2040年以后的展望

简介

我们现在正进入一个智能自主武器和机器人战士不再属于科幻领域的时代。特别是战场航空在过去十年中经历了加速发展。无人系统越来越普遍，也越来越复杂。我们的飞机配备了电传技术和先进的高精度弹药，实时信息共享和高清视频流的能力现在似乎是昨天的技术。未来20年将对战场航空业产生特别大的破坏性，预计到2040年将发展的新技术和新兴技术的全方位发展极为困难。如果我们试图在这段中断期间保持使用战场航空的优势（提高作战速度、覆盖范围和信息收集），那么我们就必须设法破坏我们自己的方法来使用这种能力

人工智能（AI）增强型无人机系统（UAS）、机载自主后勤补给系统（AALSS）和可选的有人飞机的进步将挑战我们开发、获取和使用这些系统的方式。这些进步要求我们从根本上改变战场航空的使用模式。现在是我们开始规划和测试新方法的时候了

未来机遇

当前技术允许我们开始将后勤保障任务，如商店和供应品的移动，甚至可能是航空医疗后送（在低威胁环境中）转移到AALSS，就像亚马逊的Prime Air无人机交付服务一样。这些任务的责任转移将增加有人驾驶飞机的可用性。这将为机动作战（如空袭和快速反应任务）提供更大的支持，并有可能实现“及时”维持模型的效率

盾AI、Skycatch和Neurala等公司在人工智能增强无人机方面的进展已经证明了人工智能使用“蜂巢思维”的能力。蜂巢思维在系统之间运行，以快速构建多个系统周围环境的全貌，并在几分钟内将来自多个来源和传感器类型的航空图像网格化为超精确的3D图像。这些方法已经被用于监测大象群，并在数英里之外发现偷猎者。[1]

此类技术的军事应用及其未来潜力非常丰富。使用人工智能增强平台补充或替代周边巡逻的能力；提供空中刺客能力；或者提供近实时、融合和超精确的侦察信息，甚至分析都是真实的。这些能力不是空想；在我们的运营中开始实现这些机会的技术现在已经存在

这种能力对联合部队的优势不言而喻。从一群人工智能增强的小型无人机中生成融合的超精确侦察信息的能力将改变联合部队为进入行动计划和进行侦察的方式。这种能力将大大提高向联合部队“拉”侦察信息的能力，无疑会缩短此类行动的计划时间。此外，在交战区域内聚集低成本和可消耗的机载传感器的能力将给对手带来多重困境，迫使他们权衡暴露其位置或意图的成本与探测的可能性

展望2040年，可选载人飞机和类似“忠诚僚机”的能力的出现为未来战场航空的使用带来了特别有趣的挑战和机遇。[2]

这些发展提供了一个明显的力量倍增器，可能使可用于支持几乎任何任务的飞机数量增加一倍。[3] 在可选载人飞机方面，这种新兴能力可能提供的最大优势是大幅增加了可用于支持陆上部队的飞行时间。当机组人员从复杂的作战任务中返回时，他们可以开始计划下一个复杂的任务，而飞机再次被无人驾驶，执行常规任务。[4]

实现未来

除非人工智能的能力得到证明，并开发出可用于致命效果的可信算法，否则人类“在回路中”的需求仍将存在。[5] 在战场航空方面，我们应该预计，这种新兴能力的第一次迭代将涉及有人驾驶飞机与无人驾驶飞机协同飞行。飞行员选择三级或在不久的将来，几乎可以肯定的是，四种互操作性仍然是一项要求，它们可以不同程度地控制无人机的传感器、飞行路径，最终控制武器，以产生致命效果。这样的人机团队非常适合于武装侦察、打击、拦截、护送、维持和后勤，以及可能的近距离空中支援任务

为了准备应对这些能力将导致的重大范式转变，我们当前战场航空兵使用方法的一些要素需要改变。尽管先进的无人系统日益增多，但我们预计到2040年，载人飞机所需的任务数量不会大幅减少。这是基于这样一种预期，即到2040年，载人飞机仍将是增兵的优先方法，而到2030年，我们将继续要求有人“在环上”进行致命火灾。相反关键变化将包括：

载人任务的性质向复杂和时间敏感的频谱末端转变
战场空域更加拥挤，需要强有力的交通管制措施和分散的飞机冲突消除
战场航空维持和维护需求的相关指数增长，以支持空中系统数量和飞行小时数的增加

从现在开始，我们必须着眼于2040年，并开始为改变我们的条令和作战概念奠定基础，以便利用战场航空领域的新机遇。2040年以后的无人机和人工智能技术可能是使我们能够塑造纵深作战空间、在友军上空大规模空中火力、优化实时维持模型以及快速开发和维持高水平态势感知的关键

现在采购少量新兴的范例系统，如上文所述，将提供早期的实践学习机会。此外，在演习中有意使用战场航空前锋，以形成纵深作战并建立态势感知，这将使我们的部队能够学习如何有效利用未来的无人能力。我们的主要陆地和联合演习提供了沙箱，我们可以在那里试验这些新兴的技术、战术和技术，以发现利用未来能力的不对称手段。利用练习和训练来尝试新的战术、技术和程序的概念并不新颖。1914年，约翰·莫纳什上校向第4步兵旅军官发布了一份指南，指出：

知识只能从经验中获得……如果在训练或演习中，出现了以不同于该营习惯的方式执行某项任务的想法，尝试一下…[7]

结论

为战场航空中使用新兴技术创建未来准备原则将是一个基于经验教训的耗时过程。我们现在能做的最实际的一件事就是让我们的机组人员和联合部队做好准备，同时应对载人和无人驾驶飞机的挑战。如果我们打算在2040年及以后迅速发展和建立我们的作战部队所需的知识，以掌握这些能力，那么现在的空中发射效果和AALSS等采购能力应该是一个高度优先事项。我们现在需要在我们的系列演习中培养一种使用战场航空前锋的文化，这样我们的部队就可以熟悉使用这种能力前锋来塑造他们的作战区域。如果我们要在这一领域实现新的决定性机遇，就必须利用战场航空来塑造纵深作战并建立态势感知，同时确保平台可用于支持近战和部队维持，这必须成为我们未来理论的基础要素。我们现在必须开始学习

[1]S Daley，2019，《救火和拯救大象：12家公司如何使用AI无人机解决大问题》，内置，2019年3月10日https://builtin.com/artificial-intelligence/drones-ai-companies

[2]“忠诚的僚机”是波音澳大利亚国防航空动力团队系统（Boeing Defense Australia Airpower Teaming System）的名称，该系统由半自主武装无人战斗机等飞机组成，旨在为有人战斗机护航

[3]M Davis，2019年，《将澳大利亚空军带入下一个时代的“忠诚的僚机”》，《战略家》（澳大利亚战略政策研究所），2019年3月7日https://www.aspistrategist.org.au/loyal-wingman-to-take-australias-airpower-into-the-next-era/

[4]SJ Freedberg Jr，2016年，《为未来垂直升降而研究的“可选驾驶”飞机》，《突破防御》，2016年9月23日https://breakingdefense.com/2016/09/optionally-piloted-aircraft-studied-for-future-vertical-lift/

[5]戴维斯，2019年。

[6]V Insinna，2017年，“2019年陆军直升机无人机团队获得能力提升”，国防新闻，2017年10月8日https://www.defensenews.com/digital-show-dailies/ausa/2017/10/09/armys-helicopter-drone-teams-to-get-capability-boost-in-2019/

[7]D Foster，2020，“公司高管的一百个提示”，The Cove，10月23日https://cove.army.gov.au/article/one-hundred-hints-company-officers