《美国陆军无人机蜂群：多域作战中的新兴能力》美西点军校2023最新论文

美国战略陆军条令强调在多域环境中击败反区域介入和空中拒止（A2AD）系统。这些防空系统对友军构成重大威胁，严重限制了联合任务部队的空中能力。为此，陆军试图了解自主无人机蜂群的组成如何影响联合特遣部队纵深打击任务的成功。目标是通过评估自主无人机蜂群的有效性来加强陆军的作战行动。利用虚拟战斗空间模拟器3（VBS3），模拟了不同无人机蜂群组成的俄罗斯防空资产。我们的分析表明，在我们的备选方案中，动能、干扰和诱饵三种无人机类型比例相等的无人机蜂群组合表现最佳。本文旨在说明我们的方法和相关结果。

引言

美国陆军越来越重视与同行对手保持技术优势（国会研究服务，2022年）。美国陆军未来司令部（AFC）正在进行自主无人机群的研发。为了支持陆军未来司令部和我们的主要利益相关者--系统增强型小型单位（SESU），我们评估了各种自主无人机群的组成。我们的主要评估指标是无人机群在敌后执行后续纵深打击任务（两架F-22）的能力。为此，我们使用Virtual Battlespace 3软件在现代战场环境中对敌方防空资产进行了一系列随机模拟。

方法

在整个项目过程中，我们采用了系统设计流程来完成问题定义、解决方案设计和决策制定（Parnell和Driscoll，2010年）。解决方案实施阶段不在本工作范围之内。

3.1 问题定义

为了解问题的范围，通过一系列面对面访谈和针对每个利益相关者的调查进行了利益相关者分析。这些利益相关者包括项目发起人（MITRE）和陆军未来司令部，以及其专注于增强无人机蜂群技术的下属单位（SESU）。利益相关者分析表明，工作重点应放在不同的蜂群组成上，并评估其击败敌方防空资产的有效性--有效性由机会之窗（WOO，即实现后续深度打击资产）标准来衡量。根据利益相关者调查，将敌方防空资产定义为任何车载防空武器（如俄罗斯的SA-19 "格里森"）。

经利益相关方同意，制定了如下问题陈述和范围：

问题陈述：为了提高作战效率，分析无人机群的组成对打开针对敌方防空系统的机会之窗（WOO）的影响。

问题范围：将模拟无人机群执行任务，打击俄罗斯摩托化步枪旅理论上适当的防空资产。这些任务将利用具有以下能力的无人机群：诱饵、干扰和动能。

3.2 方案射击

基线替代方案是由120架无人机组成的蜂群，其组成由利益相关方选定。这些无人机分10波发射，每波12架。每个波次由41%的动能无人机、17%的干扰无人机和42%的诱饵无人机组成。除了该基线备选方案外，我们还利用兹威基形态箱开发了另外12种备选方案，其规模（120、60、36）和蜂群组成（动能、诱饵或干扰的比例；或三者的优先级相同）各不相同。