用通用的開放式架構開發未來的系統和數字解決方案，并更好地將操作人員和最終用戶與開發系統和工具的工程師和技術團隊以及負責采購和維持決策的辦公室聯系起來。通過迭代開發系統和工具來實現更深層次的合作，與操作人員建立共同的所有權，并使修訂工作能夠即時進行。用戶的直接、持續的參與將提高標準化程度--如圖形用戶界面--支持操作人員的培訓，并能確保服務成員為成功做好準備。與工業伙伴和學術界的伙伴關系將對壓縮系統從構思到原型的開發周期起到關鍵作用，確保更快的失敗途徑，并使空軍在技術上的適應性更強。

促進創新文化

前進的道路

空中力量仍然是今天動能效應和空運的最具決定性的能力，但空軍領導人必須確保空中力量在2030年及以后仍然具有相關性。空軍已經嚴重依賴在五個作戰領域的行動能力--然而這些領域都將變得非常混亂和有爭議。一系列的安全挑戰已經加大，變化的速度也在增加，因為潛在的威脅在破壞性技術武器化的推動下加速。空軍將面臨的挑戰是為潛在的安全損失找到解決方案，并保持他們在未來受限和退化的作戰空間繼續作戰的能力。為了變得更有生存能力、更靈活和更有彈性，以威脅為中心的聯合反應將是至關重要的，空軍必須重新定義他們如何與兄弟部門、盟友和合作伙伴進行合作、共存和競爭。空軍將需要在內部變得更加互聯互通，并與姐妹軍種、盟友和合作伙伴一起，在多領域的整合中取得成功，并在未來延伸的戰斗空間中提供協調的效果。

雖然世界各地的空軍確實無法在單一領域充分發揮優勢，更不用說在多領域背景下，但從過去的經驗中可以學到豐富的教訓。歷史上充滿了破壞性的挑戰，空軍必須制定戰略來推動執行MDO所需的轉型變化。這種轉變必須從擴大演示開始加速，以連接整個作戰領域的傳感器、射手和部隊要素。MDO范式廣泛要求平臺和專業人員同時支持各種各樣的作戰要求和聯合指揮官的連接。因此，在向MDO過渡的過程中，人的因素將比技術更具有決定性，如果要實現全面的網絡整合和戰斗云在軍事行動中的實際應用，必須更新培訓、發展和領導人員的方法以反映新的現實和戰爭方式。

• 空軍需要變得能夠利用流動領域，有效地結合航空、空間和網絡空間，在全球舞臺上采取戰略行動（或發出信號）--在范圍和速度上有更多的選擇和最小的政治風險。

• "為了變得更有生存能力、更靈活和更有彈性，以威脅為中心的聯合反應將是至關重要的，空軍必須重新定義他們如何共同運作、共同存在并與兄弟部門、盟友和合作伙伴競爭。

作者：

梅森-克拉克（Mason Clark）是美國戰爭研究所的俄羅斯方向負責人和俄羅斯與烏克蘭項目的研究分析師。他的工作重點是俄羅斯在敘利亞的軍事適應和學習。他的工作被《任務與目的》、《防務一號》、《基輔郵報》、《紐約時報》等媒體引用。他曾就俄羅斯的軍事發展和克里姆林宮的全球運動向多位高級軍事和文職決策者作過簡報。梅森在美國大學國際服務學院獲得了國際研究的榮譽學士學位，重點是美國外交政策和俄語。

美國戰爭研究所（ISW）

ISW是一個無黨派、非盈利的公共政策研究組織。它通過可靠的研究、可信賴的分析和創新的教育，促進對軍事事務的知情理解。它致力于提高國家執行軍事行動和應對新興威脅的能力，以實現美國在全球的戰略目標。

目錄

• 8 執行摘要
• 10 引言
  • 11 俄羅斯軍方將敘利亞視為未來戰爭的案例研究
  • 12 俄羅斯正在對敘利亞的經驗教訓進行研究
• 14 俄羅斯從敘利亞吸取的主要教訓：改善指揮和控制
  • 14 俄羅斯軍官在戰斗中的主要優先事項：獲得管理上的優勢
  • 16 俄羅斯認為敘利亞是指揮與控制的成功范例
  • 18 俄羅斯軍隊尋求將所有部隊統一在同一指揮系統之下
• 19 俄羅斯面臨著培養軍官的創造力和主動性的時代要求
• 21 俄羅斯正在優化聯合作戰，不再強調其對代理部隊的成功使用
• 23 俄羅斯的管理優勢取決于對敵方指揮和控制的破壞
• 24 俄羅斯在敘利亞超出指揮和控制范圍外的經驗教訓
  • 24 克里姆林宮認為它通過影響美國/北約的行動在敘利亞取得了空中優勢地位
  • 26 俄羅斯正在加倍努力發展精確武器
  • 27 俄羅斯再次未能制定反叛亂的理論或學說
  • 28 俄羅斯正在完善其新發現的遠征軍部署經驗
  • 29 俄羅斯在敘利亞使用新裝備的經驗很重要，但被俄羅斯和西方夸大了
  • 31 俄羅斯軍方認為無人機將在未來沖突中發揮關鍵作用
  • 31 俄羅斯預計城市作戰的重要性會增加，但尚未形成統一的方法
• 33 俄羅斯在敘利亞學習的有限效用
  • 33 俄羅斯軍隊在敘利亞將經驗的廣度置于知識的深度之上
  • 35 俄羅斯軍隊遺漏了一些經驗教訓
• 37 含義
• 40 附錄A--俄羅斯在敘利亞的指揮官
• 43 尾注

總結

俄羅斯軍方將其在敘利亞的部署視為未來戰爭的原型--支持基于聯盟的混合戰爭遠征部署。俄羅斯總參謀部認為，敘利亞問題突出表明，俄羅斯需要發展一種新的軍事能力--部署靈活的遠征軍，在國外開展 "有限行動"。俄羅斯武裝部隊正在運用從敘利亞的經驗中獲得的教訓，將其發展成為一支靈活而有效的遠征軍。

美國必須避免將自己的現代化優先事項或中國等其他競爭對手的優先事項投射到俄羅斯身上。俄羅斯軍方正在做出獨立的選擇，集中精力從敘利亞獲得某些學習機會。這些選擇被優化，以支持俄羅斯的作戰概念，該概念與敘利亞之前俄羅斯的現代化努力和美國自己的現代化努力都不同。

俄羅斯軍方正在利用在敘利亞管理臨時聯盟和代理部隊的經驗教訓，為協調未來戰爭中的正式聯盟做準備。正如俄羅斯總參謀長瓦列里-格拉西莫夫所描述的那樣，克里姆林宮試圖創造條件，確保其基于敘利亞的下一次 "有限行動 "能夠利用非俄羅斯的力量。克里姆林宮在這方面的準備工作包括在演習中練習聯合作戰，擴大俄羅斯的國際軍事聯系--放大克里姆林宮的力量投射能力。

俄羅斯軍隊從敘利亞得到的主要教訓是需要在未來的沖突中獲得 "管理優勢"。俄羅斯人將管理優勢定義為比對手更快地做出更好的決定，并迫使對手在俄羅斯的決策框架內運作。他們斷言，在日益快速和復雜的沖突中，獲得管理優勢將是指揮官的關鍵重點。俄羅斯軍方評估認為，指揮和控制（C2）效率是現代和未來作戰成功的關鍵預測因素。俄羅斯在指揮和控制方面的許多經驗對俄羅斯來說是新的，而不是現代戰爭中的新穎創新，但俄羅斯軍方正在有效地利用從敘利亞學到的東西來縮小與西方軍隊在C2能力方面的差距。

克里姆林宮優化了對敘利亞的部署，以向整個俄羅斯軍隊灌輸戰斗經驗。格拉西莫夫認為敘利亞內戰是俄羅斯軍隊學習未來作戰的主要來源，并優化了俄羅斯的部署，以確保盡可能多的軍官獲得經驗。俄羅斯高級軍官班的大部分人現在擁有必要的經驗。

自2015年以來，俄羅斯的軍事演習將對敘利亞的教訓進行制度化。從2015年到2020年，俄羅斯關于從敘利亞學習的論述發展迅速，本報告中討論的許多適應性措施可能已經被納入理論，包括在俄羅斯機密的2021-2025年國防規劃中。

俄羅斯軍隊仍然需要大量投資和時間來實施從敘利亞學到的經驗教訓。然而，如果美國在未來幾年不采取行動應對這些發展，俄羅斯從敘利亞汲取的新的能力工具包將縮小與美國和北約的一些能力和技術差距。

• 美國不應低估克里姆林宮以其在敘利亞的干預行動為模式進行遠征部署的意圖。克里姆林宮認為敘利亞是一個非常成功的、可復制的行動，并將遠征部署視為克里姆林宮政策工具箱中的一個新成員。克里姆林宮已經將敘利亞的經驗教訓應用于其在利比亞和納戈爾諾-卡拉巴赫。

• 美國必須保持一個全球性的、靈活的力量態勢來對抗俄羅斯軍隊。美國不需要在克里姆林宮可能進行遠征行動的地方部署自己的軍隊，但它必須找到并發展盟國和伙伴的軍事力量來對抗俄羅斯的威脅。俄羅斯的軍事威脅并不局限于歐洲，也不能僅靠常規部署來對抗。

• 在管理優勢方面美國必須優先考慮與俄羅斯進行較量。美國及其盟國不需要復制“管理優勢”這一概念，但必須注重俄羅斯軍官對關鍵作戰任務的理解--提高他們自己的決策速度，減少他們對手的指揮和控制能力。 俄羅斯軍隊新的有戰斗經驗的軍官骨干可能會改變俄羅斯的軍事思維和效力。每個俄羅斯軍區指揮官和幾乎所有團級和旅級以上的軍官現在都擁有來自敘利亞的經驗。俄羅斯軍方將整個俄羅斯參謀部移植到敘利亞的做法確保了俄羅斯部隊在執行咨詢任務時形成單位凝聚力。

• 克里姆林宮可能會在未來的作戰行動中更有效地利用聯盟伙伴。美國應采取措施加強與北約的合作，并向其他國家推廣，以減輕克里姆林宮發展其軍事關系網絡的能力。美國及其盟友還應該開發出破壞敵方聯盟的方法，雖然這是美國在最近的戰爭中不需要進行的任務。

俄羅斯軍隊正在利用從敘利亞學到的知識來彌補與美國和北約的若干能力差距。美國及其盟國應該為俄羅斯軍隊進一步實現若干能力的現代化做好準備，這些能力雖然對美國和北約來說并不新鮮，但會增強俄羅斯軍隊的能力。

• 俄羅斯軍隊對網絡化指揮系統的優先考慮，如果實現，將削弱美國和北約的關鍵技術優勢之一。克里姆林宮正在進行的指揮和控制系統現代化努力將是一個昂貴的過程，但俄羅斯軍隊已經在迅速取得進展，在2020年測試的系統在2018年還處于理論階段。

• 俄羅斯軍方正在用一場徹底改革俄羅斯指揮文化的運動來支持其指揮系統技術現代化。俄羅斯總參謀部正在著手進行一項艱難的代際努力，將主動性和創造性引入俄羅斯軍官隊伍。未來的俄羅斯軍官可能會比他們的前輩表現出更大的創造性和靈活性，美國及其盟國必須避免對根植于蘇聯時代的俄羅斯指揮文化做出越來越過時的評估。

• 俄羅斯軍隊正在發展支持提高精確打擊能力的理論，但實現這些目標需要進一步的昂貴技術投資。美國及其盟國還應保持制裁壓力，使克里姆林宮失去實施昂貴的收購計劃所需的資源。

• 俄羅斯軍隊可能正在發展挑戰使用無人駕駛飛行器的能力。美國及其盟國應該準備好在一個越來越危險的空域使用作戰無人機。現代化的努力必須考慮到俄羅斯無人機和反無人機能力的日益復雜化。

美國及其盟國必須準備好面對能力日益增強的俄羅斯軍隊，該軍隊有意進一步發展遠征能力并在聯盟環境中使用這些能力。俄羅斯仍在參與敘利亞的沖突并仍在從沖突中學習。?俄羅斯軍隊從敘利亞學到的東西正在推動俄羅斯的現代化改造；美國必須了解這種學習和改造，以有效對抗克里姆林宮。

引言

未來同等力量競爭者之間的軍事行動將以多域作戰（MDO）方法為特征，其特點是空中、海上、陸地、網絡空間和太空的綜合和并行使用。在整個軍事行動范圍內，從低節奏的維和任務和安全部隊援助到高強度、高節奏的作戰行動，軍方將利用所有的作戰領域，特別是太空領域。隨著作戰速度和節奏的加快，太空領域對于現代軍事活動變得至關重要，并使得指揮控制 (C2) 和戰術層面的決策時間周期縮短。

此外，鑒于民間社會行動者對公共領域開源信息的訪問加速和擴大，目前的軍事活動受到了更嚴格的審查。這樣做的一個后果是更加需要更快速更準確的情報來為軍事行動中的決策提供信息。不斷擴大來源和信息已成為決策的方式和手段，空間在軍事規劃和行動的演變中占據中心地位，而這一演變涉及到軍事人員要經常執行的一系列任務。

太空領域是當今確保持續的跨境情報和態勢感知并促進重要通信的唯一途徑。這一現實需要更加關注空間資產的安全性和未來空間應用的能力規劃。就目前而言，太空領域仍然沒有得到足夠的全球戰略關注。然而，軍方對太空的利用不僅會在未來幾年保留在國防組織和軍事能力規劃者的議程上，而且會變得越來越重要。

地球、太空的地緣政治和不斷擴大的威脅范圍

可以說，早在二戰期間，當德國向英國發射帶有彈道軌道的 V2 火箭時，就在戰爭中見證了太空的使用。在更近的時代，空間領域發揮關鍵作用的第一次軍事行動發生在1991年的第一次海灣戰爭期間。如果沒有使用由衛星支持的全球定位系統，為武器提供精確的導航和目標，并對沖突地區進行天基觀測以了解情況，美國及其聯盟伙伴可能不會在沙漠風暴行動中取得同樣的結果。

自第一次海灣戰爭結束以來，西方軍隊逐漸擴大其在太空領域的使用和嘗試，以此作為引入作戰優勢的一種方式。然而，這種對太空領域日益增長的依賴也為軍事行動創造并擴大了新類型的弱點，而對手越來越有能力利用這些弱點。在這種新出現的背景下，軍隊開始重新關注他們對空間的使用，以規劃和發展與新威脅和戰略弱點相關的空間能力，這一點至關重要。

這是一個需要應對的挑戰，因為很少有人會懷疑大國競爭又回到了全球舞臺上。隨著全球動態的變化，美國一直在重新平衡其全球態勢，將重心轉向亞洲。美國對中東的能源依賴度下降，也引發了關于其長期區域作用的討論。對歐洲來說，未來來自其東部和南部邊界的任何動蕩和不穩定都可能導致難民和流離失所者帶來前所未有的挑戰。在管理這種風險的安全影響方面，歐洲軍隊很可能面臨一個新的現實，即不能把對美國空間資產的依賴或可用性視為理所當然。

太空戰保障(SOA)

與此同時，歐洲自身對戰略自主和主權的決心可能會增強，并延伸到其未來的太空戰略。地緣政治因素和較低的進入壁壘可能會繼續引入新的參與者，追求空間的戰略和戰術使用，開發作戰衛星和地面基礎設施。雖然太空不能分為民用和軍用太空，但“軍事太空”領域將以美國、俄羅斯和中國的傳統大國為特色，但也會看到歐盟（EU）、印度、阿聯酋等其他國家加入。

隨著太空參與者數量的增加，使用和依賴太空進行軍事行動的風險正在迅速增加。空間擁堵是太空中的一個嚴重威脅，尤其是在低地球軌道（LEO）——在地球上空跨越 400-1500 公里的高度——衛星有被摧毀的風險。 LEO 不僅面臨軍事用戶飽和，而且越來越多的商業運營商生產和發射大量小型衛星，以服務于快速發展的商業航天工業。

日益增長的空間擁堵風險是真實存在的——自從2009年2月銥-33與Kosmos 2251的碰撞被廣泛研究以來，在2021年3月，云海1-02與1996年9月發射的俄羅斯天頂2號火箭的碎片的碰撞，加強了衛星作戰的風險。這些最近的碰撞很可能是意外，但最近觀察到衛星對其他衛星的近距離機動，這種近距離接觸可能是攻擊性意圖的結果，旨在使衛星不可靠、不值得信賴甚至完全無法使用。

通過光通信、密碼學、跳頻或精確無線電傳輸來保護數據和信息流將需要作為一個至關重要的能力設計參數。

最近觀察到的近距離接觸和行動似乎沒有造成任何明顯的損害，但這些事件已引發太空軍事行動者重新考慮他們的姿態并考慮加強對其資產的保護機制——包括可能通過武器化。 2019 年 12 月，北約明確承認太空是軍事作戰領域。眾所周知，反衛星（ASAT）武器已被廣泛試驗，并可能更容易被開發，作為將威懾和拒絕的邏輯引入空間領域的一種方式，以對付可能尋求利用傳統空間系統漏洞的對手。

這種軌跡會產生重大影響，因為這種發展會在最低水平上產生意想不到的后果和次要影響，僅僅是通過空間碎片散布到大片空間的風險。太空中的對手還將尋求瞄準衛星與支持地面基礎設施或指揮中心之間的關鍵通信中繼。技術欠發達的對手可以攻擊或破壞支持太空作戰的地面基礎設施，例如通過簡單地拒絕物理訪問、切斷電源線甚至物理攻擊和破壞。

太空中不斷擴大的威脅范圍并非包羅萬象——目前，這些威脅主要與 LEO 中的太空資產有關。在這里，軍事規劃人員可以提供一系列針對 LEO 環境的防御性反應——例如，強化支持和啟用地面基礎設施、地對空（反之亦然）通信渠道以及天基資產本身。此外，軍事規劃人員將需要創造新的方法和手段來提高太空態勢感知、太空交通管理、太空機動性、響應能力和有效載荷適應性，以及至關重要的國際合作和成就，以建立基于規則的太空秩序。

地面、通信和衛星強化

對手瞄準支持軍事作戰的太空能力的最簡單方法是專注于地面支持和使能基礎設施。幸運的是，這些太空能力要素是最容易防御的，必要時可以維修或更換。雖然這在減少軍事太空作戰的弱點方面可能最初看起來不太復雜且成本較低，但重要的是不要讓未來太空力量和能力規劃的這一要素脫離戰略設計和規劃過程。

GEO, MEO和LEO衛星

太空中不斷擴大的威脅范圍并非包羅萬象——目前，這些威脅主要與 LEO 中的太空資產有關。

隨著信息空間遇到太空，引入了雙重漏洞，特別是對于軍事通信。地面和天基資產之間的指揮與控制 (C2) 和信息通道對欺騙、干擾、阻塞和其他形式的干預高度敏感。通過光通信、密碼學、跳頻或精確無線電傳輸來保護數據和信息流將需要作為重要的能力設計參數。

衛星本身也越來越有可能成為攻擊性機動和作戰的對象，從而使其變得不那么有用甚至無用。太空中的軍事行動者必須開始考慮并解決如何保護天基資產免受物理攻擊、暴露于高能輻射、電磁篡改和一系列來自地球的新威脅。需要開發和實施用于檢測篡改和增強防御和適當對策的特殊防護層、傳感器。

改善空間態勢感知 (SSA)、空間交通管理和機動性

SSA為空間領域提供了精確的實時圖像，并使洞察意外或不尋常的事件成為可能。有了SSA，衛星運營商可以更好地監測和控制其資產接近潛在威脅和碰撞風險，特別是適用于低軌道空間碎片導航。必要的傳感器配置和數據處理技術將能夠對可能的衛星安全入侵提供早期預警。在新出現的情況下，由于準確的歸因成為可能，進攻性演習和行動的可否認性將不再是問題，從邏輯上講，可以實施更有力的威懾模式。

通過更準確地了解空間和鄰近度計算，可以更及時地確定要考慮和采取的適當行動，并有效地開發空間交通管理系統。改進的 SSA 將導致減少衛星安全風險，反過來這將減少規避機動的傾向，同時提供更安全的方式來實現和保持太空中的安全導航和機動性。通過啟用空間交通管理，將增強天基系統的安全性，延長衛星壽命，并支持更好地規劃更換、升級和新插入。

改進的SSA將導致減少衛星的安全泡，因為它是構成的，反過來，這將減少規避機動的傾向，同時提供更安全的方式來實現和保持空間的安全導航和流動性。通過實現空間交通管理，天基系統的安全性將得到加強，延長衛星的壽命，并支持更好地規劃替換、升級。

增強衛星的機動性是增強其防護能力和生存能力的一項勢在必行的防御措施。機動性的好處同樣適用于地面單元，機動性加強了保護，但需要解決一系列更復雜的挑戰，如燃料、駐扎時間和戰術、技術和程序（TTP）。

設計、響應能力和有效載荷適應性

如果由于對手的進攻行動或自然環境甚至意外而丟失??衛星，關鍵是要在盡可能短的時間內用同類或改進的系統取代任何失去的能力。事實上，衛星的未來在于微型或納米衛星，與傳統空間系統相比，這些衛星的建造和發射成本更低。當出現對新功能和要求的需求時，新的空間技術將創造新的方式來以更具響應性的方式提供這些功能。設計、制造、測試、程序和發射方面的響應能力需要成為空間能力規劃的關鍵標準，并且需要與工業和知識合作伙伴密切和持續的合作來支持。

在新衛星和空間系統的設計中，可能需要擴展新應用的開發，以便更快、更經濟地建造和發射衛星。通過開發計劃實施新的和不斷發展的需求是不合理的，軍隊必須更好地推動這些需求走向未來的迭代。對空間開發計劃的不斷變化和修改會增加巨大的成本和時間延遲。相反，重點必須放在使衛星更加模塊化或適應性更強，以便可以在不增加成本或復雜性的情況下修改其功能。如果將高度模塊化和適應性構建到當前正在開發的這一代衛星中，它們的可用性和壽命將大大提高。

地緣政治因素和較低的進入壁壘可能會繼續引入新的參與者，追求空間的戰略和戰術使用，運營衛星和開發基于地面的使能基礎設施。

國際合作和基于規則的太空秩序

對于較小規模的軍隊，特別是在共同安全保護下合作的軍隊，通過職責和能力分工來分擔負擔具有戰略意義。資產和能力的集中和共享使用將是發展太空能力的一個關鍵特征，這將依賴于國際合作的成果。在缺乏行為規則的情況下，有關空間利用的國際合作還需要解決目前存在于空間中的任何行為者的廣泛自由。到目前為止，擁有先進太空能力的國家數量有限，似乎一直不愿在彼此之間建立更具體的框架和制定長期規則，以避免妨礙未來的戰略可能性。然而，隨著低地球軌道越來越擁擠，太空中新的軍事行動者的出現以及它作為一個有爭議的作戰領域的演變，在沒有最低限度的規則和可接受的風險的情況下，不應再進入和利用太空。

結論

日益擴大的威脅范圍——本質上越來越多地跨域——以及鑒于產生或可用的數據大量增加而需要加速軍事決策，這加劇了作戰人員未來面臨的挑戰。混合戰爭和軍事競爭將需要能夠為軍事規劃者和作戰人員提供預警、卓越的態勢感知和迅速決策的系統。在保證完整性的情況下快速訪問信息對于戰略成功至關重要。在所有這些戰略要務中，太空領域將發揮至關重要的作用。

進入太空領域本身就有足夠的挑戰，但在太空軍事用途的背景下，必須考慮更多。盡管如此，對太空領域的依賴和使用是不可避免的，其能力規劃必須考慮，以提供產生新的戰略和作戰優勢的技術解決方案，并通過推進國際合作來不引人注目地使用太空。不過，最終，軍方不應忘記如何就失去關鍵太空基礎設施的使用權進行談判。在人們認為進入太空是理所當然的時代，地圖和指南針閱讀、野外定向、導航和無通信操作等軍事藝術可能需要保留更長時間。

作者介紹

荷蘭皇家空軍中校（退休）帕特里克·博爾德（Patrick Bolder）專門研究規劃、政策和戰略思維。他曾被借調到海牙戰略研究中心 (HCSS)，在那里他從事武裝部隊和國防部委托的項目。他在無人系統、人工智能和太空領域的軍事方面發表了多篇著作。他在無人和空間系統的軍事應用方面具備深厚的知識能力。