IISS的戰略文獻《導彈技術:加速挑戰》研究了世界上最重要的使用者和生產者繼續發展彈道導彈和巡航導彈的驅動力、范圍和后果。它審查了歷史、當前和未來的發展和采購計劃及其對區域和戰略穩定的影響,以及旨在限制擴散的雙邊和多邊軍控進程。它還考慮了未來技術發展的軌跡,特別是5馬赫以上系統。
《導彈技術:加速挑戰》特別關注中國、俄羅斯和美國的導彈力量,因為這些國家的核武庫和常規導彈庫在數量和質量上都有很大的差異。它還考慮了亞洲、歐洲和中東地區其他著名的彈道導彈和巡航導彈的生產者和經營者。
該文件審查了在競爭日益激烈的環境中調整軍備控制機制的機會和前景,特別是在俄羅斯-美國的背景下。它還確定了現有軍備和出口控制機制和建立信任措施的優勢和劣勢,以及在擴散加速和全球安全惡化的情況下如何對其進行潛在的改革。
對任何試圖更好地了解導彈技術趨勢及其在區域和全球穩定與安全中的作用的人來說都是非常寶貴的。它的分析對從事軍備控制、不擴散和裁軍的官員有意義;對專家有意義,可作為了解世界主要導彈生產國、運營國和使用國的歷史和當前力量結構和態勢的參考;對有興趣更好地了解這類設備如何在決定全球安全方面發揮重要作用的普通公眾有意義。
包括三個專題章節。技術篇描繪了彈道導彈和巡航導彈在過去80年中的演變,解釋了它們如何成為更實用的常規戰爭武器,并評估了未來可能的技術趨勢。戰略穩定一章探討了有效軍備控制需要哪些政治和經濟條件,并評估了俄羅斯和美國之間未來雙邊軍備控制以及中國、俄羅斯和美國之間三邊軍備控制的可能性。最后,軍備控制一章研究了現有軍備和出口控制的優勢和劣勢,并建議如何對其進行改革。
還包括關于中國、俄羅斯和美國的導彈能力和相關防御理論的章節,以及全球一些最重要的彈道導彈和巡航導彈生產商和運營商。
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太空的多極化、多參與者特點是國際體系的體現,存在一定的風險和機遇。一些國家率先在商業航天領域與國家安全航天任務相結合,通過在深空建立永久性基地解決行星目標,將資源私有化并建立太空殖民地,以鞏固各自在國際上的政治地位。因此,外層太空及相關研究再次成為在軍事意義上具有重要戰略意義的領域。在這方面,太空技術和進入太空的能力在軍事術語中被視為一種力量倍增器。事實上,抵御敵人的能力、新太空武器的發展以及出于情報目的進入所有領域,都有助于進一步加強任何特定國家的軍隊。本報告結合全球趨勢,對上述幾點進行綜合分析。
人類棲息的地球所在的外層空間和銀河系,在國際條約中被描述為屬于所有人的地方,任何國家都不能宣稱擁有主權。在美國的領導下,私營部門作為非國家行為者參與空間研究,這是一個迄今為止國家行為者一直占主導地位的領域,導致商業空間理念變得越來越重要,并標志著新時代的開始具有多個玩家和任務的太空時代。這種由多個參與者組成的多極體系是地球國際體系在空間的反映,它帶來了某些額外的威脅和風險。可以說,所有相關國家的國家安全都需要在其現有的太空任務之上,在商業太空領域發揮領導作用,在深空建立永久性基地并安置行星物體,將其資源私有化并建設太空殖民地——這將鞏固他們在地球上的領導地位。 除了國家行為者之外,作為私營部門一部分的空間企業家,其既定理想是開拓努力,在銀河系內的另一個星球上重建生命。
從軍事上講,外太空--特別是低地球軌道--已經成為深空研究框架內的一個重要戰略領域,因為有機會進入太空的國家開始爭奪月球和附近行星以增強其實力。因此,空間技術被認為是一種力量倍增器,通過使任何特定國家能夠進入太空而進一步增加其軍事力量。同時,新型太空武器使相關國家有可能抵御敵人,因為進入太空增加了他們的情報能力,使他們的武裝力量更加強大。必須指出,人類在太空的存在是冷戰的副產品,其根本目的是讓蘇聯或美國在天基能力的幫助下使其軍隊立于不敗之地。這第一個時期以平局結束,因為兩個國家在太空中積累了類似的力量,只要他們在不同的時間點完成相同的任務。
將太空視為地緣政治和軍事競爭的一個領域,導致美國與俄羅斯、法國等一起,在其軍事結構中創建一支新的力量,并通過太空部隊提高其活動水平。太空部隊作為相關國家軍隊中的新力量,其作用是利用地面和天基系統抵御空中攻擊,為情報目的從事監視、監測和跟蹤,跟蹤其他國家的軍事衛星,根據指令使衛星失效,從衛星上提取信息,開發新的軍事太空技術和指導深空研究。
今天,對空間相關活動的重新強調被描述為空間2.0。 目前這一章與最初時期的不同之處在于,私營部門參與和投資在美國領導下確定的某些項目成為可能。同時,一個新的企業家階層,即太空百萬富翁,出現了。 第二個主要區別是建立了一個以太空部隊為名的特殊軍事組織。在美國、法國、俄羅斯等組建自己的太空特種部隊的同時,北約在2019年宣布太空為作戰領域,并在拉姆施泰因空軍基地設立了北約太空中心。 另一個預示著太空戰的發展是在2021年底建立了太空作戰分析中心,作為美國太空部隊的一部分。該中心的目的是為太空戰爭開發某些模型,創建兵棋推演模擬,提出作戰概念,并將必要的軍事力量落實到位。 美國政府計劃明年在新墨西哥州的科特蘭空軍基地開設的兵棋推演和高級研究模擬實驗室,在太空戰的模擬環境中測試新型太空武器——高能激光武器和高能電磁武器。 與此同時,這些創建了太空部隊的國家也建立了太空情報單位。眾所周知,這三個重量級國家--美國、俄羅斯和中國--正在進行 "秘密的特殊太空行動",而這些行動的結果還沒有與人類分享。空間情報單位主要是通過關注這三個國家之間的秘密任務來獲取信息。同時,美國還對朝鮮和伊朗進行監視。
另一個重大發展是作為新武器系統和技術進步的結果,出現了軍事空間技術。在物理學家的領導下,這些武器系統以人工智能的方式運作,在沒有人類參與的情況下開發,在未來的世界統治和潛在的常規世界戰爭中發揮關鍵作用。正如理查德-A-穆勒在《未來總統的物理學》中所說,領導人在決策過程中必須考慮到先進的技術,需要有足夠的信息來采取明智、迅速和適度的行動。人們在關于全球變暖、間諜衛星、洲際彈道導彈、高超音速導彈、裂變和聚變、人工智能和分子遺傳學的研究中遇到了技術知識。在《不可能的物理學》中,Michio Kaku分析了物理學定律,并通過物理學的方式談論空間技術,涉及隱形、傳送、可超過光速的星艦、時間旅行、平行宇宙、反物質和反宇宙的問題。在這個新的空間時代,私營部門也對空間技術的創新做出了貢獻。
重新開始的軍事競爭可以追溯到冷戰時期。當時,太空作為一個戰略領域,美國和蘇聯在發射偵察、監視和間諜衛星,發展洲際導彈系統,使載人太空旅行成為現實,踏上月球,發現新的行星和在外太空建立空間站方面展開競爭。這種競爭植根于他們的目標,即通過實現科學和技術的全球領導地位來塑造人類的未來。同時,這兩個國家在太空所做的事情是更廣泛的核軍備競賽的一部分。因此,他們將太空競賽視為一種軍備競賽。當蘇聯在1957年成功發射人類第一顆人造衛星--斯普特尼克1號時,太空競賽開始了。而美國在1969年取得了領先地位,當時美國宇航員尼爾-阿姆斯特朗踏上了月球,蘇聯的經濟崩潰導致其在冷戰中失利,導致其太空計劃被推遲,太空競賽結束。從那時起,從國際關系的角度看,這兩個國家因其與空間有關的能力而被稱為空間大國。
中國在冷戰結束后不久就以自己的資源參與了同樣的活動,在2003年完成了一次載人航天任務,加入了美國和俄羅斯的太空大國行列。通過與這兩個超級大國平起平坐,中國在全世界取得了巨大的威望和聲譽。此外,中國在2014年建立了自己的航天部隊。中國航天計劃的目的是在深空建立一支軍事力量,以削弱美國在該領域的現有地位。該國的太空和彈道導彈計劃是在錢學森的領導下開發的。被稱為 "中國的馮-布勞恩",這位工程師在麻省理工學院(MIT)學習了空間和火箭科學,然后為美國在這些領域的發展做出了貢獻。回到祖國后,錢學森去了蘇聯,在那里他研究了俄羅斯的R-2導彈,以促進中國Dong-Ning導彈的生產。他在美國和蘇聯獲得的技術知識能夠發展中國的空間技術。許多觀察家將這位受過西方教育的中國工程師描述為太空的成功者。
在中國和美國之間重新開始太空競賽的同時,俄羅斯與這兩個國家合作,并發揮平衡作用。這場新的太空競賽的目的與前者相同,即中國希望成為全球科學和技術的領導者,以創造和強加一個替代美國領導的世界秩序。同時,無論哪個國家在軍事空間技術方面成為主導,也會在未來的地球戰爭中占據上風。然而,重要的是要注意到,中國作為一個空間大國的出現也暗示了與日本和印度的競爭--這些亞洲國家都在尋求成為空間大國。專家認為,這三個亞洲國家在外太空的活動將導致它們之間未來的軍事力量平衡。
如果地球上爆發常規、區域或'灰色'戰爭,在空間的軍事統治將決定全球大國之間權力斗爭的結果。在來自太空的混合威脅的框架內,根據'灰色'戰爭的概念,這也是在地球上開展行動的一個重要領域。在這三個國家之間積極競爭的背景下,美國(不包括北約)仍然是孤獨的,而俄羅斯和中國則平衡了美國,法國則更加參與了這一平衡。
在討論當前的問題之前,重要的一點是,所有發展高科技武器的國家都嚴重需要物理學家和工程師。我們絕對有必要知道,如果沒有深厚的物理學和天體物理學知識,就不可能有太空方面的軍事成就。為了理解質量之間的吸引力,即宇宙中的主要力量之一,阿爾伯特-愛因斯坦的廣義相對論和馬克斯-普朗克的量子物理學工作成為有用的指南。了解粒子物理學,對發展電磁波譜武器也獲得了重要性。
快速瀏覽一下正在開發的太空武器就會發現定向能武器、高超音速導彈和量子技術。這些武器被部署在地球上,而不僅僅是在太空中,用于進攻和防御目的。還有必要強調的是,少數國家有機會獲得此類武器,相關政府在嚴格保密的情況下運作,將其部署到太空。現在讓我們簡要地談一談我們在上面作為例子提到的那些新的技術類型。
定向能武器技術是繼火藥、核和核聚變之后的第四種武器系統,在空間防御性武器方面受到關注。這種武器以光速移動,看不見,具有破壞性,利用了電磁波譜。42蘭德公司2002年出版的一本名為《太空武器地球戰爭》的書詳細討論了定向能武器的問題。這些武器以高速造成巨大破壞,包括激光、微波、粒子射線武器和天基激光系統。這些武器是為防御目的而設計的,旨在摧毀衛星和打擊陸地上的目標。可以得出結論,這種武器可以用來擊落地球上的衛星,因為中國已經在新疆地區駐扎了電磁波發生器。同時,在月球黑暗面的無人駕駛飛行器著陸后進行了某些電磁實驗。不言而喻,定向能武器的發展導致那些想掌握電磁波譜的國家之間的權力斗爭出現了一個新的領域。
任何在定向能系統基礎上運作的武器,在被放置在衛星系統中用于進攻目的時不可能被發現,但卻可以用射線造成巨大破壞。在這方面,這種武器可以進行旨在摧毀整個城鎮--特別是首都城市的攻擊。射線球也有可能擊中位于目標國家附近的陸地或海底的地震斷層線,并引發地震。同樣的射線球也可以落在火山內,重新激活火山。因此,有可能在沒有可察覺的肇事者的情況下進行自然災害攻擊,通過在陸地上觸發地震來破壞城市,通過引起水下地震或重新激活火山來創造海嘯。人們可以認為,按照 "灰色戰爭 "的概念使用空間軍事力量,通過不知道時間或方法的攻擊使對手喪失能力,是一種重要的秘密行動。
任何定向能武器也有可能作為一種望遠鏡駐扎在太空中。畢竟,望遠鏡中使用的光學透鏡的尺寸將為收集足夠的能量創造機會。因此,作為最大和最發達的太空望遠鏡,詹姆斯-韋伯太空望遠鏡有可能在為某種隱藏的議程服務。具體來說,人們不禁想到,望遠鏡使用的鏡子可能會將太陽的大量能量反射到地球上,以達到破壞的目的。在這方面,有可能為定向能量武器積累足夠的能量。事實上,使用巨大的鏡子將太陽能轉向地球并摧毀整個國家的基本想法可以追溯到亞里士多德。同樣,德國物理學家赫爾曼-奧伯特在阿道夫-希特勒政權下設計的所謂太陽槍,將被安裝在低軌道的空間站上,用凹面鏡將太陽光線反射到地球上,以摧毀城鎮或引發大規模風暴來摧毀敵人的海軍部隊。
從防御角度講,這種武器的目的是在進入大氣層后摧毀洲際彈道導彈和高超音速導彈。因此,專家們堅持認為,將配備激光武器并在地球上自主運行的衛星,可以在洲際彈道導彈和潛艇發射的彈道導彈以及新開發的帶有核彈頭的高超音速導彈擊中目標之前,用于保護它們免受戰略核武器的攻擊。這種防御系統對美國特別重要,因為美國在高超音速技術方面處于落后狀態。聲明一下,這種技術并不新鮮。里根政府在1982年制定了國家太空計劃,并在1984年制定了戰略防御計劃(也稱為 "星球大戰計劃")46。該計劃是一個防御性軍事項目,目的是在到達美國之前用激光射線摧毀蘇聯的洲際彈道導彈,這些激光射線將由太空指揮。具體而言,"星球大戰 "計劃涉及高能激光器、微波武器和粒子射線等形式的定向能武器。這一舉措意義重大,因為它標志著兩個超級大國之間的軍事力量平衡,即基于恐怖的平衡,正在向華盛頓的優勢轉變。2000年,喬治-W-布什總統以國家導彈防御系統的名義重新提出了這個項目。這個項目在當時被科學家和工程師認為成本太高,此后在美國重新獲得重視,著眼于高超音速導彈的摧毀。專家們認為,無形的定向能武器可以有效地對付移動速度超過聲音的高超音速導彈,如果安裝在衛星上或駐扎在月球上,可以進行外科手術式的打擊。而五角大樓已經報告說,它將在2023年測試天基反導彈激光武器和粒子射線武器系統,有可能這種武器已經位于太空的衛星系統上。事實上,美國國防情報局2019年的一份報告指出,中國和俄羅斯正在開發反衛星激光武器。
2022年1月,中國測試了實驗性高級超導Tokamak(EAST)--一個 "人造太陽",產生的熱量是太陽核心的十倍。ITER是一個涉及35個國家的產生清潔、可持續和高效能源的研究項目的一部分,該研究是基于將氫原子和氦原子聚集在一起的聚變能。值得注意的是,氦-3,托卡馬克系統運行所需的某種氦同位素,在月球表面很豐富。因此,有可能使用氦-3為相關國家打算在月球上建造的聚變反應堆提供動力。顯然,該反應堆也可以被武器化,以創造一個人造太陽并向目標國家發送火球。美國宇航局希望在2025年前在月球上建造的核反應堆也將使用氦-3來產生聚變能。該核反應堆的既定目的是為月球軌道上的空間站的太空飛行器提供燃料,然后再駛向火星軌道,特別是,由于假設它可以被武器化,因此引發了人們的擔憂。不用說,《星球大戰》三部曲中的虛構武器死星是由核聚變和裂變驅動的,這仍然是這種說法的主要原因。因此,一些人認為,可以用同樣的方法建造這樣的武器。這種說法認為,死星可以摧毀整個國家
萊斯特大學的一群物理學學生成功地進行了一項實驗,設計出了 "偏轉盾",宇宙飛船在《星球大戰》電影中使用這種盾牌來阻止武器系統將其摧毀。相應地,該技術可以保護任何地區、物體甚至星球免受激光束的影響。而該盾牌技術是為了防止軍用飛船和衛星被摧毀,目前正在討論用它來庇護前往火星的飛船免受輻射。同時,偏轉盾牌系統是由美國波音公司開發的,其名稱為電磁弧等離子體盾牌技術。因此,地面部隊成員使用位于手臂上的該系統來保護自己免受爆炸和暴力沖突的傷害。該防御系統在《星球大戰》電影中某些星球的沖突中被利用,被認為是軍事技術的一個重大創新。
同時,英國軍方將注意力集中在基于空間定向能量的激光防御系統上。英國BAE系統公司據此設計了激光開發大氣層透鏡(LDAL),該透鏡是基于偏轉盾牌的。據該公司稱,該武器將地球的大氣層電離或加熱,用高能激光操縱它,從而改變電磁波,作為一種盾牌。這種現象被稱為克爾效應。有可能將該技術視為一種新的天基防御系統,用于戰時對抗從太空發射的激光武器。在這個意義上,定向能可用于空間領域的各種目的,包括作為一種武器,作為一種防御工具,以及推動飛船。
另一項技術是受到《星球大戰》電影的啟發,即所謂的牽引光束。蘇塞克斯大學的一組研究人員最近使用超聲波將一個小物體保持在空中,并在不與另一物體接觸的情況下移動它。此外,澳大利亞國立大學的Vladlen Shvedov博士設計了一個系統,使用激光束來牽引物體。換句話說,使用激光束來重新定位物體成為可能。這項技術也將使人們有可能通過拉動地球軌道上的衛星以及行星物體來移動它們。科學家們還宣布,使用石墨烯的激光束可以用來調整閃電的方向或制造雷電。似乎也有可能使用牽引光束來停用軌道上的衛星。在這方面,該技術可以被看作是一種反衛星武器。同樣,在地球軌道上運行的太空垃圾可以在該技術的幫助下被重新定位,并撞向目標衛星。畢竟,"太空垃圾 "一詞是指將太空中所有其他物體置于危險之中的物體--很像一個軍火庫。在這個意義上,觀察家們注意到,將這種物體吸引到衛星上而不被發現可能是一種有用的策略。
一個牽引恒星的系統也可以用來改變從木星不斷向地球飛來的各種隕石的方向。換句話說,人們可以干擾任何隕石,這些隕石首先不會撞擊地球,并改變其方向以確保它撞擊地球上的特定位置。通過重新思考牽引光束作為一種攻擊性武器或將隕石武器化,人們可以使用該系統來打擊地面上的任何目標。事實上,一些美國消息人士指出,隕石可以作為武器使用。然而,地球被隕石擊中可能會引發地震或海嘯,這可能相當于一場足以完全摧毀我們星球的嚴重災難。盡管如此,專家們表示,像朝鮮和伊朗這樣的國家可能會使用這種武器。從這個意義上說,作為 "雷神計劃 "的一部分,以動能為武器的隕石雨可以成為一種有效的武器。
這種類型的武器建立在上帝懲罰的神秘理念之上,類似于由總部位于加利福尼亞州的 "太空制造 "公司開發的 "將小行星重建為機械自動裝置"(RAMA)項目,該項目獲得了美國宇航局創新先進概念(NIAC)項目的獎勵。該項目旨在將任何長10米、寬10米的小行星改造成一個自主的太空飛行器,該項目被認為是地球防御的一部分。因此,在放置在小行星表面的無數納米機器人的幫助下,似乎可以改變小行星的軌道。在這個意義上,科學家們認為,從小行星中出來的各種材料,可以作為燃料來推動有關的物體。事實上,2021年的電影《別看了》(Don't Look Up)中出現了放置在隕石上的納米機器人對隕石的破壞,強調有可能對隕石進行干擾,防止它撞擊地球。事實上,2013年一顆隕石以大約每小時6萬公里的速度撞擊了俄羅斯,在墜落過程中變成了一個明亮的物體,沒有留下任何殘留物,并造成約1000人受傷。那次事件作為一個可疑的案例被載入史冊。在這個意義上,可能有必要將隕石的武器化視為 "灰色戰爭 "概念中的一種混合威脅。雖然使用核武器是不可能的,但專家指出,隕石可以作為一種有效的武器,完全摧毀敵國,而沒有人對發生的事情負責。
高超音速導彈,其移動速度比聲音快五倍,可以配備核彈頭,今天已經進入俄羅斯、朝鮮等的軍事庫存。事實上,俄羅斯已經用Kinzhal(小刀)高超音速導彈打擊了烏克蘭的一些軍事陣地。專家認為這是空戰優勢的主要來源。同時,高超音速導彈被認為代表了核威懾的范式轉變--與人工智能和自主系統、高性能數據分析、量子計算機、天基傳感器、反衛星武器和網絡武器系統一起。
最近一份題為 "五次革命 "的報告。大西洋理事會斯考克羅夫特戰略與安全中心討論了相關地區的五種新型軍事技術,并提出了中國在網絡、電磁波譜和空間領域的技術進步使其更有可能贏得一場地區戰爭。具體來說,東風21D和東風26B反艦彈道導彈、東風17D高超音速導彈發射系統以及CH-AS-X-13高超音速導彈都是為了針對中國對手的海軍力量而開發的。報告提到,中國和俄羅斯一樣,將太空確定為拒絕進入、建立不對稱力量(由于其核武器能力低)和信息優勢的優先事項。
雖然美國在軍事力量方面在大國中排名第一,但它在高超音速導彈領域缺乏這種優勢。相反,該國已優先發展防御能力和預警系統,以應對此類導彈。在這方面,國防部高級研究計劃局(DARPA)繼續嘗試在 "21世紀項目 "的框架內為太空中的軍事衛星創建一個新的安全架構。同時,美國政府繼續致力于高超音速導彈的預警系統,根據與埃隆-馬斯克的Space X公司達成的協議,大約2萬顆微型衛星將被發射到地球軌道,一個配備傳感器的衛星網絡將運行基于人工智能的特殊算法。目前正在進行迷你衛星的試驗。然而,美國軍方官員指出,由于在太空中遇到的復雜情況,預警系統沒有產生預期的結果--盡管該算法在地球上相對容易運行。
俄羅斯、中國和朝鮮的高超音速導彈試驗創造了一種以美國為代價的力量不對稱。考慮到這種建立在反介入(A2)和區域拒止(AD)概念上的戰爭,這些導彈的作用是防止美國這個全球參與者在政治和軍事上影響任何地理上的偏遠地區。黑海和南中國海立即映入眼簾。1991年出現的反介入戰爭的想法,代表了空戰和海戰的結合。同時,它超越了軍事行動,涵蓋了一系列經濟、法律、網絡和外交活動,旨在削弱目標國家對世界任何特定地區的影響力。對任何敵對國家來說,重要的是建立起空間支持的防空系統和通信基礎設施,確保其海軍部隊在相關地區的活動,在其他國家的邊界內獲得陸軍/海軍/空軍基地,并擴大其網絡能力。這個國家的防御和進攻能力由多種武裝力量的總和組成,如其海軍、空軍、陸軍、網絡部隊、太空部隊和電子戰部隊,將使其能夠通過超越其他國家并阻止他們在相關地點活動而拒絕任何地區。在以導彈為先導的空襲情況下,區域拒止將導致對手在太空中的軍事衛星失靈,切斷其通信,使用電磁波使所有具有電子系統的軍事元素無法運作,用自己的導彈摧毀導彈和導彈發射器,用來自空中和海上的攻擊消滅對手的海軍部隊,并以勝利結束戰爭。不言而喻,空間在這種戰爭概念化中起著關鍵和決定性的作用。只要防空系統是從太空指揮的,衛星必須及時提供準確的信息,以便發射反導彈。特別是由于一直缺乏早期預警系統,高超音速導彈在被探測到時用來自太空的 "射線槍 "摧毀是至關重要的。專家認為,俄羅斯軍事情報部門打算通過停用美國在其國家領土附近的導彈發射坡道來實現心理優勢--從華盛頓積極利用空間的北極附近地區開始,并且用導彈或將其他衛星撞向它們來摧毀他們從地球上用觀測望遠鏡探測到的美國衛星,從而使美國無法看到或聽到任何東西。此外,俄羅斯通過向地中海沿岸國家出售S-400和S-300防空系統來論證降低北約在空中的效力水平。這就是為什么從美國軍隊的角度來看,擁有更多核導彈并在太空中保持更活躍的俄羅斯所代表的對手要比中國危險得多。
從軍事角度來看,量子技術被用于空間領域的衛星和計算機。可以觀察到,中國已經在這一特定領域取得了領先地位。通過在2017年將以中國古代哲學家命名的第一顆量子衛星Micius送入太空,以防止其現有衛星的數據被盜,中國迎來了太空中的量子技術時代。由于量子力學使用光子在特定網絡內安全地傳輸數據,數據包在傳輸過程中不可能被攔截和復制。這就是為什么量子衛星被視為從安全通信的角度確保數據安全的最新技術。2020年,中國啟動了第一個移動量子地面站,與衛星Micius進行了長達8分鐘的通信。此外,該國在2017年成功進行了一次量子傳送實驗,以獲得一項新技術,使其能夠通過傳送從一個地方到另一個地方傳輸信息。中國繼續進行量子傳送物體的實驗,目的是向太空運送貨物。
與此同時,美國試圖通過埃隆-馬斯克的Starlink衛星網絡建立一個天基量子互聯網網絡。該項目涉及利用天基量子技術,在衛星上安裝人工智能算法軟件,用于衛星通信中的加密和準確定位。網絡安全公司博思艾倫漢密爾頓(Booz Allen Hamilton)的一份報告最近確定,中國在啟動其量子系統后能夠從美國提取大量的加密數據。該文件指出,中國在該技術領域已經占據了上風,能夠在人工智能的幫助下輕松解密商業和軍事加密,呼吁當局立即采取必要的預防措施。鑒于這些發展,不言而喻,中國和美國之間在量子技術領域正在進行激烈的競爭。
天基軍事力量建設的另一個重大發展是5G技術。事實上,五角大樓打算使用5G通信技術來建設未來的網絡通信。這項技術將在從太空到地球的數據傳輸中發揮重要作用,被喬治亞理工學院的一群科學家稱為空間物聯網,他們將其描述為一個網絡物理領域,將地球和太空的信息網絡聯合起來。Cubesat,一顆微型衛星,在該系統中發揮著核心作用--特別是關于該網絡基礎設施的建設和主動/被動傳感器的運作。該5G連接的系統旨在為偏遠地區提供互聯網接入,那里的通信仍然是一個問題,以及地球成像、遠程控制和深空研究。
同樣地,中國利用該系統為其標志性的地緣經濟項目建設數字絲綢之路。有大約130個項目屬于數字絲綢之路的范圍,如在肯尼亞建設一個智能城市,鋪設光纖電纜,在泰國進行5G測試,在馬來西亞啟動電子商務中心和數據中心。中國在這一領域采取的最重要步驟之一,是2018年中國標準2035戰略,試圖在制定技術標準方面承擔領導角色。一些觀察家認為,中國制定人工智能、5G和6G以及量子技術標準的目標代表了軍事武器競爭的一個重要階段,也是技術戰爭背后的原因。
物理學領域的發展塑造了軍事空間技術。在大多數情況下,定向能武器系統承擔了各種防御和進攻的作用。已成為太空大國的敵對國家不僅有能力阻止對方在太空的項目,而且可以擱置他們的分歧,以便在他們之間瓜分世界,讓所有其他國家衰弱和滅亡。然而,假設地球上的聯盟在太空中也保持不變,多個全球參與者在太空中相互制衡,構建了安全領域。伊朗和朝鮮與中國和俄羅斯結盟,而英國和澳大利亞在美國的支持下創造了一個安全保護傘。私營公司通過公開招標參與的這些項目,從來都不完全是為了爭奪最高權力。事實上,美國政府傾向于為任何一項任務同時與多家公司合作。很明顯,在未來三年內,隨著月球任務的啟動,競爭將進一步加深,在一個行星物體上永久部署武器系統將代表在全球統治的嘗試中的一個主要優勢。重要的是要記住,這種軍事系統,加上未來的技術發展,將迎來一個新的技術世紀。這就是為什么密切關注所有的發展在軍事上具有重要意義。盡管如此,似乎防御將通過在太空中擁有同樣重要的存在而成為可能。
美國長期以來一直依賴大量復雜的傳感和通信基礎設施,以便在發生核攻擊時接收警告并執行核指揮。這個指揮和控制網絡高度依賴天基資產來運作,并在發生核危機時向決策者提供可靠的信息。本文旨在全面概述衛星在美國核指揮和控制網絡中的貢獻,分析核現代化進程中的太空資產,探討隨著太空環境變得更加有爭議,它們所面臨的脆弱性和風險,并提出政策解決方案以加強和保護這一重要的基礎設施。這些信息應作為學者、從業人員和決策者的資源,以更好地理解這一復雜的系統和它在今天的太空環境中所面臨的獨特挑戰。
美國的核指揮、控制和通信(NC3)網絡是一個由許多關鍵部分組成的復雜系統,旨在支持美國的核威懾力量。國防部將NC3定義為使總統能夠行使核權力的設施、設備、通信、程序和人員。下面的圖形顯示了這個網絡的組成部分的簡化效果,包括核平臺本身、傳感器、通信基礎設施和決策人員。
圖 1:天基核指揮與控制。
《核態勢評估》(NPR)是美國每屆政府核政策的指導性文件。最新的《核態勢評估報告》發表于2022年,概述了核指揮和控制系統的五個關鍵功能:探測、警告和攻擊特征;適應性核計劃;決策會議;接收和執行總統命令;以及促成部隊的管理和指揮。這些功能是通過一個相互連接的系統來實現的,其中包括預警衛星和雷達、通信衛星、飛機和地面站、固定和移動指揮所以及核系統的控制中心。目前的系統通常被稱為有兩層:"粗線",包括標準的操作和危機架構,以及 "細線",為總統、國防部長和作戰指揮官提供可生存、安全和持久的連接。NC3是核力量和總統權力之間的聯系。
核指揮和控制網絡需要高度的生存能力,即使在最壞的核戰爭情況下也能繼續發揮作用。它被設計成可在各種極端條件下生存,并納入了加固、移動、冗余和隱蔽措施。
NC3的天基部分是美國國防的組成部分,因為它是 "傳遞總統使用核武器命令的首選手段,并將為即將到來的核攻擊提供第一個警告"。衛星提供安全通信;情報、監視和偵察(ISR);導彈發射預警;定位、導航和定時(PNT)功能,以及NC3系統和網絡的同步。這些系統包括一顆衛星或由許多衛星組成的星座、地面站、傳感器和用于發射和接收數據的上行/下行鏈路,以及最終用戶的終端。 此外,地球觀測、電子情報和氣象預報也是有助于NC3的天基功能。根據空軍負責戰略威懾和核整合的副參謀長杰克-溫斯坦中將的說法,"我們需要一只不眨眼的眼睛來發現正在發生的事情。這只不眨眼的眼睛是由太空提供的......[NC3網絡]完全依賴于太空。"
主要的NC3衛星通信(SATCOM)基礎設施是由六顆衛星組成的地球同步高級極高頻(AEHF)星座,它是1990年代MILSTAR計劃的后續。AEHF由極地軌道上額外的受保護的SATCOM單元支持,目前包括兩個增強型極地系統(EPS)托管有效載荷和支持系統,提供65度以上緯度的覆蓋。AEHF是一個多服務的通信星座,旨在保護其免受某些形式的反太空攻擊。AEHF為NC3網絡以及其他陸地、海洋和空中資產提供抗干擾通信。
值得注意的是,AEHF為位于北緯65度和南緯65度以內的緯度提供服務,這涵蓋了從北極圈底部到南極洲北部的所有地區。AEHF的通信也與選定的盟友和合作伙伴共享。AEHF在整個核戰爭期間為總統、國家安全高級領導人以及軍事戰術和戰略部隊提供可靠的通信。 AEHF是少數幾個公開承認的可以傳送行政授權命令的途徑之一。AEHF星座為陸戰、空戰和海戰;特種作戰;戰略核作戰;戰略防御;戰區導彈防御;以及太空作戰和情報提供支持。六顆老化的MILSTAR衛星,其中第一顆于1994年發射,此后被較新的AEHF星座所補充,現在已經退役并遠離了地球靜止軌道。最后一個AEHF有效載荷于2020年3月作為第一個太空部隊任務發射,六顆衛星的計劃總成本為150億美元。
天基紅外系統(SBIRS)是主要的預警衛星群。由六顆帶有核加固部件的衛星組成,SBIRS由高橢圓軌道上的兩個托管傳感器有效載荷和地球同步軌道上的四個專用有效載荷組成。SBIRS使用探測熱信號的紅外傳感器來監視地球,提供用于導彈防御、戰斗太空感知、導彈預警和戰術情報的大量數據,通過五個獨立的下行鏈路向地面發送未經處理的原始數據。作為國防支持計劃(DSP)星座的后續項目,SBIRS被設計為滿足系統生存能力和耐久性要求,并對太空中的核電磁爆炸進行加固。截至2022年8月4日,所有六顆衛星都已成功發射到地球同步軌道。 空軍最初的預算計算預計SBIRS六顆衛星的費用為50億美元--目前的數字顯示SBIRS六顆衛星的費用為192億美元。
圖 2:SBIRS 導彈預警衛星
雖然預警和安全通信衛星因其在國家安全中的作用而眾所周知,但其他執行更平凡任務的衛星受到的關注較少,但對國家安全行動仍然很重要。這些衛星系統和它們各自的地面站是更大的NC3系統的組成部分。
全球定位系統(GPS)、國防支持計劃(DSP)和其他機密的地球同步軌道星座上的主機傳感器也為NC3做出了貢獻。 這些衛星承載著美國核爆炸(NUDET)探測系統(USNDS)的太空部分,根據空軍的說法,該系統 "提供了一種近乎實時的全球高生存能力,以探測、定位和報告地球大氣層或近太空中的任何核爆炸。" 這些傳感器自1978年首次發射GPS以來一直在運行,并向國家指揮局、美國戰略司令部、美國太空司令部和空軍技術應用中心提供核力量管理、技術情報和條約監測,資金由空軍和國家核安全局提供。太空部隊在其2023財年預算中要求700萬美元用于繼續采購NUDET系統。
正在進行的核現代化進程始于2000年代初對下一代B2轟炸機的升級,并如奧巴馬總統領導的2012年《核態勢評估報告》所概述的那樣更廣泛地繼續進行。 目前的現代化推動得到了政治妥協的支持,并與2010年批準新的《削減戰略武器條約》同時進行。它是由幾個因素驅動的,包括隨著俄羅斯等對自己的戰略武庫進行現代化改造,與這兩個國家的對外競爭加劇,以及需要更換老化的武庫和支持性基礎設施,并利用當今的數字技術升級核基礎設施。美國戰略司令部前指揮官理查德上將最近作證說:現在的戰略安全環境是一個三方核近似的現實。今天的核力量是實現我們國家戰略的最低要求。現在,我正在歷史性的壓力下執行我的戰略威懾任務,危機級別的威懾,危機威懾的動態,在我們國家的歷史上我們只見過幾次,而我正在用80年代和90年代建造的潛艇來執行。我正在做的是80年代和90年代建造的潛艇,80年代建造的空射巡航導彈,70年代建造的洲際彈道導彈,60年代建造的轟炸機,我們在互聯網之前的部分核指揮和控制,以及可以追溯到曼哈頓時代的核武器群。
NC3架構是為應對蘇聯的導彈威脅而設計的,最后一次大幅更新是在20世紀80年代。在此后的幾年里,美國一直面臨著新的核威脅,而沒有推進NC3系統以應對這些威脅。先進的技術也使NC3的要求復雜化,對系統本身造成了新的威脅。 現代化進程也延伸到天基資產和一個日益擁擠和競爭的太空領域。國家安全太空企業已經轉向調整架構和采購做法,以適應日益競爭的環境。前代理國防部長帕特里克-沙納漢在一份特許成立太空發展局的備忘錄中寫道:一個國家安全太空架構,提供阻止,或在阻止失敗時,擊敗對手行動所需的持久、有彈性、全球、低延遲的監視,是保持我們長期競爭優勢的先決條件。如果我們仍然受到傳統方法和文化的束縛,我們就無法實現這些目標,也無法與我們的對手設定的步伐相匹配。
現代化包括升級和更換衛星,以減少陳舊的設備和拆除老化的系統,為新的有效載荷配備更先進的傳感器,擴大容量,并設計系統的生存能力和彈性。需要現代化的具體系統包括各種導彈發射預警和通信衛星,包括SBIRS和AEHF。隨著開發新的星座以跟上導彈技術的步伐,更多的現代化可能包括傳感器、地面站、終端以及整個網絡的彈性、生存能力和硬化的升級。
國會預算辦公室的最新預測估計,2021-2030年要求的核現代化預算中約有15%專門用于指揮、控制、通信和預警系統。
SBIRS將得到補充,并最終被下一代高空持久性紅外(Next Gen OPIR)星座所取代。該星座的第一塊將包括三顆覆蓋中緯度地區的地球同步軌道衛星和兩顆覆蓋高緯度地區的極地高橢圓軌道衛星。洛克希德-馬丁公司在2018年獲得了價值29億美元的非競爭性唯一來源合同,以開發這三顆下一代OPIR地球同步衛星,后續合同為49億美元。第一顆地球同步軌道衛星計劃于2025年首次發射,而由諾斯羅普-格魯曼公司建造的第一顆極地衛星可能將于2028年發射。整個衛星群預計在2028年交付。另一項舉措,即 "未來操作彈性地面進化"(FORGE),將使該系統的地面站部分現代化,并處理來自SBIRS和下一代OPIR的數據。2023財年該系統的預算研究和開發要求為35億美元,包括地面、地球同步軌道和極地部分,預計項目總成本估計為144億美元。
2017年,前參謀長聯席會議副主席約翰-海滕將軍稱老化的SBIRS衛星為 "大的多汁目標",指其缺乏對反衛星武器的防御能力,并批評了開發下一代替代品的時間表。這促使空軍加快了系統的開發,并整合了更多的先進功能,從更好的傳感器到彈性措施。下一代OPIR計劃對威脅有更強的彈性,這也是SBIRS星座的一個問題。據洛克希德-馬丁公司的一位代表稱,"如此規模的太空項目--包括開發兩個全新的導彈預警有效載荷--從未進展得如此之快"。
下一代OPIR星座的開發正在由兩個承包商分擔,以加強敏感的國家安全有效載荷的冗余度。例如,如果其中一個承包商出現延誤或其他問題,整個計劃中的星座不會受到影響,可以繼續按計劃進行。從有效載荷要求到架構設計,開發過程中的每一步都在處理彈性問題,空軍上校布萊恩-德納羅將下一代OPIR描述為美國綜合導彈預警、跟蹤和戰斗太空感知的基石,他說:"下一代OPIR旨在提供彈性的天基全球導彈預警能力,以應對新出現的導彈和反太空威脅。"
太空開發局也正在開發一個在低地軌道和中地軌道上的全球高超音速和彈道導彈跟蹤層,作為其國防太空架構的一個關鍵組成部分,將與更廣泛的NC3網絡相結合。 首批8顆衛星將在第0階段發射,下一波將由28顆額外的低地軌道衛星組成,在2025年發射。 最終的目標是在低地軌道和中地軌道上的整個衛星群相互無縫連接,并能進行助推階段的導彈探測和跟蹤。 SDA最近宣布,它已經授予L3Harris和Northrop Grumman總共13億美元的合同,以開發能夠跟蹤飛行中的高超音速導彈的原型衛星。這個更大的太空導彈預警架構背后的主要動機是在較低的軌道上有衛星,能夠為高超音速導彈和滑翔機提供增強的跟蹤能力,同時也有增加冗余度的額外好處。
AEHF的現代化計劃包括用新的進化戰略衛星(ESS)星座來補充和取代它,這是一個空軍計劃。它將提供擴大的全球戰略和安全通信能力,以支持NC3功能。洛克希德-馬丁公司、波音公司和諾斯羅普-格魯曼公司正在為未來幾年的ESS計劃開發競爭性設計。整個ESS系統的合同預計將在2025年授予。AEHF最初打算由轉型衛星通信系統(TSAT)計劃取代,但由于成本超支和延誤,該計劃在2010年被取消,取而代之的是再發射兩顆AEHF衛星作為臨時措施。
增強型極地系統資本化工作,被設計為增強型極地系統和即將到來的極地部分之間的權宜之計,目前正在開發中,計劃于2022年發射。極地部分的4.29億美元的合同被授予諾斯羅普-格魯曼公司。
通常情況下,雖然這些衛星系統的大部分技術規格都是高度機密的,但在先進極高頻(AEHF)星座上有各種公開的信息。作為MILSTAR通信星座的后繼者,該計劃始于1999年,于2001年開發,于2018年達到初始運行能力,目前由太空部隊運營和維護。六顆衛星中的第一顆于2010年發射,最后一個單元于2020年發射。其運行時間表面臨一些挫折,包括AEHF-1的技術問題導致其在軌擱淺,后來被回收,以及AEHF-4的進一步延遲。AEHF提供極高頻(EHF)上行鏈路和交叉鏈路能力以及超高頻(SHF)通信。它的容量是MILSTAR的10倍,其特點是增加了覆蓋區域。它的抗干擾有效載荷包括機載信號處理、無線電頻率設備、跨頻段的EHF/SHF通信天線,發射時質量為6,168公斤。它的加固和可生存的任務控制和終端部分由固定和移動的地面、空中和海上終端組成,有利于數據傳輸率從75 bps到8 Mbps。空軍最初對整個AEHF系統的成本估計為60億美元,而總成本則為150億美元。
隨著現代化進程的繼續,隨著美國在太空領域面臨越來越多的威脅,維持和發展強大的天基NC3能力有幾個挑戰。圍繞網絡安全、部隊設計和擴散、升級和威懾以及防御的問題正在推動當前的政策討論。
2022年國防戰略的特點是 "綜合威懾 "的概念--按照負責政策的國防部副部長薩沙-貝克的說法,這是 "一個與所有國家力量工具以及美國盟友和我們的伙伴合作,跨作戰領域、戰區和沖突范圍的框架"。天基資產將是美國在常規和戰略任務中繼續整合部隊和網絡能力的一個關鍵部分。"國防部長勞埃德-奧斯汀說:"綜合威懾是關于使用技術、作戰概念和能力的正確組合--所有這些都以一種網絡化的方式交織在一起,它是如此可信、靈活和強大,將使任何對手暫停。綜合威懾不是依靠純粹的軍事力量來威懾對手,而是設想拉動每一個可用的影響杠桿,以達到預期的外交政策和軍事效果。
由于太空系統的數字性質,網絡干擾和攻擊仍然是國家安全空間企業的首要關切,事實上,"NC3復原力的許多最艱巨的挑戰在于網絡空間和外空領域的交匯處,網絡攻擊是針對基于太空的NC3資產。供應鏈上的漏洞和通過承包商的漏洞也可能為壞人或其他失敗者破壞復雜的網絡提供了機會。根據太空信息共享和分析中心(ISAC)執行主任艾琳-米勒的說法,"由于企業和政府內部使用不同的法規和要求,很難確保來自供應鏈各個層面的組件具有相同質量的網絡保護。" 一份2019年DOT&E網絡評估報告強調了這種擔憂,對NC3能力的評估結果 "向國防部最高領導層進行了通報,并導致對這一重要領域的關注度大幅提高"。
在采購方面,2021年SpaceNews的一篇專欄文章解釋了為什么網絡安全和供應鏈管理必須齊頭并進。"鑒于目前的資源限制,新的美國太空部隊的精簡,以及對敏捷性和快速采購的推動,對商業的依賴可能會增加。在這種環境下,提供數據、軟件、硬件和服務的供應商激增,給對手帶來了一系列的機會和連帶影響,這突出了立即提升網絡衛生和供應鏈風險管理(SCRM)的重要性。"
太空部隊也站在認識這些風險的最前沿,并更加注重準備應對這些風險,組建了太空三角洲6號網絡安全中隊,以及新的太空部隊基礎設施資產預評估計劃(IA-PRE),旨在 "為國防部推進當前和未來商業衛星通信采購的安全態勢"。
為了減輕這些挑戰,政府和行業應繼續關注彈性設計,在流程的每一步都關注網絡安全,并防范從研發到發射的供應鏈攔截。由于網絡反衛星行動是專家們最擔心的反太空威脅之一,在現代化進程和類似工作中為衛星有效載荷和地面站建立強大的網絡安全措施應該是一個優先事項。承包商和商業公司應確保在該過程的每一步進行網絡安全加固,以幫助減輕系統的弱點和漏洞。此外,正如2022年俄羅斯對烏克蘭商業衛星運營商Viasat的黑客攻擊所顯示的那樣,衛星地面站通常是這個系統的一個薄弱環節,在沖突中可能成為相對容易的目標。 2020年網絡空間Solarium委員會報告的一項重要建議指出:更令人擔憂的是,面對全方位的網絡威脅,美國的核威懾力以及NC3系統和NLCC項目的生存能力和復原力受到了潛在的網絡威脅。這些威脅特別令人震驚,因為它們可以破壞核威懾的穩定性,并為無意中的核戰爭創造條件。最大的風險是,正因為網絡互動發生在武裝沖突的門檻之下,網絡風險和NC3系統的結合實際上可以降低這個門檻。考慮到這一點,國會應指示國防部對NC3和NLCC企業的每一個部分進行例行評估,以確定是否遵守網絡安全的最佳做法、脆弱性和妥協的證據。
此外,將太空架構設計從少數需要長時間建造、發射和定位的昂貴衛星,轉向由較小、較便宜的衛星組成的更大的星座,可以幫助提高彈性,并防止當一顆衛星受到干擾而導致整個星座被削弱的共同模式故障。這種新的基礎設施還可以包括一個精簡的發射計劃,以迅速更換損壞的衛星,并投資于空中或地面的冗余系統。由于星座的建造、發射和就位需要很長時間,許多系統在數年內都不會滿負荷運行,因此建立額外的空中、地面通信或導彈預警支持是一個重要的考慮因素。太空發展局處于這一努力的前沿,將擴散和螺旋式架構發展模式作為其國防太空架構的兩大支柱方法,允許更高的彈性,更多的靈活性,以及 "快速轉向以應對甚至先發制人地應對威脅的進展 "的能力。 此外,高級官員已經強調了擴散性部隊設計的必要性,包括前太空部隊空間作戰主管雷蒙德將軍。"我們必須轉變我們的空間架構,如果你愿意的話,從少數難以防御的精致能力轉變為一個更強大、更有彈性的架構。"
太空資產的破壞可能通過影響導彈預警和安全通信能力以及破壞關鍵的太空基礎設施而對美國的核態勢和一般部隊準備狀態產生嚴重影響。這些影響在美軍受到攻擊的沖突情況下可能被放大。如果一個對手想要破壞美國的核安全,這些特性將使天基NC3部分成為一個有吸引力的目標。
軍事衛星可以是糾纏的系統,這意味著一些衛星同時履行戰略和戰術任務。雖然糾纏的好處包括降低成本和操作上的好處,但一個令人關切的問題是,如果這些系統成為目標,可能存在意外升級的可能性。如果戰略天基NC3能力作為附帶損害受到影響,對手瞄準美國常規太空能力,試圖在常規沖突中獲得優勢,可能對美國對其核力量的信心產生不穩定的影響。 太空中可能的進攻行動的多樣性也可能影響到對某些資產的某些攻擊模式將造成升級的關切的程度。在常規沖突期間干擾兩用衛星通信可能引起不同的反應,而干擾導彈探測衛星或探測影射這些系統之一的同軌飛行器。攻擊方式和目標,以及可能發生的沖突的背景,都可能影響某些攻擊引起戰略關切的程度。然而,一些學者認為,NC3衛星的戰略和戰術功能的糾纏是對侵略行動的一種威懾,而不是一種潛在的絆腳石。敵人可能不想為戰術目的而冒險瞄準這些資產,因為有可能出現意外的升級。因此,解除糾纏可能會對威懾努力產生反作用。因此,解除糾纏可能與威懾努力背道而馳。糾纏戰略可能因此而更加可取,如果是這樣的話,也有可能減少太空中這種類型的意外升級的可能性。
此外,由于這些太空系統是核指揮和控制網絡的一部分,一些專家提議,最依賴其衛星的國家在彼此的高空衛星周圍談判 "禁止進入 "區。這種類型的國際規范或條約的建立有希望減輕威脅,盡管像美國、俄羅斯等這樣的主要核大國是否愿意加入這樣的協議是值得懷疑的。一個潛在的挑戰是,簽署該協議的國家必須愿意披露其哪些衛星執行此類操作以及它們在軌道上的位置,因為人們擔心這種信息共享會增加這些資產的脆弱性。
根據專家Ankit Panda的說法,"在2018年NPR擴大了核使用的條件之后,天基NC3資產值得特別考慮"。 在2018年的NPR中,美國 "只有在極端情況下才會考慮使用核武器,以捍衛美國、其盟友和合作伙伴的重要利益。極端情況可能包括重大的非核戰略攻擊。重大的非核戰略攻擊包括但不限于對美國、盟國或合作伙伴的平民人口或基礎設施的攻擊,以及對美國或盟國的核力量、其指揮和控制、或預警和攻擊評估能力的攻擊。" 通過將對NC3的 "非核戰略攻擊 "列入美國可能考慮使用核武器的情況清單,這發出了干擾NC3可能越界的信息。它還提出了一個問題,即哪些類型的侵略活動可以被稱為 "非核戰略攻擊"--特朗普政府從未對這一術語進行充分定義。在2022年的《國家行動計劃》中,拜登政府又恢復了奧巴馬時代更模糊的語言,只是說 "美國只有在極端情況下才會考慮使用核武器來捍衛美國或其盟國和合作伙伴的重要利益"。 長期以來的理解是,針對這些系統可能是高度升級和破壞穩定的,因此保持強大的NC3能力并保護它們不受干擾是至關重要的。
NC3衛星也可以從被動和主動保護措施中受益。被動措施包括分解、分布和擴散的星座,創建更大的小型衛星群,執行關鍵功能。分解戰略可以幫助減輕兩用基礎設施的糾纏問題--例如,"進化的戰略SATCOM(ESS)系統將支持戰略用戶的任務,如核指揮和控制,而受保護的戰術服務(PTS)系統將支持需要高度抗干擾的戰術SATCOM用戶。這可以通過迫使對手明確它在攻擊中所針對的能力來減少無意升級的可能性"。然而,對于某些太空系統來說,分解戰略可能并不可行,也不是最佳選擇,這取決于技術或預算限制或戰略關切。當然,"對手可能無法區分用于不同任務的衛星,而且即使這種差異被披露,對手可能不相信這種區分,無論如何都會攻擊這兩個衛星。"
其他被動措施包括冗余、移動和加固的地面站,在這種情況下,衛星運行不依賴于單一的、固定的和脆弱的地面站來接收和傳輸關鍵數據,而是可以得到其他地面站或空中接收機的支持。像先進的太空態勢感知、電磁屏蔽、快速部署和重組衛星有效載荷,以及使用加密和空中封鎖系統等防御措施,是NC3太空系統保護自己免受事故或干擾的額外方式。主動的衛星防御措施可以采取干擾和欺騙、激光、以網絡攻擊為目標的反太空系統、或發射彈丸或實際扣押威脅物體的形式。雖然這些防御方案中的一些會增加衛星有效載荷的成本或重量,但這些方案的組合有可能為重要的核指揮和控制衛星提供強有力的防御。
也存在減少擁擠和有爭議的軌道環境的影響的國際選擇。創建一個強大的全球太空交通管理系統將有助于所有國家獲得強大的太空態勢感知能力,并減少意外碰撞所帶來的風險。最近的倡議也促進了圍繞負責任的太空行為建立國際規范,其最終目標是指導行為并創造一個安全和可持續的太空環境。2022年5月聯合國減少太空威脅不限成員名額工作組的第一次會議討論了這些規范,而未來的會議顯示有希望圍繞太空安全開始討論。以美國為首的暫停破壞性動能反衛星試驗最近以154比8的投票結果被采納為聯合國決議。九個國家承諾單方面暫停試驗,而中國和俄羅斯投票反對該決議,印度棄權。美國、俄羅斯、中國和印度是唯一試驗過反衛星武器的國家。這項決議可能預示著在政策選擇方面出現了一定程度的勢頭,可以努力減少太空中的風險。未來的一種可能性是,在太空中有強烈國家安全利益的國家開始談判,以談判一項禁止有目的地干擾或瞄準關鍵衛星的條約條款,包括那些參與彼此戰略力量的衛星。然而,任何這樣的外交努力必須努力實現所有國家都能同意的解決方案,并引導太空資產所固有的敏感的國家安全關切,這一點迄今已被證明具有挑戰性。
美國核指揮和控制網絡的太空部分是一個高度復雜的系統,軌道環境的性質給其安全帶來了獨特的挑戰。這個項目的開源性質自然限制了它能回答高度敏感的國家安全基礎設施的內容,但它有望為研究人員、分析人員和政策制定者提供關于這一重要議題的資源。關于這一主題的下一階段研究應該包括以下問題:國家偵察局和其他情報界架構在NC3系統中的作用,鑒于快速變化的太空威脅環境,軍方如何在未來10-20年內改變能力和生存能力要求,如何在生存能力需求增加和由此導致的有效載荷復雜性和成本增加之間決定權衡,以及隨著其他核國家投資于他們自己的先進太空核指揮和控制資產對國際安全的潛在影響。總之,發展NC3太空項目的強大后繼者和適應新系統對于跟上快速變化和日益危險的太空環境至關重要。
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?
技術正在從根本上改變國防的性質。從人工智能(AI)和機器學習的革命性進展到量子計算、機器人和天基電信的快速創新,軍事防御規劃正在不斷發展。利用科學技術來推進整個國防部(DND)和加拿大武裝部隊(CAF)的指揮和控制(C2)系統,對于維護北美的防務至關重要。
正如“強大、安全、參與”中所強調的那樣,北美的防御仍然是加拿大和美國的一個關鍵優先事項。加拿大的國防政策(國防部2017年)和美國的國防戰略(美國國防部[DoD]2018年)以及美國國家安全委員會的人工智能(2021年)都強調了這一點。盡管目前的系統和北美防御方法多年來一直保持著加拿大和美國的安全,但在新的和正在出現的威脅面前,這些系統和方法已經越來越過時。
正如最近為國防部準備的一份報告所解釋的那樣,技術變革正在加強作戰指揮官確定需求或機會與向作戰人員提供解決方案之間的時間壓縮(Modigliani等人,2020)。在數字時代,軍隊現在面臨的挑戰是,即使想法和初始作戰能力之間的時間尺度開始縮小,也要更快地行動,做出更好的決定。
今天的安全威脅繼續模糊了陸地、海洋、空中、網絡、空間和信息領域之間的傳統區別--即使技術侵蝕了地理上曾經提供的優勢。人工智能和自主系統在戰場態勢感知和精確制導武器系統中的應用代表了軍事技術發展的一個范式轉變。
盡管技術革新一直在塑造戰爭的性質,但當代技術變革的規模和速度是前所未有的。自主的無人機、增強的人機協作和以衛星為媒介的電信正日益成為現代軍事系統的基礎。多極秩序的崛起和日益增長的數字增強型武器市場(2019年公私分析交流計劃)一起,開始從戰略上重新配置國家安全的性質。
在西方占主導地位的時代之外,亞洲正在回歸到現代性時代之前長期繁榮的商業和文化交流模式(Romei and Reed 2019)。隨著全球經濟的變化越來越有利于亞洲市場,美國和中國之間日益激烈的競爭與世界地緣政治重心的轉移相重疊。如果說十九世紀屬于歐洲,二十世紀屬于美國,那么二十一世紀現在屬于亞洲,特別是中國。
事實上,在烏克蘭發生的事件標志著大國競爭歷史上的一個轉折點。俄羅斯對烏克蘭的入侵凸顯了一個不斷變化的地緣政治格局,一個多中心的體系開始形成。俄羅斯的地區野心和中國的經濟崛起正在顛覆歐亞大陸的戰略架構,重新配置全球秩序。
我們可能看到的是一個新的地緣政治格局。中國"一帶一路 "倡議有可能將地緣政治戰略家Halford Mackinder在1904年描述的 "世界島"(AfroEurasia或非洲、歐洲和亞洲)統一起來(見圖1)。正如麥金德所觀察到的,在過去500年里,每一個全球霸主的崛起都是因為對歐亞大陸的主導地位(McCoy 2021)。
面臨著一個新的歷史時刻,因為大國競爭和加速的技術變革共同重塑了全球秩序。全球貿易的地緣政治摩擦和北大西洋公約組織(NATO)與俄羅斯之間曠日持久的沖突共同表明了一個新的、不同的風險環境。商業算法和現成軟件的應用確保了建立在自主系統和人工智能基礎上的技術提高了曠日持久的網絡戰爭的可能性,即使網絡犯罪分子和國家支持的行為者利用數據和通信網絡來攻擊非傳統目標。
DND/CAF認識到,一個以創新變化和地緣政治格局變化為標志的新技術時代正在形成。2017年6月,DND/CAF發布了其國防政策《強大、安全、參與》,認為加拿大的大部分戰術優勢是由于 "敏捷的信息管理和技術工具"。 以推進一系列信息技術為戰略重點,包括數據分析、深度學習和自主系統,"強大、安全、參與 "概述了一些優先事項,并確定了支持加拿大國防戰略愿景的關鍵支柱。
與 "強大、安全、參與"相一致,加拿大國防研究與發展部(DRDC)和國際治理創新中心(CIGI)共同組織了一個全國性的系列研討會,在加拿大國家安全的背景下研究人工智能促進國防和安全。這一舉措特別符合整個加拿大政府對數據的日益重視,正如提交給樞密院書記的報告中所述。聯邦公共服務的數據戰略路線圖》(加拿大政府2018年)。
該系列研討會邀請了各種演講者,以促進對管理下一代軍事行動所需的資源和專業知識的更好理解,涉及三大主題:
→ 人工智能和半自主系統。
→ 人工智能和網絡安全,以及
→ 實現泛域C2。
該研討會旨在從戰略上吸引加拿大的創新生態系統,為專家們提供了一個討論人工智能給加拿大國防帶來的挑戰的空間。由DRDC伙伴關系戰略局發起,該研討會項目由CIGI在2021年秋季和2022年冬季期間管理。與會者包括來自加拿大國防部/加拿大空軍的主要利益相關者、加拿大政府和支持人工智能研究的主要機構。
該研討會側重于了解為軍事行動開發和實施可信賴、可解釋的人工智能所涉及的要求,審查了一系列問題,包括數據質量評估、數據格式、數據共享、偏見緩解、人機合作和自主系統的倫理。這份特別報告建立在該系列研討會的基礎上,為推進加拿大的軍事規劃提供了具體建議。它旨在提供一個分析框架,以了解人工智能在未來十年內對國防的影響。
(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。
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。
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。
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。
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。
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)
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)
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。
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。
與中國和俄羅斯等大國競爭的出現,深刻地改變了關于美國國防問題的對話,這與后冷戰時代的對話不同。反恐行動和美國在中東的軍事行動--在2001年9月11日的恐怖襲擊后被移到了美國國防問題討論的中心--現在已不再是對話中的主要內容,現在對話的特點是新的或重新強調以下內容,這些內容都與中國和/或俄羅斯有關:
大戰略和大國競爭的地緣政治,作為討論美國國防問題的出發點。
美國防部內部的組織變化。
核武器、核威懾和核軍備控制。
美國軍事能力的全球分配和部隊部署。
美國和盟國在印度-太平洋地區的軍事能力。
美國和北約在歐洲的軍事能力。
新的美國軍種作戰概念。
進行所謂高端常規戰爭的能力。
保持美國在常規武器技術方面的優勢。
美國武器系統開發和部署的創新和速度。
長時間的大規模沖突的動員能力。
供應鏈安全,即意識到并盡量減少美國軍事系統對外國部件、子部件、材料和軟件的依賴;以及
打擊所謂的混合戰爭和灰色地帶戰術的能力。
美國會面臨的問題是,美國的國防規劃應如何應對與中國和俄羅斯出現的大國競爭,以及是否批準、拒絕或修改拜登政府為應對大國競爭而提出的國防資金水平、戰略、計劃和方案。國會對這些問題的決定可能對美國的國防能力和資金需求產生重大影響。
防御高超音速導彈在戰略上是必要的,在技術上是可行的,在財政上也是負擔得起的,但這并不容易。它的實現將需要不同于傳統彈道和巡航導彈防御任務所采用的方法和新的思維方式。高超聲速武器將彈道導彈的速度和射程與巡航導彈的低空和機動飛行輪廓相結合。雖然傳統防御可以單獨應對這些挑戰,但它們的組合將需要新的能力、作戰概念和防御設計。高超聲速導彈具有吸引力的相同特征也可能是擊敗它們的關鍵。與其將高超聲速防御視為傳統彈道導彈防御問題的附屬品,不如將其理解為一種復雜的防空形式。
幾十年前,美國向世界表明了其部署彈道導彈防御系統的意圖,特別注重攔截大氣層外可預測的目標。從那時起,導彈的威脅范圍已經擴大,變得更加大氣內和更靈活。在21世紀初,俄羅斯和中國開發了各種無人機系統、先進的巡航導彈、高超音速滑翔武器和日益復雜的彈道導彈。這些武器的特點減少了防御系統的覆蓋范圍,迫使防御者一次看多個方向,并需要更靈活的攔截器。
自2018年以來,俄羅斯已經測試了至少四種新的高超音速或高速武器,將其遠程Avangard高超音速滑翔飛行器和Kinzhal空射彈道導彈投入使用。與此同時,中國已經測試或部署了幾種類型的高超音速武器,并在培養高超聲速專業工程師、發表公開科學論文和建造高超聲速風洞方面超過了美國。俄羅斯等大國對先進導彈能力的投資是2021年3月發布的《臨時國家安全戰略指南》所稱的“旨在遏制美國實力并阻止我們捍衛我們在世界各地的利益和盟友的努力”的一部分。
高超聲速防御對于破壞這些努力、保衛美國領土、保護前方部署的部隊及其支持的防御態勢是必要的。有效的威懾既要利用懲罰的威脅,又要利用阻止攻擊的可靠能力。主動和被動防御措施的混合將提高攻擊的門檻,增加對手決策計算的不確定性,并增加對手的發展成本。有效的防御能力為采取其他軍事、外交和經濟應對措施贏得時間,以承受和減輕與危機中攻擊導彈發射裝置有關的政策和行動挑戰。高超音速防御系統的發展不需要也不應該在真空中進行,也不應該作為一個新的獨立的煙囪。高超聲速防御可以利用正在進行的彈道和巡航導彈防御和高超聲速打擊投資,所有這些都利用了類似的工業基礎,并利用了類似的傳感器和網絡。
拜登政府高級官員肯定了高超音速防御的重要性。在他成為國防部長的確認過程中,勞埃德·奧斯汀表示,他將“鼓勵努力解決各種導彈威脅,包括……高超音速導彈防御攔截能力的加速發展。”副國務卿凱瑟琳·希克斯同樣承諾將重點關注必要的傳感器能力:“如果得到證實,我將評估正在進行的改善國家導彈防御的努力,特別關注提高識別能力和探測彈道導彈和高超音速導彈的傳感器。”
高超聲速導彈的特性可能看起來很新穎,但它們實際上是導彈戰新時代的先兆。新型彈道導彈的飛行軌跡更低、形狀更重。新型巡航導彈保持更高的速度,而且越來越難以被發現。未來的威脅將包括導彈-無人機組合、航天飛機、飛行導彈和其他難以簡單分類的混合導彈。因此,高超音速導彈并不代表一個精品問題。它們是導彈威脅的更廣泛演變的例證——這需要對更廣泛的導彈防御模式進行變革。
2019年《導彈防御評估報告》指出,“不應低估恢復常規和導彈防御優勢所需變化的規模和緊迫性。”這里所要求的規模和緊迫性幾乎涉及導彈防御的每一個方面:傳感器、攔截器、防御設計、理論和政策。復雜的空中和導彈防御系統的問題與某些仍在出現的未來威脅無關。目前,與已經部署并準備使用的高超音速武器以及其他即將問世的武器進行競爭是當務之急。美國國防官員長期以來一直表示,有必要將名為彈道導彈防御系統(Ballistic Missile defense System)的主要國防采建項目轉變為導彈防御系統(Missile defense System),以應對不再由彈道導彈定義的威脅范圍。現在是這樣做的時候了。
部署高超聲速防御將需要綜合的、分層的、系統的方法、新的傳感和攔截能力、不同的作戰概念、教義和組織變化,以及修改的政策預期。
高超音速飛行的定義是大氣飛行。因此,高超聲速防御可能被更好地理解為一種復雜的防空形式,而不是彈道導彈防御的附屬品。
高超音速導彈威脅應該是重新考慮導彈防御和擊敗的方法,以及從彈道導彈防御系統中出現導彈防御系統的關鍵驅動因素。這樣做將有利于防御其他非彈道威脅的發展,包括亞音速和超音速巡航導彈、游蕩彈藥和其他新型投送系統。
高超聲速防御最重要的項目元素是彈性和持久的空間傳感器層,能夠觀察、分類和跟蹤所有類型、方位角和彈道的導彈威脅。
第二重要的項目元素是滑翔相位攔截器。到目前為止,高超聲速國防投資一直不多,只有一小部分用于高超聲速打擊。按照目前的速度,滑翔相攔截彈可能要到21世紀30年代才能部署,但這一時間表可能會加快。
即使沒有空間傳感器層和滑翔相位攔截器,防御設計也可以使用現有的傳感器和替代效應器,以限制高超聲速導彈的機動預算,引導威脅,并以有利于防御方的方式施加其他成本。
高超聲速武器具有吸引力的相同特征為防御者提供了新的失敗模式。一種綜合的方法可能受益于用區域范圍效應器補充命中殺傷攔截,包括高功率微波系統、21世紀版本的高射炮和其他針對高超聲速飛行體制漏洞的手段。
美國不會與無限的資源競爭。積極防御高超聲速導彈可能瞄準的每一個關鍵資產甚至廣闊區域是不可能的。這一簡單的現實要求政策和戰略預期與優先防御和更有限的防御資產清單相一致。應優先考慮區域和部隊保護任務,以及在本土的少量關鍵資產。
目前的教義和組織結構妨礙信息共享、交流和決策。這些需要適應,以支持跨多個領域、命令和責任領域的反高超聲速行動。
高超聲速防御工作要求美國通過維持可預測的預算、深化與盟友的合作、投資消除工業瓶頸領域、改進測試和建模基礎設施以及持續持續的努力,重新獲得相關的科學和工業領先地位。
防御高超聲速導彈全方位威脅的挑戰不可能由單一的銀彈解決方案解決。針對高超聲速飛行關鍵弱點的大量努力可以使高超聲速防御成為一個更容易處理的問題。
在一個大國競爭重新開始的時代,美國及其盟國面臨的最重大挑戰之一是需要遏制俄羅斯等國家對西太平洋或東歐的盟友或伙伴發動機會主義侵略行為的能力。本報告提出了一個 "通過偵測進行威懾"的作戰概念,以阻止俄羅斯等國家的侵略,該概念利用現有的非隱形長航時無人機系統(UAS)網絡,在西太平洋和東歐的關鍵地理區域保持實時、持久的態勢感知。
俄羅斯等國家正在發展能力,在日益強大的偵察-打擊網絡的掩護下,迅速對其周邊國家發動入侵。西太平洋和東歐最有可能演變成危機和沖突的地理摩擦點離俄羅斯和中國比離美國大陸近得多。只需發出有限的警告,莫斯科等就可以利用他們的時間距離優勢,在美國及其盟國作出反應之前奪取盟國領土,從而造成事后難以扭轉的既成事實。
美國武裝部隊的配置很差,無法應對這些挑戰,而這些挑戰需要長期的監測而不是偶發的覆蓋。盡管美國防部擁有必要的現有和近期能力,即非隱身的長距離無人機系統,但它需要發展新的行動概念和組織來有效運用這些能力。利用無人機系統威懾機會主義侵略的新概念,我們稱之為 "通過偵測進行威懾",也將從允許盟友和合作伙伴全面參與的方法中大大受益。
實施 "通過偵測進行威懾"的概念將需要一個由具有成本效益、持久性和可與廣泛的盟友和合作伙伴進行互操作的系統組成的情報、監視和偵察(ISR)網絡。實時態勢感知對于及時有效地應對次常規灰區侵略和常規既成事實博弈的雙重挑戰至關重要。執行ISR任務的無人機系統可以為即將到來的俄羅斯等的攻擊提供更多的警告,從而幫助確保前沿陣地的部隊準備好果斷的回應。通過增加預警時間,無人機系統將有助于減輕美國的時間-距離劣勢,從而使美國及其盟友能夠集結足夠的戰斗力來防止既成事實。"
這項研究確定了亞太和歐洲的三個優先地理區域,進行長距離無人機偵察:臺灣海峽、中國南海和中國東海,歐洲的波羅的海、黑海和地中海東部。除了臺灣海峽、南中國海和東中國海之外,持續觀察中國海岸線上的軍事活動的能力將提高對態勢的認識,提醒美國及其亞洲盟友和伙伴注意中國即將發動的攻擊。監視中國的活動也可以達到監視的目的,從而有可能威懾該地區的其他機會主義行為者,如朝鮮和俄羅斯。
用于"通過偵測進行威懾"作戰概念的無人機系統來自美國、盟國和伙伴國的庫存,并將在國家集團中運作,也可能作為聯盟網絡的一部分。除了這里描述的那些任務外,還需要更多的無人機系統來執行ISR任務。
在亞太和歐洲戰場實施 "通過偵測進行威懾"戰略所需的無人機系統機身總數完全可以達到。事實上,這個概念的一個優點是,它采用了美國已經擁有的能力,但在大國競爭中卻沒有得到充分利用,因為它們在這種情況下的價值沒有得到重視。CSBA的分析表明,實施"通過偵測進行威懾"將需要在西太平洋地區部署46架飛機,在歐洲再部署46架,總共92架。除此以外,還需要更多的無人機系統來執行這里描述的ISR任務。 美國及其盟國和伙伴可以通過將現有飛機從其他地區和任務轉移到西太平洋和歐洲,以及將美國已經采購的一些飛機分配給新的任務來滿足庫存要求。這些決定將取決于每架飛機的生產狀況和現有機隊的規模。
根據國會預算辦公室的數字,估計92架無人機系統的年度運營成本將總計約14億美元。由于這些飛機將來自于現有的庫存,而不是新的采購,因此運營成本代表了國防部無論如何都會花錢來維持這些飛機的飛行(假設它讓它們繼續飛行)。由于這個原因,實施"通過偵測進行威懾"不應要求增加任何開支。相反,實施這個概念只需要美國防部改變它對已經支付的飛機的處理方式。由美國及其在西太平洋和歐洲的許多盟國和伙伴分攤,相對于預期的安全收益,每個國家的估計成本應該是可以承受的。
總之,美國及其盟國在與中國和俄羅斯的競爭中面臨著行動上的挑戰,包括阻止非常規力量的機會主義侵略行為的能力,這將導致既成事實的發生。"通過偵測進行威懾",基于這樣的理念:如果對手知道他們一直在被監視,而且他們的行動可以被廣泛宣傳,那么他們就不太可能實施機會主義的侵略行為,這可以產生并保持實時態勢感知,從而有助于應對既成事實的挑戰。能夠執行大范圍持續監視任務的非隱身無人駕駛ISR飛機最適合于美國、其盟友和合作伙伴實施"通過偵測進行威懾"。但這一概念并非萬能,它只是邁出可能有效和可負擔的一步。
圖 MQ-9“死神”無人機
圖 1:使用無人機系統的 ISR 架構
圖 2: 建議的西太平洋無人機覆蓋區
圖 3:建議的東歐無人機覆蓋區
表 2:按地理區域按檢測概念進行威懾所需的 UAS 清單
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。