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隨著高精尖軍用無人機的出現,戰場動態發生了革命性的變化。在過去五年中,發生了四場重大的國家間戰爭:利比亞、敘利亞、納戈爾諾-卡拉巴赫和正在進行的烏克蘭沖突,無人機在這些戰爭中發揮了決定性作用。2024 年 2 月 2 日,美國國防部宣布批準向印度出售 31 架 MQ-9B 捕食者無人機,預計耗資 39.9 億美元。此舉旨在加強印度的監視能力。印度正在投入大量資源采購軍用無人機,以幫助確保其地區外安全需要,并對巴基斯坦構成威脅。在無人機戰爭的新時代,巴基斯坦也在發展自己的本土無人機。

無人駕駛飛行器(UAV)或無人機通過其嵌入式系統內的軟件控制飛行計劃進行遠程或自主駕駛。這些飛行計劃與機載傳感器和全球定位系統(GPS)相協調。它利用空氣動力來實現飛行器的升力。2010 年代,無人駕駛飛行器作為相對廉價的武器在軍事領域大放異彩,具有巨大的破壞穩定潛力。無人機旨在為指揮官提供戰區空中觀察系統,通過提供飛機和衛星系統無法提供的可靠實時情報來降低傷亡風險。無人機在反恐戰爭中得到了廣泛應用。除了最初的情報、監視和偵察(ISR)能力外,無人機現在還配備了導彈,以進一步執行反叛亂、部隊保護、基礎設施防御和關鍵目標攻擊等任務。成本低廉、技術先進、易于使用是無人機在世界各地廣泛應用于作戰目的的一些特點。

無人機使戰場更加透明,從而改變了 21 世紀戰爭的特點。一位烏克蘭軍事指揮官最近表示,與俄羅斯的沖突已經陷入僵局,任何一方都無法取得戰略突破。在俄烏戰爭中,無人機正被用作重要的戰術工具,幫助進行炮火瞄準、戰場觀察和敵方車輛攻擊。俄羅斯政府于 6 月 28 日批準的《2030 年前無人航空發展戰略》聲稱,俄羅斯國有企業和公共機構在 2018 年至 2022 年期間將花費超過 130 億盧布(超過 1.9 億美元)購買無人機。

由于意識到武裝無人機在近期戰場上的重要性,一些國家正在推進無人機的采購和研發工作。無人機正被用于在世界各地執行軍事任務。美國在無人機的研發和創新方面有著悠久的歷史,其 MQ-1 "捕食者 "和 MQ-9 "收割者 "已被用于全球軍事行動。最近,美國在尼日爾恢復了無人機的情報搜集和監視行動。中國的 CH-4 "彩虹 "和 WJ-700 "飛馬 "無人機因其高效率和低成本而備受認可,這表明中國在技術創新方面突飛猛進。以色列和英國也積極參與無人機的生產和研發。以色列和英國也在積極參與無人機的生產和研發。土耳其已研發出幾種性能極為強大的無人機,如 Anka-3 和 Bayraktar TB2。

資料來源 "誰擁有武裝無人機?" 英國無人機大戰。2024 年 2 月 13 日。

土耳其的無人駕駛飛機因其經濟實惠和高效率,在世界各地的沖突中越來越常見,尤其是在中東地區。無人機襲擊使阿塞拜疆在第二次納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭中取得了重大優勢,并證明了世界各地生產的無人駕駛武裝無人機正在如何改變戰場。襲擊目標是亞美尼亞和納戈爾諾-卡拉巴赫士兵,摧毀了坦克、大炮和防空系統。阿塞拜疆在連接亞美尼亞和被占領的納戈爾諾-卡拉巴赫的重要的拉欽路線上迅速取得進展,要歸功于土耳其的TB2無人機。

在利比亞內戰中,無人機,特別是土耳其制造的 Bayraktar TB2 無人機,通過改變軍事戰略對沖突進程產生了重大影響。無人機為 "民族和睦政府"(GNA)部隊對抗哈利法-哈夫塔爾將軍領導的 "利比亞國民軍"(LNA)提供了必要的支持。Bayraktar TB2 型無人機具有精確打擊、實時監視能力以及瞄準 LNA 關鍵陣地的能力,在將沖突勢頭轉向有利于 GNA 方面發揮了關鍵作用。無人機已成為敘利亞沖突中不可或缺的工具,重塑了戰爭,加劇了戰爭的復雜性。它們影響了戰場上的軍事戰略和戰術,并在阿勒頗和拉卡圍城等重大沖突中發揮了重要作用。這些沖突表明,無人機已成為游戲規則的改變者,重塑了戰場的態勢。

無人機正在通過提供更多的監視和偵察來加強邊境和海上安全。這對戰場上的數據收集方法、態勢感知和更有效的信息收集技術產生了深遠影響。日本部署了美國制造的高精尖 MQ-9B 無人機,用于日本海和太平洋的海上監視。與戰斗機相比,無人機成本低廉,因此各國紛紛投入巨資采購這些技術,以加強邊境和海上安全。

采購軍用無人機的競賽已經波及南亞。印度長期以來一直渴望獲得配備智能炸彈和空對地導彈的遠程捕食者無人機。印度通常依賴以色列獲取無人機技術。印度正將大量軍事預算用于購買無人機和彈藥。最近,印度投資約 39.9 億美元從美國采購了配備 MQ-9B 捕食者武器的無人機。這些無人機配備地獄火導彈和智能炸彈,專為遠程高空作業而設計。它們可用于加強印度在印度洋地區的監視能力。印度空軍新增了四架新型蒼鷺 Mark-2 無人機,它們可在空中停留 36 小時以上,并可沿巴基斯坦和中國邊境實施打擊和監視。由于兩國互不信任,印度在無人機等新興技術方面的進步令巴基斯坦十分擔憂。本圖顯示了 2022 年至 2030 年全球無人機按地區劃分的出貨量。根據這項研究,亞洲是增長最快的市場,歐洲和北美緊隨其后。

資料來源 "2023 年全球無人機送貨按地區估算的市場規模",Statista,2023 年 5 月 2 日。

到 2013 年,巴基斯坦軍方已自主研發出具備偵察能力的無人機。名為 "Buraaq "和 "Shahpar "的無人機是首批本土研發的偵察無人機。它們是與巴基斯坦民間科研機構國家工程與科學委員會(NESCOM)合作研制的。巴基斯坦通過一架配備 Barq 導彈的 "Buraaq "無人機進行了首次空襲,在北瓦濟里斯坦的 Shawal 谷殺死了 3 名武裝分子。無人機高效打擊恐怖主義威脅的能力使其具有巨大的戰略用途。無人機高效打擊恐怖主義威脅的能力使其具有巨大的戰略用途。正因如此,無人機被視為外交政策的有力工具。

在無人機戰爭的新時代,巴基斯坦正在研發本國的無人機,以避免在沖突中處于不利地位。巴基斯坦于 2021 年推出了本土作戰無人機 Shahpar-II,目前正在研發中。這一進步凸顯了無人機在軍事領域內外發揮著越來越重要的作用。印度最近在實現高精尖無人機方面的投資和進步對巴基斯坦構成了威脅。巴基斯坦一直在與土耳其等合作,以推進出于防御目的的無人機采購合作。

有必要增加對本土無人機技術的投資,以開發精確制導的武裝無人機,并升級現有的防空系統,以應對敵方的無人機襲擊。巴基斯坦必須努力應對無人機技術在安全手段方面面臨的挑戰,如缺乏投資。由于無人機在最近的納戈爾諾-卡拉巴赫沖突和正在進行的烏克蘭沖突中發揮的作用,無人機的重要性在近期得到了廣泛提升。包括印度在內的一些國家的無人機擴散正在塑造地緣政治舞臺。

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

美國陸軍即將發布關于使用大型語言模型(LLM)和生成式人工智能(AI)的新政策指南。此舉正值五角大樓尋求利用人工智能的變革潛力,同時解決安全問題并確保該技術滿足美國防部(DoD)的獨特需求之際。隨著人工智能的不斷發展,陸軍旨在利用其能力來提高作戰效率、決策和整體任務成功率。

大型語言模型的崛起

大型語言模型,如 OpenAI 的 GPT-4 和谷歌的 Gemini,因其能夠根據提示和訓練數據生成類似人類的文本、音頻、代碼、圖像和視頻而備受關注。這些模型已在從內容創建到復雜問題解決等各種應用中展示出令人印象深刻的能力。然而,它們的廣泛應用也引發了有關數據安全、道德考量和潛在濫用的關鍵問題。

美陸軍對生成式人工智能的態度

認識到生成式人工智能的潛力和挑戰,陸軍將發布新的政策指南,以確保負責任地安全使用這些技術。據陸軍首席信息官(CIO)利奧-加西加(Leo Garciga)稱,即將發布的指令將為如何將 LLM 集成到陸軍行動中同時保護敏感信息提供明確的指導。這項政策預計將涉及幾個關鍵領域:

  • 安全問題: 使用市售 LLM 的主要顧慮之一是,敏感軍事數據有可能暴露給未經授權的個人。陸軍的政策將強調使用符合國防部嚴格安全標準的安全內部人工智能系統的重要性。這種方法旨在防止機密信息的無意泄漏,并防止潛在的敵方利用。
  • 量身定制的解決方案: 陸軍尋求可定制的人工智能解決方案,以滿足其特定的作戰需求。這包括開發可在陸軍安全環境下運行的人工智能模型,并應對軍事應用的獨特挑戰。通過與行業合作伙伴合作并利用內部專業知識,陸軍旨在創建既能提高任務效率又不影響安全性的人工智能工具。
  • 合乎道德和負責任的使用:陸軍致力于合乎道德地采用人工智能技術。新政策將納入負責任地使用人工智能的原則,確保人工智能系統透明、負責,并符合陸軍的價值觀和任務目標。這包括持續實驗、用戶反饋和不斷改進,以解決可能出現的任何道德問題。

生成式人工智能在陸軍中的應用

生成式人工智能在各種軍事應用中大有可為。一些潛在用例包括

  • 作戰規劃和決策:人工智能可協助指揮官分析海量數據、提出可行見解并做出明智決策。通過將常規任務自動化并提供實時分析,人工智能可以提高決策過程的速度和準確性。
  • 培訓與模擬:人工智能驅動的模擬可以創建逼真的訓練環境,讓士兵在可控的環境中練習和提高技能。這些模擬可以適應不同的場景,提供寶貴的經驗并提高戰備狀態。
  • 后勤和供應鏈管理:人工智能可以通過預測需求、管理庫存和簡化供應鏈流程來優化物流運營。這可以提高資源分配效率,降低運營成本。
  • 網絡安全:人工智能可以通過實時檢測和應對威脅來增強陸軍的網絡安全態勢。先進的人工智能算法可以識別模式和異常,從而實現對網絡攻擊的主動防御。

挑戰和考慮因素

雖然生成式人工智能的潛在效益巨大,但陸軍必須克服幾個挑戰,以確保成功實施:

  • 數據質量和集成:人工智能系統的有效性取決于其訓練數據的質量和準確性。陸軍必須確保其數據是干凈、相關和適當整合的,以最大限度地發揮人工智能工具的效用。
  • 人機協作:人工智能的有效使用需要人類操作員與人工智能系統之間的無縫協作。陸軍必須在培訓和教育方面進行投資,以確保人員能夠有效地與人工智能技術互動并加以利用。
  • 遵守法規:陸軍的人工智能計劃必須符合國防部和聯邦層面的現有法規和標準。這包括遵守有關數據隱私、安全和道德使用的準則。

結論

美陸軍即將發布的關于大型語言模型和生成式人工智能的政策指導,是利用人工智能的力量進行軍事應用的重要一步。通過解決安全問題、定制滿足作戰需求的解決方案以及促進道德使用,陸軍旨在利用人工智能提高任務成功率并保持技術優勢。

參考來源:Indigo Monser

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圖:2021 年,在亞利桑那州尤馬試驗場進行的測試中,"蒼狼 "2C 無人機攔截器的兩種變體被發射。動能攔截器為美國陸軍提供了靈活的短程反無人機系統能力。(照片由美國陸軍提供)。

戰爭的新特點之一是單向無人機系統(UAS)的擴散。在烏克蘭和伊拉克/敘利亞,正在進行的戰斗由廉價生產的無人駕駛飛機組成,這些飛機裝滿炸藥,通過全球定位系統(GPS)或全球導航衛星系統(GLONASS,相當于俄羅斯的全球定位系統)飛行到距離安全發射點數百公里之外的精確目標位置。然而,現有的用于對抗敵方無人機系統的任務式指揮系統缺乏必要的技術能力,無法在當今戰場上充分捍衛戰斗力。用于反無人機系統(C-UAS)的任務式指揮系統需要人工智能(AI)、機器學習和自動化來協助操作員做出決策,并能同時使用擊潰機制。此外,當前的實戰系統缺乏與新興工業探測和擊潰系統的數據互操作性,導致基地防御操作中心(BDOC)擁有多個 "封閉 "網絡來擊潰共同的威脅。

本文明確了在美國陸軍 C-UAS 任務式指揮系統中實施人工智能、機器學習和自動化的要求。當前的 C-UAS 任務式指揮系統依賴操作員完成手動識別和交戰過程,該過程針對每個威脅按順序進行,對于試圖壓倒防御能力的多個威脅的場景來說不切實際。通過實施本文中的建議,美國陸軍將擁有一個在應對當前和未來敵方無人機系統威脅和戰術方面具有競爭優勢的任務式指揮系統。

人在環內與人在環上

在現代戰爭背景下,"人在環上 "和 "人在環內 "指的是人類參與決策和控制利用人工智能或自動化的系統的程度。這兩種方法的區別在于賦予系統的自主程度以及人類的監督和控制水平。

人在環內。人類直接參與決策過程,并 "完全控制 "系統 "開始或停止執行的任何操作"。這種方法通常在安全、任務精確度、責任和控制方面更受青睞。然而,在有些情況下,人在環內可能并不實用或有效。目前的 C-UAS 流程就是人在環內的一個例子,操作員必須執行每一項任務和參數輸入,才能由系統創建一個動作。

人在環內(HOTL)。人類對自動化系統進行監督,但自動化系統可以在未經人類預先批準的情況下采取行動。這種方法可以加快決策和響應速度,這在威脅迅速演變的未來至關重要。在影響人類運用微觀運動技能和正確判斷能力的高壓力情況下,有監督的自主模式(HOTL)將比完全依賴人類決策更加有效。海軍艦艇上使用的宙斯盾作戰系統和 MK 15 法陣近程武器系統就是 HOTL 防御武器系統的典范。這些系統一旦啟動并在人員的監督下,就能獨立攻擊對艦艇或其他受保護資產構成威脅的導彈、直升機和飛機。

反無人機系統流程

C-UAS 流程采用主動防御措施,包含四個不同的要素:檢測、識別、決定、擊敗。這一順序為評估無人機系統在不同作戰環境中造成的威脅以及應用自動化加強操作員行動的可能性提供了一個有用的框架。在聯合部隊中,這一流程在 BDOC 中得到了積極應用,BDOC 是 C-UAS 資產和系統的負責協調、管理和使用節點。

圖:反無人機系統流程

檢測。C-UAS 流程的第一步是探測行動區域內是否存在空中航跡。這可以通過各種雷達傳感和跟蹤方法來實現,包括空中和地面傳感器。例如,雷神公司開發了 360 度 AN/MPQ-64 Sentinel 雷達,可探測無人機系統、旋轉翼飛機和固定翼飛機,并具有敵我識別詢問功能。雷神公司還開發了 360 度 Ku 波段射頻系統 (KuRFS),可感知和跟蹤飛機、火箭、火炮和迫擊炮。KuRFS 雷達支持多種動能和非動能 C-UAS 武器系統,如 Palletized 高能激光器、陸基 Phalanx 武器系統和雷神蒼狼攔截器。

識別。探測到空中航跡后,下一步是分析航跡,確定是敵是友。這是通過使用具有識別敵友能力的雷達(如上文提到的 Q-64)、空域控制機構(空中交通管制、聯合空中作戰指揮)或敵方特征對航跡進行識別敵友詢問來完成的。區分友方和敵方威脅航跡是一個復雜的過程,需要使用兩種方法之一,即正面識別和程序識別。正面識別是最可取的方法,不需要目視識別就能確定可疑航跡--利用已知的敵方特征進行數字識別(基于物理),可用于確定航跡是否為敵方無人機系統。程序性識別使用地理位置、航向時間和飛機飛行路徑來確定敵友--通常與空中任務指令和/或作戰圖形相配合。

決定。在此階段要做出兩項決定:第一,確定是否需要交戰(交戰規則、地緣政治形勢、戰術形勢等);第二,確定使用何種方法攔截威脅。如果操作員確定空中航跡具有敵意,則決定使用動能或非動能武器攔截已確定的威脅。對每個威脅的方位、高度、射程和速度進行評估,以確定交戰要求,并使用適當的武器進行最有效率和效果的交戰。

擊敗。在這一階段,操作員成功地對確定的敵方航跡造成動能或非動能影響。在這一階段,目視確認攔截或數字確認是確定成功或失敗效果的方法。如果敵方航跡未被擊潰,操作員將動用更多資產,直至擊潰威脅或擊中預定目標。

手動交戰的挑戰

前沿區域防空指揮與控制(FAADC2)是美國陸軍目前的任務式指揮系統,它提供了探測、識別和使用動能和非動能擊潰效果的網絡架構。FAADC2 自 1989 年以來美國防部一直在使用。

FAADC2 系統目前在識別、決定和擊潰階段使用手動交戰流程,這極大地阻礙了切實有效地擊潰敵方威脅,尤其是在僅有幾秒鐘時間做出決定的情況下。操作員必須手動查詢每條雷達軌跡,并針對敵對目標手動處理每個防御系統,既耗時又容易出現人為錯誤。

圖:前沿區域防空指揮與控制用戶界面提供共同空中圖像。

這種人工操作過程無法同時進行戰斗,而在快速演變的戰斗場景中需要同時進行戰斗。手動交戰所耗費的時間將使無人機群能夠不受阻礙地攻擊和穿透防御層。在同時應對多個無人機系統的攻擊、潛在的友軍空中交通、武器系統之間的轉換、評估其他威脅和管理當前交戰時,BDOC 操作員經常面臨任務飽和和人為錯誤可能性增加的問題。

FAADC2 系統要求操作員進行手動交戰,這分散了操作員對關鍵空中航跡識別的注意力,進一步加劇了人為錯誤,降低了擊敗無人機系統的效率。威脅無人機系統攻擊速度的提高(噴氣式 "沙赫德-238")和使用地形遮蔽以避免早期雷達探測,進一步削弱了人工方法的有效性,并將導致 C-UAS 攔截成功率的下降。

推進 C-UAS 任務式指揮系統的建議:人工智能輔助識別

應將人工智能集成到任務式指揮系統中,以提高探測敵機航跡的作戰效率。這種集成可為操作人員提供持續的分析能力,對基地防區內的空中軌跡進行詢問。人工智能的優勢在于能夠從先前記錄的數據中分析和識別模式。C-UAS 任務式指揮系統應將先前記錄的威脅數據存儲在秘密的云存儲庫中,以便人工智能識別系統在整個戰區范圍內訪問,以人類操作員無法達到的速度和精度整合空中軌跡數據。

人工智能識別和鑒定威脅空軌并及時向人類操作員發出警報的能力將降低任務飽和度,并使操作員能夠保留最終的空軌鑒定權。將人工智能納入航跡識別將提高操作員識別的準確性,并縮短識別威脅所需的時間,增加向地面部隊發出迫在眉睫的威脅警報的時間,從而保存戰斗力。

機器學習算法將在識別階段發揮重要作用,通過分析基于物理的雷達軌跡數據、全動態視頻和其他形式的探測數據,增強任務式指揮系統的能力,幫助操作員在一段時間內區分敵方和非敵方空中軌跡。機器學習算法將提高人工智能提醒操作員注意威脅航跡的能力,同時還能確保操作員根據識別的數據特征了解可能的友軍航跡。

如果不能將人工智能和機器學習算法集成到任務式指揮系統中,那么 BDOC 的性能將與人類操作員的性能相當,無法發揮系統的最大潛能。缺乏人工智能和機器學習工具的人類操作員處于不利地位。他們有可能無法快速識別航跡,也有可能無法確保成功攔截敵方航跡,以防止無人機系統打擊預定目標。雖然人類可以手動執行詢問和識別任務,但他們無法像人工智能一樣精確、快速、一致地執行任務。

自動交戰:推進決定和擊敗階段

為解決目前 FAADC2 人工交戰流程的局限性,一旦操作員確認空中航跡具有敵意,美國陸軍應在決定和擊敗階段實施自動化流程。通過采用自動化,FAADC2 系統將自動使用適當的方法進行交戰,直至擊敗威脅。這種自動交戰能力將大大縮短交戰響應時間,使操作員能夠集中精力識別威脅和消除空域沖突,而系統則會選擇和監控擊潰方案,以最有效的方式進行攔截,避免人為錯誤。此外,C-UAS 流程保留了 HOTL,以確保仍有人參與發射決定。

自動交戰將不再需要人類操作員手動選擇每個單獨的軌道,并執行多步驟的順序過程,以發射攔截器,并針對每個評估的威脅發射陸基 "法陣 "武器系統或托盤式高能激光器。有了自動判定和擊潰能力,操作員就可以對人類確認的敵方軌跡進行人工監督,而 C-UAS 判定和擊潰系統則有能力使用多種武器系統同時進行攻擊,以大規模打擊多種威脅,實現真正的聯合武器防御火力。自動擊潰能力將增加對無人機系統的攔截,縮短交戰時間,大幅減少人為失誤,并顯著提高擊潰無人機群攻擊的概率。

自動交戰的反對者可能會提出,操作人員需要手動與已識別的威脅交戰,以確保系統在武裝沖突法律和交戰規則范圍內行動。然而,這些保留意見在 C-UAS 流程的識別階段得到了緩解,在這一階段,由人工確定威脅是否具有敵意,并指揮機器進行干預。我們建議,除非操作員(1) 確認軌道為敵方軌道,(2) 授權系統交戰(人在環上與人在環內),否則敵方軌道不會交戰。

C-UAS 的未來:人工智能輔助識別,自動化決定勝負

人工智能將為人類操作員提供在雷達的全部潛能范圍內識別擁擠空域中多條航跡的能力。威脅識別的唯一限制將是雷達在探測試圖規避或掩蓋其特征的無人機系統方面的性能。人工操作員仍可手動詢問航跡,并保留將空中航跡劃分為友好或敵對航跡的最終權力。

決定和擊敗階段的自動化將提高 C-UAS 任務式指揮系統的效率,在人工確認空中航跡為敵方航跡后,可自主同時與無人機系統交戰。通過云存儲庫存儲的實時數據融合,以及隨著威脅戰術、技術和程序不斷發展的先進機器學習算法,將使自動化系統能夠評估被人類操作員標記為敵對的空軌所構成的威脅級別,并確定適當的應對措施,如使用攔截器等動能系統或啟動電子戰對抗措施。這種自動化不僅能節省寶貴的交戰時間,還能減輕人類操作員的負擔,使人類能夠專注于威脅識別和挫敗監督。

增強未來戰爭能力

美國陸軍應立即將機器學習和自動化融入 FAADC2 任務式指揮系統的識別、決策和擊敗階段。通過利用當今可用的自動化、人工智能和機器學習技術,任務式指揮系統可以適應和學習在戰斗中觀察到的當前威脅,并提高無人機系統攔截的成功率。商用汽車技術也取得了類似的進步,配備人工智能和機器學習技術的車輛可實現自動駕駛功能。利用人工智能和機器學習技術的車輛能夠從周圍環境中學習,通過存儲庫實時訪問數據,改進決策,學習物體分類,并向操作員發出警報。美國國防部也有自動化流程技術,只要看看美國海軍的宙斯盾戰斗系統艦艇就知道了。我們必須應用新興技術來推進我們工業時代的系統,以戰爭的速度進行創新。

通過自動化縮短威脅識別時間、增強攔截能力和提高精確度,將為應對新興無人機系統技術和威脅提供戰術優勢,特別是那些針對戰略資產、部隊集結地和高優先級地點的威脅。隨著對手不斷創新和部署無人機系統,包括噴氣式 "沙赫德-238 "無人機系統,操作人員將有幾秒鐘的時間來正確探測、識別、判斷和擊敗敵方空中航跡。美國陸軍必須走在威脅的前面,而不是等待適應。

結論

自 1989 年以來,FAADC2 任務式指揮系統在應對空中威脅和管理空域方面發揮了至關重要的作用。然而,我們當前系統所使用的工業時代人工交戰流程對烏克蘭、伊拉克和敘利亞戰場上觀察到的當前戰術、技術和程序的效率構成了挑戰,并最終威脅到我們人員的生存能力。通過整合人工智能、機器學習和自動化技術,FAADC2 系統將提升 C-UAS 的作戰能力,使其超越對手的威脅能力。將操作員置于環內的自動交戰可實現 C-UAS 聯合武器防御,其戰術和技術決策速度是人類操作員無法獨立完成的。

不推進 C-UAS 任務式指揮系統和維持人工 C-UAS 流程的風險,將使惡意的國家和非國家行為者能夠以相對低成本/高回報的權衡方式,在沖突連續體上與美國競爭。正如最近在中東發生的事件中看到的那樣,惡意的國家和非國家行為體有能力利用低成本的無人機系統對美軍實施精確打擊,這給部隊帶來了具有戰略影響的風險,并使我們的國家利益受到威脅。在大規模作戰行動中,任務的風險在于從港口到前線部隊的編隊減員。缺乏數字時代速度和精度的干預能力將無法防止后勤節點和戰斗力的大規模破壞,需要作戰指揮官投入更多資源才能實現預期的軍事最終狀態。將人工智能、機器學習和自動化融入 C-UAS 戰斗是一項高度優先的工作,需要立即關注,以便在這個快速發展的威脅環境中保持領先對手。

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據報道,俄羅斯推出了一種新型無人機,其突破性發展標志著軍事技術的重大飛躍,其能力可能從根本上改變現代戰爭的格局。這架無人機可攜帶并自主操作 9K111 Fagot 線導反坦克導彈系統,能夠發射 9M111 導彈(北約報告名稱 AT-4 Spigot),代表了無人技術和導彈系統的無與倫比的集成。這一消息是通過 Telegram 上發布的一段視頻透露的,展示了無人機的先進功能并暗示了戰斗行動的未來。

9K111 Fagot系統與無人機(UAV)的集成開啟了戰術戰爭的新篇章。 9K111 Fagot 是一種著名的反坦克導彈系統,數十年來得到了廣泛使用,以其瞄準裝甲車輛和防御工事的精確性和可靠性而聞名。通過在無人機中利用該導彈系統的功能,俄羅斯不僅擴大了 9K111 Fagot 的作戰范圍,而且開創了一種新穎的無人作戰方法。

這款無人機的與眾不同之處在于它能夠以完全自主的飛行模式運行,使其能夠在無需人工直接干預的情況下攻擊目標。這一功能為新型戰爭鋪平了道路,其中無人系統可以獨立執行復雜的任務,從而有可能提高軍事行動的效率和安全性。此類無人機的自主性提出了有關無人作戰的未來和戰爭性質演變的關鍵問題,在戰爭中,人類決策可能越來越多地被自動化系統補充或取代。

盡管有關無人機的作戰范圍、有效載荷能力和部署時間表的具體細節尚未披露,但該視頻讓我們得以一睹俄羅斯在將無人系統與導彈技術相結合方面取得的重大進展。這項創新不僅僅是一項技術成就,更是一項技術成就。它標志著軍事戰術和能力的戰略轉變,可能影響全球軍事動態。

部署如此先進的軍事技術的影響是深遠的。隨著各國努力應對無人戰爭帶來的挑戰和機遇,引入能夠自主操作反坦克導彈的無人機可能會引發技術軍備競賽,迫使各國重新評估其防御戰略和能力。這種發展還可能影響受沖突破壞的地區的權力計算,提供可能改變權力平衡的新戰術優勢。

圖:俄羅斯用四軸飛行器無人機試射了 9K111 反坦克導彈。

9K111 Fagot 系統的歷史可以追溯到 20 世紀 70 年代推出,凸顯了其在戰斗場景中的持久相關性。其線制導機制允許操作員在飛行中操縱導彈,從而對移動的車輛進行精確瞄準。 9M111導彈具有高突防能力和約2,500米的有效射程,體現了該系統背后的技術獨創性。在自主無人機中采用這種系統凸顯了利用現有技術進行現代戰爭應用的創新潛力。

隨著世界關注這一發展,自主軍事技術的戰略影響成為國際安全討論的前沿。能夠獨立操作反坦克導彈的無人機的出現不僅挑戰了現有的軍事理論,而且引發了關于未來沖突性質的倫理和戰略辯論。俄羅斯的這一技術進步有可能重塑地面戰爭的動態,標志著軍事能力發展的關鍵時刻,預示著無人作戰的新時代的到來,可以重新定義戰場上的交戰原則。

分析 Perun-F 無人機及其導彈能力

描述 Perun-F 無人機實際操作的視頻詳細介紹了其操作能力和技術進步。發布的視頻展示了無人機在升空、實現半穩定懸停狀態以及執行精確導彈發射方面的熟練程度。值得注意的是,Perun-F 展示了發射直徑 120 毫米的強大導彈的能力,盡管氣體發生器遇到了巨大的反沖,氣體發生器以每小時 180 英里的驚人速度將導彈從發射管中推出。

視頻中強調的一個有趣的方面是無人機在著陸位置發射導彈的能力。這一獨特的功能為戰術機動開辟了道路,例如從意想不到的位置進行伏擊。將導彈安裝在無人機頂部而不是底部的決定表明了旨在優化其戰斗力的戰略考慮。

導彈發射后,視頻展示了導彈固體燃料火箭發動機的點火,將其速度推至每小時 420 英里。這一速度讓人想起二戰后期戰斗機所達到的最高速度,強調了 Perun-F 無人機及其配套武器的強大火力和敏捷性。

然而,演示也揭示了巴松管導彈制導系統的潛在缺陷。通常,導彈依靠人類操作員的半自動引導,在整個飛行過程中利用一根與導彈相連的線軸。在沒有直接人為干預的情況下,導彈的精度會顯著降低,使其類似于精度有限的非制導火箭。這對 Perun-F 在沒有實時人類引導的情況下攻擊遠距離或機動目標的有效性提出了嚴峻的挑戰。

機載操作員的缺席引發了人們對無人機自主能力及其對遠程命令和控制系統的依賴的質疑。雖然自主技術的進步使無人機能夠獨立執行復雜的任務,但此類系統在動態戰斗場景中的有效性仍然是一個爭論的話題。

此外,該視頻還引發了有關人工智能(AI)和機器學習算法集成以增強 Perun-F 瞄準能力的討論。通過利用實時數據分析和預測算法,無人機可以彌補人類指導的不足,從而提高其整體準確性和作戰效率。

總之,這段描述 Perun-F 無人機及其導彈能力的視頻為了解現代戰爭中無人機 (UAV) 的演變提供了寶貴的見解。在展示令人印象深刻的火力和機動性的同時,演示強調了解決與制導系統和自主操作相關的挑戰的重要性,以最大限度地提高無人機在不同作戰環境中的戰斗力。

開創傳統反坦克導彈與現代無人機技術的集成

9M111 Fagot(“巴松管”)反坦克導彈(北約代號為 AT-4 Spigot)是一種強大的武器,通過與無人機集成,已被重新用于現代戰爭,這是軍事創新的一項非凡壯舉)。該導彈系統(包括發射罐和氣體助推器)重 28 磅,對空中平臺來說是一個重大的有效載荷挑戰。由于沒有傳統的 50 磅 9K111 發射器的 9P135 三腳架發射柱,這一挑戰進一步加劇,盡管 9S451 制導盒和 10 倍放大倍率 9Sh119 瞄準器仍然連接,增加了相當大的重量。

這種導彈系統與無人機配合使用,凸顯了在當代沖突場景中利用現有軍事硬件的新方法。其巧妙地將發射器安裝在重型 Perun-F 四軸飛行器無人機上,該無人機被稱為“重型突擊四軸飛行器”。這款無人機有著強大的有效載荷能力,能夠承載高達 110 磅的重量,使其成為此類重型和復雜導彈系統的合適平臺。 EFT Z50 的商用價格在 7,000 美元到 10,000 美元之間,這表明了一種通過商業技術增強軍事能力的可行途徑,盡管這種途徑非常規。

EFT Z50 的規格在此應用中值得注意;它的基本重量為 100 磅(包括電池),并具有操作多功能性,在滿負載能力下可懸停 7 分鐘,空載時可懸停長達 20 分鐘。其控制機制通過帶有 5.5 英寸屏幕的遠程設備實現,范圍可達 1.86 英里,為遠程操作提供了精確性和靈活性的結合。

9M111 Fagot 導彈系統與 Perun-F 等無人機的創造性集成代表了軍事戰術和能力的重大轉變。使用無人機,特別是那些改編自民用應用的無人機,如 EFT Z50,在沖突地區部署傳統的反坦克導彈,說明了非對稱戰爭戰略的日益增長的趨勢。這些戰略利用技術獨創性,以新的、不可預測的方式最大限度地提高現有軍備的有效性。

與沖突場景中使用的大多數民用無人機相比,Perun-F 的有效載荷能力更大,為地面交戰開辟了新的戰術可能性。通過遠程空中部署 9M111 Fagot 等反坦克導彈,軍隊可以在瞄準裝甲車或防御工事時實現更大的靈活性和精確度。這種方法不僅延長了傳統導彈系統的使用壽命,而且增強了它們在以快速技術發展和非常規戰術為特征的現代戰爭環境中的效用。

隨著軍事分析家和技術專家繼續觀察這些發展,它們對未來戰爭的影響是深遠的。商用無人機技術與傳統軍事硬件的融合表明了戰爭中更加創新、更具成本效益和適應性的解決方案的持續趨勢。這種演變強調了軍事和國防戰略中不斷調整和創新的必要性,以應對新技術與現有武器系統集成所帶來的挑戰和機遇。

開創性地使用 Perun-F 無人機攜帶 9M111 Fagot 導彈系統,體現了創新方法增強軍事能力的潛力。因此,它代表了更廣泛的無人戰爭和作戰行動中技術的戰略運用的重大發展。這一進步不僅展示了整合不同代軍事技術的潛力,而且凸顯了無人機在執行復雜多樣的戰斗角色中日益重要的意義,標志著未來軍事活動向更加自主和多功能平臺的轉變。

無人機和反坦克導彈在戰爭中的演變:可行性和挑戰

近年來,商用無人機在反坦克戰中的使用已成為一個重要現象,尤其在烏克蘭沖突中表現得尤為明顯。這些無人機最初部署用于攜帶反坦克手榴彈的重力轟炸裝甲車,盡管主要對靜止或廢棄的目標有效,但仍表現出驚人的準確性。然而,到 2022/2023 年冬季,隨著速度更快的遙控第一人稱視角無人機的推出,出現了顯著的演變,這些無人機配備了攜帶接觸引信火箭推進式榴彈 (RPG) 彈頭的同時撞擊敵方車輛。這一進步使得能夠更好地攻擊移動目標,并呈現出快速大規模生產的潛力,每月生產數萬個。

與此同時,討論范圍擴大到將反坦克導彈(ATGM)整合到無人機戰爭中的可行性。與火箭彈相反,反坦克導彈代表了一種獨特的武器類型,其特點是重量較重、成本較高、射程較長(通常為 1-4 英里)和精確制導能力。作為能夠消滅坦克的遠距離狙擊手,ATGM 提供了增強的戰術靈活性。 ATGM發射直升機的有效性進一步證明了這種能力,該直升機在短程防空范圍之外作戰時表現出卓越的機動性和態勢感知能力。

將反坦克導彈融入無人機戰爭帶來了獨特的挑戰,主要圍繞目標捕獲和制導。與部署在近距離防御或伏擊場景中的火箭彈不同,反坦克導彈需要精確的瞄準和制導機制,以最大限度地提高效率。提出的一種解決方案是將無人機連接到地面導彈的模擬制導系統,盡管這樣做會犧牲機動性。另外,為傳統 ATGM 開發遠程控制命令鏈路會帶來技術和財務挑戰。

圖:配備炸藥的 FPV 無人機比迫擊炮發射的導彈更便宜、更有效

ATGM 技術的發展帶來了進一步的復雜性。雖然 9K111 等舊型號存在最小交戰距離和裝甲穿透力不足等局限性,但 9M133 Kornet 和 9M131 Metis-M 等新型型號提供了增強的功能,包括激光束引導系統和增強的裝甲穿透力。

將反坦克導彈融入無人機戰爭既帶來了機遇,也帶來了障礙。雖然技術的進步提供了提高精度和殺傷力的潛力,但必須解決與目標捕獲、制導以及與現有系統的兼容性相關的實際挑戰。隨著沖突動態的不斷發展,使用配備反坦克導彈的無人機的可行性和有效性仍將是現代戰場上持續審查和創新的主題。

參考來源://debuglies.com/2024/02/28/revolutionary-advancements-in-unmanned-warfare-russias-autonomous-anti-tank-drone/

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在技??術進步重新定義戰爭范式的時代,美國空軍正在踏上利用人工智能 (AI) 實現空中優勢的變革之旅。 《華爾街日報》最近公布了五角大樓的愿景,即集成至少 1,000 架人工智能無人機,以增強 F-35 和 B-21 戰機的能力,這標志著軍事航空領域的一個重要里程碑。這一宏大的工作體現在價值 60 億美元的協同作戰飛機 (CCA) 計劃中,旨在通過有人和無人系統的前所未有的融合來徹底改變戰場動態。

CCA倡議不僅僅是一項采購戰略,而且是對未來作戰行動的大膽聲明。到今年夏天,美國國防部預計會從波音、洛克希德·馬丁、諾斯羅普·格魯曼、通用原子公司和安杜里爾工業等航空航天巨頭的競爭者隊伍中選出兩名領跑者。這些無人機被設想為洛克希德·馬丁公司的 F-35 閃電 II 型和諾斯羅普·格魯門公司的 B-21 突襲機等載人飛機的守護者和力量倍增器,預計將執行一系列行動——從對地面和空中目標的精確打擊到監視并作為溝通的紐帶。

圖片:F-35 和 B-21 戰機

1 自主戰爭的先鋒:美國軍事行動中人工智能無人機的演變

人工智能 (AI) 與無人機 (UAV) 的集成標志著軍事行動的變革時代,美國空軍和海軍陸戰隊處于這一技術飛躍的最前沿。 Kratos XQ-58A “女武神”無人機成為一個關鍵平臺,展示了人工智能自主飛行能力和有人/無人編隊策略領域的重大進步。

1.1 Kratos XQ-58A 女武神:自主戰斗的里程碑

由奎托斯防御與安全解決方案開發的 XQ-58A“女武神”代表著在軍用航空背景下實現人工智能的突破性一步。這種無人機旨在充當“忠誠僚機”,與載人飛機一起作戰,通過結合情報、監視、偵察 (ISR) 和直接戰斗角色來增強戰斗力。最近在埃格林空軍基地進行的一次演示強調了“女武神”能夠完全由人工智能算法控制進行三小時的出擊,展示了其在空降作戰期間執行戰術相關挑戰的能力????。

此次演示不僅驗證了“女武神”的作戰潛力,也標志著能夠執行空對空和空對地機動的人工智能算法的成熟,標志著向未來部署協同作戰飛機(CCA)邁出了關鍵一步??。空軍研究實驗室的自主空戰作戰團隊帶頭開發了這些人工智能算法,突顯了美國防部負責任地將人工智能融入未來作戰結構的承諾??。

1.2 拓展視野:海軍陸戰隊的興趣和更廣泛的影響

美國海軍陸戰隊“女武神”表示了濃厚的興趣,并進行了測試來評估其在嚴峻環境下增強待命部隊作戰的效用。“女武神”的自主能力與陸軍部隊設計 2030 相一致,強調先進技術支持的敏捷和遠征部隊??。“女武神”能夠在沒有跑道的情況下運行并長距離攜帶有效載荷,這提供了戰略靈活性,特別是在印度-太平洋地區,快速防御實驗儲備計劃在那里探索未來作戰場景的概念??。

1.3 前進之路:人工智能在軍事戰略中的自主性

人工智能在“女武神”等無人機中的成功集成為軍事行動的新時代奠定了基礎,自主系統在戰略和戰術決策中發揮著至關重要的作用。這些發展預示著向更大的作戰靈活性、兵力倍增和空戰戰略的重新定義的轉變。

隨著美國軍方繼續探索人工智能無人機的能力和局限性,很明顯,人機協作和自主作戰將成為未來沖突理論的日益核心。“女武神”從實驗飛行到潛在作戰部署的進展體現了無人機作為戰斗輔助手段的技術和戰略演變,標志著實現全方位無人作戰潛力的飛躍??。

“女武神”和類似平臺的旅程強調了技術創新和戰略遠見之間的復雜平衡,強調在部署人工智能軍事資產時需要持續研究、開發和道德考慮。隨著美國空軍和海軍陸戰隊鋪平道路,戰爭的未來似乎將由人工智能、自主性和人類創造力在空戰領域的融合所塑造。

2 俄羅斯無人機能力的演變:格羅姆(Grom)無人機及超越

俄羅斯在人工智能驅動的戰爭方面取得的進步集中體現在格羅姆(Grom)無人機的開發上,該無人機在 2020 年陸軍國際軍事技術論壇上展示。Grom 由喀瑯施塔得集團開發,證明了俄羅斯將尖端技術與人工智能相結合的雄心。傳統軍事能力,體現了從空中保護到與 Su-35 和 Su-57 等有人駕駛戰斗機一起自主作戰的多方面作用。

2.1 Grom 無人機:近距離觀察

Grom 的設計與 Kratos XQ-58 “女武神”相似,具有背部入口和 V 形尾部,尺寸表明長度為 13.8 米,翼展為 10 米。該無人機最大起飛重量為7噸,有效載荷可達200??0公斤,包括制導彈藥和非制導彈藥。格羅姆配備了內部武器艙,可容納一系列彈藥,包括空對地導彈和炸彈。它的設計速度可達1,000公里/小時,最大航程可達6,000公里,作戰半徑可達700公里,作戰高度可達12,000米??。

2.2 擴大無人機機隊:Orion、Sirius 和 Altius-U

克朗斯塔德(Kronshtadt)公司對無人機開發的承諾不僅僅限于Grom。 Orion 無人機的特點是中空長航時 (MALE) 無人機,已從偵察車發展成為能夠執行打擊任務的多功能平臺,提供卓越的空氣動力學性能,可延長航程和飛行時間。 Orion 的開放式架構有利于定制,允許集成所需的有效載荷和飛機武器??。

此外,Altius-U和Sirius無人機凸顯了俄羅斯增強其監視和作戰能力的努力。 Altius-U 是一款可與 MQ-9 Reaper 和 RQ-4 Global Hawk 相媲美的 MALE 無人機,于 2019 年首次飛行,展示了其執行各種任務的潛力,包括打擊和電子攻擊。 Sirius 被譽為俄羅斯最大的無人機,翼展達 30m,專為遠程偵察和攻擊任務而設計,特別是在北極和太平洋地區的邊境監視和行動中。

  • 俄羅斯Orion中空長航時 (MALE) 無人機 (UAV)

圖片:裝配上的系列“Orions”。俄羅斯聯邦國防部供圖

圖片:Orion無人機

類型 描述
Model Orion 獵戶座
原版 中空長航時 (MALE) 無人機 (UAV)
Orion-E 出口版Orion
Orion-2 (Helios) 高空長航時 (HALE) 無人機,原始 O??rion 的加大版
Inokhodets-RU (Sirius) 升級版有兩個引擎,MALE攻擊無人機
制造商 俄羅斯Kronstadt技術公司
任務 對地攻擊無人機、近距離空中支援 (CAS)、偵察
機組 無人
范圍 700公里
熱像儀 2個熱圖像
激光測距儀 激光測距儀/目標指示器
相機 廣角電視攝像機
有效負載能力 200 kg
掛載點 4個
長度 8.0 m
寬度 16.0 m
高度 2.0 m
空重 500 kg
最大起飛重量 1,000 kg
發動機名稱 1 個未知品牌、型號和功率輸出的傳統發動機
螺旋槳 機身后部采用推進式布置的兩葉螺旋槳裝置
最大速度 200 km/h
最大飛行高度 7,500 m
航時 24小時
導彈系統 Kh-50
制導炸彈 KB-20
機身 采用單個主翼主平面的單翼飛機設計
隱身特性 沒有
  • SIRIUS UAV 天狼星無人機

SIRIUS是一款長航時無人偵察攻擊機,由ORION無人機發展而來。該概念在 ARMY 2020 上首次提出。該設備的總起飛重量為 2 噸,最大有效載荷為 300 公斤。相比之下,ORION 的總重量為 1 噸,有效載荷僅為 200 公斤。據制造商介紹,ORION的巡航速度為180公里/小時,飛行時間長達20小時,這意味著作戰航程為1000公里。

  • Sokol Altius (Altair) – 中空長航時 (MALE) 無人機 (UCAV)

以下是基于所提供的有關 Sokol Altius 的信息的詳細表格:

屬性 描述
Model Sokol Altius (Altair)
類型 中空長航時 (MALE) 無人機 (UCAV)
開發商 OKB Sokol(原西蒙諾夫設計局)和 Tranzas
目的 偵察、打擊、電子攻擊
運營商 俄羅斯空天軍和海軍
項目啟動 2011年10月
原型制作 3個
服役 2021
同類 MQ-9“死神”和 RQ-4“全球鷹”無人機
開發延遲 由于技術挫折和成本增加,包括失去發動機權
計劃運營年份 原計劃2018年
艦隊骨干 2019 年 9 月報道的俄羅斯重型無人機機隊
交付合同 2021年2月21日簽約,2021年第一批交付
設計特點 經典氣動設計、高位機翼、V型尾翼、復合結構材料
引擎 克里莫夫設計局開發的 VK-800C 渦輪螺旋槳發動機
變體 1.Altair 2. Altius-M(3 架) 3. Altius-U(戰斗),配備新的衛星通信系統 4. Altius-RU(偵察和戰斗)
空重 6,000 kg
最大起飛重量 8,000 kg
有效載荷 1,000 kg
航程 10,000 km
航時 24 h
飛行上限 12,000 m

2.3 實現之路:技術和戰略挑戰

將“格羅姆”等先進無人機納入俄羅斯軍事武庫的過程并非沒有挑戰。正如塔克·漢密爾頓上校涉及人工智能無人機的假設場景所強調的那樣,人工智能與戰爭的交叉呈現出一系列復雜的道德、操作和技術困境。這些敘述強調了在人類監督和自主能力之間實現微妙平衡的迫切需要,以確保無人機技術的進步增強而不是使軍事行動的戰略目標復雜化。

隨著俄羅斯不斷擴大其無人機能力,國際社會密切關注。 Grom、Orion、Sirius 和 Altius-U 等無人機融入作戰行動標志著現代戰爭的關鍵轉變,在人工智能的支持下,有人和無人系統之間的協同作用可能會重新定義空戰和戰略軍事規劃的參數。

3 戰略跨越:引導美國空軍協作戰斗機計劃的雄心和挑戰

美國空軍協同作戰飛機(CCA)計劃的雄心和挑戰生動地說明了對人工智能在國防采購領域的主導地位的追求。這一舉措旨在將無人系統與載人系統相結合,以增強作戰能力,反映了軍事技術向快速、創新和具有成本效益的解決方案的更廣泛轉變。該計劃的雄心勃勃的時間表是到 2029 年進行作戰部署,每架無人機的預算為 20 至 3000 萬美元,該計劃的范圍和目標都是開創性的,讓人想起五角大樓過去面臨的采購挑戰。

波音、洛克希德·馬丁和諾斯羅普·格魯曼等國防巨頭處于這一變革的最前沿。這些公司與 Anduril 和通用原子公司一起被選中為空軍的自主 CCA 機隊做出貢獻,展示他們在先進制造、數字技術和自主系統方面的專業知識。空軍將 CCA 設想為一種無人駕駛、相對不易觀測的飛機,能夠與有人駕駛的飛機協同執行各種任務。這一舉措是以具有成本效益的方式增強美軍能力的更廣泛戰略的一部分,強調需要以比傳統載人飛機更低的成本大幅增加作戰力量????。

部署 1,000 個 CCA 的宏大目標,并有可能將這一數字增加一倍,突顯了空軍對該計劃的重大承諾。空軍 2024 財年預算請求包括未來五年在 CCA 上花費 58 億美元的計劃,強調了該計劃的規模和財務承諾。然而,CCA 計劃的進展取決于 2024 財年預算的及時批準,如果國會拖延,可能會出現嚴重延誤????。

反思更廣泛的國防采購格局,五角大樓的歷史充滿了成本超支和延誤的情況,像 F-35 這樣的重大項目就是此類挑戰的象征。空軍為避免過去的錯誤所做的努力(如 F-35 計劃所示)在 CCA 和其他未來項目(如下一代制空權 (NGAD) 計劃)的方法中顯而易見。這些舉措的特點是注重持續競爭、漸進式開發以及利用現有技術來確保加速學習和部署????。

五角大樓的采購戰略已經演變,以解決現代國防采購的復雜性。這包括轉向更靈活和創新的合同方法,例如其他交易授權(OTA)協議和自適應收購框架(AAF),以簡化流程并促進創新。盡管進行了這些改革,挑戰仍然存在,特別是在管理復雜的合同和確保項目符合預算并按計劃進行方面。國防工業最近對固定價格合同持謹慎態度,更喜歡成本加成合同來降低風險,這反映出對成本超支和延誤的持續擔憂??。

總之,尋求人工智能在國防部門的霸主地位既充滿機遇也充滿挑戰。雄心勃勃的 CCA 計劃體現了五角大樓在嚴格的預算和時間限制內采用尖端技術的努力。當國防工業應對這些復雜性時,從過去的采購挑戰中吸取的經驗教訓對于塑造軍事創新的未來和確保自主系統成功融入美國國防武庫至關重要。

參考來源:debuglies,//debuglies.com/2024/03/05/the-ambitious-leap-the-us-air-forces-quest-for-ai-enabled-drone-supremacy/

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自動駕駛和無人系統技術的進步提供了一個重要機會,可將第五代戰斗機的殺傷力與旨在破壞和擊敗大國反空作戰行動的協同作戰飛機(CCA)結合起來。而且,與許多正在研發中的先進系統不同,美空軍擬在本十年內開始大規模采購 CCA,而不是在遙遠的未來。

美國米切爾研究所進行了兵棋推演和相關研究,以評估無人協同作戰飛機家族如何提高空軍空優部隊的殺傷力、生存能力和在高度競爭環境中作戰的能力。長期以來,向遙遠戰區投射決定性軍事力量一直依賴于空軍通過執行進攻性和防御性反空任務來擊敗對手的戰斗機、地對空導彈、戰斗管理機和其他防空威脅,從而實現空中優勢的能力。

建立有效的空中優勢是擊敗對手在任何聯合作戰中的基本要求。美國空軍將這一任務定義為實現 "一支部隊在空戰中的優勢程度,使其在特定時間和地點開展行動時不受空中和導彈威脅的嚴重干擾"。然而今天,由于美國近幾十年來未能實現空軍空中優勢力量的現代化,跟不上對手前所未有的軍事集結步伐。

在 "沙漠風暴 "空襲行動取得成功后,美國空軍通過研制第五代 F-22 制空戰斗機和新型空對空武器,繼續對其空中優勢力量進行現代化改造。但兵力結構和項目削減嚴重削弱了空軍的空中優勢能力。從 20 世紀 90 年代初開始,五角大樓的一系列決策基本上凍結了美國空軍的現代化進程。美國防部加快了越戰時期 F-4 和當時的早期型號 F-16 等戰斗機的退役速度,還指示空軍將隱形戰斗機 F-22 的采購計劃減半再減半,而 F-22 是空軍未來空中優勢力量的基礎。

美空軍最初計劃購買 648 架生產型 F-22,接近于以一換一的方式替換其 F-15A/D 庫存。《自下而上評審》將這一目標定位降至 442 架 F-22,1997 年的《四年防務評審》又將其進一步削減至 339 架,主要原因是美國防部希望減少開支,實現冷戰后國防預算的 "和平紅利"。2008 年,美國防部長羅伯特-蓋茨在空軍總共只購買了 187 架 F-22 之后終止了該計劃,理由是當前的作戰行動并不需要 F-22,而當時正在研制的 F-35 將在未來提供足夠的超額戰力來對付較弱的對手。蓋茨認為,對手在 2020 年之前不會擁有一架隱形戰斗機,而根據當時的計劃,美空軍屆時將擁有 400 架 F-35 戰斗機,而且每年還將增加約 80 架。

為了應對 2001 年美國遭受的恐怖襲擊以及隨后的反恐/反叛亂行動,美國防部也改變了其部隊設計的優先順序。在 2000 年和 2010 年的大部分時間里,國防開支的增加并沒有幫助美國陸軍維持在伊拉克和阿富汗的安全行動,而是建立新的能力以威懾同行對手。美國防部指示其他軍種對遙控飛機(RPA)等能力進行投資,以支持這些正在進行的行動。

與此形成鮮明對比的是,對手在 "沙漠風暴 "之后迅速實現了軍事現代化,建立了目前世界上最先進的綜合防空系統。大國調整了作戰戰略和反介入/區域拒止(A2/AD)戰略,以利用美軍的局限性,使自己的部隊能夠:

  • 在美國和盟國的軍事增援部隊從本土和其他地方部署到戰場之前,迅速在戰場上占據優勢地位。
  • 在空中使用攜帶世界上最先進空對空導彈的遠程反空戰斗機等先進力量,在地面直接攻擊美國戰區空軍基地,給美國空軍造成不可接受的損失率。
  • 重點攻擊最稀有、最有價值、最難替代的美國航空資產。這可以從對手對各種武器的投資中看出,這些武器旨在攻擊美國航母和預警機等高價值機載資產(HVAA)。
  • 削弱美國機載作戰管理和指揮控制網絡以及其他獲取信息優勢的手段。
  • 通過打擊美軍空軍基地和地面支援能力,削弱美軍的出動作戰能力。對手空軍基地攻擊的另一個目標是迫使對方空軍將其高價值資產從太平洋第一島鏈重新部署到更遠的基地,從而增加其飛往戰場的距離,降低出動率。
  • 對手確保自身的高價值資產成為美軍的高風險目標定位。

大國軍事現代化運動的一個重要因素是發展新的空中優勢能力,如第五代隱形戰斗機,以及完成遠程空對空殺傷鏈所需的先進導彈。對手的遠程隱形攔截機,旨在攔截美國第五代戰斗機。根據英國皇家聯合軍種研究所(RUSI)的一份報告,"其被動傳感器、AESA雷達、[低可觀測性]特征、內部燃料航程和遠程導彈的組合,使對手的攻擊機比以往任何非西方作戰飛機都具有更大的質的威脅"。

與此同時,在冷戰結束 33 年后,美國空軍的空中優勢力量主要由 20 世紀 70 年代和 80 年代首次加入作戰部隊的相同戰斗機、任務系統和武器組成。雖然這些系統不斷從升級中受益,但這支部隊的規模并不適合同級沖突,其戰斗機庫存的平均年齡超過 28 年,是有史以來最老的。這支高風險部隊將很難在與大國發生沖突時那種高度競爭的環境中有效作戰。

然而,美國國防戰略的一個關鍵目標是通過建立一支有能力使對手無法迅速實現其作戰目標的部隊來威懾對手。為實現這一威懾效果,美國空軍致力于發展和獲取顛覆性的非對稱能力和概念,以實施反空作戰。美國不能以飛機對飛機、導彈對導彈、艦艇對艦艇的方式與大國對抗。即使這是一種可取的方法,美國防部也不可能擁有足夠的資源--資金和人員--或時間來做到這一點。

美空軍的空中優勢戰斗機庫存目前包括 179 架老舊的第四代 F-15C/D 和 185 架第五代 F-22。其中約 20% 的 F-22 是訓練、測試或備用庫存飛機,沒有戰斗編號。空軍的 F-35 部隊正在緩慢擴充,能夠執行一系列進攻性和防御性對空作戰任務,包括機載電子攻擊和空對空交戰,但規模仍然很小。截至 2022 財年末,空軍僅有 334 架 F-35A,而在 2023 日歷年度,空軍收到的 F-35A 數量約為原計劃每年采購 80 架的一半--這在很大程度上也是由于預算不足造成的。這些部隊由服役已進入第四個十年的 E-3B/G 預警機提供支持。2023 年初,空軍授予了一份預警機替換合同,該合同以澳大利亞和英國購買的 E-7 "楔尾 "飛機為基礎,但這些噴氣式飛機需要數年才能加入部隊。

正如馬克-凱利將軍在 2023 年中期解釋的那樣: "我們實際上吃掉了空軍的肌肉組織,表現為戰斗機能力下降,戰備狀態降低,老舊飛機的里程數增加,推動了更廣泛的維護工作"。由于飛機老化和其他原因導致戰斗機能力不足,因此空軍被迫在2022年下半年從戰略上至關重要的沖繩嘉手納空軍基地撤出F-15C/D戰斗機,而沒有直接、永久分配的后備飛機。只是沒有足夠的戰斗機可用,所以單元必須在未來幾年內輪換到該基地,直到新的噴氣式戰斗機可以駐扎在那里。

美空軍的 "下一代空中優勢"(NGAD)系列系統對于保持對大國的作戰優勢至關重要,但 NGAD 的載員部分可能要到 2030 年代才能大量投入使用。但 NGAD 系列系統的其他部分--支持人工智能的 CCA--可能會更早面世。再加上在下一個 "未來幾年防御計劃 "中最大限度地采購 F-35A,這將降低本十年的風險。凱利說:"大量分析明確顯示,目前的戰斗機機隊不會成功"。空軍 "現在就必須做出改變,在預算緊張的情況下,以最經濟的方式提供能力和能量,以應對同行的威脅"。

圖:2021 年,美空軍研究實驗室的 XQ-58A Valkyrie 展示了從其內部武器艙發射小型無人駕駛飛機系統的能力。CCA 可以為對手的作戰計算增加巨大的復雜性。美國空軍

兵棋推演透視

在 2023 年 7 月的兵棋推演中,米切爾研究所委派美空軍和國防工業的頂尖操作員、技術專家和工程師評估無機組人員的 CCA 和有機組人員的作戰飛機如何才能達到擊敗同行侵略所需的空中優勢程度。這些專家分成三個 "藍方"美國戰役規劃小組,提出了 CCA 的概念和優先能力,以便在美國戰役的頭兩周開展反空作戰,挫敗并隨后擊敗假想的 2030 年同行對手行動。

每個小組都探討了美空軍如何混合使用低成本和中等成本的 CCA 來擾亂對手的 A2/AD 行動,并使有人和無人飛機能夠在遠距離執行多種對空任務,同時減少損耗。能夠從小型、分散的跑道甚至沒有跑道的地方執行任務的 CCA,有助于在受到攻擊時保持戰斗出動率,并降低飛機在地面減員的風險。從移動斜坡或彈射器上發射某些 CCA 變體,然后用降落傘和氣囊回收,這對于較小的設計可能是可行的,因為回收率低于 100% 是可以接受的。另外,小型飛機也可以設計為使用便攜式降落裝置進行短距離起降,使其能夠獨立于長跑道運行,而長跑道更容易被對手定位和瞄準。此外,由于某些 CCA 可能不需要頻繁飛行來支持飛行員訓練,因此可以像其他預先部署的物資一樣將其部署在前沿地點,從而減少對漫長而昂貴的供應鏈的依賴,因為這些供應鏈在沖突一開始就會受到攻擊。

米切爾 2023 年兵棋推演中最重要的一個見解是,有可能使用 CCA 系列作為先頭部隊,破壞并隨后幫助壓制對手先進的綜合防空系統(IADS)。專家們一致認為,考慮到對手空軍的戰斗機庫存,以及對手空軍將擁有多種 "主隊 "優勢,包括從毗鄰作戰區域的空軍基地作戰能力,在戰場上以戰斗機對戰斗機、以導彈對導彈的方式與對手進行對抗是不可行的。相反,所有三個兵棋推演小組提出的作戰概念最初都是大規模使用 CCA 來破壞對手的 IADS,并與對手空軍形成公平競爭。這反映了美國防部 20 世紀 80 年代的 "突破突擊"(Assault Breaker)計劃和 2014 至 2018 年的 "第三次抵消戰略"(Third Offset Strategy)背后的邏輯,即尋求發展非對稱能力,以抵消同級對手的優勢戰斗力和臨近作戰空間。

重要的是,這三個兵棋推演團隊還選擇混合使用 CCA,包括設計為機載傳感器、誘餌、干擾器或武器發射器的不同變體,以破壞和刺激對手的 IADS,定位其關鍵節點,吸收火力,并在有人飛機之前開始削弱威脅。將這些功能分散到各種 CCA 上,可以提高作戰彈性,增加敵軍必須攻擊的機載 "節點 "數量。與開創精確打擊新方式的遙控飛機(RPA)傳感器射手一樣,CCA 將不僅僅是情報、監視和偵察(ISR)的 "信息收集者";雖然成本較低的 CCA 可能缺乏第五代戰斗機的任務系統和完整功能,但對手無法可靠地確定 CCA 的裝備情況,必須將其視為威脅加以應對。

圖:作者馬克-岡津格(Mark Gunzinger)啟動了由美國空軍米切爾航空航天研究所主辦的為期兩天的協作式戰斗機兵棋推演,詳細介紹了參與者將在 2023 年 7 月的活動中解決的核心作戰問題。

另一個啟示是,協同作戰能力可以提高空軍在反空作戰中產生致命質量的能力。裝備適當的 CCA 可發揮戰斗力倍增器的作用,增加空軍可投射到有爭議戰場的傳感器和武器數量。它們還能擴大與之配合的隱身有人飛機的傳感器和武器射程,提高其殺傷力和生存能力。 設計出至少具有足夠生存能力的武器化 CCA,使其能夠到達空對空導彈發射點,是兵棋推演中的一個重要見解。鑒于美國防部在過去 30 年中強制削減兵力,導致空軍削減了戰斗減員儲備,因此減少空軍戰斗機及其機組人員的減員將在空戰過程中起到重要的增效作用。需要在高度競爭的環境中開展長期作戰行動。

CCA 將以另一種方式使空軍減少的戰斗儲備成倍增加:讓非隱身戰斗機參與空中優勢的爭奪。例如,可供兵棋推演專家參考的 CCA 概念設計包括一種遠程空射設計,可攜帶兩枚空對空武器或四枚 250 磅級小直徑炸彈。專家們使用第四代 F-15EX 和 B-52 轟炸機發射這些攜帶武器的 CCA,同時保持在對手IADS 的射程之外。由于這些 CCA 也可以通過火箭進行地面發射,無需使用跑道,因此專家們將其預先部署在菲律賓和琉球群島的分布式作戰地點。建立這種分布式態勢的另一個好處是提高了空軍戰斗架次生成行動的彈性。

參加米切爾兵棋推演的專家們還傾向于混合使用被他們歸類為消耗性系統的低成本 CCA 和中等成本的可回收 CCA,后者可在任務需要時在戰區周圍數百英里高度競爭的戰斗空間內進行減員。在空襲行動的最初幾天,專家們選擇大量使用消耗性 CCA 作為誘餌、干擾器、主動發射器,以及在高度競爭環境中可能丟失的其他方式。隨著空戰的推進,專家們轉而使用更多的中等成本的 CCA,這些 CCA 能夠攜帶更大的武器載荷,并能返回前沿作戰地點再生,以進行更多架次的飛行。

最后,兵棋推演專家建議,有必要提出將 CCA 與其他無人飛行器一起執行防空任務的概念,而不是僅僅將其作為載人飛機的輔助工具。值得注意的是,以這種方式操作 CCA 需要為其提供更先進的自主性和其他技術,這將增加其成本。長期以來,各國軍隊一直試圖利用新興技術來略微提高其現有系統的性能,例如在美國軍事航空業發展初期,美國陸軍最初認為固定翼飛機最適合作為支持地面行動的炮兵觀測器。將 CCA 限制為支持載人飛機作戰只會限制其作戰潛力。協同自主的 CCA 作戰將增加對對手的壓力,這是在太平洋等特大戰區進行同級沖突的基本要求。盡管如此,專家們一致認為,CCA 是一種互補和補充能力,不會減少空軍對第五代戰斗機的需求。兩者都是戰勝同級侵略的必要條件。

圖:Skyborg 概念設計展示了一種低成本、可隱形的無人戰斗飛行器,與 F-15 戰斗機編隊飛行。在戰斗中與有人駕駛的戰斗機協同作戰,可降低飛行員的風險。美國空軍插圖

對美國空軍的建議

來自美國空軍和工業界的作戰和技術專家一致認為,應盡快部署用于進攻和防御性對空作戰的 CCA 系列。今天,要在與大國的沖突中取得空中優勢將是一項重大挑戰,而且隨著對手裝備下一代機載和海基傳感器、作戰飛機以及超遠程空對空和地對空導彈,這一挑戰將變得更加艱巨。發展 CCA 作為空軍本十年部隊設計的一部分,是在短期內增強威懾對手侵略能力的一個稍縱即逝的機會。然而,鑒于將這些飛機整合到作戰單元所需的變革規模,快速部署這些飛機將需要立法者、國防部領導層和工業界協調一致的支持。

需要更多的資源來開發、采購、運行和維持混合型 CCA。以下建議基于米切爾研究所的兵棋推演和相關研究:

  • 美空軍應進行權衡分析,以確定未來部隊設計中 CCA 的最佳組合。這些分析應尋求建立一個 CCA 類型清單,在其個體屬性(如尺寸、低可觀察性、射程、任務系統和單元成本)與任務需求之間取得平衡。確定這些設計特征之間的適當權衡,將為制定能最大限度提高空軍戰斗力和投資回報的 CCA 部隊設計提供依據。這些 CCA 將是互補和補充能力,不會減少空軍對第五代戰斗機和其他先進載人系統的需求。

  • 美空軍應制定作戰概念,使用消耗性和可回收/可隱身的 CCA 作為先頭部隊,破壞對手的防空和導彈防御以及其他 A2/AD 行動。這些作戰概念應涉及 CCA 如何作為先頭部隊,使對手的反空目標定位復雜化,識別其高價值防空節點,并使對手防御系統將其空對空和地對空武器消耗在成本較低的無人系統上。這與利用 CCA 提高空軍打消耗戰的能力不同。無人系統與新的、破壞性的、成本高昂的作戰概念相結合,可以創造出對手難以抗衡的非對稱組合,而不是依靠 CCA 簡單地產生更多的規模性。

  • 美空軍應大規模采購 CCA,以提高其向高度競爭地區投射負擔得起的反空力量的能力。CCA 可通過與第五代飛機和其他非載人系統的協作增強戰斗力,同時也可獨立運行,以增加空軍在高度競爭環境中遠距離投射武器和傳感器的能力。能夠充當穿透性 "武器卡車 "的 CCA 設計將有助于抵消對手不斷增長的反空力量,提高空軍第五代戰斗機的生存能力,并增加載人戰斗機的武器數量。這些 CCA 應具備一定的生存能力和航程,以確保它們能到達武器發射點。空軍未來的兵力組合還應包括可從非隱身轟炸機和戰斗機上發射的遠距離 CCA,以干擾對手的防空作戰,并幫助為能力更強的對空飛機鋪平道路。

  • 美空軍應裝備 CCA,以減少對印度洋-太平洋和其他戰區大型固定空軍基地的依賴。減少空軍目前在太平洋戰區對擁有長跑道的主要作戰基地的依賴,將提高空軍在遭受攻擊時按照其 "敏捷作戰部署 "概念的設想出動作戰架次的能力。可在短跑道上運行或不使用跑道進行發射的聯合作戰指揮中心將有助于形成更加分散、更具彈性的前沿態勢。分布式 CCA 作戰地點網絡也會使對手發現、固定和攻擊空軍反空力量的能力變得更加復雜,因為此時空軍反空力量正處于最脆弱的狀態:在地面準備出擊。

  • 隨著時間的推移,美空軍應通過開發新彈藥或調整現有武器以最大限度地利用其有效載荷能力來提高其 CCA 的殺傷力。空軍在迭代未來的 CCA 設計時,應利用小型發動機、緊湊型火箭發動機和小型化組件等技術,設計出更小的武器,從而增加 CCA 每次出動可攻擊的目標定位數量。這對迅速阻止大國進攻的行動取得成功至關重要。

  • 美國防部應與國會合作,增加空軍的資金投入,以建立一支將無機組人員的 CCA 與第 5 代和第 6 代作戰飛機相結合的部隊設計,用于決定性的反空襲行動。數十年的預算不足造成了空軍的高風險,因為它缺乏應對重大同級沖突所需的兵力、現代化能力和戰備狀態。要扭轉這種頹勢,需要在十年或更長的時間內將空軍的年度預算增加 3%至 5%,以采購 CCA,增加 F-35A 的采購量,采購其他新型對空武器系統,并改進空軍基地防御,以應對同級沖突。

  • 還需要進行分析,以確定支持和維持前沿戰區高節奏 CCA 行動的能力和作戰概念。這些分析應涉及在印度洋-太平洋地區預先部署 CCA 及其后勤的要求、CCA 發射和回收行動的適當分散地點,以及在同級沖突期間維持大規模 CCA 作戰行動的物資和人員要求。確定 CCA 戰區后勤需求將是確定未來 CCA 設計屬性的關鍵一步。

圖:在 2021 年的一次演習中,通用原子公司的 MQ-20 Avenger 無人駕駛飛行器在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的飛行測試中準備開始使用 Skyborg 自主核心系統。塔巴莎-阿雷拉諾(Tabatha Arellano)上士

米切爾研究所的兵棋推演和相關研究有力地支持了空軍的主張,即 CCA 將有助于緩解空軍現有的--以及不斷擴大的--威脅其實現空中優勢能力的能力差距。CCA 與有人駕駛的第五代和未來第六代戰斗機相結合,有可能擾亂對手的 A2/AD 行動,然后按照《國防戰略》的要求進行拒止并付出代價。鑒于對手大量裝備新型 A2/AD 武器系統,并將其擴散到威脅美國及其盟友安全的其他行為體,創建這種新型混合部隊設計的利害關系比以往任何時候都要大。

參考來源:Air & Space Forces Magazine

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最近的沖突,如烏克蘭戰爭和2020年納戈爾諾-卡拉巴赫戰爭,表明無人機的重要性日益增加。無人機是現代戰場上的持續威脅。這些平臺進行偵察,攻擊地面目標,并充當游蕩彈藥。它們的范圍從低成本的商用現成設備到國防工業產品,如伊朗的Shahed-131。據估計,無人機的數量如此之多,以至于僅烏克蘭軍方每月就損失了一萬多個平臺。一些烏克蘭軍隊報告說,敵對無人機每天飛越 20 次或更多次并不罕見。這些平臺的可用性和功能以一種全新的方式使戰場變得危險。

當然,有人試圖擊敗這一新威脅。有些人求助于傳統的防空系統,例如 ZU-23-2 高射炮、小型武器或地對空導彈。這些方法有時是有效的,但并不理想。用相對較大的口徑子彈擊中一個非常小、快速的目標具有挑戰性。或者,在每枚導彈上花費數千美元(如果不是數百萬美元)來消除廉價的無人機在經濟上是一件虧損的事情。擊敗這種日益增長的威脅的其他方法包括使用電磁頻譜的設備。這可能從干擾系統(GPS拒絕,通信鏈路拒絕)到激光和微波等定向能武器。雖然有時有效,但這些設備也有一些權衡,例如干擾友軍系統,以及一旦檢測到信號,就會大聲邀請對方火炮。無論選擇哪種防御機制,都沒有足夠的系統來提供足夠的保護來抵御成群的無人機。防空系統通常部署的數量剛好足以防御高價值目標,而不是其他太多。解決這一困境的辦法是采取無人機進化的下一步:空中優勢無人機(或戰斗機無人機)

歷史一頁

要清楚地了解為什么空中優勢無人機是自然的下一步,人們只需要檢查相對較新的戰斗動力飛行歷史。在萊特兄弟成功證明動力飛行是可行的后不久,世界各國軍隊開始研究在戰斗中使用這種新技術。開發飛機、飛行員和供應鏈以大規模制造系統成為許多國家的優先事項。

動力飛行戰斗應用的第一步是偵察。對于飛機來說,這是一項顯而易見的任務,因為氣球已經在以前的沖突(包括美國內戰)中證明了其作為信號和瞄準平臺的價值。在戰前的 1911 年至 1914 年,開發用于偵察的飛機很重要。隨著第一次世界大戰的開始,飛機在探測敵人動向、引導炮火以及執行其他情報、監視和偵察任務方面的價值變得清晰起來。隨著塹壕戰的盛行,傳統的偵察兵(騎兵)已經失去了價值。需要其他偵察手段。

戰爭開始沒多久,飛行員就開始將他們的任務范圍擴展到對地攻擊角色。盡管缺乏專門開發的轟炸機,但飛行員開始使用飛機攻擊地面目標,使用從手投的飛彈到手榴彈再到小口徑炮彈的物品。這很快導致對地攻擊角色被故意納入軍事空中行動。由于地面部隊暴露于空中偵察平臺和新興的地面攻擊系統,防空機制成為一個重要的發展領域。當然,地面系統(防空武器)是這種新型防御技術的一個組成部分。與此同時,開發了旨在擊敗敵機的戰斗機。這最初是機組人員簡單地攜帶小型武器,然后演變為集成自動武器。軍隊不再僅僅依靠地面防御,而是意識到了空中防御對空中威脅的價值。從那時起,動力空戰系統的一個關鍵組成部分是空中優勢戰斗機,其任務是在飛行中擊敗敵機。

現代戰斗中的無人機遵循與有人駕駛動力飛機相似的軌跡。首先是情報、監視和偵察無人機。然后是地面攻擊系統。鑒于這條道路以及地面系統無法保衛天空免受無人機群的攻擊,下一個合乎邏輯的步驟是戰斗機無人機。烏克蘭無人機首次有記錄的空對空交戰和烏克蘭對戰斗機無人機發展的研究證明了這種需求。

發展空中優勢無人機中隊

對自主戰斗機的研究并不新鮮。系統已經在試驗中,例如自主僚機和用于自主戰斗機的空戰進化人工智能。然而,所有這些努力都集中在大型、昂貴的平臺上,這些平臺可以攻擊和防御現代空軍中的傳統噴氣式飛機。當然,這些系統將在未來的沖突中發揮作用,它們在應對傳統和未來空戰威脅方面發揮著重要作用。然而,它們并不能解決現代戰場上最低層次的問題。

軍隊迅速需要的是小型、廉價(又名一次性)平臺,這些平臺可以抵御戰場上籠罩的眾多商用現成無人機。在這一領域,領先于軍方的是空中運動聯盟的無人機格斗游戲,它讓兩架小型無人機在殊死搏斗中相互對抗。該領域也出現了一些小公司,以填補 DroneHunter F700 等產品的空白。無論開發路徑是什么,這些系統的成功都需要一些重要的功能。

空中優勢無人機的第一個可能也是最重要的方面是它們必須價格低廉且幾乎是一次性的。當威脅廉價而有效時,軍隊無法負擔數量上傳統定價的飛機。以這種方式進行防御可能暫時可行,但在長期沖突中不會成功,因為資源會限制可用性。低成本還將有助于確保最低級別的單位能夠獲得以前只能用于保護更有價值的資產的防御能力。

接下來,這些戰斗機系統將需要很大的自主性。至少,他們應該能夠在沒有用戶干預的情況下飛行巡邏模式,檢測威脅飛機,計算攔截路線,并以現代技術的速度將情報數據傳輸到相關系統。理想情況下,這些飛機還能夠與其他戰斗機無人機合作,以消除目標沖突,識別優先目標并自動應對威脅。鑒于威脅同樣是無人駕駛的,與自主瞄準相關的道德和挑戰應該不那么難以克服。在銷毀無人駕駛無人機時所犯的錯誤不應成為重大的道德或法律問題。總體而言,這些飛機應該像自動執行許多飛行任務的商用無人機一樣易于使用。這些無人機的通用用戶界面(例如智能手機、平板電腦)應為準,并使用點擊式路線設置。士兵不應該需要數天和數周的訓練來使用這些系統。

小型無人機戰斗機(和其他無人機)發展的最后一個挑戰是融入戰場環境。這些系統不應由傳統的空中優勢服務擁有,而應由任何需要無人機防御的地面單位擁有。鑒于其他空中平臺的存在,空域管理將變得更具挑戰性,特別是因為新的飛機所有者將不屬于現有空域規劃工作的一部分。為了在保持其他飛機安全的同時實現戰斗機無人機的密度和有效性,需要制定空域使用規則。無論是通過高度、時間還是位置來消除沖突,新規則都需要為天空提供一些組織。這些規則將在設計上保護其他空域用戶,因為空中優勢無人機是消耗品。此外,戰斗機無人機應納入整體防空共同作戰圖景。空中防御者應該知道系統的位置,以及它們將防御能力同步到最大潛力的能力。這將有助于保護友軍地面部隊免受這種不斷變化的威脅。

無人機從小到大,改變了現代戰場及其上方的空域。曾經是空戰服務的領域,現在是飛機的公開混戰。防空系統的發展速度還不夠快,無法擊敗這種新的威脅,而且在它們發展的地方,它們被證明是不夠的。現在是開發和部署空對空作戰無人機的時候了。美軍要做好準備,就必須不是用冷戰技術,而是用現代無人機技術來對抗無人機威脅。

參考來源:美國西點軍校現代戰爭學院

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美國空軍正在推進空戰的發展,其目標是在五年內實現僚機無人機的實戰化。美空軍部長弗蘭克-肯德爾(Frank Kendall)在 AFA 2023 第一天的主題演講中宣布了這一里程碑的實質內容,他設想在 2028 財年之前將這些無人機作為協作作戰飛機(CCA)計劃的一部分投入生產。

肯德爾表示信心十足,并指出之前的倡議已經為這一創新飛躍鋪平了道路。CCA計劃在很大程度上受到了DARPA的空戰進化(ACE)計劃所奠定的技術基礎和國際合作伙伴(如澳大利亞的 "忠誠僚機 "項目)的貢獻的影響。該項目力求將人類的駕駛能力與先進的人工智能相融合,希望能制造出伴隨下一代戰斗機作戰的無人駕駛飛機。

隨著國會預算審議的繼續,空軍積極主動地強調了對這一未來能力進行大量投資的必要性。為啟動該項目,空軍已申請在 2024 財年撥款 3.92 億美元,并計劃在隨后幾年內獲得數十億美元。

這些無人機最終將擁有一支由大約 1000 架多功能無人機組成的機隊,這些無人機將具備自主操作或在下一代空中主導戰斗機上的飛行員指導下操作的能力。計劃中的無人機將發揮多種作用,包括作為傳感器平臺或干擾站,與聯合先進戰術導彈等最先進的武器一起強化空軍的先進作戰系統。

這一大膽的戰略是空軍未來保持空中優勢的總體方針的一部分,無與倫比的下一代空中優勢能力指日可待。預計 CCA 的實施將極大地提高戰斗編隊的效率,從而使空戰方式發生深刻變革。

常見問題部分:

1.美空軍對僚機的目標是什么?

目標是在 2028 財年之前投入使用僚機無人機,作為協同作戰飛機 (CCA) 計劃的一部分。

2.誰在何時宣布了這些無人機的愿景?

空軍部長弗蘭克-肯德爾在 AFA 2023 第一天的主題演講中宣布了這一愿景。

3.是什么影響了 CCA 計劃?

CCA 計劃受到 DARPA 的 "空戰進化"(ACE)計劃和澳大利亞的 "忠誠僚機"項目等國際貢獻的影響。

4.美空軍在 2024 財年的預算申請是多少?

空軍已為 2024 財年申請 3.92 億美元,用于啟動 CCA 項目。

5.美空軍計劃擁有多少架無人機?

空軍計劃擁有一支由大約 1000 架無人機組成的機隊,這些無人機可以自主運行,也可以在飛行員的指導下運行。這些無人機將發揮各種作用,如傳感器平臺或干擾站。

6.美空軍對這項新技術的總體戰略是什么?

總體戰略是在未來保持空中優勢,特別是通過加強戰斗編隊的有效性和改變空戰。

定義:

  • 協同作戰飛機(CCA)計劃: 開發和部署與有人駕駛戰斗機并肩作戰的無人駕駛飛機的計劃。
  • 美國國防部高級研究計劃局的空戰進化(ACE)計劃: DARPA的一項計劃,重點是利用人工智能和機器學習算法推進空戰技術。
  • “忠誠僚機”項目: 澳大利亞的一個項目,開發能夠在戰斗場景中與有人駕駛飛機并肩飛行的無人機。
  • 自主:能夠在無人干預的情況下運行。
  • 下一代空中主導戰斗機: 指空軍未來的飛機,旨在以先進的能力維持空中優勢。
  • 聯合先進戰術導彈: 一種最先進的武器,將成為空軍先進作戰系統的一部分。

參考來源:TS2 Space

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無人機戰爭的下一階段已經到來。2023年9月6日,美國國防部副部長凱瑟琳-希克斯(Kathleen Hicks)吹噓五角大樓的 "復制者"(Replicator)計劃正在加速推進--該計劃旨在大幅擴大美國在戰場上使用人工智能的規模。她理所當然地稱這是國家安全領域 "改變游戲規則的轉變"。根據 "復制者 "計劃,美國軍方的目標是在未來18到24個月內在多個領域部署數千套自主武器系統。

然而,"復制者 "只是冰山一角。人工智能的飛速發展正在催生新一代致命自主武器系統(LAWS),它們可以在沒有人類干預的情況下識別、跟蹤和攻擊目標。具有自主能力的無人機和人工智能賦能的彈藥已經在戰場上使用,尤其是在俄烏戰爭中。從根據特定特征選擇目標的 "殺手算法 "到自主無人機群,戰爭的未來看起來越來越具有啟示性。

在 "戰爭機器人 "陸軍的陰影中,人們很容易忽略正在進行的人工智能革命。五角大樓稱之為 "以人為本 "或 "負責任的人工智能",旨在讓人類 "參與 "決策,以確保人工智能的使用 "合法、合乎道德、負責任和可問責"。但是,即使有人類的監督和對法律的嚴格遵守,人工智能的使用方式從根本上違反國際人道法(IHL)和國際人權法(IHRL)的風險也越來越大。

最直接的威脅不是 "人工智能啟示錄"--機器接管世界--而是人類利用人工智能建立新的暴力和相互支配的模式。

無人機戰爭2.0

俄烏戰爭被稱為 "第一場全面的無人機戰爭",標志著各國在日益網絡化的戰場上測試和部署致命性自主武器系統的拐點。據報道,自主無人機曾在利比亞和加沙使用過,而烏克蘭戰爭則標志著這種技術加速融入常規軍事行動,并可能帶來不可預測的災難性結果。交戰方由于缺乏技術能力或意愿,可能會在沒有最高級別保障措施的情況下部署無人機,因此這些風險更加明顯。

烏克蘭戰爭的教訓包括,價格相對低廉的無人機可以使對手喪失空中優勢,并在同級和近似同級沖突中以及在對付非國家行為體時提供決定性的軍事優勢。

美國和其他國家正在認真對待這些經驗教訓。規模和速度顯然將主導未來的無人機戰爭,因為美國正通過 "復制者 "計劃和其他舉措,努力發展部署大量廉價、可重復使用無人機的能力,以應對大國等對手的風險。針對非國家行為者的離散無人機打擊將越來越多地被人工智能賦能的無人機群所取代,這些無人機群可以相互通信并協同工作(以及與人類合作)摧毀關鍵基礎設施和其他目標。

與過去的無人機戰爭相比,這種新興技術給平民帶來的風險更大。與由人類操作員審查和控制的傳統無人機戰爭不同,新的無人機戰爭將更加自動化。從目標的選擇和識別到監視和攻擊,人機協作將滲透到目標定位周期的幾乎每一個階段。最大的轉變將是最不顯眼的,因為專有算法將篩選大量情報數據和無人機信息,編制目標清單供人類批準。

雖然人類可能會繼續簽字同意使用致命兵力,但人工智能將在決定誰生誰死、誰存誰亡的基本選擇方面發揮更普遍的作用。

隨著人工智能減少人類對殺戮的參與,無人機戰爭的可解釋性和透明度很可能會比現在更低。這不僅對公眾是如此--他們已經被蒙在鼓里--對負責實施和監督無人機項目的政府官員也是如此。

可解釋性問題,即人類無法完全理解或解釋人工智能產生的結果,是人工智能的一個更廣泛的問題,并不局限于無人機襲擊。依賴于人工智能的計算系統往往是不透明的,因為它們涉及專有信息,在學習新數據的過程中不斷演化,而且過于復雜,任何單一行為者都無法理解。

但在無人機戰爭中,可解釋性問題尤為突出。

在美國龐大的機構間進程中,軍事和情報機構依靠不同的信息流、技術和官僚程序來支持無人機項目。這些機構正在開發自己的人工智能工具,這些工具是高度機密的,并且基于不與關鍵決策者或公眾共享的算法和假設。再加上人工智能系統產生的結果無法被完全理解,政府官員將無法解釋為什么某個人被誤殺。

可解釋性的問題將導致未來的無人機戰爭缺乏責任感--而這種責任感已經非常缺乏了。當平民在人工智能賦能的無人機打擊中被誤殺時,五角大樓官員也將能夠把這些 "悲劇性錯誤 "歸咎于機器。無人機群的情況尤其如此,來自不同制造商的無人機可能無法正常通信,盡管五角大樓在這項技術上花費了數百萬美元。隨著無人機開始相互對話以及與人類對話,人類決定殺人與機器執行致命行動之間的責任和合法性差距可能會越來越大。

注意差距

這些挑戰是眾所周知的,五角大樓長期以來一直鼓吹 "負責任的人工智能 "政策,旨在通過迷宮般的法律法規來應對這些挑戰。這在紙面上聽起來不錯,但在對平民傷害的嚴重擔憂浮出水面之前,傳統的無人機項目也曾被宣傳為 "合法、合乎道德、明智"。如果過去的無人機戰爭能說明什么,那么真正負責任的人工智能無人機戰爭同樣可能難以實現,尤其是在管理人工智能使用的各種法律、倫理和政策框架出現保護空白的地方。

為此,一些國家和紅十字國際委員會(ICRC)提議禁止那些缺乏有意義的人為控制、過于復雜而難以理解或解釋的武器系統。在今年 7 月舉行的聯合國安理會關于人工智能的首次會議上,聯合國秘書長安東尼奧-古特雷斯建議各國在三年內通過一項 "具有法律約束力的文書,禁止在沒有人類控制或監督的情況下使用致命的自主武器系統,因為這種系統的使用不符合國際人道法"。

但是,即使各國原則上同意這樣的禁令,重大問題依然存在。必須對自主武器系統施加什么樣的法律限制才能確保其符合國際人道法?需要何種類型和程度的人為控制才能確保未來的無人機襲擊符合國際人道法的必要性、相稱性和區別對待以及預防原則?遵守國際人道主義法就足夠了,還是需要一項新條約?雖然許多國家呼吁制定這樣一項條約,但美國、俄羅斯和印度堅持認為,LAWS 應受現有國際人道主義法的管制。

隨著新的無人機戰爭變得越來越普遍,據說適用于戰爭的特殊規則--尤其是國際人道法所提供的較低水平的保護--有可能成為默認制度。從長遠來看,這種情況的實際影響是,禁止使用兵力的規定繼續受到侵蝕,對國際法的解釋越來越放任。這些事態發展的全部代價和后果仍在顯現,但現在開創的先例很可能會以有害且不可逆轉的方式損害個人權利。

為應對這一趨勢,各國至少應重申國際人權法在武裝沖突內外的適用性。戰爭的個人化和自動化促使人們轉向《國際人權法》所載的原則,如在某些條件下對必要性標準進行更嚴格的解釋,以及只有在旁觀者不太可能受到傷害的情況下才使用兵力的類似規定。然而,盡管國際人權法提供了國際人道主義法之外的額外保護,但國際人道主義法與國際人權法之間的確切互動關系卻存在爭議,而且因國家實踐而異。從根本上說,這些法律制度并不是為了規范非傳統沖突和使用致命兵力的非傳統手段而設計的,在即將到來的無人機戰爭中,法律保護方面的差距可能會越來越大。

這些空白促使紅十字國際委員會強調,"有必要根據人道倫理考慮澄清和加強法律保護"。在現有條約未涵蓋的情況下,《日內瓦公約第一附加議定書》第 1(2)條和《日內瓦公約第二附加議定書》序言(通常被稱為 "馬頓斯條款")規定,個人應受到習慣國際人道法以及 "人道原則和公眾良知的要求 "的保護。

但道德方面的考慮可能與法律有很大出入。道德與法律之間的關系是一個長期的學術爭論,不在本文討論范圍之內。簡而言之,法律的目的不同于道德,因為它必須考慮到公約對行為的影響、現實世界中認識論的不確定性程度以及國際體系中的無政府狀態。在這種情況下,用亨利-舒(Henry Shue)的話來說,道德上最優的法律可能只是那些 "能夠讓憤怒而恐懼的凡人在道德判斷上產生相對較少的錯誤--相對較少的錯誤--揮舞著威力巨大的武器 "的法律。

然而,人工智能不可預測和復雜的性質,使得事先辨別正確行動方針的工作變得更加復雜。即使人類遵循了所有的法律和政策準則,人類決策與機器行動之間的差距也意味著結果可能并不道德。遠非如此。

道德的東西未必合法或明智,反之亦然。

與此同時,政策指導并不能取代法律所提供的保護。例如,新制定的《美國總統政策備忘錄》(PPM)本應在戰爭法規定的直接行動(即無人機襲擊和特種作戰突襲)之外提供更多保護。但該政策指南不具有法律約束力,可以隨時秘密中止,包含大量集體和單位自衛的豁免條款,而且僅適用于美國無人機在 "現行敵對行動地區"(尤其是伊拉克和敘利亞)之外的一小部分打擊行動。

此外,該政策指南是針對常規無人機襲擊而制定的。當世界站在人工智能驅動的無人機戰爭新階段的懸崖邊時,是時候重新思考規則了。

懸崖勒馬

關于監管致命的自主武器系統,包括人工智能賦能的無人機,已經有很多建議。但是,如果過去的無人機戰爭能夠說明問題,那么這些法規很可能仍然不夠完善。人的監督以及對現有法律和標準的遵守至關重要,但還不夠。

為了在未來的無人機戰爭中更全面地保護平民,美國決策者應緊急采取以下措施:

1、制定美國政府范圍內關于在無人機戰爭中使用人工智能的政策。雖然國防部已經發布了許多關于人工智能和自主武器系統的指導方針,但這些指令并不一定適用于其他機構,比如美國情報界。鑒于這些其他機構可能在日常識別、審查和攻擊目標方面發揮關鍵作用,這種疏忽令人深感憂慮。

2、遵循 "兩人規則"。冷戰期間,兩人規則要求在維修、移動或使用核武器或核材料時,必須有兩名或兩名以上獲得授權的人員在場。這一規則旨在防止可能對人類生命構成重大危險的核事故或誤用。人工智能賦能的武器也有可能造成類似的災難性結果,因此所有無人機操作都應遵循同樣的規則。

3、縮小責任差距。無人機戰爭中不斷提高的自主性將使打擊更加不可預測,從而導致無法歸咎于任何特定個人的錯誤。為了降低這種風險,從人類批準對目標采取致命行動到無人機采取行動之間的時間間隔應盡量縮短到幾秒或幾分鐘,而不是幾天或幾個月。在任何情況下,都不應允許無人機獨立瞄準預先批準(人類批準)的 "殺戮名單 "上的個人。

4、開展并公布例行的人工智能健康審計。為了減少可解釋性問題,人類必須檢查人工智能,人工智能也必須檢查自己。"檢查人工智能 "可以成為道德審計的有力工具,幫助人類測試人工智能系統,找出算法中的缺陷或潛在偏見。人工智能健康檢查必須定期進行,檢查結果應向國會議員(如八國集團)通報,并向公眾提供經過編輯的版本。

潘多拉的盒子已經打開,但決策者仍可為無人機戰爭中的人工智能革命設置必要的防護欄。用馬丁-路德-金的話說,美國 "面臨著刻不容緩的緊迫性","有一種事情就是為時已晚"。

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烏克蘭戰爭是第一次廣泛部署軍用和商用無人機的大規模戰爭。雖然無人機在烏克蘭東部頓巴斯的沖突中得到了廣泛而有效的使用,但如果戰爭繼續下去,預計它們將對俄羅斯和烏克蘭軍隊發揮關鍵作用。這意味著,這場戰爭將繼續為無人機技術的發展及其對21世紀戰爭的未來影響提供思路。

近年來,無人駕駛飛行器(UAV)(無人機)技術迅速擴散,成為世界各地武裝沖突中的一個重要組成部分。無人機用于戰爭已有二十多年,美國在阿富汗部署了無人機來打擊塔利班領導人。現在,政府、反政府叛亂組織、恐怖組織、犯罪團伙,甚至個人都在常規和非常規戰場上使用無人機。

無人機似乎是現代戰爭中的一個重要軍事硬件。由于它們的先進性和廣泛使用,它們已經成為世界上任何地方參與軍事沖突的國家的一個關注源。武器生產國對制造無人機的興趣與日俱增。他們打算將它們用于各種任務,包括預警、偵察、刺探、摧毀陸地和空中目標,以及收集情報。它們甚至被業余愛好者和媒體人員用來從高空監視戰區,發布圖片和視頻片段來預測軍事勝利,以增強國家決心,正如人們在烏克蘭戰場上看到的那樣。無人機在過去五年的五場重大戰爭中發揮了關鍵和決定性的作用(敘利亞、利比亞、納戈爾諾-卡拉巴赫、也門和烏克蘭)。它們的成功得益于其避免被常規防空系統探測和摧毀的能力。這是因為防御系統大多被設計用來探測和攔截具有較大雷達截面(RSC)的飛機和彈道導彈。

無人機在俄羅斯和烏克蘭的沖突中發揮的作用比任何其他軍事沖突都要大。這意味著,擁有最強大的無人機的國家很可能會有優勢。在這場曠日持久的沖突中,雙方都使用了無人機,最引人注目的是烏克蘭,它使用了土耳其制造的Bayraktar TB-2無人機、美國和中國制造的無人機,甚至還有本地制造的無人機,以及業余和商業無人機。這些無人機有多種用途,包括指導炮擊、偵察和監視任務,以及瞄準和轟炸地點,甚至直接為信息行動提供視頻記錄。無人機的戰略和戰術影響迫使軍事專家研究和預測其使用情況,以便為以下問題提供令人信服和合乎邏輯的答案:無人機在烏克蘭戰爭中發揮了什么作用?它們的特殊能力是什么?它們能否影響雙方的軍事平衡?無人機將對未來戰爭產生什么影響?

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