当代无人机战争凸显了对于条令和部队结构适应的关键影响。来自俄乌战争的教训已促使西方政策制定者和国防规划者进行适度的组织调整,以增强其武装部队的无人机能力。对侦察无人机情报的需求日益增长,巡飞弹采购激增,国防创新也出现了新方法。然而,军事条令在适应快速演变的无人机格局方面已经滞后。仍然缺乏对等的小型武装无人机和多样化的对抗手段。

西方军队面临五个主要挑战:采购实践、公私合作伙伴关系、无人机安全性、无人机防御以及人工智能赋能的自主性。整合新的无人机能力需要新的供应商。新国防科技公司的出现要求策略和手段上的创新,以利用民用领域的进步。强调“廉价、快速、大量”采购无人机已将焦点转向成本效益高的硬件数量和可升级的软件质量。尽管数字工具和人工智能正在迅速发展,但当前的无人机作战显示人工智能在战场上的军事应用有限。无人机战争特征的改变反映了一个更广泛的结构性变革趋势。将商业技术快速融入军事行动增加了大规模可用性,同时降低了战争成本。

无人机多样性已成为当代战争的一个决定性特征。数量空前、小型且廉价的无人机通过提升战场空间感知能力和低成本弹药投送,正在影响战斗节奏。其战术影响已经改变了战场,促使军队重新思考无人系统在平台和功能方面的作用。事实上,俄罗斯对乌克兰的持续战争表明,无人机技术和作战的指数级发展正在改变战争的特征。本文审视这些新兴的无人机动态,并预估其对西方军队的影响。核心论点简单但在实践中具有挑战性:与其将有限资源投入少数几种精密昂贵的无人平台,接纳无人机多样性将变得必要,以在情报和弹药方面发挥比较优势。

军队现在正面临调整其无人机采购策略并适应其部队结构和条令的复杂任务。重塑空中力量、转型空军的进程已经开始。在无人机构成的威胁日益增长的情况下,从单一昂贵平台转向数千架小型、负担得起的无人机——将需要各军种之间进行战略性的分工。这种转变将是充满挑战的。西方武装部队在很大程度上运作时没有专职的小型无人机单位,缺乏对等的小型武装无人机。然而,俄乌战争的教训正在重塑这一立场,并改变对武装无人机的看法。这种变化在日益增长的侦察无人机需求、增加的巡飞弹采购以及国防创新新方法中已经显而易见。但这可能仅仅标志着下一代无人机战争的开始。本文指出了西方军事在迈向无人机多样性时面临的五个挑战:

  1. 采购: 新的无人机能力将需要更快、更便宜和更大规模的采办——这三个基准难以同时实现。
  2. 集成: 新的国防技术提供商和有韧性的赋能商业技术对于成功将无人机集成到军事行动中至关重要。
  3. 作战: 部队必须在降低成本的同時,降低新无人机的脆弱性。
  4. 防空: 日益加剧的无人机威胁需要利用新技术来弥补防空能力差距,并加强陆军防空单位与空军之间更好的协同。
  5. 人工智能与自主性: 人工智能驱动的无人机实验正在进展,但有效的集成需要为自主系统明确定义作战角色。由数字基础设施增强的自主目标识别、导航和指挥——仅仅近似于未来自主无人机僚机的雏形。

在应对这些技术驱动的挑战时,军事领导人切勿忘记投资于人力资本。本文最后评述了人类技能和创新精神的独特价值。对于政策制定者和国防规划者而言,在他们集思广益如何使武装部队适应未来战争时,管理好对新无人机能力的期望可能是最具挑战性的任务。

无人机战争特征的演变

本世纪以来,无人机战争主要依赖于如美国MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”之类的大型空中平台,其首要目标是打击中东和撒哈拉以南非洲地区的国际恐怖主义。这些先进的长航时无人机因其远程操作能力、强大传感器和导弹能力而备受重视,但也引发了关于精确战争合法性的辩论。现代无人机战争已经演变——其远程特性减弱,对高端技术的依赖降低。这一转变始于土耳其“拜拉克塔”TB2等军用无人机出口的增长。这些价格适中但具有致命性的平台在叙利亚和利比亚的冲突中发挥了不止是短暂的作用,同时一些非洲国家也开始部署无人机来打击当地叛乱活动。特别是“拜拉克塔”TB2无人机,在2020年纳戈尔诺-卡拉巴赫战争中声名鹊起,它帮助阿塞拜疆部队摧毁了亚美尼亚的坦克和装甲车,并压制了亚美尼亚的防空系统。

此外,非国家行为体也开始利用容易获取且价格低廉的业余爱好级无人机和无人机部件。无人机的进攻性使用从来都不是国家行为体的特权。在全球范围内,各种民兵组织、犯罪组织和恐怖团体已使用小型、简易的无人机进行侦察、宣传、走私以及投掷简易爆炸装置(IED)攻击外国基地。这些无人机远非代表用于战略目的的先进空中资产,但其造成的非对称损害与其成本极不相称。例如,哈马斯在2023年10月袭击以色列期间,部署了廉价的无人机向坦克投掷弹药,并使用单向攻击无人机进行针对性打击。胡塞武装——最活跃的无人机激进组织之一——已展示了其破坏也门和沙特阿拉伯境内目标的能力。最显著的例子发生在2019年,当时他们袭击了亚丁的一场阅兵式和沙特阿美石油设施。胡塞武装使用由廉价商业部件制造的伊朗产无人机仿制品或改型,以红海和亚丁湾价值数百万美元的资产为目标。

有趣的是,阿富汗-巴基斯坦地区凸显了小型无人机的局限性。塔利班曾针对在常规力量上占优的阿富汗国家安全防御部队部署了无人机,但在2021年重新掌权后解散了其无人机部队。这可能反映了一种地位转变——无人机是非对称战争的工具,更适合叛乱分子而非政府。然而,实际因素可能发挥了更大作用,包括该地区农村开阔的地形,以及简易爆炸装置和自杀式炸弹袭击者等更廉价替代方案的持续可用性。在过去几年中,消费级无人机已从一种安全滋扰转变为作战资产。日益廉价的无人机技术跨越国界和不同类型行为体的扩散,改变了战场上的成本和风险计算,并对现有防空系统提出了挑战。近期的冲突表明,无人系统在物理和电子对抗日益激烈的环境中运行。这一点在2022年2月24日之后俄罗斯对乌克兰的战争中最为明显。

乌克兰战场上的无人机

乌克兰战争是两股现代化武装力量之间的第一场全面战争,其特点是双方部署的无人机在数量和种类上均前所未有。最引人注目的是,小型无人机的潜力不仅限于威胁军事基地;它们已成为低空空战的进攻性资产。商用级、模糊了军用和民用界限的低成本业余爱好者无人机技术正在改变战争规则。这场战争已经见证了使用多种类型的无人机取得重大战术成功,填补了昂贵传统武器的空白。与过去战争中部署无人机的作战逻辑相反,在乌克兰,无人机为地面部队提供战场空间感知,并实现人工制导弹药投送。乌克兰无人机战争的另外两个新颖方面包括无人机用于心理效应,以及数字化、人工智能赋能的作战环境。虽然无人机的初步使用通过纳入无人机突击单位导致了旅级编制的改变,但无人系统部队的建立目前正在乌克兰推动显著的结构性改革。

自俄罗斯全面入侵乌克兰以来,战争显示双方在无人机作战方面进行了渐进的技术适应和战术创新。最初,土耳其制造的“旗手”TB2无人机阻止了俄罗斯车队,但由于其体积庞大,很快变得成本效益低下,在有争议的空域中成为易受攻击的目标。因此,其使用仅限于短时情报、监视与侦察(ISR)任务,而由小型无人机提供近距离支援。地面部队越来越依赖消费级无人机进行侦察、在游击式作战中投掷手榴弹以及大规模提供态势感知,凸显了改装低成本无人机的重要性。近期的冲突中,爆炸性反人员和反装甲无人机有所增加,它们像导弹一样在目标区域上空盘旋然后攻击。阿塞拜疆在2021年曾使用以色列的“哈洛普”无人机对抗亚美尼亚部队,而在乌克兰,俄罗斯部署了其本国ZALA公司开发的“柳叶刀”系列无人机。与此同时,乌克兰获得了美国航空环境公司制造的“弹簧刀”无人机和波兰的“战争伙伴”无人机。更臭名昭著的是,俄罗斯频繁发射相对廉价的“沙希德-136”巡飞弹(由伊朗沙希德航空工业公司生产),以消耗乌克兰用于保护城市和关键基础设施的、成本高昂得多的有限防空导弹库存。

第一人称视角(FPV)无人机代表了改进小型无人机作战和战术的下一步。FPV无人机是巡飞弹的自制版本,由众筹的商业部件组装而成,成本低于500美元(相比之下,军用级巡飞弹通常要数千美元)。它们像低技术、投掷手榴弹的消费级四轴飞行器一样,小巧而廉价。然而,FPV无人机的设计注重速度和机动性。FPV无人机最初是作为竞速无人机设计的,在乌克兰,它们配备了简易弹头,用于攻击坦克和轻型装甲车等移动目标。由于可以在视距外操作,FPV无人机成为建筑物后方精确打击和战壕俯冲轰炸的首选武器。FPV无人机攻击比呼叫空袭更有效且更容易执行。有利的成本效益比以及在航程、有效载荷和适航性之间的有效权衡,甚至使一些人认为FPV无人机可以取代火炮。FPV无人机比一发迫击炮弹更便宜(美军一门基本迫击炮成本约600美元),并且比火炮更精确。

关于无人机与火炮的争论说明了一个重要观点。无人机并非在真空中产生效果。它们在火力校正方面能产生最强大的效果,即当它们提高火炮的精度,从而减少未命中目标的炮弹数量时。在其他情况下,FPV无人机与ISR无人机协同作战。这种协同可以将火炮从探测到摧毁的目标锁定周期缩短至几分钟。因此,无人机被部署于日益多样化的任务中。ISR任务传统上是无人机的主要用途。配备实时视频流和数据收集传感器的无人机可以提供战场透明度,协助评估战斗损伤,并促进战争罪记录。武器化的小型无人机可以投掷炸弹、手榴弹和反坦克地雷,或者作为单向攻击无人机本身成为弹药。然而,在乌克兰,就杀伤效果而言,武装和非武装无人机之间的区别已变得模糊。ISR无人机能够识别目标并支持使用其他武器进行打击作战。

无人机战争还可能产生显著的心理效应。例如,无人机可以通过在社交媒体上分享伏击的直播视频来传播宣传和放大虚假信息。更直接的是,无人机可以通过在战场上空盘旋来探测逃跑的士兵,从而恐吓敌方部队。由于声学效应,无人机可以近似一种声波武器,能够迷惑和分散士兵的注意力,造成不适和心理健康影响。报告显示,士兵向无人机投降与听到空中嗡嗡声产生的“麻痹性”恐惧相符。此外,空中出现的无人机可能预示着敌方的火炮很近。随着乌克兰提高了其远程无人机能力,其临时改装的单向攻击无人机开始深入俄罗斯领土,使布良斯克、库尔斯克和莫斯科的普通俄罗斯人意识到战争的存在。这些无人机还摧毁具有战略意义的目标,如机场和后勤仓储设施。

乌克兰战争加速了数字工具的广泛使用和人工智能用于军事目的的试验。乌克兰政府鼓励私营科技公司向军方推销其产品,同时在基辅周围建立了一个无人机创新生态系统。多样化的战场管理应用程序和用于目标识别的机载数据分析加快了乌克兰的无人机作战速度。“三角洲”平台增强了态势感知,而“勃朗亚”和GISArta系统支持炮兵火力,“克罗皮瓦”系统协助规划。所有这些都依赖于由人工智能增强的“格里塞尔达”系统收集的情报数据,创建了一个互联的数据架构,加速了从传感器到射手的周期。

此外,自主导航预计将成为应对电子战(EW)的解毒剂,它能在受干扰的战场上同时提高无人机的命中率和生存能力。自2023年9月以来,乌克兰政府鼓励为其“无人机军团”注入人工智能增强的导航、自主任务执行和目标识别能力的项目。因此,这场战争已成为外国科技公司的试验场,这些公司挑战了关于负责任开发的大多数监管假设。虽然双方都卷入了一场激烈的无人机战争,但乌克兰的努力最明显地推动了技术创新并激发了战术适应。无人机有时可以部分弥补较弱的火力,但不能完全取代远程精确导弹。攻防竞争推动了快速的创新适应周期,无人机战争就是例证。

三个战术发展尤为突出:1. 无人机使部队能够占据而非控制空空,通过一波波小型传感器、诱饵和炸弹进行进攻性饱和攻击,压倒敌方防御,使获得作战优势几乎不可能。2. 无人机被整合进阵地战和机动战中,例如,乌克兰使用无人机和干扰器组合进入俄罗斯领土。3. 俄罗斯使用巡飞弹不仅是为了摧毁目标,还为了暴露、扰乱和消耗乌克兰的防御。

在部队结构方面,乌克兰新的无人系统部队将专门负责无人机战争,此外,各陆军旅、国民警卫队以及国家安全和军事情报部门中现有的专业无人机突击和侦察单位也将继续发挥作用。这个新的无人机分支反映了无人机融入常规武装部队的顶峰,这在现代军队中是前所未有的。然而,军事组织可能难以适应和吸收那些改变战争作战层级的新技术和新概念。然而,低端无人机技术的渐进式进步已被证明对乌克兰积极战术使用无人机至关重要。未来主义的蜂群技术则尚未证明其价值。

主导算法战

在战场上实施数字技术并规模化部署人工智能系统的能力,正对无人机战争的未来变得至关重要。通过应对精密无人机的复杂性和成本问题,人工智能有望提升软件质量以支持日益增长的无人机硬件数量。人工智能的军事潜力似乎非常广泛。人工智能驱动的系统能够以超人的速度和规模收集和分析近实时数据,从而通过自动化数据处理和分析来改进决策,实现对来袭威胁的快速响应。已有数个人工智能系统被成功部署用于社交媒体分析以打击虚假信息宣传。此外,人工智能模型可通过优化资源分配和供应链来协助后勤保障。然而,由于持续存在的不确定性,人工智能在战场上的确切角色仍在探索中。

  • 战场上无人机驱动的人工智能

当代无人机战争表明,无人机正在推动战场上的人工智能实验,主要集中于两个领域:自主目标识别和蜂群指挥。人工智能物体识别可帮助无人机进行地形测绘和目标识别。鉴于无人机战争的另一个特征是其作战环境受到广泛电子战的干扰,为无人机增强人工智能功能提供了一种在即使受到干扰也能继续执行任务的方法,因为攻击者没有导航或通信链路可供破坏。相比之下,利用传统的“发射后不管”自主性来克服干扰对于移动目标效果不佳。

由人工智能引导的无人机,尽管相对粗糙,但如今已可供陆军指挥官使用。例如,得益于人工智能物体识别,乌克兰的“Saker”无人机能够找到并锁定目标(仍需人工确认目标)。法国公司Preligens利用人工智能对信息进行分类,开发了用于图像分析的“Robin”软件和用于军事地形测绘的“Xerus”软件,以区分民用和军用物体、进行场地监控和活动模式分析。以色列的人工智能系统“Lavender”使用机器学习筛选数据以寻找空袭目标,自动化了识别过程和交叉核对。第二种人工智能应用旨在提升单一操作员同时指挥多架无人机的能力。例如,乌克兰Swarmer公司的“Styx”软件将创建一个无人机网络,可在所有无人机间执行命令。这将减少操作无人系统所需的人员,同时增加空中无人机的数量。原则上,使用多架无人机——无论是独立运作还是由人工智能协调——对于恐怖分子和国家行为体来说,都是一个有吸引力且廉价的选择,可用于收集情报或压制敌方防空系统。

  • 人工智能与自主性的局限

然而,军事人工智能应用存在固有的安全性局限,这主要源于数据稀缺和战争的性质。首先,具备人工智能的无人机更擅长追踪红外和强力雷达信号,而非执行视觉图像识别。研究表明,微小的图片改动就可能改变人工智能对其的分类。这与第二点相关。由于其固有的不稳定性,战争缺乏用于训练和迭代的模式和可靠数据。此外,基于数据的人工智能学习算法对上下文没有概念性的理解;它们只有模式识别,而没有态势感知能力。这使得现有人工智能系统易受旨在混淆和瘫痪它们的恶意对抗性输入的影响。从长远来看,新型无人系统的集成已经在考虑未来人工智能的承诺。最值得注意的是,将机器与人类作为“忠诚僚机”进行编队的努力,旨在弥补兵力结构短缺并提升战斗力。为未来战争开发低成本、可消耗的无人机能力,对于可能既无法获得空中优势,又在人工智能、自主性和计算领域缺乏持续技术优势的西方军队至关重要。

未来的无人机已初现端倪。这些被称为自主协同平台的系统,据信能够在拒止环境中执行任务。它们可以做到这一点,同时使有人驾驶飞机远离危险区域,充当耳目(监视)、飞行导弹库(打击)或干扰箱(电子战工具)。此类努力的一些国家范例包括意大利、瑞典、英国的“暴风”项目和美国的下代空中主宰(NGAD)计划。然而,对此类无人机的成功列装可能会因军方对人工智能驱动的自主系统缺乏信任而受阻。挑战相当复杂:需要在机器自主性、有效的编队任务性能和有意义的人类控制参数之间找到恰当的平衡。

自主性无疑为无人机战争带来了一些伦理问题。在人工智能系统识别出目标后,人类操作员只有几秒钟的时间来决定是否打击。确定在何种情况下需要操作员为机器做决策(在回路中)、监督机器的行动(在回路上),或仅作观察(在回路外)将至关重要。此外,与自主无人机协同作战的人类战斗人员需要接受适当培训,以应对自动化偏见,即那种直觉上的倾向:要么不顾机器的错误而无批判地信任它,要么对其能力产生不合理的怀疑。总之,仅开发新技术本身并不能产生相对于己方或敌方现有能力的比较优势。

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