美国海军部无人作战框架（下）美军无人系统总体解决方案

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2021年3月16日，美国海军部、美国海军和美国海军陆战队联合发布文件《美国海军部无人作战框架》（Department of the Navy Unmanned Campaign Framework）。

该框架从为什么采用无人系统、当前的无人系统处于什么阶段、如何达成无人系统既定目标三个方面，分析了美国海军和美国海军陆战队采用无人系统的原因、已有无人系统的现状、达成无人系统目标的途径，旨在指导今后一段时间内美国海军和美国海军陆战队无人系统的发展。

图：美国海军部、美国海军和美国海军陆战队于2021年3月16日联合发布了《美国海军部无人作战框架》

美国海军部无人作战框架

编译：学术plus观察员 宸熙

本文主要内容及关键词

第一部分：任务——为什么采用无人系统？
第二部分：无人系统系列——美军发展现状与阶段

第三部分：展望未来——美军将如何达成目标？

1.挑战：技术、文化、政策、财政、程序挑战

2.七个措施推动美海军无人作战能力

3.视角转变：从平台中心转向能力中心

4.测试、验证和规模

5.降低科技发展的风险：在开发与作战之间迅速转换

6.提供总体解决方案“美国海军作战行动体系结构”

7.一个全国性的方法

8.政府/工业界/学术界：商业系统平台转换为军用；美国防部资助两用研究与合作进展；信息共享与协作

9.盟友和伙伴：通过复杂的信息交换和战略伙伴关系，互操作性有可能演变成互换性；《海上无人系统倡议意向声明》

10.政策、法律和伦理考量：近期政策考量4个重点（可作为战斗力量的系统，资助操控程度，确保美军优势，确保伦理清晰）

11.探索机遇与附录（无人系统系列图表）

内容主要整理自外文网站相关资料

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第三部分：展望未来——美军将如达成目标？

图：一架VBAT垂直起降无人机系统准备降落在一艘海军舰艇的飞行甲板上

1.挑战

面对技术的进步和新出现的威胁，美国海军和海军陆战队用于审慎和成功交付无人系统的结构和愿景已经逐渐发展。无人系统的大规模成功运用将面临技术、文化、政策、财政和程序障碍上的挑战。为了充分发挥无人系统在海军部队中的潜力，这些障碍必须解决。

设计：一种平衡行为

没有适当的关键能力、核心技术和互操作性标准，一个物理平台无法单独执行任务。无人作战行动旨在建立必要的组织协调解决开发新的创新系统的挑战，以应对未来的挑战。美国海军和海军陆战队将扩大经过测试和证明的成功项目，而不是为每个平台开发定制软件和后续培训，并将投资跨平台的技术。

2.构建未来

构建一个可信的计划和未来

为了应对定义终端作战环境和优先发展无人作战能力的挑战，美国海军将做到以下7个方面：

• 推动学习型文化，拓宽知识面，深化知识面；

• 推动一种适应不断改进的文化；

• 最大限度地利用团队合作去调整投资、能力的再使用和开发以及全部分析数据的互操作性；

• 利用分析、实验和反馈循环来推进杀伤力；

• 专注于包括能力在内的全面解决方案，而不仅仅是平台；

• 扩大已经经过测试和证明的子系统、原型和技术；• 加强与利益相关者的关系，同时为新出现的需求创建解决方案。
通过一项基于严格分析的全面科学与技术战略，美国海军和海军陆战队将构建可靠的系统和规划。科学与技术战略和行动将根据海军分析总体规划和海军陆战队学习行动来策划分析，用以支持未来部队的设计和概念。这种分析包括情报、研究、兵棋推演、试验、演习、测试、建模和仿真——所有这些都是为了在长期的大国竞争中获得成功所必需的战略决策。

例如：2021年4月，美国太平洋舰队将执行一系列名为“舰队综合作战问题”的活动。该活动将在整个海军部进行协调，重点关注无人系统对海上作战的贡献。舰队综合作战问题将建立在海军航空兵无人系统经验和成功的基础上，并增加海上和海下操作的无人系统。舰队综合作战问题将通过它们如何在作战行动和战术层面上进行贡献的角度来测试和分级美军现有的无人系统能力。

3.转变视角

        

资助能力……而不是平台。目前，美军虽然向独立的系统解决方案提供资源，但是还需要有推动“一次性解决并扩大规模”的心态。

4.测试|验证|规模

美国海军和海军陆战队正在探索由工业界、合作伙伴、原型设计提供的全方位机会。

5.降低风险

降低科技发展的风险

无人系统的开发以及将其集成到诸如分布式海上作战行动和竞争环境下的濒海作战行动等作战结构中，需要一个能够在开发和作战行动之间快速转换的环境。运用、战术、技术和程序的概念，加上分析和演习的结果，将为技术开发人员在作战环境下进行功能添加的快速迭代情况提供反馈。这种学习和反馈循环将允许迭代开发，这是技术成熟和用户接纳的行业最佳实践。这种持久的无人作战行动小组将专注于对无人作战能力开发至关重要的利益相关者的复杂同步，并组织涉及无人作战开发的所有功能领域的尝试。

6.总体解决方案

无人系统通过解锁有人系统的限制提供了实现任务结果的能力。单独依靠搭建平台是无法实现任务结果的。为了在无人系统领域提供总体解决方案，美国海军部将更加关注开发成功地将经验教训扩展到投资领域所需的能力。其中一些关键能力包括：网络、控制系统、基础设施、接口、人工智能和数据。美国海军和海军陆战队正在设计和实施一个全面的作战行动架构以支持分布式海上作战行动。该体系结构将为作战单元、战斗群和舰队提供准确、及时分析的信息。美国海军作战行动体系结构：

7.全国性方法

工业界现状：

◆ 坚实的产业基础用于无人系统和相关技术——大量拥有技术专长、能力和潜力开发无人系统技术和平台的公司；◆ 大公司和小企业混合并存；◆ 对无人系统项目非常感兴趣——持续不断和多种形式参与。

8.工业界&学术界

8.1 政府、工业界和学术界互补关系

政府、工业界和学术界在国家安全方面各有互补的作用，此次无人作战行动旨在利用和促进这种互惠互利的关系。例如，美国海军部有很多现有的学术人员，他们同时为顶级的行业创新者（比如谷歌、丰田等）工作、领导和提供服务。还有许多其他的美国海军部工作人员最近在自治和人工智能领域成立了高科技初创公司。因此，政府、工业界和学术界的协作和互补作用可以成为产业生态系统的关键驱动因素。

虽然工业界在研发方面的投资让政府相形见绌，但是美国政府问责办公室2020年9月的一项研究表明，只有38%的行业独立研发产品符合美国国防部的优先事项。由于美国海军部有海军的独特需求，所以工业界在美国海军部领导、指导和投资缺席的情况下缺乏投资动力。这些需求包括武器化、不许可环境、秘密或私密、力量扩充、快节奏、可消耗性和长时间持续等。有一些特殊的考虑因素和军事需求阻碍了商业系统直接过渡到军事用途。        

为了保持美国国防部的技术优势需要整个生态系统的文化变革、创新的投资策略以及对整个国家安全创新基地的研究保护的深思熟虑。此次无人作战行动的成功实施需要美国海军和美国海军陆战队通知工业界和学术界的合作伙伴并与之协作，从而根据海军的独特需求开发技术、概念和方法。8.2 商业系统平台转换为军用

考虑到这些独特的需求，美国海军部已经转换了一些商业可用的系统和平台，以适应特定的海军需求。例如，MQ-8C“火力侦察兵”是由一架商业直升机建造的无人机的一个例子，而且许多其他的平台诸如MK19 Mod 1“剑鱼”无人潜航器也有类似的商业来源。值得注意的是，政府与工业界和商业界的关系也可以为商业应用的发展提供支持。在另一个例子中，美国海军研究实验室关于飞行设计和数据的评估和研究将对未来的商业应用产生影响。

8.3 美国防部资助两用研究与合作进展

通过海军研究与发展机构，美国国防部在政府资助的实验室中参与了一系列的合作研究。在2019财年，美国海军部在工程项目上投资了近3亿美元。这些努力的结果是包括政府、工业界和学术界的作者发表了超过1000多份技术出版物。

除了合作之外，战争中心和实验室还根据缩小技术差距来制定项目选择战略，以阻止和击败未来的威胁和对手。这些相关的项目包括对抗小型无人系统自适应多传感器、多武器融合和舰队试验、任务就绪的无人攻击两栖车和从无人系统自动识别目标物体的机器学习。无人平台的成功采用也得到了美国海军部附属大学应用研究中心和其他致力于创新、测试和开发未来舰队平台和系统的高等教育机构的支持。此外，美国国防部还与联邦资助的研发中心合作，这是一种公私伙伴关系，为美国政府多个部门进行研发工作。这些合作伙伴和海军研究与发展机构的其他合作伙伴在开发和测试创新技术以支持无人作战能力方面发挥着至关重要的作用。8.4 信息共享与协作

除了发展伙伴关系之外，信息共享也是重要的方面。许多专业协会已经成为国防、民用和商业市场上工业界和学术界成员的重要接触点。

美国海军和海军陆战队正在以各种方式与外部利益相关者合作，并将继续投资互惠互利的关系，以执行此次无人作战行动。无人系统的成功开发和整合取决于政府、工业界和学术界的有效协作。

9.盟友和伙伴

加强全球伙伴关系以利用和分享创新

在国际经济中，与自主相关的投资规模和速度远远超过任何国家在所有方面的竞争能力。因此，盟友和合作伙伴必须进行合作以真正利用技术的步伐并确保作战优势。随着全球各地海军，其中包括我们的对手，正在经历向无人系统和自主作战的根本性转变，加强国际联盟和战略伙伴关系从未像现在这样重要。积极追求和投资国际合作项目将最大限度地发挥创新潜力，促进科技和研发工作的协同，并使联合解决方案能够通过设计实现互操作性甚至是互换。早期的承诺与投资都将在之后的收购和运营领域都产生显著的投资回报。2018年10月，17个国家的国防部长签署了《海上无人系统倡议意向声明》，另有3个国家签署了对最初《海上无人系统倡议意向声明》的承诺，这是加强全球伙伴关系以实现无人空间进展的一个重要进展。

《北约海上无人系统计划》由美国领导，与盟友约定将主要聚焦以下几个方面：

作战试验以增加常规部队和无人舰船之间的联合互操作性；

新的战术、技术和程序以最大限度地发挥新技术的潜力，以及联合部队的作战行动概念以确保安全作战、可靠和持久；

安全的数字通信标准和通用的指挥控制接口协议以实现共享态势感知；

发展多国安全供应链以及全球联合运营维护和维修能力；系统开发以确保核心技术、能力和标准对所有系统是通用的，并要尽早且经常进行测试。
国际合作的最大产出潜力需要强有力的承诺、支持性政策和资源。通过复杂的信息交换和战略伙伴关系，互操作性有可能演变成互换性，使盟军成为一种互惠互利的效果传递者。

图：来自意大利水雷对抗部队司令部的远程环境监测单元小组负责人向美国海军欧洲和非洲远征特遣部队指出了意大利海军无人水下航行器的不同方面，海军无人系统代表在葡萄牙特罗亚举行的北约试验演习中增强了可识别环境图像

10.其它考量

政策、法律和伦理考量

适用于无人系统的法律、政策和伦理原则对于维持良好的秩序和纪律至关重要，确保遵守国际义务以及保护自由和权利。 

10.1 长期目标      

美国海军部的首要任务是开发、采购、部署和使用日益复杂的无人系统，通过将自治和人工智能结合起来最大化作战效能，同时保持与武装冲突法、美国国防部政策和人工智能伦理原则一致。

随着这些无人系统变得越来越复杂，它们使用的一个持久的重心原则将是继续进行适当水平的人类判断。美国海军部将继续与美国国会合作，为使用自治系统制定法律和道德框架。美国海军部致力于确保无人系统和自主武器系统的使用符合道德规范，并符合武装冲突法和其他适用法律体系。

10.2 近期政策考量重点

考虑到快速和多样化无人系统能力的出现，美国海军部目前面临的任务是详细阐述适用的政策考量。美国海军部应特别考虑以下措施：（1）确定哪些系统被算作战斗力量的一部分：这次审查应该考虑无人系统的设计、指挥与控制结构、预定的使用区域和能力。（2）详细说明无人系统可以自主操控的程度：在使用无人系统和自治系统时，人类仍有责任遵守《武装冲突法》。在未来，这些系统将被赋予一定程度的自主权来做出决定。这些自主权包括武器系统和非武器系统（例如伤亡人员疏散、搜索与救援等），以及传统系统（例如侦察）。有人-无人编组作战的使用将有助于确保人类保持对战争系统的使用和操作负责任。（3）确保维持美军竞争优势：即使对手不具有美国的法律、道德和伦理基础，或是以美国不愿使用的方式使用无人系统，有效的反制措施也不需要从事这些同样的不道德行为（例如无差别目标攻击）。尊重法制地位不仅是“正确”的，而且也是一种竞争优势——这是人类接收并经常要求的一种持久的地位。（4）确保无人系统伦理原则的清晰：美国国防部已经采纳并继续评估人工智能使用的一整套伦理原则。美国海军部将确保贯彻执行美国国防部人工智能伦理原则，使其适用于能够在战场上使用武力的无人自治系统。

图：在加利福尼亚州彭德尔顿海军陆战队基地的以此演习中，一名来自海军陆战队远征军信息大队第一航空兵火力联络连的士兵发射了一枚有机精确射击的无人机巡航炮弹

11.探索机遇

附录A：无人系统系列

（全文完）

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