蜂群风暴：人工智能赋能无人机部署-爱建模

蜂群风暴：人工智能赋能无人机部署

建模工具向日葵

2024-12-02 16:37

据总部位于伦敦的帝国战争博物馆研究所称，英国于 1917 年 3 月测试了小型无线电遥控飞机 “空中目标”（Aerial Target），美国的 “凯特林虫”（Kettering Bug）空中鱼雷于 1918 年 10 月首飞。这两种飞行器在试验中都表现出了良好的前景，但在战争期间均未投入实战。

一个多世纪后的今天，无人驾驶飞行器（UAV）或无人机已成为威慑和作战的主要手段，为美国及其盟国和合作伙伴提供情报、侦察、监视、瞄准和有效载荷能力。快速发展的技术使人们将注意力集中在开发灵活、自主的无人机群上，这些无人机群可以相互通信，作为一个有凝聚力的单位运作，提供潜在的战斗力和威慑力。根据总部位于华盛顿特区的智库 “新美国”（New America）2020 年的估计，全球有 39 个国家拥有武装军用无人机。随着各国投资技术以增强防御能力，这些数字正在发生变化。

2024 年 2 月，澳大利亚表示将斥资 2.6 亿美元制造军用无人机。
印度计划以近 40 亿美元的价格从美国购买 31 架武装无人机。
2024 年 1 月，德国表示将向菲律宾海岸警卫队提供无人机。
美国销售2种无人机给中国台湾。
作为 2022 年底宣布的国防建设计划的一部分，日本要求为其自卫队提供远程无人机和舰载资产，用于情报、监视、侦察和瞄准，并可能使用无人机为偏远基地和部队提供补给。
据在线出版物《Adhadhu》报道，马尔代夫支付了3700万美元，于2024年3月从土耳其购买了侦察无人机，用于巡逻这个岛国广阔的专属经济区。

斯里兰卡国防部下属智库--国家安全研究所的阿米拉-普拉桑加（Amila Prasanga）海军中校在国际海事安全中心于2023年11月发表的一篇文章中写道："军用无人机在印太地区的扩散所带来的战略影响不容低估。无人机重塑了传统的海军行动，提供了先进的监视、侦察和打击能力。它们能够在有争议的地区开展行动，收集实时情报，并在尽量不危及人类生命的情况下投射力量，这从根本上改变了海上安全的态势。”美国国防部（DOD）计划在 2023 年 8 月宣布的 “复制者”（Replicator）计划上初步投入 10 亿美元，到 2025 年在多个领域快速部署数千套自主系统。

来自乌克兰的经验教训

自 2022 年 2 月俄乌行动以来，乌克兰的立场明显体现了战争性质的变化。伊朗支持的胡塞叛军使用无人机袭击红海的船只，使战争性质的变化更加明显。美国国防部乌克兰安全援助小组指挥官的科技顾问库里-赖特（Curry Wright）在POST会议上说，乌克兰在部署装有摄像头的无人机以无线方式传输视频方面具有创新性。这种无人机 “改变了对战争的认识”。一名乌克兰无人机操作员告诉《纽约时报》，大量部署的小型视频无人机 “起着至关重要的作用，因为这些玩具本质上是移动火炮，可以弥补火炮弹药的不足”。“工作距离与迫击炮相同，但精度要高得多"。乌克兰已经部署了这种无人机作为制导射弹，以压制和骚扰俄罗斯的战壕和车辆，显示了将这种低成本、消耗性无人机与更先进的无人机相结合的有效性。例如，用地对空导弹系统打击俄罗斯使用的伊朗设计的无人机 “非常有效”，但考虑到每次射击的成本，这种方法成本高昂。向（无人机）发射的导弹价值数百万美元。从防御的角度看，有机会将昂贵的高精尖能力与低成本的消耗性能力结合起来。采购弹药可能很费时间。然而，乌克兰正在用3D打印技术生产视频无人机，然后 “将这些无人机与（美国）提供给他们的爆炸物或弹药配对，他们使用这些无人机取得了很好的效果。乌克兰总统沃洛德梅尔-泽连斯基（Volodymyr Zelenskyy）说，乌克兰计划在 2024 年生产 100 万架无人机，并在 2024 年初宣布成立一个专门负责无人机的武装部队分支。“这不是一个未来的问题。相反，它必须在不久的将来取得具体成果，"泽连斯基说。

蜂拥而至的无人机

分析人士说，当无人机在人工智能（AI）的指挥下成群使用时，将进一步改变战争。未来的战争将不是由武器系统决定，而是由一系列武器系统决定，而这些系统的成本将更低。耶鲁大学杰克逊全球事务学院高级研究员埃利奥特-阿克曼（Elliot Ackerman）和美国退役海军上将、前北约指挥官詹姆斯-斯塔夫里迪斯（James Stavridis）在《华尔街日报》2024 年 3 月的一篇文章中写道：其中许多系统已经存在。目前尚不存在的是人工智能指挥系统，它将使一个国家能够大规模地开展无人战争。但它们即将到来。数十或数百架无人机在人工智能的指挥下成群结队，可能会压垮防御系统。那些依赖航母或隐形飞机等大型、昂贵防御系统的国家可能会发现自己在面对部署了各种低成本、易分散和远程无人武器的对手时不堪一击。2022 年，俄罗斯使用数十架价格低廉、装有炸药的无人机群袭击了乌克兰的目标。2018 年 12 月，英国第二繁忙的伦敦盖特威克机场在附近发现 100 架无人机后关闭了 30 个小时，让世界提前看到了民用基础设施在无人机群面前的脆弱性。约1000个航班被取消或改道，影响了14万乘客。在这场被官方称为蓄意、复杂的袭击中，没有人受到指控，但英国机场周围的禁飞区从 1 公里扩大到了 5 公里。20 多年前，美军在阿富汗行动的早期阶段就采用了无人机群技术。据兰德公司 2024 年 2 月的报告，美国特种作战部队采用了蜂群概念，使用多架无人机，每架无人机由一名操作员控制，对目标进行协调攻击。美国继续开发蜂群技术。兰德公司的报告称，2022年，美国国防部高级研究计划局（DARPA）展示了由单个操作员控制的150多架无人机组成的蜂群，并预计在五年内，人工智能蜂群可能包括多达1000架无人机。其目的是部署足够数量的无人机，以压垮防空系统。在美国，正如 “复制者”（Replicator）计划所表明的，美国防部正在将其无人系统的部分重点转向蜂群式消耗型无人机，而不是更复杂的传统无人机项目。例如，美国陆军正在评估蜂群式中型无人驾驶航空系统的能力，以提醒人类操作员注意高度优先的威胁。DARPA 还在开发一种系统，将中程空对空导弹集成到从飞机上投放的无人机上。远程无人机将扩大导弹打击对手资产的范围。美国海军的新型无人机 MQ-4C Triton 于 2023 年 9 月升空，为印度洋-太平洋地区的第七舰队提供情报、监视和侦察。

反无人机群：激光和微波

防卫部队还必须做好应对无人机攻击的准备。东京 2022 年防卫集结计划所述，日本自卫队 “将通过高能激光和高能微波等定向能武器的组合，迅速发展以非动能手段对付小型无人机等的能力”。高能激光系统通过发射一束狭窄的能量来拦截来袭的威胁，从而击败无人机和导弹。高功率微波可产生锥形电磁干扰，使目标的电子设备失效。美国中央司令部司令迈克尔-库里拉陆军上将 2024 年 3 月在美国国会作证时表示，美国应该对这两种系统进行投资，以提供针对无人机群的分层防御。根据美国国会研究服务部2023年8月的一份报告，这两种系统都有很强的特性，但也有局限性。潜在的优势包括弹仓深、单发成本低、交战时间快和反应速度快。激光还能反击急剧机动的导弹，并能执行其他任务，包括监视目标和干扰光电传感器。潜在的缺点包括：仅限于视距交战；遇到大气条件和湍流；以及面对屏蔽目标或高反射材料。微波武器的潜在优势包括能够产生不同频率和功率水平的波，在破坏目标系统的同时使其他系统不受影响。它们可以产生广泛的影响，摧毁各种电子系统；提供非致命性应用；限制附带损害。其缺点包括射程限制，因为微波不能像激光那样紧密聚焦。此外，微波还可能对友军系统造成潜在损害，而且对屏蔽等可吸收电磁辐射的反制措施也不太有效。美国军事学院系统工程系副教授维克拉姆-米塔尔描述了无人机战争的动态。反无人机技术存在固有的挑战。商用无人机市场发展迅速，而反无人机技术往往落后于商用无人机市场。他在 2023 年 10 月发表在《福布斯》杂志上的一篇文章中写道：随着无人机开发出新的能力，它们可以用于反无人机系统无效的任务集。

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