軍用無人機已成為現代戰爭的標志性裝備，其在烏克蘭戰場造成的傷亡遠超其他武器。偵察、打擊、后勤及海軍作戰領域的廣泛應用，使國家與非國家行為體日益依賴無人系統。歐盟（EU）將無人機研發與反制列為優先事項，通過歐洲防務基金和永久結構性合作（Permanent Structured Cooperation）提供資金并協調研發。歐盟領導人承諾加強防務產業，對無人機生產、創新與互操作性進行重大投資，同時促進軍民兩用技術協同，解決戰略依賴問題并與北約開展合作。歐洲防務局正通過聯合項目及創新中心推進無人機技術發展。

無人機在俄烏戰爭中已成為主導力量，其數量達歷史頂峰。2024年5月烏軍方高層表示："無人機造成的雙方傷亡超過任何武器"。年初烏設定百萬架年產量目標后，現已提升至400萬架；俄據稱正同步增產。現役超百種無人機涵蓋從民用改裝機到近20米寬的大型軍用機，承擔偵察、精準打擊、武器制導、誘餌投放、通訊中繼及物資運輸等任務。兩國通過自研、民用改裝或盟友渠道獲取無人機。在有人戰機受防空壓制及烏軍彈藥短缺背景下，無人機對維持防御至關重要。除空基系統外，烏軍部署海軍無人機打擊俄黑海艦隊并擊沉多艘艦艇，現正致力組建專業無人艦艇編隊。陸基無人機雖技術較初級，仍用于運輸、偵察及有限攻擊。

無人機不僅盛行于烏克蘭戰場，更已成為全球沖突的普遍特征：在加沙、以色列、黎巴嫩戰事，也門、蘇丹、敘利亞、緬甸內戰，以及紅海國際船只襲擊事件中均發揮關鍵作用。中東與非洲非國家團體對無人機的使用也持續擴展。此趨勢被部分觀點視為戰爭形態的重大變革，亦有觀點認為屬于軍事技術的自然演進。

??歐盟成員國武裝無人機發展現狀??

截至2023年，全球商用無人機（UAS）市場規模約達229.8億美元，預計2030年將強勁增長至571.6億美元。農業、物流、傳媒及醫療等領域需求激增推動市場擴張。軍用無人機市場2022年估值132億美元，預計2032年將達277億美元。

歐盟正依托堅實基礎，有望在未來無人機戰爭中占據領導地位。行業報告顯示：截至2022年全球超40%無人機企業分布于歐洲。烏克蘭與土耳其已成為歐洲領先的無人機生產國。但歐盟安全研究所（EUISS）專家指出，烏需更多資金擴大產能并獲取先進無線電發射器、傳感器等關鍵部件，方能釋放產業潛力。

由拉脫維亞與烏克蘭發起的"國際無人機聯盟"于2024年2月成立。該聯盟由17國組成（按字母排序）：澳大利亞、加拿大、捷克、丹麥、愛沙尼亞、法國、德國、意大利、立陶宛、盧森堡、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、瑞典以及拉脫維亞與英國（后兩國任協調員）。過去一年聯盟聯合基金籌集1.76億歐元，伙伴國援助總額超20億歐元，資金用于采購無人機及支持創新研發以增強烏軍戰力。已完成兩次國際招標：首批選定5家供應商半年內向烏交付3萬架FPV無人機；第二批聚焦先進FPV無人機與攔截無人機，近20家烏制造商首次參與競標。聯盟另在拉脫維亞設立無人機試驗場。2025年3月，荷蘭宣布投資5億歐元啟動大規模無人機項目，旨在強化烏克蘭抗俄防御能力，該資金系荷政府20億歐元援烏計劃組成部分。

當前歐盟軍隊尚未建立俄烏規模的武裝無人機庫。盡管部分成員國部署少量大型高成本中空長航時（MALE）無人機（類似"反恐戰爭"機型），其在強對抗環境中的效能有限。且沒有歐盟軍隊儲備足夠"可消耗式無人機"與"巡飛彈藥"來維持烏克蘭戰場級別的高強度消耗戰。近十年來歐盟國家雖擁有多元作戰需求，卻集中于設計高端MALE無人機。與此同時，技術進步使小型戰術無人機載荷能力顯著提升——已足以支持地面部隊打擊任務，該趨勢近十年持續加速，但歐盟國家對此變革認知與響應遲緩。分析師指出：各國對"歐洲無人機"（Eurodrone）項目的過度關注，已然阻礙戰術無人機機隊的擴編與現代化進程。

鑒于歐洲共同的作戰需求與軍工體系專業積淀，集中投資一至兩款通用戰術無人機本應是更高效策略。但主要軍費支出國卻選擇國內自研或現貨采購，進一步加劇市場割裂與非歐盟供應商依賴。近期出現若干重大進展：西班牙2023年批準4.95億歐元SIRTAP戰術無人機投資計劃（分8年執行：2023-2031）。由空客制造的該機型具備20小時滯空時間、6000米實用升限、750公斤起飛重量及150公斤載荷——性能參數與萊昂納多FALCO EVO相當（注：該機型中東地區有部署，但無歐洲軍隊列裝）。

希臘為應對土耳其無人機技術進步，在持續引進以色列等國外系統同時著力提升自研能力。2022年9月，希臘航空航天工業集團聯合三所高校推出具備強大監視偵察功能的多用途兩用垂直起降（VTOL）無人機"Archytas"；2023年1月又宣布啟動模塊化戰斗無人機"Grypas"研發，其載荷能力顯著提升。原型機預計2025年問世，希臘將作為啟動用戶（其他歐洲國家可能跟進）。預算限制或緊急需求則使部分歐盟國家轉向采購非歐盟現成無人機：例如波蘭2021年率先引進土耳其"旗手-TB2"（注：俄全面入侵初期烏軍曾大量使用），首購4架后另與通用原子公司簽訂MQ-9"死神"租賃協議。

歐洲正掀起以無人機與人工智能為核心的國防科技熱潮。慕尼黑初創公司Helsing專注AI軍事化應用，其開發的HX-2智能打擊無人機旨在強化戰場決策能力，2024年7月獲4.5億歐元融資。該公司已向烏軍交付4000架HF-1無人機，新簽6000架HX-2訂單。HX-2系AI驅動的X翼構型精確打擊無人機，作戰半徑100公里，具備電子對抗與干擾環境作戰能力，可實施人控集群作戰。同處慕尼黑的Quantum Systems專攻電動垂直起降雙用小型無人機，2024年9月獲3640萬歐元融資（加上2023年10月6360萬歐元，總額超1億歐元）。其無人機遠程性能優異，軍民場景適用性強。2024年4月在烏設立首座工廠后，計劃2025年實現產能翻番，當前在烏生產"向量"偵察無人機并建立研發中心及維護基地。

無人機已重塑現代戰爭形態，每日被投入戰場執行監視或攻防任務。盡管當前仍由人類操控，但去人化自主控制轉型迫在眉睫。人工智能（AI）的迅猛發展使AI驅動無人機成為未來戰爭核心要素，這促使各國需提升系統能力以應對自主無人機威脅并研發更優型號。強化學習（RL）作為AI的決策范式，專注于序列決策問題，其在機器人領域的應用已展現解決復雜現實挑戰的潛力。本文通過實戰案例闡釋RL基礎原理并提出機器人部署框架，識別出無人機作戰中RL應用的五大復雜性維度，分析技術前沿與現存差距，最終給出彌合差距的技術路線圖及倫理考量。

現狀與挑戰

無人航空系統（UAS）長期在現代戰爭中發揮關鍵作用，早期以大型偵察與精確打擊無人機為主。烏克蘭沖突標志著向小型商用無人機武器化的顛覆性轉變，此類無人機通過控制爭議區域、低成本打擊與情報搜集展現戰略優勢（文獻[2-4]）。當前戰場中，人類仍主導數據分析與無人機操控，例如通過偵察無人機識別目標后操控攻擊型無人機實施打擊（文獻[5]）。

AI已被視為執行部分戰場任務（如目標識別）的理想技術（文獻[6]），其數據處理速度遠超人類，可加速戰場決策。然而，即使AI輔助減輕操作負擔，無人機控制仍高度依賴人力。烏克蘭沖突中，第一人稱視角（FPV）操作員已成為稀缺資源（文獻[1,3,5,7]），面臨部署效率低下、操作員數量不足、暴露風險及通信鏈路易受干擾等挑戰。輕量化（<10 kg）敏捷無人機的普及使反無人機系統（CUAS）研發更為緊迫，亟需提升AI在無人機控制與反制領域的能力。

強化學習的潛力與現存差距

強化學習（RL）作為成熟的控制AI框架，通過試錯機制學習決策策略，已在《星際爭霸II》（文獻[8]）、《Stratego》（文獻[9]）等復雜游戲中展現超人性能，并在FPV競速無人機控制（文獻[10]）與自主導航（文獻[11]）領域取得突破。盡管RL具備優化戰場控制算法的潛力，但其在實戰部署仍存鴻溝——現有研究通常基于理想化假設，與真實戰場環境存在顯著差異。本文系統分析并分類這些差距，提出控制小型UAS及防御其攻擊的技術路線圖。

架構

第2節詳述當前以小型無人機及其反制技術為核心的戰場格局；第3節形式化定義強化學習并通過實戰案例闡釋框架；第4節提出RL部署框架；第5節從五大復雜性維度（感知不確定性、動態環境適應性、多智能體協同、對抗性學習、安全性保障）剖析RL應用于機器人（尤其是無人機）的前沿算法；第6節構建五個漸進式創新場景，推動無人機作戰向自主UAS與CUAS演進。

無人機戰爭未來發展的技術路線圖

本節提出若干復雜度遞增的作戰場景，構建無人機戰爭未來發展的技術演進路徑。通過前文所述雷達圖分析框架，評估各場景在五大復雜性維度的實現難度，以此明確技術突破方向。該路線圖代表我們通過增強戰爭智能化推動軍事創新的戰略愿景。

為大規模作戰行動中的許可交戰規則做好準備

未來的任何大規模作戰行動（LSCO）戰場都將是不可預測的，與近代歷史上經歷過的任何情況都不同。根據美國陸軍訓練與條令司令部（TRADOC）的說法，"陸軍可以預計，LSCO 的特點將是多戰區戰場上日益透明和致命的多域威脅。對手將利用技術的大眾化以及機器人和網絡系統的進步，在各個領域與美國陸軍對抗"。考慮到 LSCO 的規模、范圍和暴力程度--正如 TRADOC 所設想的那樣--ROE 需要具有許可性，以便在適當的控制水平下有效執行任務式指揮。

本文的目的是為指揮官提供在允許的交戰規則下使用致命武力時承擔審慎風險的信心。本文將通過闡述未來的挑戰，為指揮官提供確保下屬了解其使用致命武力的風險承受能力的方法，從而幫助培養這種信心。隨著從烏克蘭戰爭中汲取教訓，并展望未來的致命性自主武器系統作戰，指揮所需要 “不再是一個地方或一件東西，而更像是一種服務”。指揮官在短時間內分布式指揮所的能力在未來的整編部隊戰斗中至關重要。即使是對俄烏戰爭最漫不經心的觀察者也明白，指揮所必須移動才能生存。未來，必須 “用分散在廣闊地區的指揮控制節點群”充斥“作戰區域”。在通信能力下降的環境中，分散的指揮節點必須具備冗余能力。為了最大限度地提高冗余能力，指揮官必須下放行動權。為此，在這些縮編指揮所的領導者必須有信心，在沒有聯合分析小組建議的情況下，承擔指揮官規定的審慎風險。

二十多年來，無人作戰航空系統一直各種這樣或那樣的面貌出現在服役的邊緣，但迄今為止，它們從未完全從開發能力過渡到作戰能力。隨著對平臺作用和類型的考慮，這種情況可能會發生變化。本文將籠統地使用 “無人戰斗航空系統 ”作為廣義術語，而 “無人戰斗飛行器”（UCAV）則用于反映具體項目或國家的用語。

20 世紀 90 年代末和 21 世紀初的最初 UCAV 概念大致類似于除去機組人員的載人戰斗機，并被設想執行相同或類似的任務。在某種程度上，這一點仍然適用，“UCAV ”一詞仍在流傳。但最近，UCAV 的概念也被細分為多個能力系列，如美國的協同作戰飛機（CCA）、澳大利亞和英國的自主協同平臺（ACP）以及計劃中的法國-德國-西班牙遠程載具（RCs），它們也滿足了一些國家對 UCAV 作用的設想。正如這些名稱所表明的那樣，這些系列被認為在執行任務或作戰任務時與有人駕駛的作戰飛機協同作戰，或在某些情況下由有人駕駛的作戰飛機操作。

美國的幾個盟國也在推動在本十年末將無人作戰航空系統投入使用。本文簡要介紹了澳大利亞、法國、德國、意大利、日本、瑞典、土耳其和英國在探索本國需要和考慮需求方面的發展情況。

最近對無人作戰航空系統的思考是受到同級或近級沖突風險的回歸以及在高度競爭的空中環境中作戰的要求的刺激。事實上，現實世界的經驗和無人駕駛飛行器（UAV）在地面防空系統面前的脆弱性正在影響著管理威脅的戰術、技術和程序。本文的第二部分將根據當前的戰爭情況和對無人飛行器生存能力的影響來研究這些問題。對于現役的大型無人機系統，目前采用的一種方法是在更遠的距離上使用這些系統。

空域行動對軍事防御戰略至關重要。軍事空域任務使用飛機執行攻擊、補給、救援、情報、監視和偵察等任務。從歷史上看，空域任務需要有人駕駛的飛機，使飛行員處于危險之中。20 世紀 90 年代，軍方開始用無人駕駛飛機取代有人駕駛飛機。無人機系統（UAS）消除了人類飛行員面臨的風險，被視為極其寶貴的資產。最近，隨著航空系統固有技術的改進，一些無人機系統的價值迅速下降。一些無人機系統的成本如此之低，以至于被命名為消耗型。

消耗型系統被視為一個范圍，從消耗型（打算丟失）到載人型（計劃取回），已成為美國軍方關注的焦點。為支持美國國防部（DoD）優先部署消耗型系統，本報告介紹了用于多域作戰的消耗型飛機的最新技術。報告首先根據有人駕駛飛機將執行的任務確定了可消耗型飛機的類型，并討論了國防部內可消耗型飛機的概念化。所討論的消耗型飛機的范圍和優先次序包括正在開發、已制成原型或隨時可用的無人機系統。

圖 3-1. 可消耗/可重復使用無人機是幫助美國空軍提高作戰能力的新選擇

美國國防部已經注意到小型廉價無人機在戰場上造成的危險，并在最近幾年投入了相當大的精力來增強其反擊小型無人機系統（sUAS）的能力。然而，它在發展自身使用消耗型無人機系統的概念方面進展較小。國防部正處于開發消耗型無人機系統使用概念的試驗階段，工作主要集中在美國陸軍和美國空軍。這類無人機主要用于各種 ISR，但也有興趣將其用作閑逛彈藥、反無人機資產和空中力量支援。2023 年 8 月宣布的 “復制者”（Replicator）計劃是國防部在開發、采購和使用消耗型無人機系統方面最突出的努力，但目前仍處于起步階段。關于哪些類型的可消耗型無人平臺將成為其重點，以及它在加速五角大樓的采購流程方面能取得多大成功，仍存在若干問題。

信息戰（IW）和類似的專業術語在美軍或美國空軍（USAF）的詞匯中并不陌生。然而，即使美國空軍高層領導數十年前就已認識到 IW 對空中作戰的各個方面都至關重要，但美國空軍實施 IW 的方法仍然相對較新。第十六航空隊（16 AF）是美國空軍當代 IW 方法的核心，該部隊成立多年后，美國空軍仍在為 IW 的可操作性而苦苦掙扎。正是在這種背景下，蘭德公司的研究人員承擔了為美國空軍如何組織、訓練和裝備 IW 提出可行建議的任務。

首先，研究人員描述了美國空軍目前的戰爭預警狀況，并將其與其他軍種和聯合部隊組織所采取的方法進行了比較。接著，他們確定了美國空軍 IW 團體應支持的角色、任務和使命方面的政策、期望和現實之間存在的差距。為了彌補這些差距，他們為美國空軍的 IW 部隊編制開發了替代構型，并描述了這些構型的優勢和挑戰。最后，研究人員提出了與這些概念相關的組織、訓練和裝備要求。本報告介紹了研究情況，并提出了主要發現和建議。

主要結論

• 人們普遍認為，美國空軍領導層沒有將綜合預警列為優先事項。
• 缺乏明確、正式的要求一直被認為是美國空軍實施綜合預警的最大障礙之一。
• 美國空軍的 IW 在組織和學科方面仍然是高度分散的。
• 眾多的 IW 組織，加上未確定的角色和責任，造成了混亂和挫折感。
• 所有飛行員都需要在某些時候考慮綜合預警問題，而某些飛行員則需要在所有時間考慮綜合預警問題。
• 盡管幾乎沒有接受過專門的戰爭遺留爆炸物培訓，但戰爭遺留爆炸物學科的飛行員仍被期望作為戰爭遺留爆炸物部隊開展行動。
• 戰爭遺留爆炸物人員積極性很高，對任務充滿熱情，他們將自己的時間都投入到任務的推進中，但他們認識到，這樣做幾乎不會帶來職業發展。
• 在 16 個空軍基地，雄心勃勃的 IW 人員除了履行正常職責外，還在開展創新性的 IW 活動，但現有資源無法擴大這些活動的規模。
• 一些人認為當局是制約因素，但幾乎所有人員都認為規避風險和嚴格控制權限是執行國際預警的核心挑戰。
• 美國空軍的 IW 社區并沒有一個專門負責 IW 的高級領導者來領導，他也沒有必要的權力來爭取資源。
• 美國空軍的綜合預警工作幾乎沒有正式的流程，因此造成了部隊內部、部隊之間以及美國空軍與部隊之間的摩擦。

建議

• 發布可操作的指南，確保將 IW 納入美國空軍制定具體要求的流程。
• 利用政治資本和軍種領導者的時間來展示 IW 的優先性，并在美國空軍和聯合部隊中實現 IW 的社會化。
• 重組 IW 部隊編制，著眼于解決已確定的程序、文化和結構性挑戰。
• 明確美國空軍所有 IW 組織的角色和職責。
• 根據 IW 的具體要求和文化特性開發課程，并根據所需的 IW 熟練程度進行分級。
• 利用他人的經驗教訓，制定衡量綜合預警效果的框架。
• 將現實的 IW 能力和任務納入全美國空軍的演習中，即使導致 “任務失敗”，也要允許參與者進行掙扎。
• 考慮建立正式的籌資機制，美國空軍人員可利用該機制申請和倡導更充足、更穩定的資源。
• 考慮系統地編列從競爭到沖突的所有 IW 任務所需的 IW 授權和許可。
• 通過路演、領導人演講和其他引人注目的活動，向所有空軍人員展示綜合預警的效用。
• 考慮為美國空軍所有 IW 人員建立一個全面的職業發展途徑，在建立一支美國空軍 IW 專業骨干隊伍的同時，保持學科的專業化。
• 設計專門針對戰爭遺留爆炸物的新的美國空軍內部流程，而不是改造那些為動能任務設計的流程。
• 在美國空軍內部建立綜合預警流程并使之常規化，以便美國空軍綜合預警人員能夠融入既定的聯合結構和流程。
• 在美國空軍各參謀部指定空中參謀部負責 IW。

據美國聯邦航空局（FAA）稱，無人機是美國增長最快的航空領域。遠程識別（Remote ID ）的目的是幫助聯邦航空局、執法部門和其他部門找到以不安全的方式或在被禁止的地方飛行的無人機操作員。FAA 負責將無人機安全納入國家空域，并指出 Remote ID 可以幫助實現先進的無人機操作。美國政府問責局被要求審查與 Remote ID 相關的問題。本報告評估了（1）遠程身份識別的潛在執法用途和相關聯邦支持，以及（2）聯邦航空局和利益相關方在使用遠程身份識別進行高級操作時可能面臨的任何限制。GAO 審查了 FAA 有關遠程身份識別的指南和資源。GAO 還審查了 FAA 將無人機納入國家領空的計劃。美國政府問責局采訪了聯邦航空局和國土安全部的官員，以及執法部門和行業利益相關者，這些利益相關者是美國政府問責局根據他們在聯邦航空局委員會的參與情況和其他利益相關者的意見確定的。GAO 還審查了國土安全部開發遠程身份識別應用程序的工作。

美國政府問責局向聯邦航空局提出三項建議，向國土安全部提出一項建議，包括聯邦航空局開發資源，幫助部落、州和地方執法部門使用 Remote ID；聯邦航空局制定 Remote ID 界面的計劃和時間表；聯邦航空局確定提供有關無人機位置和狀態的實時聯網數據的前進道路；國土安全部制定 Remote ID 應用程序的計劃和時間表。聯邦航空局和國土安全部同意我們的建議。

聯邦航空管理局 (FAA) 通常要求無人機配備 Remote ID 技術，FAA 將其描述為 “數字牌照”。執法部門可以使用 Remote ID 來識別和調查未經授權的無人機活動，這與 FAA 希望 Remote ID 幫助執法部門的目標是一致的。然而，美國政府問責局發現，聯邦航空局支持部落、州和地方執法部門使用該技術的資源有限。美國政府問責局聯系的部落、州和地方執法機構對遠程身份識別或如何在調查中使用遠程身份識別知之甚少。開發此類資源可以幫助 FAA 更好地支持執法部門使用 Remote ID 的能力。

此外，聯邦航空局正在開發一個接口，向執法部門提供 Remote ID 中的無人機注冊信息，但沒有發布該接口的計劃或時間表。與此同時，國土安全部（DHS）也在為執法部門開發一個可與 FAA 界面連接的應用程序，但國土安全部同樣沒有發布該應用程序的計劃或時間表。因此，執法部門在獲取跟蹤和調查未經授權的無人機活動所需的實時信息方面可能會繼續遇到延誤。

美國聯邦航空局官員和利益相關者指出，使用當前的遠程識別技術來實現先進的無人機操作（如交通管理）存在局限性。聯邦航空局的規定要求無人機使用基于廣播的 Remote ID 技術，如 Wi-Fi 和藍牙來傳輸其位置。然而，商業無人機利益相關者告訴美國政府問責局，基于廣播的信號不足以提供高級操作所需的無人機位置和狀態的實時網絡數據。FAA 表示，它希望業界在繼續傳輸所需的基于廣播的 Remote ID 信號的同時，也能為 Remote ID 尋求網絡技術，如蜂窩技術。不過，代表一家商用無人機集團的利益相關方表示，由于信號干擾等實際限制，業界普遍缺乏開發基于網絡的遠程身份識別技術和所需的廣播方式的意愿。FAA 官員表示，未來 FAA 可能會開始評估還能開發哪些技術。如果 FAA 不對這些問題進行評估并確定前進的道路，那么 FAA 將無人機納入國家空域的進展可能會面臨風險。

圖：在國家空域系統內使用無人機的實例

大多數軍事大國--無論是單獨還是合作--都在設計基于新一代有人駕駛戰斗機和無人駕駛飛機系統協同作戰的未來空戰系統。

這一領域的標準制定者以美國為首。經過多年，美國空軍（USAF）和美國海軍（USN）現在正集中精力在中期內發展大量的協同作戰飛機（CCA），以增加其作戰飛機機隊的深度，因為他們認為機隊已經縮減到無法對抗大國行動的水平。目前的概念是 "負擔得起的規模"，即在控制成本的前提下增加規模性。這些 CCA 將被整合到美國空軍和海軍的下一代空中主導（NGAD）系統中。這一龐大的協同作戰體系結構所涉及的首要任務是對空作戰，實現空中優勢（即定位和壓制敵方防空系統--SEAD），但美國空軍為 CCA 設想了 "100 種角色"（攔截、CAS、通信中繼）。盡管如此，關于如何權衡這些系統的成本和作戰性能的辯論仍在繼續。

美國人目前正在研制陸基、大部分可回收的飛機，其基礎是 Kratos XQ-58、GA-ASI 的 Gambit 系列或波音公司的 MQ-28 幽靈蝙蝠，但尚不確定這些系統是否能勝任這一任務。盡管如此，此類系統很可能會成為 CCA 初期增量的主力，并在中期內轉化為美國空軍采購至少一千個單元，與 F-35 和 NGAD 戰斗機組成有人-無人聯隊（MUM-T）。雖然所使用的平臺將取決于所需的性能水平，但似乎可以肯定的是，這些系統將基于模塊化開放式架構和 Skyborg 人工智能系統（其開發工作已經完成）。美國人也在開發無人駕駛空射飛行器（如美國國防部高級研究計劃局的 "長槍 "計劃）。洛克希德-馬丁公司的設計和米切爾研究所的兵棋推演表明，美國最終很可能會確定一系列性能各異的 CCA，有些是消耗型，有些是可回收型，發射方案多種多樣，其中包括少量 "精致 "的可回收系統--高度復雜的無人情報平臺或無人戰斗飛行器（UCAV）。參與米切爾研究所幾項對空作戰任務研究的專家贊成在作戰初期大量使用消耗性 CCA，用于誘餌、ISR、協同空戰和通信中繼，先于第五代戰斗機飛行，一旦敵方能力被削弱，再使用更先進的可回收 CCA，以擴大友軍系統的覆蓋范圍。他們沒有使用現有的 UCAV 解決方案。

許多國家正在效仿美國的做法，盡管資源更為有限：

• 英國正在與 BAE 系統公司合作，結合 "暴風雪 "全球空中作戰計劃 (GCAP)，開發遙控解決方案--輕型和重型兩類陸基可回收遙控飛機，提供不同的先進程度。

• 澳大利亞正與波音公司合作研制 MQ-28 "幽靈蝙蝠"，其概念與美國的 CCA 相似。澳大利亞的這一模型也啟發了韓國人，他們正在研制一種忠誠的僚機無人機，以配合其先進版本的 KF-21 Boramea 戰斗機。

• 在美國的支持下，日本也正在研發一種能夠在 2030 年代與其未來的 F-X 戰斗機配合使用的遙控無人機。

• 在戰略競爭對手中，俄羅斯的情況最為不確定。莫斯科正在研制 UCAV 型忠誠僚機，如 S-70 Okhotnik 和 Grom，但西方的制裁和推進解決方案的缺乏大大減緩了這些項目的進展。

• 中國的情況要好得多，在各種無人機中，中國正在開發一系列協同作戰系統，與有人駕駛戰斗機，特別是殲-20 戰斗機一起以 MUM-T 模式作戰：飛鴻 FH-95 渦輪螺旋槳 ISR 和電子戰無人機以及 FH-97 戰斗無人機，與可回收的美國 CCA 設計相似。

• 印度也在開發自己的系統體系，即印度斯坦航空有限公司的 "戰斗空中聯合系統"（CATS），包括作為 "母機 "的 "泰賈斯 "有人駕駛戰斗機和幾種遙控飛機，特別是與 MQ-28 和 XQ-58 非常相似的 "勇士"（CATS Warrior）、可回收巡航導彈型遙控飛機 "獵人"（CATS Hunter）和 ALFA 漂浮彈藥。

• 土耳其已經建立了廣泛依賴無人機的空中力量模式，既用于 DITB，也用于彌補其作戰飛機項目的問題，土耳其還在尋求開發自己的 MUM-T 遙控技術模塊，以及未來的 F-X Kaan 戰斗機： Bayraktar 公司的超音速 Kizilelma UCAV、Anka-3 隱身無人機、Super Simsek 消耗型無人機和土耳其航空航天公司的自主僚機概念。

注意到，對于大多數空軍來說，開發無人飛行器技術構件和 MUM-T 系統是為了滿足彌補常規作戰飛機數量不足的迫切需要，而造成這種不足的原因可能是多方面的。

對于未來空中作戰系統（FCAS）及其協同作戰飛機系統，可以得出哪些結論？在許多方面，法國的情況與上述幾個國家相似。誠然，考慮到多年期 LPM 軍費法案所確定的趨勢，法國未來的空中力量應受益于多種能力的進步，包括下一代戰斗機（NGF），它提供了新一代戰斗機的所有附加值，在未來戰場上不可或缺。盡管如此，RCs 面臨的首要挑戰是糾正空中力量深度不足的問題，隨著越來越多的國家實施 IADS（綜合防空系統）升級，或者美國的保證變得越來越不確定，這一問題可能會繼續惡化，并將變得越來越棘手。這種衰退的后果是眾所周知的：它影響到滿足各種戰略職能要求的能力；更具體地說，在干預方面，它使減員難以為繼，減少了可供選擇的行動范圍，并使其無法保持永久態勢，如動態瞄準。

除了深度問題，遙控飛行器還能從質量上提高空中作戰力量的能力：通過提供 "替身 "能力（可在敵方系統的交戰范圍內使用），它們能提高空中力量的穿透力；它們能使情報和交戰/作戰能力分散和分解，使后者更具彈性，并改善空間和時間覆蓋。發射解決方案的多樣性是真正意義上的多領域，增強了空中力量的靈活性和可用性。

在許多方面，空中客車公司和 MBDA 公司的想法與美國專家的想法（上述米切爾研究所的工作突出表明了這一點）在 FCAS 體系結構的框架內趨向于相當類似的解決方案類型，而 FCAS 體系結構與美國 NGAD 體系結構的順序相同。這適用于通過混合使用可消耗或可回收系統，提供各種發射解決方案來降低 "單位效應成本 "的需要。在實施這些系統之前，必須滿足一些條件。這些條件包括：確定作戰性能與成本之間的權衡、開發特定設備和彈藥的必要性、不可或缺的連接架構，以及載人平臺（其乘員必須管理這些遙控任務）和飛行器本身的自主解決方案。這些飛行器的自主性必須遵守非常嚴格的交戰規則。這些無人機的行動可以在兩個層面上進行管理：當然是在任務領導者層面上，這也是最常見的設想（因此有了忠誠僚機的概念），但也有可能在戰斗管理指揮與控制（BMC2）功能層面上進行管理，而這一功能本身將越來越分散。美國人強調，在這些交戰規則范圍內賦予無人駕駛飛機的自主程度以及對其行動的管理水平是可變和相互依存的。特別是，它們將取決于作戰環境，包括可能在不同程度上斷開、間歇、有限（DIL）的電磁環境，這將影響作為系統之系統的連接組織的作戰云的運作。

從作戰角度看，這些 RC 可以改變所有任務的執行情況，包括以下方面：

• 在情報功能方面，提供穿透性傳感器網絡，大大擴展了 ISR 系統的覆蓋范圍；

• 在反空領域，通過與駐扎在遠離前線的戰斗機合作，提供遠程誘餌、干擾、瞄準和交戰能力，一方面可以采取必要的迷惑和飽和行動，使敵方綜合防空系統失明和瓦解（通過 SEAD 和戰斗機掃射）；另一方面，可以建立動態瞄準能力，在半隱蔽環境中長時間持續開展 SEAD 工作；

• 在進攻性反陸（OCL）領域，通過在戰役開始時增加穿透力，然后在較長時間內保持對大片區域的覆蓋，實現攔截動態目標能力的倍增，這對于提高近距離空中支援的可用性也是必要的；

• 提供先進的傳感器網絡和傳輸中繼器，以擴大作戰管理 C2（BMC2）功能的范圍并增強其穩定性。

總之，在未來空戰中，RC 不乏潛在用途，可以重新創造美國人所談論的、歐洲所急需的 "負擔得起的大規模"。然而，如果要充分挖掘這些系統的潛力，還需要克服許多挑戰。

在看來，必須研究這些系統相對于有人駕駛戰斗機的效率。這種效率取決于一種微妙的妥協：一方面，如果要獲得足夠的數量，這些機器必須保持其消耗性；另一方面，性能和可靠性閾值--考慮到需要預測與綜合防空系統（IADS）的對抗等問題，這種妥協就更難找到了，因為綜合防空系統（IADS）已轉變為飽和狀態。其次，RC 的使用概念必須基于出色的多領域整合，以優化協同作用。這就提出了實施這些無人機的部隊的 C2 靈活性問題，以及 FCAS、NGAD、GCAP 和其他系統之間的多國互操作性問題。就技術資源而言，其前提是戰斗云確實按計劃發展。在這方面，雖然 MUM-T 的建設將部分基于現有技術，例如在連接方面，但它也基于尚待證明的技術前提，特別是在人工智能領域，尤其是管理任務的載人平臺。

正如已經進行或計劃進行的演示所幸運地表明的那樣，這些不同的條件自然支持盡快開始對駐地協調員和作戰云進行漸進式開發，以便為這些多重挑戰的具體解決方案開辟道路。

隨著美空軍從以反恐為重點調整為應對具有潛在生存后果的近鄰競爭，“一切照舊 ”的系統開發方法將不再適用：將無法繼續在幾十年前開發的概念上循序漸進。相反，需要新的技術，提供新的能力，以及運用這些能力的新的作戰概念。目前在信息科學領域，特別是在自主系統（AS）開發及其相關基礎技術--人工智能（AI）領域，存在著廣泛而深入的技術推動力。隨著新的人工智能算法和學習技術的開發和以新穎的方式加以應用，對認知和神經生理學的了解--大多數時候之所以 “聰明 ”的基礎--也在以令人目眩的速度增長，而構建自主系統（如自動駕駛汽車和游戲機器人）的能力也不斷成為頭版新聞。此外，隨著計算能力、內存、網絡和數據可用性的摩爾定律增長，底層計算基礎設施的爆炸性增長也加劇了這些進步。

在此的目標有兩個：為美空軍高層領導提供自主系統潛力的愿景，以及自主系統如何在各級作戰中發揮變革性作用；為科技界提供一個總體框架和路線圖，以推動技術發展，同時支持其向現有和即將獲得的系統過渡。與其他人一樣，也認為使用這些系統將帶來可觀的回報，原因很簡單，這些自主系統的單項能力將提供更大的使用自由度和新的作戰概念機會。但這只是一種傳統觀點。更深遠的潛在回報將來自于以信息為中心的發展和自主系統的激增，這樣，就可以拋棄傳統的以平臺為中心的思維方式，成為一個以服務為導向、無處不在的網絡化和信息密集型的企業。

本文中，首先闡述在自主系統（AS）“行為”方面的需求：也就是說，無論底層技術手段如何，這些系統在熟練程度、信任度和靈活性等關鍵維度上的行為結果是什么？然后，將重點關注有可能將致力于解決這一問題的多個不同群體聚集在一起的架構方法，然后討論可以將這些架構變為現實的使能技術。最后，提出了一些建議，這些建議不僅涉及技術問題，還涉及應該解決的問題集類型、解決這些問題所需的開發流程和組織結構，以及能夠實現所提出愿景的知識平臺的更廣泛結構。

當今以平臺為中心的美空軍觀

R1. 行為目標

這些基本上是概括性的設計要求，規定了AS 在熟練性、可信性和靈活性方面的行為方式。

• 建議 1a： 自動服務系統的設計應確保其在特定環境、任務和隊友中的熟練操作。熟練性的理想屬性包括情境代理、自適應認知能力、允許多代理出現以及從經驗中學習的能力。

• 建議 1b： 人工智能的設計應確保由人類同行操作或與人類同行合作時的信任。理想的信任原則包括：認知一致和/或決策透明、態勢感知、可實現自然的人-系統互動的設計以及有效的人-系統團隊合作和培訓能力。

• 建議 1c：人工智能系統的設計應以實現熟練程度和信任為目標，并能推動不同任務、同伴和認知方法之間的行為靈活性。人工智能系統所需的靈活性原則包括能夠根據整體任務的要求和面臨的情況改變其任務或目標。它應該能夠扮演下屬、同級或上級的角色，并與人類或組織內的其他自主系統一起改變這種角色。它還應能夠改變執行任務的方式，既能在短期內應對不斷變化的情況，也能在長期內積累經驗和學習。

R2. 架構和技術

這包括支持跨學科研究與開發的統一框架和架構，以及支持架構內預期功能所需的技術投資。

• 建議 2a： 開發一個或多個通用的 AS 架構，以涵蓋目前在不同社區使用的多個框架。架構至少應提供 “端到端 ”功能，即為 AS 提供感知能力，以捕捉其環境的關鍵方面；認知能力，以進行評估、計劃和決策，從而實現預期目標；以及運動能力，以在需要時對其環境采取行動。體系結構應具有功能結構，以實現可擴展性和可重用性，不對組件功能的符號處理或次符號處理做出承諾，包含記憶和學習功能，并根據需要支持人機交互。無論采用哪種形式，架構都應可根據分配的任務、參與的同伴關系和使用的認知方法進行擴展。衡量一個架構是否有用的一個關鍵標準是，它是否有能力彌合處理自主性問題的不同群體之間在概念和功能上的差距。

• 建議 2b： 繼續開發在組件層面提供所需功能的使能技術。這不僅包括支持基本的 “看/想/做 ”功能的技術，還包括支持有效的人機交互界面 (HCI)、學習/適應和知識庫管理的技術，既包括通用技術，也包括特定領域的技術。技術開發的性質應從基礎研究、探索性開發到早期原型設計不等，這取決于具體技術的成熟程度及其設想的應用。

• 建議 2c： 開發并推廣多層硬件和多層軟件架構，以支持自動系統的開發、驗證、運行和修改，其中每一層都為給定的高級和低級功能提供不同硬件實現/主機的物理結構，每一層都為類似功能提供不同的軟件實現。要充分利用新興技術趨勢，特別是商業領域的新興技術趨勢，可能需要各種復雜的架構模式。

R3. 挑戰性問題

這里既涉及與領域無關的問題（或功能性問題），如動態重新規劃，也涉及與領域有關的問題（或面向任務的問題），如多域融合。

• 建議 3a：通過一套范圍適當、規模適當、抽象化的面向功能的挑戰問題集來推動自動系統的基本行為、架構和功能開發，使科學與技術（S&T）界的不同成員能夠專注于自動系統行為的不同貢獻者。根據最初提名的架構和功能集選擇挑戰問題集，其方式應涵蓋架構所代表的全部功能（詳盡性），并盡量減少解決任何兩個挑戰問題所需的功能重疊（排他性）。

• 建議 3b：選擇以任務為導向的挑戰問題，其兩個目標是：a) 解決當前或未來可能非常適合應用自動系統的操作差距；b) 挑戰科技界在自動系統功能的科學和工程方面取得重大進展。確保挑戰問題能夠在前面選定的架構和功能的范圍內得到解決，以確保獨立于領域的工作和獨立于領域的工作之間的一致性，避免 “一次性 ”應用工作最終對其他面向任務的問題集貢獻甚微。既要考慮 “部分 ”以任務為重點的挑戰問題，也要考慮 “端到端 ”的挑戰問題。最后，不要將科技資源用于解決在其他部門也有類似問題的作戰問題，除非空軍特有的屬性使問題非常獨特，無法以類似方式解決。

R4. 開發流程

這包括支持創新、快速原型設計和迭代需求開發的流程--與傳統的瀑布式流程（需求說明、里程碑滿足和最終狀態測試與評估（T&E））形成對比，以支持快速 AS 開發和投入使用。

• 建議 4a： 建立教育和實習人員管道，選派人員到空軍技術研究所參加自主性入門短期課程，重點是人工智能使能因素。然后，個人成員將被嵌入到以人工智能為重點的特別行動活動中：自主能力小組（ACT），學習如何將所學技能應用于滿足美國空軍的自主需求。在四年的時間里支持這項工作，使人工智能人員的數量比現在增加一個數量級。通過一系列特別激勵計劃確保留住人才。通過對關鍵的校外研究人員提供適當的長期支持來補充這支隊伍。

• 建議 4b：采用三階段框架，反復選擇挑戰性問題，對潛在解決方案的影響進行建模，并進行解決方案開發、原型設計和評估。開展以兵棋推演為基礎的初始階段評估，目標是確定關鍵的挑戰問題以及能夠應對這些威脅或利用潛在機遇的基于自動系統的解決方案。通過定量模型和模擬（M&S）以及性能參數對這些概念進行形式化，對有前途的 AS 候選方案進行更深入的評估。最后，重點設計 M&S 研究中確定的有前途的 AS 候選方案的一個或多個工程原型。開發并實驗評估一個 AS 原型，該 AS 原型可作為：a) 購置的設計原型；b) 其他所需 S&T 的設計驅動力。

• 建議 4c： 通過空軍首席數據官，獲取存儲美國空軍空中、太空和網絡數據的空間，以便人工智能專業人員使用這些數據創建自主解決方案，解決面臨的挑戰。在相關組織中設立數據管理員角色，以管理數據，并為數據生產者和消費者創建簡化的訪問和檢索方法。

• 建議 4d： 支持向基于云的計算發展，同時將量子計算作為一種通用計算模式加以利用，以滿足嵌入式和高性能計算處理需求。

R5. 組織結構

這包括圍繞項目（或成果）重點進行組織，而不是按照傳統的技術專業領域進行組織。

• 建議 5：在美空軍研究實驗室（AFRL）內建立 ACT，采用 “扁平化 ”業務模式，將 6.1-6.4 領域的專家集中到一個以產品為中心的組織中，開發自主系統科學，同時為作戰人員提供能力。與空軍科學研究辦公室和 AFRL 其他主要技術局合作，并與 AFRL 以外的美國空軍組織協調，包括國防部自主利益共同體 (COI)、AFWERX 和其他可促進技術向作戰人員過渡的辦公室。在 “ACT ”中，根據類似 “臭鼬工廠 ”的一套 “指導規則”，納入以產品為中心的業務流程，促進未來空軍向以信息為中心的業務平臺模式轉變。

R6. 知識平臺

這提供了一種整合 AS 行為原則、架構/技術、挑戰問題、發展過程和組織結構的整體手段。

• 建議 6：開發一個知識平臺（KP），其核心是將信息技術（IT）平臺方法與平臺業務模式相結合。為多域作戰空軍設計的知識平臺應壟斷觀察代理與知識創造代理以及作戰效應代理之間的聯系，這些代理可以是人或基于機器的代理（AS）。知識創造代理提供了創造能力所需的生態系統，而這些能力則用于創造作戰效果。這個生態系統將通過以下方式實現：利用自主性的三個行為原則；實現這些行為的架構和技術；驅動挑戰的問題；跨越人員、架構/應用、數據和計算基礎設施的開發流程；以及最后，為推進技術、利用技術和提供能力而需要建立的組織結構。這種方法將提供一種手段，使美國空軍從解決少數問題的傳統工具方法過渡到適用于更多問題的知識平臺方法。

總結

綜上所述，對人工智能系統開發和應用的建議包括

• 這些系統要想精通業務、得到人類同行的信任并靈活應對意外情況，就必須具備的行為方式

• 需要統一的框架、架構和技術，以便不僅跨越孤立的科技界，而且跨越操作上的隔閡和領域

• 挑戰科技界所需的重點難點問題，包括基礎性問題和操作性問題，同時提供遠遠超出傳統的以平臺為中心的現代化方法的操作優勢

• 處理人員、系統、數據和計算基礎設施的新流程，這些流程將加速創新、快速原型設計、實驗和實地應用

• 新的組織結構，即自主能力團隊，將技術專業人員整合到一個單一的組織中，專注于創新產品開發，并根據需要與其他組織和社區開展外聯活動

• 知識平臺，用于全面整合 AS 行為原則、架構/技術、挑戰問題、開發流程和組織結構

美國空軍后勤部，特別是 “ACT”，不能簡單地將其注意力局限于自主系統的研究領域，也不能簡單地延續應用現代人工智能和自動系統技術的模式，在一次性演示中逐步提高任務能力。必須選擇挑戰性問題，以推進知識平臺的能力，在變革性應用中以敏捷的方式提供表現出熟練、可信和靈活行為的人工智能系統。除了以項目為中心的工作外，ACT 還可以優先考慮和協調 AFRL 的整個自主性 S&T 組合--同步工作以最大限度地提高投資效果--及時將 AS 能力大規模地用于應對任務挑戰，同時在各 S&T 局之間 “共享 ”新架構、技術和流程的 “財富”。最后，一旦取得成功，ACT 可以作為一個 “存在證明”，證明美國空軍后勤部如何從其傳統的以學科為中心的組織轉變為一個更加跨學科和以項目為導向的組織，解決美國空軍全企業范圍內的變革性問題。

擁有一個獨特的機會，將空軍從一個以空中平臺為中心的部門（空間和網絡往往處于次要地位）轉變為一個真正以多領域和知識為中心的組織。通過知識平臺向作戰人員提供自主系統，空中、太空和網絡的每項任務都將得到改進，而且不僅是逐步改進，而是成倍地改進。將成為一個以服務為導向、無處不在的網絡化和信息密集型企業。簡而言之：一個靈活的、以信息為中心的企業，通過無障礙訪問高效的外圍設備，及時做出決策。

執行摘要

• 與俄羅斯的軍事理論一致，俄羅斯軍隊在烏克蘭的情報、監視和偵察行動中廣泛使用無人駕駛飛行器（UAV）。這使得它們能夠在炮擊、反炮擊和精確打擊任務中發揮突出作用。

• 雖然ISR無人機在俄羅斯軍隊的大部分目標定位過程中發揮了核心作用，但似乎反應速度很慢，使其在打擊移動目標方面面臨挑戰。

• 探測和瞄準時間的滯后突出了俄羅斯武庫中缺乏軍事級別的無機組人員作戰飛行器（UCAVs）。這些系統將使探測到殺傷的時間更快。雖然俄羅斯軍方顯然正在對這些系統進行投資，這一點從戰前的軍事公告中可以看出，它們不可能很快出現在戰場上。

• 商業無人機在俄烏戰爭中嶄露頭角，以解決緊迫的ISR需求，并充當初級的閑置彈藥。俄羅斯軍方和領導層在接受無人機的作用方面進展緩慢，但現在正在鼓勵俄羅斯部隊使用這些無人機。

• 盡管承認這些無人機的重要性，但俄羅斯軍事工業綜合體在生產俄羅斯部隊所需的大量無人機方面一直進展緩慢。一些生產的缺乏可能來自于國內能力的缺乏，組織間的競爭和缺乏溝通，以及俄羅斯中央政府在這個問題上缺乏領導。

• 解決商用無人機短缺問題的一個新出現的辦法是，俄羅斯國內有一些團體正在為俄羅斯部隊提供無人機和無人機零部件，并在如何在軍事行動中整合和使用商用無人機方面充當思想領袖。

• 使用無人機的戰術、技術和程序（TTPs）已經通過戰場上的經驗得到發展。對俄羅斯和烏克蘭國內團體使用無人機的觀察，促使了為俄羅斯士兵提供無人機使用的標準化培訓和TTP的倡議。

• 在許多方面，裝有彈藥的廉價商用無人機在使用和損失率方面變得更像彈藥；許多無人機被視為對軍事地點和平臺造成損害的消耗性、一次性使用的平臺。這種使用的額外效果是使它們成為防空系統的昂貴目標，在保護軍事單位和關鍵基礎設施之間產生了潛在的烏克蘭防空就業妥協。

• 為了解決其軍事無人機的挑戰，俄羅斯人正在廣泛地使用伊朗生產的軍用無人機。這些無人機具有數百公里的射程和抗干擾系統，已被證明能有效瞄準烏克蘭軍事平臺和關鍵基礎設施。

圖1. 俄羅斯的偵察火力和偵察打擊概念

圖2. 俄羅斯偵察-射擊和偵察-打擊概念