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无人机系统在未来战争中的发展趋势

lcdz66 来源:数易DigitalTrans 2023-02-07 15:08 次阅读

无人机系统在国家间战争中发挥着越来越大的作用,并被纳入到联合军备战中。它们已被用于收集情报以了解战场情况,为火炮和其他系统提供实时或接近实时的信息以进行对峙攻击,进行战损评估,进行电子战,打击目标,参与信息操作,以及执行其他任务。这些用途与美国经常利用无人机系统打击恐怖主义网络的方式不同,后者往往包括针对恐怖主义领导人和基础设施的单边行动。

正如案例研究所强调的那样,阿塞拜疆有效地利用无人机系统作为联合武器的一部分——包括固定翼飞机、直升机、游荡弹药、制导导弹和火炮,以扭转纳戈尔诺-卡拉巴赫长达30年的僵局。俄乌战争中,俄罗斯和乌克兰都使用UAS作为联合武器战争的一部分,进行进攻和防御行动——包括在俄罗斯2022年2月入侵后夺取或保卫乌克兰的实际领土。无人机系统在有争议的环境中特别有价值,可以在不冒生命危险的情况下提高战场意识。在 “北方边缘21”(NE21)中,无人机系统——包括MQ-9 “幽灵死神”——参与了一个包括远程火力、F-35A “闪电II”、卫星、F-15C “雄鹰”、F-15E “攻击鹰 ”以及其他平台和系统在内的综合战斗网络,在印度太平洋环境中收集情报并实施打击。

无人机对未来战争和战略竞争有什么影响?作者认为,涉及美国、俄罗斯和其他国家的未来安全竞争将可能是全球性的,并涵盖陆地、空中、海上、网络和空间领域的重要区域。拥有能够在广阔的地理区域收集情报的平台和系统,在必要时打击目标,并作为联合军备战的一部分在有争议的环境中作战,这一点将非常重要。

无人机系统将是有用的,因为它们能够以更远的距离和持久性进行远征作战。此外,领导人往往更喜欢无人机系统而不是驾驶飞机,因为他们被认为是较少升级的。

执行一系列任务将需要一套广泛的无人机系统和徘徊任务,其范围、有效载荷和先进传感器等复杂能力各不相同。特别是,作为与中国和俄罗斯等国家的竞争和战争的一部分,无人机系统将可能在几种类型的任务中发挥重要作用,包括:领域意识和早期预警;战场意识;对峙攻击的目标选择;攻击;电子战;信息行动。

战争中的无人机系统

安全竞争不可能只发生在波罗的海这样的地区。相反,它可能是全球性的,至少有两个原因。首先,大国需要进入外国市场购买它们所需的原材料和其他商品和服务,以增强其军事和经济实力。其次,大国在历史上一直试图扩大其影响力,特别是以牺牲其他大国为代价。正如政治学家汉斯-摩根索所言,冷战是在全球范围内进行的,“主要是两个敌对的政治哲学、经济体系和生活方式之间的竞争。”事实上,未来与其他强国的竞争可能会发生在不同的地理景观中,从人口稠密的城市到沿海地区、沙漠和山区。

例如:俄罗斯扩大了其全球足迹。俄罗斯在乌克兰、亚美尼亚、阿塞拜疆、白俄罗斯、格鲁吉亚(阿布哈兹和南奥塞梯)、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、摩尔多瓦、苏丹、叙利亚、塔吉克斯坦和越南拥有军事基地。然而,莫斯科没有部署大量的常规俄罗斯士兵,而是利用特种作战部队、情报单位、私营军事公司以及其他政府和非政府组织来扩大其影响力,建设合作伙伴和盟友的能力,并增加经济机会。一些俄罗斯私营军事公司,如瓦格纳集团,是俄罗斯政府的准武器,它们与俄罗斯国防部(特别是主要情报局)、联邦安全局、外国情报局和克里姆林宫有着直接或间接的联系。

这些发展对用于竞争和战争的无人机系统有重要影响:第一,鉴于美国在非洲、中东和南亚关键地区的军事足迹减少,可能会越来越需要开发和利用无人机系统和其他基于空气和空间的能力,作为力量平衡竞争的一部分,收集和处理关于对手活动的大量信息。像俄罗斯和伊朗这样的国家可能会试图隐藏他们在陆地、海洋和空中领域的行动;跨越丰富的地形,从丛林和山脉到茂密的森林和地下位置;以及在具有不同人口结构的地区,包括密集的城市。这些国家还可能试图使用拒绝和欺骗的战术和技术,以及隐形和其他技术,来隐藏或掩盖他们的行动。这些挑战将要求美国及其合作伙伴克服距离(在相当大的区域内行动)和时间(在必要时快速反应)的困难。第二,很可能需要关注那些在战争期间可以在有争议的环境中以更远的距离、更高的有效载荷和更好的技术进行操作的无人机系统。俄罗斯正在通过改进的弹道导弹、巡航导弹和高超音速导弹;远程火力;第五代飞机;以及其他系统和平台扩大其杀伤范围。此外,像俄罗斯和伊朗这样的国家可以给国家和非国家行为者提供日益复杂的能力,或者他们可以将对峙系统部署到外国。无人机系统在战争期间可能会发挥重要作用,以进行战场感知、打击、电子战和其他任务。

组合式武器

作为与俄罗斯等国家的战略竞争和战争的一部分,无人机系统将继续在几类任务中发挥重要作用,包括领域意识和预警、战场意识、对峙攻击目标、打击、电子战和信息作战。例如,美国海军陆战队正计划利用各种类型的无人机系统——如MQ-9A block 5增程型 “死神 ”和block 30地面控制站——在印度太平洋地区进行电子战、空中预警、海上领域意识以及通信和数据网络中继,以应对来自俄罗斯等国家日益增长的威胁。无人机系统,如MQ-9B短距起飞和降落(STOL),可以从船上发射,如黄蜂级登陆直升机船坞(LHD)两栖攻击舰。

虽然这不是本报告的重点,但也将越来越需要采用反无人机系统的战术、技术、程序和能力来应对无人机系统的扩散。这方面的例子包括GPS加固;与系统的整合,如Starlink;以及开发各种指挥和控制选项,如多频段卫星通信(SATCOM)、战术目标网络技术(TTNT)、Link 16、高频和基于云的人工智能(如JAIC智能传感器)。

在乌克兰,反无人机系统的努力涉及试图打破操作员和无人机系统之间的杀伤链。俄罗斯和乌克兰的无人机系统遭受了高损耗率。许多人在战场上被击落或受到电子干扰。例如,TB2一直很容易受到防空系统、空袭和电子战的攻击。俄罗斯的无人机系统,如Orlan-10和Forpost,也遭受了高损耗率。

无人机系统作为联合作战一部分的主要任务

执行这些类型的任务将需要一套广泛的无人机系统,其范围、有效载荷和能力各不相同。本节的其余部分概述了无人机系统作为联合武器行动的一部分可以执行的一些主要任务:

1.领域意识和早期预警

无人机系统将在世界范围内的陆地、海洋和空中领域的大面积ISR中发挥重要作用。无人机系统可以被设计成具有射程、续航能力和ISR能力,非常适合在诸如印度-太平洋这样的广阔地区及其周边地区作战。在2022年的环太平洋演习中,诸如 “海洋卫士 ”这样的无人机系统通过情报有效载荷——包括合成孔径雷达、反孔径雷达、光电红外传感器、ELINT、通信情报(COMINT)和其他各种传感器——支持海洋领域意识和反潜行动。

具有多功能处理器和多功能孔径的先进传感技术的持续发展、更远的距离和持久性、增强的指挥和控制,以及改进的数据利用以提高领域意识,将具有特别的用途。无人机系统可以收集信号情报(SIGINT)、ELINT、COMINT、测量和签名情报(MASINT)以及图像情报。例如,对于海上领域意识,无人机系统可以利用海上广域搜索雷达、合成孔径雷达、反孔径雷达、地面移动目标指示器技术和天气收集能力,发挥越来越大的帮助作用。

无人机系统还可以通过将先进的传感器与无人机系统网络相结合,提供空中预警。它们是固定翼预警飞机的低成本替代品。例如,在北极地区,无人机系统可以沿北部通道提供预警能力,以监测并在需要时在较远距离上与敌对飞机和巡航导弹交战。作为机载预警的一部分,无人机系统可以利用TTNT指挥和控制、多光谱瞄准系统/合成孔径雷达和多功能高级数据链(MADL)从其他平台和系统交换信息。

此外,还有利用承包商拥有和经营的活动来执行领域意识任务的选择。这种选择使盟国和合作伙伴有可能负担得起从无人机系统获得的ISR;在美国可能不会迅速批准对外军事销售的情况下,为一个国家提供能力;并且可以在几个月内提供这种能力,而不是完成收购可能需要几年的时间。还有一种可能性是多国承包商拥有和经营的活动,以减少合作伙伴的成本,同时在目前可能很少存在的地方产生多边合作。

2.战场意识

在战争中,无人机系统可以提供对敌人活动的ISR。正如2022年环太平洋演习所强调的那样,MQ-9B “海上卫士 ”和较小的V-Bat等无人机系统将现场视频和数据反馈给岸上的指挥中心,以了解战场情况。对于远程作战,无人机系统的加油机也可以为无人机系统和有人驾驶的系统加油,尽管有效的合作需要持续的技术进步。本报告所研究的三个案例——纳戈尔诺-卡拉巴赫、乌克兰和NE21——突出了无人机系统对战场感知的效用。在乌克兰,俄罗斯的Orlan-10携带了照片和摄像机、陀螺仪、红外成像仪,特别是Orlan-30和Orlan-50的SIGINT传感器(包括方向探测仪)。NE21强调了无人机系统在联合行动中作为通信枢纽的效用,包括从空中、陆地、海洋、太空和网络空间收集数据并将这些数据转发给决策者和联合火力的能力。

3.确定对峙打击的目标

除了一般的战场意识外,无人机系统还可以向其他地面、空中或海上系统提供信息,以便在战时进行打击。这种作用使无人机系统能够通过在一定范围和规模内提供持续的影响来帮助关闭远程杀伤链,并使无人机系统在有争议的战斗空间中作为协作平台和系统发挥作用。在乌克兰战争中,俄罗斯和乌克兰已经使用无人机系统为火炮、飞机和海上平台确定目标,作为联合武器行动的一部分。更广泛地说,无人机系统一直是俄罗斯侦察打击综合体的一个重要组成部分。

4.无人机系统也可用于诱饵

在纳戈尔诺-卡拉巴赫,阿塞拜疆使用安-2飞机作为诱饵来对付亚美尼亚的防空系统。在一些情况下,亚美尼亚防空系统瞄准安-2飞机并暴露了它们的位置,使阿塞拜疆能够识别并瞄准现在暴露的防空系统。在乌克兰战争开始的几个小时里,俄罗斯派出的E95M无人机系统受到了乌克兰防空系统的攻击,同样使乌克兰的雷达和发射器暴露在俄罗斯对敌人防空打击的压制之下。

5.打击

无人机系统将继续有助于在有争议和无争议的环境中进行空对地、空对空和空对海的打击,要求它们更大、更快,并能够携带更大和更致命的有效载荷。为了进行打击,无人机系统将需要包括改进的红外传感器、照相机、激光指示器和激光照明器。除无人机系统外,更便宜、更致命、射程更远的游动弹药也可能有助于进行打击。在纳戈尔诺-卡拉巴赫,阿塞拜疆利用Bayraktar TB2s对亚美尼亚的T-72坦克和其他目标进行打击。TB2s与较低高度、较小的无人机系统(如Orbiters)一起操作。在乌克兰,俄罗斯和乌克兰都利用无人机系统对陆地、空中和海上目标进行了打击行动。乌克兰的TB2已经打击了许多俄罗斯的目标,如榴弹炮、主战坦克、牵引火炮、海上船只、后勤仓库和防空系统。俄罗斯也用无人机系统进行了打击,包括Orlan-10s。

6.电子战

无人机系统也将在针对陆地、海洋和空中目标的电子攻击中发挥重要作用,包括降低、消除或摧毁敌人的作战能力和通信。在乌克兰,俄罗斯和乌克兰已经利用UASs进行战争。例如,俄罗斯利用安装在Orlan-10无人机系统上的RB-341V Leer-3电子战有效载荷来攻击乌克兰手机网络。更广泛地说,俄罗斯利用无人机系统,如Orlan-10,来干扰GSM 900、GSM 1800、3G和4G信号。

7.信息行动

最无人机系统可以在战争期间或作为更广泛竞争的一部分,在实时信息行动中发挥有益的作用。例如,美国、盟国或合作伙伴部队的打击或其他活动的视频可以被下载、解密,并在政府网站和数字平台上公开发布,或提供给新闻机构或数字平台,如Twitter、Instagram、Telegram、YouTube、Facebook和TikTok,以供发布。无人机系统收集的有关俄罗斯、中国或其他对手活动的视频和其他信息也可以这么做。例如,在2020年7月的小规模冲突中,阿塞拜疆国防部在YouTube上发布了几段关于空中、导弹和炮击的视频。从9月27日,即战争的第一天开始,阿塞拜疆开始每天发布多个无人机空袭和炮击的原始视频。这些视频来自于各种无人机系统和闲置弹药,以及斯派克无视距导弹。这种宣传的主要目的可能是为了巩固国内公众对战争和执政政府的支持。在乌克兰,俄罗斯和乌克兰都利用无人机系统的镜头来展示成功的打击,并将其——公开或隐蔽地放在社交媒体平台上。

尽管无人机系统在联合武器中的使用越来越多——从打击到信息行动——但无人机系统仍然会有限制。一个例子是天气,因为即使是先进的系统在大雨、大风、冰雪和其他类型的恶劣天气下也会面临重大挑战。

正如美国国防部的一项调查得出的结论:“冰和极端的风限制了无人机系统的操作。具体来说,UAS机翼上的积冰会降低升力,增加阻力,放大振动,并危及稳定性。”正如本章开头所述,另一个挑战可能包括应对反UAS战术、技术、程序和技术的演变。

结论

军事创新总是困难的。然而,在使用无人机系统进行联合武器作战方面已经有了明显的创新。400多年前,马基雅弗利写道:“应该考虑到,没有什么比把自己放在引进新命令的首位更难处理,更怀疑成功,也更危险的管理。”马基雅弗利的洞察力在今天对无人机系统的创新是有先见之明的,无论是其技术还是如何在竞争和战争中使用它们。

然而,在联合武器行动中使用无人机系统的创新将需要对平台上的关键部件进行持续的现代化,如传感器、通信和有效载荷。持续的现代化是至关重要的,因为传感器正在以电子学的速度改进,每隔几年就会有新一代的能力出现。这种类型的现代化将具有挑战性,因为美国国防部的采购系统不是为持续现代化而设置的。相反,它是为采购持续30年或更长时间的平台而设置的。

在未来,战场前线可能会被执行大量任务的无人机系统越来越饱和。在过去的几十年里,无人机系统——如MQ-9 “死神 ”和MQ-1 “捕食者”——被美国和其他政府用来收集情报,并对恐怖主义网络进行打击。

然而,正如最近的战争和演习所表明的,它们在未来将扮演一个明显不同的角色。它们的主要用途可能不是执行单边行动,而是执行一系列任务——从战场认知到打击、电子战和信息行动——作为联合武器行动的一部分。

审核编辑 :李倩

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