烏克蘭利用先進技術抵御俄羅斯的行動,但這些技術也給烏克蘭的民主人權帶來了重大風險。
衛星遙感技術有助于記錄戰爭罪行并提供實時戰場情報。它揭露了暴行,追蹤了武裝組織,對重建工作至關重要。公司提供的衛星圖像對追究俄羅斯的責任和評估基礎設施損壞情況至關重要。然而,衛星圖像的使用存在數據篡改、侵犯隱私、政府或私人實體濫用等風險。在烏克蘭,缺乏標準化的實踐和更新的立法加劇了這些風險。未經授權的訪問或篡改圖像可能會歪曲事實,而衛星廣泛的數據收集也會引起人們對誰控制信息的擔憂。Palantir 科技公司的參與以及在烏克蘭國防中使用德爾塔系統也有可能影響民主和人權。使用 Palantir 先進的數據挖掘工具會引發濫用和侵犯隱私的擔憂。該公司與政府簽訂的保密協議強調了道德使用和嚴格遵守隱私法的必要性。使用基于衛星的 “三角洲 ”態勢感知系統可以加強戰場決策,但也存在數據泄露、系統故障和缺乏透明度等風險。如果沒有適當的監督,其使用可能導致過度監視和侵犯隱私。
在戰爭中使用人臉識別技術,特別是 Clearview AI 公司的人臉識別技術,是一種變革,但也引發了嚴重的倫理問題。雖然它有助于識別俄羅斯士兵和失蹤人員,但也有可能導致大規模監控、錯誤識別和侵犯隱私。不受監管的使用會威脅到基本權利,Clearview AI 在不同國家都面臨著違反數據保護法的法律訴訟。由于該技術可能在戰后繼續使用,這些擔憂變得更加嚴重。俄羅斯在信息戰中使用人工智能激化了沖突,人工智能生成的虛假信息、深度偽造和語音克隆傳播了虛假敘事,破壞了烏克蘭社會的穩定。深度偽造視頻,如描述烏克蘭領導人投降的視頻,被用來削弱人們對媒體的信任,對社會凝聚力和民主構成重大威脅。
隨著烏克蘭在戰爭中越來越依賴于這些技術,隱瞞敏感信息和維護公眾信任的需求發生了沖突。在國家安全與人權之間取得平衡至關重要。國際法允許在緊急情況下對人權進行有限的克減,但必須遵守必要性和相稱性原則。
這些關鍵技術需要嚴格的保障措施,以保護烏克蘭民主價值觀和人權。為此提出的主要建議包括:對遙感技術進行監管;使該國的人工智能和數據保護法律與歐盟標準相一致;采用影響評估框架;為人工智能創新的安全開發、測試和改造創建 “監管沙盒”;以及加強媒體掃盲計劃,抵制人工智能產生的虛假信息。通過這些措施,烏克蘭可以利用先進技術進行國防和重建,同時確保戰時措施不會破壞其民主未來。
Kh-101 巡航導彈對于俄羅斯繼續攻擊烏克蘭至關重要。如果沒有美國制造商生產的電子產品,包括美國模擬器件公司(Analog Devices Incorporated)、英特爾公司(Intel Corporation)和德州儀器公司(Texas Instruments Incorporated)生產的半導體,這些武器就無法制造或發射。自 2022 年俄羅斯發動烏克蘭戰爭以來,向俄羅斯出口這些產品和其他半導體產品受到了越來越多的限制。然而,兩年多過去了,這些產品仍繼續出現在俄羅斯的武器中,幫助烏克蘭人民遭受恐怖。
盡管出口管制合規看似遙遠和技術性,但對烏克蘭設施襲擊以及其他許多類似事件表明,美國出口管制失效的風險對烏克蘭來說影響巨大。嚴格遵守和大力執行出口管制的必要性遠遠超出了俄烏戰爭的范疇:在過去的 15 年里,出口管制已成為美國國家安全的重要工具。出口管制是限制獲取美國公司保持主導地位的關鍵技術的一個特別重要的工具。這包括半導體,運行 Kh-101 巡航導彈等電子設備和其他復雜武器系統都需要半導體。
常設調查小組委員會(“PSI ”或 “小組委員會”)于 2023 年 9 月啟動了一項調查,以更好地了解美國半導體制造商為防止美國制造的半導體最終出現在俄羅斯武器中而做出的工作。小組委員會的調查重點是四家美國半導體制造商,據報道,它們的產品一直出現在俄羅斯武器(包括 Kh-101 巡航導彈)中: 模擬器件公司、英特爾公司、德州儀器公司和先進微器件公司(AMD)(統稱 “四家公司”)。
美國的半導體出口管制制度在很大程度上依賴于企業的合規性和謹慎性,要求企業采取各種措施,確保其產品不會落入不法分子之手。聯邦政府為企業提供了許多工具來推進這一任務,同時強調企業必須開發自己的系統來識別有問題的交易,并不斷調整以應對那些專注于獲取其產品的對手。企業要在這些工作中取得成功,就必須對分銷鏈的上下游進行主動控制和可見性。不過,雖然保持這種可視性對于高度可替代產品的制造商來說可能具有挑戰性,但這些要求并非前所未有:金融機構也被要求實施類似的反洗錢計劃,要求它們跟蹤比半導體更具可替代性的物品。各行各業的美國公司也被要求整合強大的流程,以防止在全球業務往來中違反《反海外腐敗法》(FCPA)。這兩項工作都要求各行業制定積極主動的企業合規制度,但對于在全球范圍內杜絕腐敗和欺詐行為至關重要。
本報告是小組委員會對四家選定的半導體制造商在確保其產品不會繼續助長俄羅斯對烏克蘭的行動方面所發揮作用的調查結果;不過,這些調查結果可以更廣泛地應用于整個半導體制造業的出口控制合規工作。
小組委員會的調查發現,美國半導體制造商的行動嚴重不足。一些公司只做了法律規定的最低限度的工作,對客戶進行粗略檢查,同時試圖推卸其分銷商在俄羅斯轉移中的真正責任。很少有公司深入調查。然而,故意的無知也是違法的,其他行業的模式表明,主動合規是可以做到的,也是負擔得起的。改變這種對出口管制合規放任自流的態度,將有助于防范俄羅斯的轉移行為。
小組委員會的調查發現
半導體制造業沒有有效或足夠快地加強合規工作,以打擊俄羅斯的轉移活動。
與俄羅斯在烏克蘭發動戰爭之前相比,AMD、模擬器件公司、英特爾和德州儀器公司在 2023 年向多個國家的出口量大幅增加,而這些國家的實體被確認為協助俄羅斯的轉移活動。
自 2024 年開始,AMD、模擬器件公司、英特爾和德州儀器公司已分別確定并阻止了對可能參與俄羅斯轉用活動的實體的銷售。然而,如果有更積極主動的合規制度,這些銷售本可以更早、更快地被發現和阻止。
AMD 公司、模擬器件公司、英特爾公司和德州儀器公司的出口控制合規政策不符合商務部和非政府組織的最佳實踐和建議。所有公司(除 AMD 外)都未能及時響應外部追查工作,而且目前都缺乏與出口控制合規相關的充分內部審計和分銷商審計。
小組委員會選擇了美國最大的四家半導體公司作為該行業出口合規工作的代表。小組委員會并不假定這些公司的合規工作比其他公司更好或更差,而是認為它們的缺陷指向了更大的行業問題。基于這些發現,小組委員會確定了美國半導體制造商可以改進其出口管制合規性的多種方法,并協助實現防止其產品被敵對對手使用的更大目標。
因此,本報告提出以下建議: 1.半導體制造商應徹底、及時地回應外部追查工作。 2.半導體制造商應每年對其整個出口控制合規計劃進行審核,并更頻繁地對目標流程進行審核--尤其是在出現問題或法規發生變化時。 3.半導體制造商應實施相關政策,提高分銷鏈中出口控制合規性的可見性,包括每年對所有分銷商的出口控制合規性進行審計。 4.半導體制造商應定期提交出口控制合規計劃,供商務部工業與安全局 (BIS) 審查并提出意見。
烏克蘭戰爭凸顯了北約盟國為長期、大規模和高強度沖突進行規劃的重要性。在這種情況下,火炮能力重新獲得了重視,不僅明確強調了生存能力、質量、數量和射程,還強調了充足的彈藥儲備和生產能力。然而,成功整合更廣泛的能力(包括遠程精確射擊)和先進的情報監視、目標捕獲和偵察(ISTAR)能力對于一支有效的炮兵部隊至關重要。與此同時,在海上領域,最近在紅海發生的事件表明,海軍火炮作為防御無人機和蜂群威脅的一種具有成本效益的解決方案,正發揮著越來越重要的作用。
圖 1 烏克蘭使用的火炮系統射程
至少在俄羅斯占領克里米亞之前,北約軍隊(尤其是歐洲軍隊)的炮兵能力一直深受長期缺乏與同級對手發生沖突的直接威脅的影響,并在許多方面受到阻礙。事實上,自冷戰結束以來的幾十年間,大多數西方國家武裝部隊的規劃都側重于遠征部署,如反叛亂(COIN)、反恐、危機管理、維和及穩定行動,以應對技術上處于劣勢的對手。事實上,由于取得了制空權,在許多情況下甚至不需要部署火炮。
在現代戰場上,在進攻和防御行動中有效提供火炮火力的能力至關重要。在這種情況下,野戰炮、榴彈炮和迫擊炮等 “傳統 ”管狀火炮發揮了巨大作用,烏克蘭沖突就證明了這一點。然而,如果不將這種火炮納入更廣泛的能力陣列,包括一般稱為遠程火力(LRF)的更遠射程系統,這種火炮就無法發揮其真正的潛力。這類系統可包括射程更遠的制導火箭以及巡航導彈和彈道導彈,在射程和精確度方面與傳統火炮武器相比具有顯著優勢。盡管不應將遠程火力系統僅僅視為滿足對火炮能力相同要求的一種更先進的解決方案,但它們為軍隊的火力潛力增添了重要的一環,與堅固的火炮能力配合使用效果最佳。
此外,近來在制導炮彈領域取得的進展可以通過一個相對簡單的系統大大提高效果的精確性,而這一系統對訓練和技術訣竅的要求并不像制導導彈或火箭那樣高。西方理論更傾向于精確而非大量發射。這種方法需要依靠各種情報、監視、目標捕獲和偵察(ISTAR)工具,包括情報、反炮兵雷達、衛星圖像、飛機、無人機和地面專業隊伍,形成穩固的殺傷鏈。
烏克蘭戰爭表明,西方國家在增加炮彈生產方面準備不足。然而,炮彈只是這一問題最明顯的一面。炮管也會老化,只能發射有限的幾發炮彈就必須更換。顯而易見,要想在常規戰爭中對長期高強度沖突的威脅形成可靠的威懾,工業部門不僅要生產足夠的炮彈,還要為軍隊提供穩定的炮管供應,以避免戰場上的炮兵被迫像烏克蘭部隊那樣定量供應。這一挑戰絕非輕而易舉,在歐洲幾十年來因需求低迷而大幅縮減生產規模之后,這就需要可靠地供應質量上乘、價格合理的鋼材以及炸藥和推進劑等其他材料。
迄今為止,烏克蘭沖突中使用火炮的特點是戰場透明和大量消耗彈藥。前者是指用于 ISTAR 任務的系統激增,特別是無人駕駛航空系統(UAS),由于其單位成本相對較低,是一種可隱蔽且成本效益特別高的系統,可用于探測敵人的存在、引導炮火并評估其效果。在很大程度上,武裝空中無人機還能有效地填補炮彈短缺造成的缺口。第一人稱視角(FPV)無人機在這方面尤其成功,而俄羅斯也在大規模使用廉價的致命無人機來 “增強 ”火炮在戰場上的效果。
這些技術的普及,加上衛星圖像和信號情報(SIGINT)系統--特別是應用于電磁頻譜--使得任何部隊集結都特別難以隱藏,并使戰場上的部隊和系統面臨更大的被敵方發現和交戰的風險。這使得通常被視為有效機動特權的部隊集結變得特別脆弱。
此外,由于朝鮮的大量運輸和國內生產水平的提高,在美國暫停軍事援助的情況下,俄羅斯一直能以超過五比一甚至十比一的比例向烏克蘭火炮開火。與此同時,西方國家至今仍無法向烏克蘭人提供足夠的炮彈,就這一趨勢而言,可持續和長期改變的前景渺茫。
盡管存在短缺問題,但烏克蘭和俄羅斯都發現自己在很大程度上依賴火炮,因為火炮的傳統用途非常有效:反炮火、打擊高價值目標 (HVT)、瓦解集結部隊以及為機動戰提供火力支援。
雙方都對火炮的使用進行了調整,以確保其系統具有更高的生存能力,尤其是烏克蘭,以優化彈藥消耗。自入侵開始以來,俄羅斯炮兵部隊明顯加大了與前線的距離,當急需在近距離進行火力攻擊時,就縮短距離,然后迅速撤離,這證明了他們在烏克蘭的努力面前不堪一擊。
由于必須提高常規火炮的精確度,因此殺傷鏈的速度也加快了。例如,俄軍已開發出探測系統、無人機和雷達的組合,以更有效地發現敵方火炮,利用誘餌目標迫使其開火,并在反炮擊前暴露其位置。這種戰術可使傳感器-射手鏈的時間從 30 分鐘左右縮短到近 3 分鐘。這意味著雙方的炮兵需要在開火后立即移動,以避免反炮擊,從而使機動性成為一個基本要素,實際上也阻礙了部隊的集結,因為集結可能會降低移動的速度和流暢性。
烏克蘭部隊使用火炮的一個重要方面是,由于外國供應以及北約標準系統和蘇聯傳統系統并存,現有系統之間存在很大差異。這就要求烏克蘭具備相當的適應能力,因為它缺乏備件、特定工具和專門技能來維護這些不同的系統。
由于在沖突中不存在制空權,遠程精確制導武器作為打擊敵方縱深目標的重要手段,就顯得更加重要。事實上,射程達數百甚至數千公里的遠程精確制導火力使雙方都能打擊深入敵后的高分貝火箭炮。
冷戰結束后的頭幾十年,美軍基本上不再重視火炮。國防官員預計,蘇聯解體后歐洲不可能發生地面戰爭,歐洲盟國可以在沒有美國大量援助的情況下應對俄羅斯的剩余威脅。雖然到 2010 年代,中國已成為潛在的競爭對手,但美國軍事領導人認為,印度洋-太平洋戰區的海上性質和所涉及的遙遠距離需要遠程導彈而非火炮。
然而,烏克蘭戰爭凸顯了火箭炮和火炮在空中優勢稍縱即逝或不可行以及電子戰(EW)降低遠程導彈精確度的情況下奪取和守住陣地的持續重要性。隨著無人機在從烏克蘭到紅海的空襲中越來越普遍,防空火炮也在卷土重來。
這些趨勢正促使美國軍方重新審視其現有的火炮和火箭炮組合。在大多數情況下,國防部領導人優先考慮的是不同的彈藥,而不是新的發射器,因為美國部隊的規模和需求日益多樣化,而且國防預算也出現了限制。
由于需要在跨洋距離上投送部隊、裝備和補給,美國指揮官更傾向于在遠程摧毀敵方的通信、傳感器和空中反坦克導彈,并迅速向目標機動,而不是在近距離炮火對決中超越對手。因此,火箭彈和導彈在五角大樓的火炮開支中占了大頭。
新出現的無人機威脅可能會改變這一重點。無人機造價低廉、易于制造,可以支持大規模持續攻擊,并耗盡昂貴的地對空攔截器,烏克蘭和美國軍隊在歐洲到中東地區都遇到過這種情況。為應對這一挑戰,美軍正重新使用基于火炮的反坦克導彈,但增加了制導炮彈的精確性。增加對火炮技術的投資可能會使大炮重新受到青睞,并為全球定位系統(GPS)干擾和欺騙提供創新的解決方案。
英國和法國正在采購的管狀火炮系統設計用于一般支援,對高反坦克導彈進行深入和精確打擊。它們不是為在需要長時間攻防作戰的戰爭中進行長時間近距離支援而設計的。有關系統,即 “弓箭手 ”和 “凱撒”,足以應對反叛亂沖突,在這種沖突中,所有武器的強大火力都集中在對手的整個縱深。它們甚至適用于雙方都相對機動、戰斗主要由會戰組成的同級戰爭。然而,在任何需要在短時間內連續執行多個火力任務的長時間、高強度交戰中,這些系統的潛在缺陷都會暴露無遺。因此,在向烏克蘭捐贈了大量火炮后,英國和法國軍隊正在對其管式火炮園進行補充。
"弓箭手"和"凱撒"的公路作戰能力對于這些火炮服役期內的大部分工作都很有價值,但輪胎易受炮彈破片的影響,而履帶則不然。從理論上講,履帶具有更好的越野機動性能,尤其是當地形已被坦克等其他重型車輛通過時。總之,理想的近距離支援系統應該是履帶式、裝甲良好并有一個較深的彈倉。
總體而言,這兩種系統的彈倉深度、射程和機動性都表明,它們最適合提供一般支援。如果它們是唯一能夠提供近距離支援的系統,那么法國和英國軍隊就必須仔細考慮火炮的使用和補給問題。如果不進行頻繁的補給,這些系統就不可能執行長時間的密集火力任務,這將增加火炮、任務機組和補給車輛的風險,因為它們最終會一次又一次地重訪戰區內的相同地點。更不用說彈匣變淺以及更頻繁的裝彈導致火炮停機對前線部隊的影響了。
如果在與同級對手作戰時,英法聯軍能夠實施機動作戰,依靠縱深打擊和會戰來瓦解對手,那么這一點可能并不重要。這可以限制交戰時間,從而限制每次火力任務的彈藥消耗量。不過,兩支部隊都必須精心布置彈藥庫,以補充火炮較小的彈倉,并密切關注消耗率,以最大限度地延長火炮的作戰時間。即便如此,如果沒有足夠的火炮或現成的彈藥來進行相當規模的決定性交戰,敵人集結的出現也可能會帶來災難性的后果。
與北約幾乎所有同行一樣,意大利陸軍(Esercito Italiano - EI)在過去三十年的大部分時間里都在規劃和調整其能力,以適應穩定、COIN、反恐、訓練和維和行動,如在阿富汗、伊拉克、黎巴嫩、科索沃或非洲的行動。在俄羅斯全面入侵烏克蘭之后,EI 的炮兵方法在理論和行動要求方面經歷了重大發展,暴露出一些必須迅速填補的重大能力差距,以及冷戰結束后大規模削減預算和組織變革造成的長期缺陷。然而,這一進程必須與幾乎沒有增長的國防開支(盡管有北約的承諾)和整個意大利軍隊同時存在的大量關鍵能力差距作斗爭。
烏克蘭戰爭凸顯了火炮系統的價值,這些系統可以快速部署、快速發射大量炮彈,并立即返回安全地帶或轉移到新的發射陣地,以躲避反炮火。因此,意大利的 PzH 2000s 火炮對意大利軍隊來說是一種至關重要的能力,因為它們不僅具備上述所有性能,還能發射射程分別達 50 公里和 80 公里的 “武爾卡諾 ”遠程非制導炮彈(彈道增程炮彈)和精確制導炮彈。
2022 年 2 月之后,意大利炮兵工業協會發布了兩份概念文件,特別是其中的《2022 年陸軍 4.0》(Esercito 4.0)和《縱深作戰機動與使能能力》(La manovra a contatto e le capacità abilitanti)。陸軍 4.0》從廣闊的視角探討了 EI 在機動方面的必要演變,涵蓋了不同的領域,并強調了實現這一目標所需的能力。該文件還確定了 EI 朝正確方向發展所必須獲得或增強的一些能力。
意大利工業在更廣泛的火炮市場上的競爭地位主要得益于對 “武爾卡諾”(Vulcano)彈藥的早期投資,該彈藥在精度和射程方面仍使萊昂納多領先于同領域的競爭對手。
意大利陸軍正處于如何替換現有榴彈炮系統的十字路口。在這種情況下,意大利的重點似乎主要轉向專門用于射后散射戰術的自行式系統,重點可能是自行式榴彈炮。
由于技術和作戰原因,海軍火炮與陸地火炮有很大不同。傳統的海軍火炮設計用于從移動平臺(如艦船)向視線內或視線外通常也在移動的目標(通常是另一艘艦船或一架飛機)發射常規炮彈。與此相反,陸地火炮從固定位置向一般也是靜止的目標發射炮彈,而且大多不在視線范圍內。海軍火炮系統通常比陸地火炮更加復雜和多用途,因為它們在各個層面的設計都更加精確,包括炮管本身、炮塔和專用火控系統,其中包括雷達、光電或兩者。
除了標準的反艦和海軍水面火力支援(NSFS)(包括對岸轟炸和對陸打擊)外,海軍火炮還常用于防空,有時也用于反導,這進一步突出了其多功能性。
歐洲海軍與世界上大多數裝備西方武器的海軍一樣,主要使用三種口徑的艦炮:12 毫米(5 英寸)、76 毫米(3 英寸)和 57 毫米。由于射程和有效載荷有限,40 毫米或以下的小口徑武器在 NSFS 中幾乎沒有用武之地。
意大利海軍(Marina Militare - MM)對自己的艦炮很有信心,在這一領域投入了大量資金,本國工業也擁有世界領先的能力。海軍擁有相當數量的 76 毫米和 127 毫米火炮,而且歷來熱衷于為其艦船裝備數量相對較多的火炮系統。
像 “武爾坎諾 ”這樣的制導彈藥和增程彈藥大大提高了艦炮的效能,但其有限的射程在對等、高強度沖突的最初階段仍顯不足。不過,艦炮很可能會在防空、反導和反無人機方面繼續發揮重要作用。
網絡空間和太空都是新的國家安全疆域,模糊了關于邊界、主權和國防戰略的傳統觀念。這兩個領域也都有著作為情報活動而非作戰領域起步的歷史,而且兩者仍與其情報起源密切相關。這兩個領域最初也都由政府主導,但現在越來越成為必不可少的商業活動,美國軍方的許多網絡空間和太空服務也越來越多地轉向私營部門。兩者都可以通過技術能力強的勞動力使用尖端技術來實現。然而,盡管太空和網絡空間在許多方面相似,但它們之間也存在差異。太空是地球環境中自然形成的一部分,而網絡空間則是一種人為現象。太空系統通常需要大量的資本支出,而網絡空間運行所需的資本支出要少得多。網絡空間與太空的這些異同帶來了幾個國家安全問題。
其中三個問題涉及:(a) 確定政府與商業部門在每個領域的國家安全關系;(b) 招募、專業發展和留住有技術能力的勞動力;(c) 在每個領域內部和兩者之間實現統一行動,包括確定美國網絡司令部(CCB)與美國太空總署(NASA)之間的適當關系。 這包括確定美國網絡司令部(CYBERCOM)與國家安全局(NSA)之間、美國太空司令部(SPACECOM)與國家偵察局(NRO)之間以及美國網絡司令部和太空司令部與地域和職能作戰司令部(CCMDs)之間的適當關系。
要處理好政府與商業部門在網絡空間和太空領域的國家安全關系,需要包括國防部(DoD)在內的多個政府機構的積極參與。在討論那些在網絡空間或太空中運行或過境的國家安全系統時,國防部的需求尤為重要。同樣,要解決網絡空間和太空領域有技術能力的軍警人員和文職人員的根本性短缺問題,也需要采取全國性的方法。然而,該部必須確保其招聘、保留和專業發展網絡空間和太空軍警和文職人員的內部政策、程序和資源配置水平,使其能夠與政府其他部門和商業部門競爭。最后,DoD應就當前網絡空間和太空司令部與國家安全局、網絡空間和太空司令部與國家偵察局之間的支持方式,以及網絡空間和太空司令部與地理和職能中央協調指揮部之間的指揮關系進行一系列壓力測試。這些測試將是DoD實現未來聯合作戰概念和部署聯合部隊未來關鍵能力的重要組成部分,例如通過聯合全域指揮與控制(JADC2)實現傳感器和數據流的統一生態系統,以及跟蹤高超音速導彈等新興威脅的能力,所有這些都將取決于對網絡空間和太空的可靠訪問。
為了應對不斷變化的威脅,美國防部必須快速開發和交付基于軟件的武器和 IT 系統。2023 年 4 月,美國政府問責局發布了一份報告,審查了國防部在多大程度上落實了國防科學委員會和防御創新委員會提出的軟件現代化建議,并為未來的軟件現代化改革做好了準備。在很大程度上,這些建議--以及國防部計劃中和正在進行的努力--側重于通過調整國防部的傳統流程,如簡化采購流程、采用數字化轉型、試行新的籌資方法和提供及時培訓,為作戰人員提供基于軟件的創新能力。本報告將借鑒美國政府問責局近期的工作,重點介紹國防部迄今為止為實現軟件開發和采購方式現代化所做的努力,并將對國防部計劃中的軟件現代化努力以及美國政府問責局為提高國防部實施這些努力的能力而提出的建議發表看法。
現代軟件交付方法廣泛依賴于敏捷開發。敏捷開發是一種靈活、迭代的軟件開發方式,與傳統的國防部軟件開發流程(即瀑布式方法)相比,它能更早地向用戶交付工作能力。在大多數情況下,采用敏捷方法涉及新的行為和不同的思維方式,是組織運作方式的重大轉變。例如,敏捷實踐要求將規劃、設計、開發和測試整合到一個迭代生命周期中,以盡早和頻繁地交付軟件,從每隔幾天到每隔 60 到 90 天不等。頻繁迭代的目的是有效衡量交付全套功能的進度,降低技術和計劃風險,并對利益相關者和用戶的反饋做出響應。
相比之下,在美國防部傳統使用的瀑布式方法下,需求是在開發之前確定的,軟件通常在開發周期結束時作為一個單一的完整程序交付。軟件開發過程中沒有用戶的持續參與或反饋,程序可能無法在不增加成本和延誤進度的情況下修改需求。這種軟件開發方法與國防部硬件系統的開發如出一轍。圖 1 比較了敏捷和瀑布式軟件開發方法。
圖 1. 敏捷和瀑布式軟件開發框架的比較
有許多框架可供敏捷項目使用,如開發、安全和運營(DevSecOps),這是一種迭代軟件開發方法,它將開發、安全和運營作為向軟件用戶提供有用能力的關鍵要素結合在一起。這些框架提供了指導項目的基本結構。敏捷作為一個概念,并不是規范性的,而是各種迭代軟件方法的總稱。每個框架都是獨一無二的,可能有自己的流程和工件(描述計劃或已完成內容的文檔、數據或其他信息)術語。根據美國政府問責局(GAO)的《敏捷評估指南》,在聯邦環境中實施敏捷時,政府人員和承包商人員應共同確定特定項目使用的敏捷術語和流程。這些框架并不相互排斥,可以結合使用。
美國防部的軟件工廠生態系統是一系列工具和流程的集合,為整個 DevSecOps 生命周期的各項活動提供支持。軟件工廠使用基于云的計算來組裝一套軟件工具,使開發人員、用戶和管理人員能夠按日常節奏協同工作。如圖 2 所示,這些工具和流程通過三個關鍵階段支持持續迭代開發:規劃、開發和運營,并在每個階段強調安全性。
規劃。這一階段涉及幫助項目管理時間、成本、質量、風險和其他問題的活動,如系統設計、項目計劃創建、風險分析和業務需求收集。
開發。這一階段包含多個工作流,配備工具和工作流程,在盡量減少人工干預的情況下實現活動自動化,以生產軟件應用程序。
運行。在這一階段,軟件被部署到最終用戶。除其他外,在此期間還要進行操作和安全監控。
2018 年 2 月,DSB 指出,軟件工廠是迭代開發實踐的重要組成部分,因為它們允許程序不斷發現錯誤并獲得用戶反饋。
圖 2. 美國防部軟件工廠生態系統
2020 年 1 月,國防部重新發布并更新了其采購政策,強調采購流程的速度和靈活性。更新后的指令建立了自適應采購框架,由六種采購途徑組成,每種途徑都是根據所采購能力的特點和風險狀況量身定制的。這六種采購途徑的目的之一是及時向最終用戶提供解決方案(見圖 3)。
圖 3. 美國防部的適應性采購框架
其中一條途徑,即軟件采購途徑,旨在提供高效和有效的安全軟件采購、開發、集成和及時交付。2020 財年國家國防授權法案》第 800 條規定,國防部必須制定這一途徑。該途徑為軟件采購和開發投資決策建立了一個框架,以解決能力、經濟承受能力、風險承受能力和其他考慮因素之間的權衡問題。它分為兩個階段:規劃和執行(見圖 4)。
圖 4. 美國防部的軟件采購途徑
利用這種途徑,小型跨職能團隊--用戶、測試人員、軟件開發人員和網絡安全專家--有望能夠快速迭代地交付軟件,以滿足用戶需求。國防部的政策鼓勵項目官員經常與用戶接觸,并至少每年一次向行動提供新功能。該指令落實了我們在 2019 年提出的建議,即國防部應確保其軟件開發指南在用戶參與和反饋的時間、頻率和記錄方面提供具體、必要的指導。此外,我們還在 2022 年 3 月報告稱,該指南總體上反映了領先公司所采用的主要產品開發原則。
雖然軟件采購途徑提供了許多潛在的方法來提高國防部從現代軟件開發方法中獲益的能力,但我們最近的工作也表明,國防部仍在確定如何對該途徑進行監督。例如,我們在 2021 年 6 月報告稱,國防部尚未收集數據和開發工具,以監督使用該途徑的項目。
2021 年 9 月,美國防部表示已制定了軟件采購途徑數據收集戰略,并與各部門總部和相關項目辦公室共享。此外,國防部還表示,它計劃準備一個半年度報告模板,并收集早期途徑項目的試用報告,以獲得見解、落實建議并改進模板。
負責采購和維護的國防部副部長(USD(A&S))、負責研究和工程的國防部副部長(USD(R&E))以及國防部首席信息官(CIO)負責領導軟件現代化活動的協調工作,特別是通過軟件現代化高級指導小組(SSG)進行協調。除其他外,軟件現代化高級指導小組旨在促進整個部門采用現代軟件開發實踐,并消除采用的障礙。
OSD 內部的許多其他部門(包括成本評估與項目評估部門 (CAPE)、作戰測試與評估部門 (DOT&E) 主任)以及聯合參謀部和軍事部門也負責執行或監督軟件現代化的某些方面。軟件現代化 SSG 中也有這些組織的代表。
這些部門與軟件現代化相關的部分職責包括
美國國防部(A&S)制定軟件采購和維護政策,如國防部軟件采購途徑指令。
國防部研發與教育司(USD(R&E))就國防研究、工程和技術開發的各個方面制定政策并提供建議,如通過研發和科技舉措,推動軟件開發能力向記錄在案的采購項目快速過渡,并使之成為可能。
國防部首席信息官就國防部信息技術、信息系統和網絡安全的運作制定戰略和政策,如共同領導制定國防部軟件現代化戰略。
DOT&E 制定國防部測試政策,包括國防部指令 5000.89《測試與評估》,該指令概述了軟件采購途徑項目的測試指南。
CAPE 制定成本估算和分析政策,包括國防部指令 5000.73《成本分析指南和程序》,該指令概述了軟件購置途徑項目的成本估算指南。
聯合參謀部制定需求驗證補充指南,并針對聯合需求審查軟件程序。
軍事部門執行國防部軟件采購政策,并通過決策機構監督軟件采購途徑項目。此外,軍事部門還制定補充軟件政策并管理其軟件員工隊伍。
致命自主武器系統(LAWS)代表并提供了一場潛在的軍事革命,其意義可與精確武器,甚至武裝飛機的發展相提并論。雖然人們對這些系統的安全性和有效性存在合理的擔憂,但解決這些問題的最佳途徑是美國在內部及其盟國中推動這些系統的發展。為實現這一目標,美國可能需要承擔一些聲譽上的代價,但考慮到背景和利害關系,這些代價是值得承擔的。通過倡導并積極致力于自主系統的開發、測試、培訓和演練,特別是在其盟國中,美國可以引領 LAWS 的發展。這包括實施安全措施和確定符合武裝沖突法(LOAC)和國際法原則的使用場景、
本文認為美國應積極領導國際社會開發自主武器系統(AWS),特別是致命自主武器系統(LAWS)。雖然美國迄今為止一直反對國際社會 "禁止殺手機器人 "的嘗試,但在推動美國國內或盟國采購、測試和發展致命自主武器系統的條令方面卻做得不夠。本文將指出,如果不解決這一缺陷,就有可能在這一新興領域將潛在的非對稱戰場優勢拱手讓給對手,而這一領域在軍事上有可能改變游戲規則,而且不可阻擋。此外,報告還將指出,通過倡導并積極致力于自主系統的開發、測試、訓練和演習,特別是在其盟國中,美國可以在 LAWS 的發展中發揮領導作用。然后,本文將評估反駁者的觀點,即繼續采取保守的方法可以從過去 20 年來已經對美國無人機的使用深表懷疑的世界那里獲得國際信譽和合法性,但結論是不作為的風險太大,不足以證明自由放任的方法是合理的。
美空軍研究實驗室(AFRL)的使命是為空中、太空和網絡空間部隊領導作戰技術的發現、開發和交付。為完成這一使命,空軍研究實驗室需要獲得國內外的研發(R&D)和技術人才。美國空軍后勤部的國際組合和參與方法很好地利用了國際研發和人才,但僅靠這些方法可能不足以獲取越來越多的海外研究成果。為此,美國空軍后勤部委托進行了這項研究,以探討在美國空軍后勤部目前的海外辦事處(負責考察和資助研發工作)之外,在海外實驗室建立強大的實際存在的各種方案。根據這項研究獲得的信息,提出了四項主要建議: 2) 擴大、簡化和充分利用各種方法,將 AFRL 技術人員嵌入海外實驗室;3) 開展國際合作,應對駐地研發挑戰;以及 4) 不尋求影響國際科技資金的方法。
這項研究包括六項任務:
任務 1:確定在海外實驗室建立實體機構的目標
任務 2:記錄行業和大學在海外實驗室方面的經驗
任務 3:確定在海外實驗室建立實體機構的方法
任務 4:將行業/大學的經驗與建議的目標和方法進行比較
任務 5:評估功能要求
任務 6:建議
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。
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。
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。
英國無人機戰爭組織與核裁軍運動(CND)合作發布的新簡報,探討了英國新興的軍事太空計劃,并考慮了所涉及的治理、環境和道德問題。
天基行動影響了現代生活和商業的許多方面。全球經濟嚴重依賴在軌衛星為各種服務提供通信服務,包括移動電話、互聯網、電視和金融交易系統。全球定位系統(GPS)衛星在運輸網絡中發揮著關鍵作用,而地球觀測衛星為天氣預報、氣候監測和作物觀測提供信息。
不幸的是,空間也是軍事行動的一個關鍵領域。現代軍事交戰在很大程度上依賴于天基資產。空間系統被用于全球的指揮和控制;監視、情報和偵察;導彈預警;以及支持部署在海外的部隊。衛星還為軍事和安全部隊提供安全的通信鏈接,包括武裝無人機遠程飛行所需的通信。許多精確制導彈藥使用由天基資產提供的信息來糾正其定位,以擊中目標。
發射小型衛星的成本下降正在推動一場新的 "空間競賽",許多商業和政府行為者熱衷于利用空間開發帶來的經濟和戰略優勢。然而,這正在為沖突創造條件。衛星軌道有爭議,空間資產面臨各種自然和人工危害和威脅的風險,包括潛在的反衛星能力。 衛星系統不設防,極其脆弱,失去一顆重要的衛星可能產生嚴重后果。在國際緊張局勢下,一顆關鍵的軍事或兩用衛星(如用于導彈攻擊預警的衛星)的損失--通過事故、碎片或隕石的撞擊、技術故障或網絡攻擊或對關鍵地面基礎設施的類似攻擊--可能無意中導致軍事交換,造成重大后果。
雖然英國的太空計劃開始于1952年,但直到最近,它所取得的成功有限。與中國、法國、日本、俄羅斯和美國相比,英國在太空方面是一個相對較小的參與者,這些國家都有更大和更先進的太空計劃。然而,隨著商業航天部門的擴大和發射成本的降低,英國政府現在正將太空作為一個認真關注的領域。2021年9月,政府發布了一項國家太空戰略,旨在發展太空經濟,保護英國的太空利益。 2022年2月,英國防部發布了《國防空間戰略》,概述了"在一個威脅不斷增長的時代,國防部將如何保護英國的國家空間利益"。 該戰略宣布了發展空間資產和基礎設施的一攬子計劃,包括:
英國航天局目前正在支持開發三個用于從英國發射火箭的太空港址。這些太空港的擬議地點是:
盡管從太空港的發射將由商業公司進行,但其中許多預計將用于軍事或雙重用途。 空間利用已經演變成一種模糊的軍事/商業合作。
引起當地居民對太空港運營擔憂的問題之一是環境影響。火箭的發射開始產生環境問題,用燃料和廢氣污染了地面。在開發和制造火箭以及生產、儲存和燃燒火箭燃料時,會釋放出大量的二氧化碳。
火箭發射一直被認為對全球環境構成有限的威脅,因為直到現在,航天工業一直是小規模和不變的。然而,今天的快速增長和不斷擴大的太空旅游和運輸系統的威脅,再加上缺乏研究和監督,正在引起科學家、環保主義者和公民團體的關注。 到目前為止,對于什么是人類在太空中的負責任的行為,幾乎沒有一致意見,而且太空倫理學領域還處于起步階段。迫切需要在這些領域開展進一步的工作,以便在不考慮環境和道德因素的情況下推進空間的商業開發之前制定出 "基本規則"。
英國無人機大戰和CND提出以下建議,以解決目前空間政策中的一些差距。
空中力量已經從一個世紀的技術創新和進步中受益。新技術的出現繼續挑戰著空中力量中經常持有的常識。無人機系統(UAS)就是這樣一種不斷發展的空中力量技術。這項技術為澳大利亞國防軍(ADF)帶來了巨大的機遇。雖然澳大利亞國防軍在特定的角色上取得了一些無人機系統的進展,但澳大利亞皇家空軍(RAAF)還沒有在其所有的空中力量貢獻中采用這種技術來達到軍事效果。
《空中力量手冊》(空天力量中心[ASPC],2022年)定義了七種空中力量的貢獻:力量生成、空軍基地行動、空中指揮和控制、反空、空中機動、空中情報和ISR(情報、監視和偵察)以及空中打擊。一些先進的盟國已經在空中情報、ISR和空中打擊方面采用了發達的無人系統。這些系統包括美國空軍(USAF)的MQ-1捕食者、MQ-9死神和RQ-4全球鷹。甚至反空--載人空戰--也在發展無人系統的路上;RAAF與波音公司合作開展了 "忠誠的翼人 "項目(戴維斯,2019c),現在正式命名為MQ-28A幽靈蝙蝠(達頓,2022)。
但空中機動性如何?ADF還沒有接受關于未來ADF空中機動性自主性的真正對話。未來自主空中機動性思維停滯不前的一個更可能的原因是,在(到目前為止)有效的空運理論的支持下,載人系統幾十年來取得了高度可靠和經證實的作戰成功。因此,這里有一個克勞塞維茨式的平行關系:戰爭性質的一個持久因素是對機動性的需要,但今天皇家空軍所面臨的是戰爭性質的一個階梯式變化,一個對機動性來說過于重要的技術機會,不容忽視。
本文確定了在澳大利亞國防軍空中機動中采用無人機系統的滯后性,并探討了澳大利亞國防軍在未來使用無人機系統的機會。通過這樣做,本文旨在提高對ADF無人駕駛空中機動性潛力的集體認識,并為ADF部隊結構企業的軍事和商業貢獻者提供一個廣泛的參考來源。本文首先研究了無人機系統適應的驅動因素,或指標。這些驅動因素包括澳大利亞的戰略利益、區域軍事現代化、安全和生存能力、降低成本和技術可用性。然后,本文介紹并分析了三種核心空中機動性活動中每一種的無人機系統發展的具體機會和例子。為此,本文簡要討論了澳大利亞國防軍目前的機隊,然后探討了一些不斷發展的無人駕駛空中機動性技術和概念,澳大利亞國防軍可能會考慮在下一代空中機動性機隊中使用。最后,本文提出了無人機系統空中機動性發展可能面臨的一些挑戰,以幫助未來的研究和探索。
證據表明,需要一個靈活的、跨服務(和跨文化)、跨行業的方法來設計、開發和使用未來的空中機動部隊。傳統的澳大利亞皇家空軍中重載平臺和陸軍輕中載平臺的分叉模式可能會讓位于大型和小型載人和自主系統的混合艦隊。聯合部隊設計者之間的集體方法--跨單一軍種總部的真正合作--對于皇家空軍的固定翼空中機動團體和陸軍的旋轉翼團體之間的合作至關重要。也許更重要的是,在這個領域需要與工業界合作。商業行業在自主車輛領域發揮著相當大的作用,政府和私人研究和開發組織也是如此。現有的和新的伙伴關系的跨服役杠桿對于利用未來自主的ADF空中機動性的機會是至關重要的。