《在反介入/区域拒止（A2AD）环境中模拟人类-自主飞行器编队》最新82页

近年来，自主性的角色已发生转变，新技术的有效运用需要人类与自主系统之间的整合，尤其是在高度对抗的反介入/区域拒止（A2AD）环境中。近乎同级的对手已实现其综合防空系统（IADS）的现代化，这反过来削弱了空军目前持有的作战优势。美国国防部高层领导已部署多项任务以在未来十年重获空中优势，其中一项任务是协同作战飞机（CCA）计划，该计划旨在部署大量无人自主飞行器与有人驾驶的下一代战斗机协同作战。将这类人类-自主团队部署到现代综合防空系统等对抗性空域，被视为提高空军多领域战备状态的成本效益高且实用的战略。本研究创建并评估了与多种作战概念相关的不同因素，例如有人战斗机损毁后的自主战术、独立团队的打击时机，以及武器配置的可观测性。通过使用仿真、集成与建模高级框架（AFSIM）创建了一个基于智能体的模型，该模型展示了执行A2AD任务的两支友方人类-自主独立团队与敌方综合防空系统资产的交互过程。采用全因子实验设计对友方团队相关因素的影响进行统计检验，随后分析结果以揭示其对杀伤力和生存性指标的影响。

多年来，美国空军（USAF）的作战重心经历了重大转变。历史上，美国空军通过追求完全空中优势以确立对天空的无争议控制，这一战略曾成功运作。然而，随着技术进步和全球安全格局的演变，战争形态已发生改变。如今，美国武器系统的老化和规模缩减，加上新兴对手的综合防空系统（IADS）以及新型太空与网络攻击，威胁着空军快速（24小时内）获取完全空中优势的能力。因此，空军当前面临的战场环境复杂且动态多变，对手已具备挑战美国空中优势的能力。

这一转变迫使空军重新评估其战术、战略和投资优先级，以适应新出现的挑战并保持其全球顶尖空中力量的地位。该转变的体现可追溯至2014年7月美国空军制定的30年规划，该规划高度重视发展自主系统，将其视为未来获取竞争优势的手段（13）。规划中认为自主系统应能“对环境作出反应，执行更多依赖情境的任务，并与其他自主系统实现同步和集成功能”（13）。该指导方针的最终目标是在高度对抗环境中提供更高水平的灵活性和作战效能。

根据2022年最新发布的《国防战略》（NDS），美国国防部将其四大优先事项之一设定为：遏制侵略行为，并能够对大国在印太地区及在欧洲构成的威胁作出相应反应。北约成员国进一步验证了这些挑战，强调必须制定反A2AD战略以保持可信的威慑能力。《国防战略》承认，在技术先进性和武器能力方面，中国对美国国防部构成的威胁比俄罗斯更为严峻。大国的A2AD威胁旨在通过动能效应和信息传播双重手段，阻断美国及其盟友的任何行动。这标志着过去十年间空战形态的显著转变——美国不再聚焦于中东地区与游击极端组织作战，而是将重心转向近乎同级的威胁。

此外，美国空军科学咨询委员会关于国防部系统中自主性角色的研究发现，现有自主系统普遍存在过度自动化、自动化不足或未能提供灵活的人机协同解决方案等问题。因此，由于需要额外资源解决这些人工干预问题，自主性预期带来的效率提升尚未得到充分利用。

本研究创建并评估了与蓝方（友军）部队多种作战概念相关的不同因素——蓝方部队采用有人与无人飞行器系统混合编队对抗红方（敌军）综合防空系统（IADS）部队。初始场景将采用由单架有人驾驶飞机与若干无人系统组成的团队，对抗仅具备地对空作战能力的对手。这些系统将在聚焦综合防空系统的反介入/区域拒止（A2AD）环境中接受评估。人类-自主团队旨在瞄准并摧毁高价值地面资产，同时积极实施电子对抗措施并规避红方综合防空系统的地对空导弹。所有这些系统间的交互作用将为杀伤力和生存性指标提供多维度的洞察。研究的建模与仿真部分通过仿真、集成与建模高级框架（AFSIM）完成。

本论文将通过具体探讨以下两个研究问题来回应核心命题：

在A2AD环境中，人类-自主团队能在多大程度上提升空中打击部队的杀伤力（对地面目标实施动能打击的能力）？

在A2AD环境中，人类-自主团队能在多大程度上提升空中打击部队的生存性（避免被综合防空系统摧毁的能力）？

本文通过仿真、集成与建模高级框架（AFSIM）软件考察当前非机密级别的有人/无人飞行器系统，构建蓝方部队对抗红方部队的场景，使不同人机自主系统在不同作战概念（CONOP）要素下交互，重点研究有人战斗机损毁后的自主战术、独立团队的打击时机，以及武器配置的可观测性。同时将建模陆基综合防空系统以反映敌方能力，具体气动参数不体现美国空军或敌方的真实作战能力。

第一章阐述问题背景与量化贡献。第二章是对论文相关背景研究的文献综述。第三章阐释论文采用的方法论。第四章开展人机自主团队分析。第五章总结论文结论，并讨论可拓展本研究的未来研究方向。