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人工智能

人工智能（AI）是一个广泛的、动态的领域。本期阐述了人工智能对更广泛的国防和安全的影响。在本期中，我们将讨论在小型、智能和堆武器快速发展中特别重要的两个人工智能领域：GPS独立导航和目标识别。在廉价端，宾夕法尼亚大学的四轴飞行器“使用智能手机进行自主飞行，只使用机载硬件和视觉算法，不涉及GPS。”21在昂贵的情况下，DARPA正在开发利用地球磁场变化的精确导航。这两个系统都不受GPS干扰或欺骗的影响，这是俄罗斯日益严峻的挑战，这些系统可以让无人机到达目标区域，但无法确保它能击中特定目标。因此，真正自主的无人机打击行动的第二个关键要素是精确的目标识别。许多研究人员正在研究有限的人工智能，以提供准确的4在低端，2019年初的一份在线期刊对七架可以识别和跟踪人的商用无人机进行了评级。

这些无人机当然可以识别停机坪上的飞机。在高端，空军研究实验室正在使用一种新的电子芯片来识别雷达生成的航空图像中的军用和民用车辆。Swarms真正的自主无人机将不需要人为干预来执行任务，因此它们将能够大量运行。这要求它们价格低廉。2014年，弗吉尼亚大学的一个团队在一天内3D打印了一架无人机，然后添加了一个小型电动无人机发动机、2节电池和一部Android手机，用于指导生产一架价值800美元、射程约30英里的无人驾驶飞机。如今，一家拥有1000台Carbon3D打印机的工厂每天可以打印10万个这样的无人机机身。现在的限制是成品的组装和运输。这两个过程都可以用机器人自动化。发射数千架无人机将具有挑战性，但通过使用像多管火箭系统一样设置的标准运输集装箱，可以快速移动和使用大量无人机。纯粹的数字将压倒任何现有的防空系统。

小国和叛乱分子不仅在活动，还在制造军事无人机。阿塞拜疆建造了以色列轨道器1K的许可版本。2016年，Polisharmy公司签约每年购买1000架波兰制造的战斗无人机，每架价格约为7000美元。它们有高爆、高爆反坦克和燃料空气爆炸（也称为温压）弹头。

小型弹头技术

截至2020年，设计显然正在掌握无人机群的前两个挑战：自主导航和目标识别。最后一个挑战——小型无人机的有效载荷限制——可以通过三种不同的方法来克服。第一种也是最不具技术挑战性的方法是“携带雷管”。第二种方法是使用爆炸装置-作为弹头的精密成型穿甲弹需要更多的技术专长。第三种方法使用蜂群，依靠数十个小型弹头的累积伤害来完成任务。“携带雷管”使用无人机将少量起爆药运送到远处弹药库、停放的飞机、加油车或火箭发射器等薄皮目标提供的爆炸性材料供应量更大。将几盎司炸药运送到这些目标的正确位置，将引发二次爆炸，彻底摧毁它们。俄罗斯分离主义者一再使用小型无人机投掷简单的炸弹-乌克兰弹药堆上的螨虫手榴弹。由此产生的二次爆炸摧毁了数十万吨弹药。

为了穿透补给车或轻型装甲车等非爆炸性目标，可以使用第二种方法，即EFP。一个拇指大小的EFP，重量仅为3盎司可以穿透半英寸的钢材。将EFP的尺寸增加到只有几磅，即使是装甲精良的车辆也能被摧毁。无人机、人工智能和先进制造业的结合意味着，未来的战场上可能会有成千上万的移动、智能、活跃的猎人。

空间

尽管政府和大公司从昂贵的卫星中挤出了更多的能力，但边长约4英寸的立方体卫星（或称立方体卫星）正在创造更便宜的替代品。立方体卫星的成本低于12.5万美元，是销售太空即服务的新行业的关键。商业企业Planet利用立方体卫星网络实现了每天拍摄地球上每个地方的中分辨率照片这一难以实现的目标。 Viasatis正在建立一个网络，让客户能够近乎实时地查看来自不断增加的观测卫星网络的图像和视频。33大国已经失去了对太空使用的垄断。“廉价空间”意味着在一个颠覆性技术和大国竞争的时代，所有的军事规划者都必须假设几乎任何敌人在移动时都能看到他们的部队。

高超音速武器

高超音速武器，也称为超高速武器，其飞行速度是音速的5到25倍。实现高超音速武器有三种不同的方法——助推滑翔火箭、巡航导弹和炮弹。每种方法都在迅速成熟，并将极大地改变冲突的性质。大多数人预计不会在未来5年内大量投入运营。助推滑翔火箭系统要求弹道导弹在以其名称命名的方式机动之前达到速度和高度。一旦投入使用，它们将提供具有毁灭性破坏力的机动、远程精确打击中国似乎正在发展助推滑翔式战略武器，重点是携带核弹头。美国希望到2028年，助推滑翔系统能够投入使用。相比之下，高超音速巡航导弹有可能更便宜，可以由各种地面、海上和空中平台发射，但体积要小得多范围有限。中国的DF-17高超音速滑翔飞行器的射程约为1200英里，已接近战备状态。俄罗斯的Tsirkon高超音速巡航导弹对陆地和海上目标的射程为250至600英里，

将于2023年投入使用。它可以被水面舰艇和潜艇攻击。空军正在研制AGM-183-美国发射了快速反应武器。陆军正在开发一种远程超音速武器，计划在2024年过渡到有记录的项目。39这两种武器都对机场和海港等固定设施构成特定威胁。最后一种技术，高超音速炮弹，更便宜，但射程要小得多--目前只有大约50英里。S陆军已经设定了射程为1000英里的火炮的目标，但还没有部署这样一个系统的预计日期。总之，纳米技术的这些进步——无人机、人工智能、无人机群、太空和超音速飞行器——将在新兴的大国时代彻底改变所有战争领域的战斗竞争，改变未来冲突的战术和作战环境。

战术影响

小型、智能、廉价技术的崛起将对每个单独的作战领域产生重大的战术影响：地面、海上、空中、太空、网络和电磁，更重要的是对跨领域作战。

地面

当我们将简单的无人机、增材制造、自主导航和目标识别结合起来时，地面部队可能会面临数千甚至数万架无人驾驶无人机。此外，如果包装在标准的商业集装箱或卡车中，以便在作战空间内移动，它们将难以识别或先发制人。结合地雷、GRAMM（制导火箭、火炮、迫击炮和导弹）火力和其他精确武器，新兴的无人机家族可以创造一个双方都无法移动的深水区。今天，地面部队正处于历史证明过程的第一阶段新技术开始帮助旧技术。然后，随着技术的改进，它成为了合作伙伴，直到它最终取代了旧的系统（合作伙伴更换过程的助手）。地面部队正在研究如何使用武器来协助现有部队作战。然而，随着巡航导弹和无人机的快速改进-视觉指挥官可能很快就会控制射程为1000英里的武器，并与有人驾驶飞机全面合作。此外，如果地面部队必须很快控制超出战斗轰炸机射程的武器，

联合条令将不得不调整。最后一步——更换——需要仔细考虑哪场战斗功能可以分配给自主无人机。这种自主系统的人工智能局限性表明，它们在传统冲突中比在非传统冲突中表现更好，在非传统的冲突中，确定人类意图更具挑战性。这一领域需要广泛的战争模拟、计算机模拟、现场实验和空地协调。

大海

在海上，很快就有可能用大量相对便宜的无人机以及巡航和弹道导弹来对抗美国为数不多但精致的平台。海军。海军评估部门的研究表明，在海战中，第一次齐射获胜。42尽管赢得第一次齐发赢得了与另一支常规舰队的战斗，但它不太适用对于一支与陆基部队作战的舰队来说。地面部队可以隐藏，在未点火的情况下不会产生任何特征。相比之下，船只和飞机仅仅通过移动就能产生信号。俄罗斯、中国和以色列已经生产了集装箱巡航导弹，可以为各种平台提供反舰武器。集装箱船可能会受到影响-通过增加40至50个集装箱武器和一个简单的指挥和控制系统，以约1.25亿美元的价格，或海军战斗舰（LCS）购买价格的一小部分，将其转变为军舰。与濒海战斗舰不同，集装箱船建造精良，因为需要在波涛汹涌的海面上抵抗长船体的拱起和下垂。

简而言之，他们可能一种生存能力强、成本低的舰艇，可以为舰队增加大量导弹。除了能力越来越强的巡航导弹外，本期前面描述的XQ-58A等垂直起降无人机意味着几乎任何海船都可以成为小型飞行器。无人机不必携带足够大的武器来击沉船只以完成任务杀。无人机对航母甲板上的飞机引爆或对相控阵雷达发射破片，将大大降低该平台的能力。此外，许多军舰在顶部的箱式发射器中携带武器。这些提供了易于识别的目标点和二次爆炸的巨大潜力。航空母舰可能我们将是最脆弱的。奥里斯卡尼号、福里斯塔尔号和企业号航母的火灾都表明，满载武装、加油飞机的甲板上发生的小爆炸可能会导致航母停飞数周至数月。43水下武器对海军构成更大的挑战。广泛的com-商用无人水下航行器甚至可以为小国提供潜艇力量。如果作为武器系统开发，商用无人潜航器可能会极大地改变海军

图5.1？如果从西海岸或墨西哥湾沿岸发射，则校准巡航导弹射程

战斗；建造和使用短程无人潜航器部队所需的技能和组织能力比潜艇部队低几个数量级。虽然目前无法拦截正在航行的船只，但无人潜航器可以作为自我部署的智能水雷。有了正确的引信，他们可以等待特定级别的船只——商用或军事——在进攻之前。尽管这些系统无法阻止贸易，但损坏少数船只将导致海上保险费率大幅上涨。迄今为止，没有一个国家能够以高度的信心迅速清除智能地雷。显然，地雷为防御提供了另一个主要优势。在新兴的大国竞争时代，众多相对廉价的自主无人机和巡航导弹的到来将彻底改变海上战争。为了适应这种变化，各国必须进行严格而无情的军事演习，以研究一个近乎对等的竞争对手将如何使用许多小型、智能和廉价的武器以及有限数量的高超音速武器导弹摧毁了大多数海军目前部署的少数精致平台。【未完待续】请继续关注下一期。