(本文由国家情报委员会的战略未来小组与外部专家和情报界分析师协商后制作,以帮助为 2021 年 3 月发布的综合全球趋势产品提供信息。但是,该分析并不反映美国政府的官方政策、广度情报来源,或美国情报界的全方位观点。)

在未来20年里,军事冲突很可能是由历史上引发战争的相同因素驱动的--从资源保护、经济差距、意识形态差异到追求权力和影响力--但随着新技术、应用和理论的出现以及更多行为体获得这些能力,发动战争的方式将发生变化。改进的传感器、自动化和人工智能(AI)与高超音速技术和其他先进技术的结合,将产生更准确、连接更好、速度更快、射程更远和更具破坏性的武器,主要供最先进的军队使用,但一些较小的国家和非国家行为者也可以获得。随着时间的推移,这些系统的扩散和传播将使更多的资产变得脆弱,加剧升级的风险,并使战斗可能更加致命,尽管不一定更具有决定性。

1 未来战场概述

本评估主要关注未来20年内可能发生的战争和战斗方式的变化,包括技术、理论和行为者。它没有详细讨论未来冲突背后的潜在原因或动机,也没有试图预测战争的每一个潜在发展。

到2040年,一系列潜在的革命性技术和新用途可能会改变战争的特征。我们在战争的三个不同方面考虑这些潜在的变化:硬件(武器系统和新技术本身)、软件(理论、训练和使用这些新技术的方式)和用户(使用这些武器和理论的国家或非国家行为者)。对于战争的未来,新技术的应用和组合与技术本身一样重要。

例如,在1919年,不难预测飞机、航空母舰、坦克和潜艇--所有这些都在第一次世界大战中出现过--将在下一场大战中使用。各个交战国--每个国家都有自己的军事经验、观念和传统--将以何种不同的方式使用它们,以及哪些技术将战胜其他技术,是真正的问题,也是最难预测的问题。今天的情况也是如此。

2 硬件:新的武器技术

在未来的20年里,新的和正在出现的技术可以在四个广泛的领域改变并可能彻底改变战场:连接性、致命性、自主性和可持续性。

  • 连接性:战斗人员探测和定位其对手、相互沟通和指导行动的方式。

  • 致命性:新的武器和武器系统可以在战场上造成的损害。

  • 自主性:机器人和人工智能可以改变谁(或什么)战斗和决策的方式。

  • 可持续性:军队供应和支持其部署部队的方式。

2.1 连接性

未来的战争可能会减少对火力的关注,而更多地关注信息的力量以及通过指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)概念连接军队的方式。与以往任何时候相比,优势将在于哪一方能够收集最重要的信息,准确和快速地分析它,然后迅速和安全地将信息和相关指令传播给部队。

更加廉价的传感器和大数据分析的结合表明,到2040年,在实时检测和处理信息方面可能会出现一场革命。世界上许多国家的军队认识到这一潜力,并已在努力利用信息的力量来扩大其作战战略和能力。他们正在探索新兴技术,包括但不限于人工智能,如何能够迎来一个持续监视的时代并改善他们的决策。

  • 在那些希望隐藏其活动的人--无论是在战术、作战还是战略层面的战争--与那些寻求识别和跟踪他们的人之间的较量中,到2040年,平衡可能会转向 "寻求者",因为日益先进和可获得的技术为他们提供了持续的全球监视能力。

  • 例如,在海底领域,更多的、改进的和相对便宜的传感器与商业化处理能力的进步相结合,可以使潜艇--被认为是世界上第一个隐形技术--更容易被发现。

这种信息优势和实现这种优势的技术也可能成为未来冲突中对手的重要目标。连通性越是被视为一方的决定性优势,另一方就越会寻求破坏、降低和禁用高度连接的、依赖信息的系统。

  • 这种努力可能集中在战术层面,使用先进或传统的武器来消除关键的基础设施和节点,或通过更微妙的--可能更具破坏性的--先进手段,如网络或电子战来改变GPS信号以误导对手的平台和智能武器,这种技术被称为 "欺骗"。在更大的战略层面上,网络攻击和电子战可能被用来破坏军队的整体C4ISR基础设施,以混淆或冻结决策,大大削弱其战斗能力。

  • 现代军队特别容易受到任何精确导航的损失,包括全球定位系统及其同等产品。例如,在2010年,一个软件故障使多达10,000个军用GPS接收器暂时失效,影响了美国海军的X-47B原型无人机等系统。

  • 依靠天基基础设施的C4ISR或其他系统,如GPS,可能会因动能--甚至可能是定向能--反卫星武器系统的进步而面临进一步的风险,无论是基于地面的还是空间本身的。

图 连接战争:GPS 欺骗误导平台

2.2 致命性

一旦通过多样化的监视技术找到了对手的部队,就可以用越来越先进的武器来对付他们。武器装备中最重要的、正在进行的趋势之一是高速、远程、增强的破坏潜力和精确性的日益结合。到2040年,通过在大多数武器系统中整合卫星提供的图像和定位、定时和导航信息,精确度将进一步提高。这种进步将有可能改善能够跨越大陆进行打击的系统,以及更多的战术武器,如制导火箭、炮弹和迫击炮弹。

  • 到2040年,此类系统的数量和精度不断增加,特别是弹道导弹和巡航导弹系统,将对总部、通信设施、机场、后勤基础设施和其他关键目标构成重大威胁。

  • 远程精确打击武器库存可能包括越来越多的高超音速系统,它们可以以前所未有的机动性和速度打击远距离目标。这些系统将给那些试图开发能够探测、跟踪和拦截这种快速移动和机动武器的反措施的人带来艰巨的挑战。

尽管尚未在战斗中得到证实,但定向能武器--包括激光和高功率微波--可能成为2040年战场的特征。远程精确打击武器,如高超音速武器,有可能彻底改变进攻,而定向能武器可以彻底改变防御,例如,提供一种有效的手段来对抗高超音速武器的高速和可操作性。如果能够克服部署此类武器系统的挑战,包括能源消耗和补充,那么能量武器以光速发射的每一发子弹的成本几乎可以降至零,而理论上其射速可以超过任何机械系统。

  • 然而,即使这些武器在未来20年内以可观的数量投入使用并按设计工作,它们仍将拥有固有的限制。例如,激光被限制在视线范围内,并可能被大气中的遮蔽物、反射表面或特殊材料所削弱或击败,而高功率微波可能被潜在目标的关键部件的硬化所击败。

图 高超音速滑翔机轨迹和弹道轨迹

2.3 自主性

  • 无人驾驶系统。无人机已经是全世界战场上公认的--甚至是假定的--作战工具。未来20年可能会看到大量其他无人驾驶飞行器的开发和部署,从地面飞行器到海基地面和地下平台。这些飞行器是执行平凡的、重复性活动的理想选择,如为载人平台执行补给任务,以及执行危险任务,如侦察敌人的掩体和据点,铺设或清除陆基和海基水雷,或搜索潜艇。

  • 致命的自主武器。随着自主技术的发展,一些国家可能不担心人类会在发射决策中出现问题。因此,到2040年,尽管有相关的伦理和法律挑战,真正的自主致命武器可能会在战场上游荡,并做出自己的目标和交战决定。

  • 蜂群。所有类型的无人驾驶系统正在迅速变得更多、更有能力和更便宜。已经观察到小型无人机群的攻击--例如,当美国特种部队在2016年秋天为从ISIS手中夺回伊拉克城市摩苏尔而战斗时,他们受到了至少十几架武装无人机的攻击,它们投放了手榴弹和简易爆炸物。然而,蜂群的力量不仅仅是数量--无人驾驶车辆的蜂群可以相互沟通,并随着情况的变化调整其战术和目标。

图 在伊拉克的一次训练演习中,一个Talon 3B机器人正在接近一枚杀伤地雷。

这些自主系统的发展和不断发展的能力与人工智能的进步密切相关。人工智能已经被用来提高各种现有武器系统的性能,如精确弹头中的目标识别,并可在人机合作中用于支持人类,包括决策工具,或作为决策引擎本身。到2040年,源于人工智能的军事决策可能会在实时支持行动中纳入可用的天基数据。

  • 例如,中国正在积极寻求将人工智能用于广泛的应用,包括信息和数据分析;用于兵棋推演、模拟和训练;以及用于指挥决策。俄罗斯总统弗拉基米尔-普京在2017年说,引领人工智能发展的国家将 "成为世界的统治者"。

  • 然而,人工智能面临着技术障碍和缺陷,它必须克服这些障碍和缺陷,以满足其在战场上的全部潜力。人工智能和支撑它的机器学习算法在界限分明的任务中表现出色,但如果面对混乱或意外的输入,就会出错。例如,可以想象这样的情景:在动态的、往往是混乱的战斗环境中,由人工智能驱动的致命自主武器被输入所淹没,要么关闭,要么游离,甚至开始瞄准友军。

2.4 可持续性

最后,其他新技术,特别是机器人技术、增材制造、生物技术和能源技术,可能会大大改善军事后勤和维持。

  • 无人车可用于后勤支持,在后方基地和部署在战场上的部队之间进行相对平凡但往往危险的供应。

  • 增材制造能力--如使用包括先进金属或陶瓷在内的新材料进行3-D打印--有可能通过廉价、快速和在需要的地方生产供应品、零件和可能的设备来彻底改变军事后勤。

  • 生物技术可以提高士兵个人在战场上的战斗力和生存能力。士兵们可能会使用他们身上或体内的医疗设备来监测他们的身体状况,并且随着战场的进展,使用设备来诊断健康问题或伤害,并注射药物--甚至在战斗中。

  • 新能源技术--如小型核反应堆,或高密度电力储存--可以通过减少操作前沿部署的设施和设备所需的燃料数量,或作为未来定向能源武器的动力源,对后勤和武器系统产生同样的变革性影响。

图 2020 年 5 月对安装在波特兰号航空母舰 (LPD 27) 上的激光武器系统进行的测试。据美国海军称,该系统成功地禁用了用作目标的无人机。

定向能武器:威力强大,但依赖于能量:激光和其他定向能武器(DEWs),以及正在开发的轨道炮,都依赖电能来运作。因此,定向能武器的一个潜在缺点是,如果它们被剥夺了电源,例如在战斗中遭到破坏,它们就会变得无法使用。

3 软件:开发新概念

在战场上使用新武器和新技术的方式将与技术本身一样重要,特别是在确定军事突破是真正的革命还是仅仅是当今军事艺术的先进版本方面。正如第一次和第二次世界大战前对新的和未经试验的理论概念进行辩论一样,世界各地的军队正在努力开发如何使用这些新的战争工具的理论("软件")--有些是以新颖的方式,但有些则更多地反映了从今天的战术和战略的演变。至少有四种相互独立但并不相互排斥的设想,即行为者在未来几年内如何使用新武器和技术。

3.1 快攻

作为毁灭性的开场炮,高超音速武器,也许与更多的先进常规导弹相结合,可以在防御者能够做出任何形式的反应之前,几乎同时打击对手的军事和民用基础设施。由于这种武器的射程和精度,攻击者很可能不必事先广泛部署部队,从而限制了对手的指标和警告。

3.2 区域防御

虽然一些新技术似乎有利于进攻或远征战争,但某些其他新技术似乎为防御提供了更多的帮助,特别是对于专注于确保其国土安全的小国。例如,今天的无人驾驶系统通常需要大型和昂贵的机身,以容纳必要的发动机和燃料箱,以便在远离其基地的地方运行或在外国或敌对领土上长时间徘徊。然而,如果目标是保持对局势的了解,并保卫一个国家的领空、海洋主张或本土领土,那么大量小型和廉价的无人驾驶系统可能同样有效。

3.3 分布式战争

高速和高度精确的致命武器的扩散将使昂贵的、高价值的、难以快速替换的平台和武器系统的生存能力受到质疑。一个潜在的缓解策略可能是进一步发展和实施分布式部队和行动。

  • 精确的地理位置、高保真战场感知、即时通信和对抗性武器的结合意味着,到2040年,军队可能不再需要在时间和空间上集结部队,达到历史上或传统上认为必要的程度来实现其目标。

  • 然而,有一种风险是,如果促进分布式战争所需的任何关键使能器--特别是通信--被敌对行动破坏、扰乱或摧毁,那么军队的整体作战系统可能从一个相互联系的、有凝聚力的网络演变成一个无法进行有效作战行动的断裂的马赛克。

3.4 混合战争和非动能战争

各国可能会越来越多地在 "灰色地带 "进行竞争,除其他外,还使用非官方或看似可否认的代理人,包括私营军事公司(PMC)。尽管使用代理人并不是一个全新的现象--冷战时期美国和苏联之间的竞争大多涉及代理人冲突、可否认的部队和假情报运动--但日益紧密联系的环境正在改变一些工具和技术。

  • 除了由智能体部队或其他可否认的部队进行的实际作战行动外,这种类型的冲突将包括一系列可以独立进行或支持常规军事部分的非动能行动,如对海底光缆的攻击、网络行动、GPS干扰和欺骗以及信息行动。

4 用户:使用新武器和军事艺术

最终,新技术的选择和作战概念的发展可能取决于各个行为体独特的威胁意识、实力和脆弱性。潜在的行为者包括从大国和地区大国到非国家行为者,如PMCs和叛乱及恐怖组织。国家和组织文化以及内部动态可能会在不同行为体如何采用和使用新技术方面发挥作用。这些行为体在多大程度上鼓励主动性和创新,或在其他方面对变化持开放态度,可能会决定他们能否成功掌握新技术和理论的全部潜力。

一些先进的或新兴的技术--如高超音速技术--可能仍然属于大国和较富裕的国家行为者的范围,但相对较低的国家和非国家行为者可以利用成本较低和更广泛的自动化系统和网络工具来实现高影响甚至是战略层面的效果。较小的国家或正在崛起的国家可能更具创新性,因为它们冒险的损失较小,受遗留系统的负担较轻,有时可以通过跳过几代人的发展或投资于新的和未经测试的军事或商业技术来跨越式发展。

  • 2019年,伊朗利用武装无人机和巡航导弹对沙特阿拉伯的石油生产设施进行了一次协调的远程打击,展示了创造性地将不同的技术和工艺编织在一起的能力--这次攻击短暂地关闭了全球5%以上的石油生产,导致油价飙升。

  • 私营军事公司,特别是那些在某个大国要求下运作并有可能获得最佳技术的公司,也有可能将先进的武器和监视设备纳入其行动中。由于不受国家军队的官僚主义、理论和传统的约束,私营军事公司有可能在确定新的和创新的方法,在战场上应用日益先进的技术方面发挥领导作用。

  • 叛乱和恐怖组织可能会试图进一步利用先进技术,因为这些技术变得越来越便宜和容易获得。现在,潜在的恐怖分子很容易建造或购买无人机,并将其改装为携带几磅炸药。

5 展望及启示

在历史上,新的作战技术不断涌现,往往大受好评,但只对战场产生了有限的影响,而其他技术--如火药--则继续产生了深远的影响。准确地确定哪些以及在多大程度上新技术和工艺将对未来战争的特点产生最大的影响是众所周知的困难。然而,已经在战场上出现的或即将出现的先进能力,指出了一些趋势和对2040年的战争与和平的潜在影响。

5.1 越来越多的先进技术

许多可能在未来20年内被开发和部署的先进系统代表着扩散的威胁。在持续的技术变革和扩散的速度下,许多与军事相关的技术可能会变得更容易获得,并且对国家和非国家行为者来说都很普遍。

  • 例如,空间技术和服务在本质上是双重用途的,这意味着先进的、基于空间的服务--如高分辨率图像--将可用于军事应用以及民用政府和商业使用。

  • 技术的扩散和相对较低的成本已经为网络空间的冲突创造了一个特别低的障碍,使小国家或团体能够在没有昂贵的武器系统和人员的情况下实现战略效果。低成本的网络空间能力的应用也可以为打击依赖技术的国家或组织提供一个优势。

  • 鉴于技术的传播和商业行业在新的应用和系统开发中发挥的核心作用,有可能想象一种动态的融合,即出现一种新的私营军事公司,提供最先进的军事能力--如机器人武器和由雇佣军操作的平台--以获得报酬。这可以使较小的军事强国避免发展现代军事和培训熟练人员的费用。

5.2 被认可的庇护所不再安全

远程精确打击能力意味着曾经因为距离而被认为相对安全的地区将变得越来越脆弱,包括机场、集结区、指挥和控制中心。各国还可能面临不受地域限制的、针对关键基础设施的协同网络攻击,以扰乱部队行动,在平民中造成混乱,并削弱公众对军事行动的决心。

5.3 误判和升级的风险增加

先进武器系统的日益普及以及混合战争和非动能战争的不断使用,可能会进一步挑战长期以来对国家间威慑的理解,可能会有意外升级为国家间直接冲突的风险。

  • 如果高超音速和其他先进的精确打击武器被证明像传统智慧所认为的那样有效和难以防御,这些系统可能成为理想的第一打击武器。如果局势高度紧张,领导人可能会感到有压力,因为害怕在对手的第一次打击中失去他们先进的高超音速武器和其他武器库。

  • 增加灰色地带的活动,即使是为了避免全面的军事对抗,也会带来另一个风险变量,特别是随着时间的推移,能力的增长。在对抗中,任何一方都不可能完全确定对方会如何反应,例如,当国家支持的私人军事承包商在战斗中被杀,或网络攻击破坏了关键的基础设施或破坏了选举。从本质上讲,使用这些方法的前提是对方不会寻求升级。

5.4 更加致命,但不一定是决定性的

涉及大国或中等国家的未来冲突从一开始就可能是异常激烈的,但也是旷日持久的,没有结果的。几个世纪以来,对手发动战争,认为他们有一些优势,可以使他们迅速和决定性地获胜。有时他们是正确的,但在其他情况下,那些认为自己拥有赢得战争的技术或军事战略的领导人却证明是错误的。随着各种各样新的但尚未尝试过的作战技术和概念的出现,这种动态可能会在未来20年内继续重复。

  • 作为历史对比,日本在1941年对珍珠港的攻击使美国海军的太平洋战舰舰队瘫痪,并杀死了2400多名美国人。在未来,先进和日益致命的武器可以达到类似的影响,并在冲突开始的几分钟内对一个国家的武装力量造成类似的伤亡。

  • 这种破坏的速度和规模可能导致任何在未来冲突中遭受类似损失的国家因丧失军事能力和信心、对伤亡的震惊或破坏其战斗意志的组合而认输或退出战斗。然而,这种明显的决定性损失有可能激励一个国家继续战斗,而不顾流血和财富的代价,就像珍珠港事件后的美国一样。这种情况也可能迫使一个国家采用新的武器技术或新的战争方法,否则它可能不会考虑去试图击败对手。

成为VIP会员查看完整内容
218

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。
《多域作战的需求》美陆军
专知会员服务
165+阅读 · 2023年3月9日
《无人机与陆军》欧洲陆军互操作中心
专知会员服务
79+阅读 · 2023年2月22日
译文 |《无人机战争:历史、演变与未来》2022.12最新论文
专知会员服务
150+阅读 · 2023年2月16日
推荐!《无人系统和陆海空作战》500页技术手册
专知会员服务
191+阅读 · 2023年1月9日
《军事行动自动化》【译文】2022最新报告
专知
57+阅读 · 2022年11月13日
国家自然科学基金
106+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
91+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
32+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月9日
Arxiv
1+阅读 · 2023年3月9日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月9日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月7日
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
相关VIP内容
《多域作战的需求》美陆军
专知会员服务
165+阅读 · 2023年3月9日
《无人机与陆军》欧洲陆军互操作中心
专知会员服务
79+阅读 · 2023年2月22日
译文 |《无人机战争:历史、演变与未来》2022.12最新论文
专知会员服务
150+阅读 · 2023年2月16日
推荐!《无人系统和陆海空作战》500页技术手册
专知会员服务
191+阅读 · 2023年1月9日
相关基金
国家自然科学基金
106+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
91+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
32+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员