无人驾驶飞行器执行情报、监视、侦察、瞄准和打击任务的能力为海军航空计划决策者带来了一个贸易空间决策。在军方当前的财政环境下,有人驾驶飞机和无人驾驶飞机都在争夺有限的资金。本研究采用基于智能对象(SIMIO)环境的仿真建模框架,对快速攻击艇/近岸快速攻击艇反水面战扩大杀伤链进行建模。它测试和分析了多种有人驾驶和无人驾驶飞机配置。在评估非保密作战概念和使用非保密数据源方面,结果表明,敌对武器交战造成的飞机损耗是决定作战概念效率的主导因素。根据作战环境,成本低、能力差的无人驾驶飞机可替代生存能力更强的有人驾驶飞机或能力更强、成本更高的无人驾驶飞机。我们提供了可量化的衡量标准,使我们能够高效、有效地选择执行快速攻击艇/近岸快速攻击艇反水面作战杀伤链的飞机。

无人驾驶飞行器(UAV)具有持久性、多功能性和降低人员风险的特点,是国防部军事行动不可或缺的一部分。无人飞行器在执行从情报、监视、侦察和目标定位到精确打击等各种任务中的表现,证明了其在作战和战术层面发挥增效作用的能力。行动上的成功促使无人机的资金、研发、采购和融入作战空间的工作不断增加。

最终,在国防部不断增加的预算压力下,无人机的价值将由其相对于同等任务能力的有人驾驶飞机的投资回报率来决定。为了确定投资回报,海军航空系统司令部的项目决策者和作战司令部需要有能力全面估算各种航空平台的成本和可实现的战斗力,以提高项目和作战决策的有效性和有效性。尽管需要对无人机进行成本验证,但目前用于模拟和评估杀伤链成功与否的方法缺乏成本这一关键指标,并且排除了每架次执行多个杀伤链所产生的贡献(Dunaway 61)。

本研究评估了在执行扩大的快速攻击艇(FAC)/近岸快速攻击艇(FIAC)反水面战(ASUW)杀伤链过程中的一部分作战或采购中的无人机和有人驾驶飞机,以回答以下问题:

  • 什么是有效的无人机和有人机部署部队结构,以实现快速攻击艇/近岸快速攻击艇反水面作战任务的作战要求?

  • 考虑到固定的作战要求,在有争议的反水面作战环境中,无人机是否能提供一种替代有人驾驶飞机的具有成本效益的方法?

  • 在执行扩大的端到端反水面战杀伤链时,无人机的附加值是什么?

本研究采用基于智能对象(SIMIO)环境的仿真建模框架,对快速攻击艇/快速近岸攻击艇 ASUW 扩大杀伤链进行建模。我们构建了一个扩展杀伤链的仿真模型,其中包括传统的发现、固定、跟踪、瞄准、交战和评估事件,并纳入了非保密或名义上的飞机传感器性能、维护活动、飞机可靠性和军械性能。

本研究考虑了 FAC/FIAC ASUW 扩大杀伤链的执行情况,以确定有人驾驶飞机和无人驾驶飞机的有效组合,并评估了三种目前正在使用或正在采购的飞机的性能:MH-60S "夜鹰"、MQ-8C "火力侦察兵 "和 RQ-21A "黑鹰"。我们根据未分类的海军航空系统司令部和太平洋直升机海上战斗联队行动构想(CONOPS)选择飞机配置,并对整合 RQ-21A 飞机的未来行动构想进行评估。

该研究对 200 多个建模参数和变量进行了 132,000 次模拟,以表示模型飞机的行为和名义 RED 威胁。模拟结果提供了有关受评估飞机配置性能的信息,这些性能基于其执行杀伤链的成本效益及其有效摧毁敌军、降低敌军战斗力和及时发现中立部队和敌军的能力。

采购、部署和在作战中使用有人驾驶和无人驾驶飞机的决策代表着海军航空计划的重大决策。本研究提供了一种方法,并通过模拟杀伤链的结果告知决策者如何更好地装备作战人员。下面我们总结了研究的主要发现:

  • 在执行 FAC / FIAC ASUW 杀伤链时,无人驾驶飞机为有人驾驶飞机提供了一个可行且具有成本效益的替代方案。

  • 飞机损耗是决定杀伤链效率的主要因素。追求作战生存能力或低成本飞机为实现低成本高效率的杀伤链执行提供了有效途径。

  • 提高飞机传感器能力是减少飞机战斗损失和减员成本的最有效方法。

  • 飞机出动持续时间和弹药有效载荷会影响降低敌方战斗力的能力。

本研究提出了一种创新方法,通过纳入飞机维护、可靠性和成本来分析杀伤链的有效性。通过评估作战效能与成本效率之间的关系,这项研究能够探索无人驾驶飞机和有人驾驶飞机的协同空间。总之,有人驾驶飞机和无人驾驶飞机将继续在各种航空任务中发挥重要作用。在军方当前的财政环境下,有人驾驶飞机和无人驾驶飞机将争夺有限的资金。本论文测试和分析了多种有人驾驶飞机和无人驾驶飞机的大量模拟数据。

总之,有人驾驶飞机和无人驾驶飞机将继续在各种航空任务中发挥重要作用。在军方当前的财政环境下,有人驾驶飞机和无人驾驶飞机将争夺有限的资金。本论文对多种有人驾驶和无人驾驶飞机配置进行了大量模拟测试和分析。其结果提供了可量化的衡量标准,有助于高效、有效地选择执行 FAC / FIAC 反水面战杀伤链的飞机。

成为VIP会员查看完整内容
65

相关内容

人工智能在军事中可用于多项任务,例如目标识别、大数据处理、作战系统、网络安全、后勤运输、战争医疗、威胁和安全监测以及战斗模拟和训练。
《无人水面航行器的集群协同优化》131页
专知会员服务
54+阅读 · 3月30日
《利用现代计算方法重新审视潜艇协同战术》114页论文
专知会员服务
36+阅读 · 2023年12月5日
《分布式海战中的无人系统》133页报告
专知会员服务
184+阅读 · 2023年9月20日
《分布式海战中的人机协同作战》142页报告
专知会员服务
182+阅读 · 2023年9月19日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
32+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
51+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
A Survey of Large Language Models
Arxiv
397+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
26+阅读 · 2020年2月21日
Augmentation for small object detection
Arxiv
11+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
11+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
32+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
51+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员