2023年8月28日,美国国防部(DoD)副部长凯瑟琳·希克斯宣布了国防部“复制者”(Replicator)计划。该计划的目标是在未来18~24个月内生产、交付和部署数千个无人作战系统。 2023年9月28日,美国海军部长宣布将成立“颠覆性能力办公室”(Disruptive Capabilities Office),加速推进“复制者”计划。 2023年10月19日,美国哈德逊智库军事专家在众议院军事委员会听证会上就“复制者”计划发表评论,分析了该计划的意义、影响及挑战,具体内容如下。 “复制者”计划应追求适应性 DoD正在研发的无人系统包括空军的自主作战平台(ACP)、陆军的新型空射无人机(ALE)和海军的大型无人水面艇(LUSV)。DoD计划利用这些无人平台扩展有人平台的作用范围和续航能力。如果“复制者”计划能让部队从指挥、控制和通信(C2)中谋求作战优势,而不盲目追求先进的武器、传感器或平台技术,那么该计划将能帮助美军提高作战灵活性和适应性。以俄乌战争为例,乌克兰利用海上和空中的无人系统进行协同攻击和火力协调,增强了部队的适应性。 目前,美军正在寻求适应性更强的作战方法,例如联合作战概念(JWC)、分布式海上作战(DMO)、联合全域指挥控制(JADC2)等。美军应用这些方法将兵力进行分散部署,然后利用传感器、武器系统和电子战系统的远程作战效应降低对手的感知能力,提高美军的杀伤力和部队弹性。因此,DoD需要扩大无人部队的比例,同时投资人工智能C3软件。在未来战争中,无人系统将成为作战体系和兵力组合中的独立要素。如图1所示,运用无人系统能使美军充分利用无人系统作战的优点,让对手难以应对美军从多个领域和方向发动的打击。 图1 “复制者”项目的体系价值主张 “复制者”计划应考虑无人系统自主性局限 将“复制者”项目应用到作战体系中有助于更快地部署无人系统。无人系统最主要的特征是“自主性”,但目前的无人系统从导航到后勤仍然依赖外部支持才能实现其自主功能。如图2所示,图中右上方的区域是现有无人技术无法实现的部分。例如,在未知环境中运行的无人车在没有操作员干预的情况下无法长时间运行。目前的无人车只能在类似于城市中心的良好环境中短途行驶。 图2 无人平台复杂性与续航力之间的关系 鉴于无人系统的自主性存在局限,因此DoD不应该使用更昂贵、更复杂的无人平台来解决问题,而应该接受这一局限,并按照美国国会在2023财年拨款中的指示对无人系统的要求进行修改,使其在当今的技术下可以实现,从而加快部署无人系统和相关体系。在图2中,美国空军的自主协作平台(ACP)可用于电子战(EW)干扰,而不是要求ACP规避威胁并投送武器,这样可以降低ACP的复杂性。如果将大型无人水面艇(LUSV)用作无人导弹发射器,则应该采用有人监控的方式,并减少其自动运行的时间。 “复制者”计划应利用现有系统 “复制者”计划应该以最迫切的作战需求为出发点,评估现有和新兴系统如何解决问题,然后设计体系化的解决方案,而不是盲目开发新的无人系统来解决这些问题。在商业领域中也有类似的做法。例如,制造业和物流公司在20世纪90年代开始广泛使用机器人来提高速度、降低成本。如图3所示,如果在公司的配送中心大量部署机器人,那么可以采取两种方法:一种方法是图3左侧自上而下的方法,即将机器人整合到现有的工作流程中取代工人进行工作,但机器人多功能软件目前还不够成熟,因此难以稳定地运行。另一种方法是图3右侧自下而上的方法,即利用现有机器人有限的功能、耐力和复杂度执行一些简单的任务。这两种方法相比,第一种方法要求机器人像人一样移动、思考和捡起物体,第二种方法只要求机器人执行它们已经可以完成的任务。 目前,美国DoD采用自上而下的流程,即根据预测的未来作战场景和预测的敌我双方系统性能来定义需求。如果有足够的时间来开发、集成和部署,那么自上而下的方法也许是开发作战体系的合适方法。美国政府、国防工业和商业供应商已经提供了各种各样的能力,且美军需要为未来十年内的大国冲突做好准备。因此,DoD应该将其技术开发的重点从单个复杂系统的长期开发转移到集成已有系统上来,以解决当今部队指挥官已经确定的高优先级任务。 图3 在配送中心部署机器人的方法 “复制者”计划应成为解决作战问题的流程 DoD采用自上而下的方法将不可避免地与现有无人系统在规格等问题上产生某些冲突,可能使研发(R&D)过程变得漫长。自下而上的任务集成方法更适合开发包含无人系统的体系。“复制者”计划应该采用上述第二种方法,即利用现有系统组织可行的工作流。图4总结了这种方法。 图4 自下而上的任务集成过程 图5总结了“复制者”任务集成过程所需的功能。在功能1中,部队指挥官确定“复制者”需要解决的关键作战问题;在功能2中,设计人员使用M&S(仿真建模)和LVC(实况、虚拟和构造)能力构建作战体系解决方案;功能3是为集成新能力提供资源并进行协调。 图5 “复制者”任务集成功能视图 当前,JADC2(联合全域指挥与控制)的实施促使各军种进行了更多的整合活动。某些军种组织可以承担功能3的职责,比如空军的快速能力办公室、陆军的快速能力和关键技术办公室以及海军新成立的颠覆性能力办公室,但是,美军还没有国防部层面的举措为“复制者”计划提供支持。 功能4的作用是用试验评估原型体系,解决原型体系和试验工作中的不足。如今,DoD已经进行了多次试验。为了加快试验速度,可以使用物理或数字替代物,例如可使用民用船只或飞机来替代军用平台。美国海军的第59特遣队和第三舰队已经在波斯湾进行了类似的试验,解决无人系统综合作战问题。 功能5是将原型体系进行数字集成(Digital integration)。数字集成的作用是提供环境、基础设施、工具和流程,使软件开发成为可能。这些软件是连接和协调体系以及共享数据所必需的。 功能6是部队指挥官实地评估原型体系,并验证其要求,提出改进建议。 对“复制者”计划的建议 为了在大国冲突中击败对手,美军需要一支难以预测的、适应性更强的、弹性更大的部队。使用无人系统可快速增强美军的各种武器打击链,降低成本,同时打乱对手的作战计划,从而使美军在冲突中战胜对手。因此,DoD应该通过“复制者”计划为集成新体系建立一个常规化的流程,否则美军将继续把无人系统视为独立于传统部队之外的系统,从而无法利用“复制者”计划为作战问题提供创新的解决方案。 目前,美军已经通过概念开发、试验、快速采办、数字集成和JADC2等一系列举措来努力推进任务集成。然而,这些举措着眼于长期目标而非近期作战问题,并且采用了自上而下的方法,而不是利用当前可用的系统和技术以及自下而上的方法。为了更快地将无人系统引入部队,DoD需要将无人系统整合到能发挥其最大作用的地方,而不是试图利用无人系统来扩展或替换现有的有人系统。 实施“复制者”计划要求DoD和国会创建相应的工作业务流程,以便支持将现有和新兴无人系统集成到部队中,以下几点尤为重要: ① 建立一个正式的工作业务流程,负责推进和完成任务集成中的六项功能要求,以解决近期作战问题; ② DoD和国会应该为“复制者”计划及其任务集成提供资源支持; ③ 在ASD(MC)(负责任务能力的助理防长)和AI2(美国艾伦人工智能研究中心)设立项目经理,协助完成“复制器”计划及其任务集成; ④ 扩大CDAO(美国防部首席数字与人工智能首席办公室)中软件项目经理的队伍,以支持“复制器”计划及其任务集成。 编译 | 朱丹 核对 | 胡志强 责编 | 胡志强 姜松 审核 | 陈嫣 企业使命:以电子装备增强国防 以科技产业服务社会 企业愿景:建设信息系统与智能装备领域国内领先、国际先进的创新型高科技集团 核心价值观:人本 责任 团队 进取 |
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