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寰宇韜略

【寰宇韜略】美海軍自主無人戰力 符作戰需求(下)

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◎邱榮守(譯)

(接上文)

 未來艦隊結構與自主系統

 在自主系統運用方面,美海軍已提出1個30年造艦計畫和3個未來艦隊設計架構(FFDA)。2017財政年國防授權法案同意美海軍發展3種不同的艦隊架構,以協助確認2030年及未來所需的關鍵戰力和兵力結構。3種艦隊架構提出單位分別為:戰略暨預算評估中心、MITRE公司和海軍本身。他們對未來艦隊研究的建議技術需求和兵力結構互有差異,但共同能力需求部分有5項:

 1.能夠在有限連接的環境中運行,這意味著需要超視距感測自主能力,可以透過直接路徑,而不是複雜的通信架構將目標信息回傳給主機平台。另一種能力是「分布式殺傷力」,各分散部署載具能透過協作方式在廣泛區域內提供火力支援。這意味著需要一種自主能力來因應區域的反介入威脅,例如水雷。

 2.能夠在拒止區域持續執行情蒐任務,包括在太空監視系統可能無法有效支援的情況下。

 3.可以阻止敵人潛艦離開駐守區域,因此,可以將公海遂行反潛作戰的需求降到最低限度。

 4.讓敵人無法輕易定位目標,此需求是基於任何被標定的平台會遭到敵人各式飛彈的全面性覆蓋攻擊。

 5.在爭議地區(如黑海或接近南海的拒止區域)具備武器投射能力。

 克服反介入/區域拒止的挑戰

 所有3個建議艦隊架構都假設,艦艇執行任務區域都正好是水雷區,而且是在敵人陸基飛彈射程的有效範圍之外。符合此假設任務的水面艦隊需要有更大編組,以及配備機能性水雷反制能力。然而,目前由美海軍所構想的水雷反制殺傷鏈仍然需要一個專用於該任務的主要平台,即使是該任務以非艦載系統來監督運作。

 美海軍的未來艦隊設計架構採用分散式部署,所有船艦都能提供飛彈或其他動能彈種。此要求意味著船艦都具有執行單一任務的可能性,並且提供水雷反制系統所需空間,以及在沒有人為介入下自主運作。具備此能力則需開發能夠自主評估鑑別水下物體的系統,而此能力需要突破感測器和艦載決策系統的關鍵技術。

 地理區域的反介入/區域拒止挑戰有可能是來自水面艦或潛艦發射的飛彈。為反制這些攻擊,以無人水面載具作為誘標或許有助於混淆目標,同時也可以吸引敵水面艦艇進入我方有人載台的武器射程範圍內。能夠容納反潛作戰直升機的無人載台,至少可以用於起飛、著陸和加油,可以為這項任務增加航程和續航力,進而提升防禦能力。然而,所有這些功能都尚未納入軍購計畫項目。

 拒止區域的情報蒐集

 此項任務所面臨的挑戰是在拒止區域內的各種防護措施(包括水雷,反潛作戰感測和相關反制手段),而且愈來愈多樣,而不再只是強調巨大破壞力而已,主要目的是要阻止自主無人載具的滲透。這些載具不僅需要通過水雷和障礙物,而且還要不斷地克服水下感測器和相關攔截武器。他們傳輸信息的能力將極為有限,因為任何發射行為或水面擾動都可能會暴露行蹤而遭受攻擊。

 毫無疑問地,造價昂貴的自主系統已經具備能夠在這些環境中運作的方法,甚至可以進入拒止區域而不被發現,但要在綿密防護區域任意移動或傳遞所收集的資料,則是不太可能的事。此外,在拒止區域使用無人自主系統來遂行情監偵任務的價值性也是值得加以深思的議題。

 研究建議

 根據我們對4個領域的研究分析結果,我們建議美國海軍採取以下措施:

 1.重新審視有關自主技術成長的假設。根據此研究成果顯示,自主系統解讀情境脈絡關係和獨立遂行決策的技術能力,在短期內是不會實現的,特別是在動態複雜的環境中。

 2.在需要高度自主的系統中,自主能力技術應考量其他相關性能的制約因素,且需同步相互發展,如載具的發電和存儲能力。

 3.運用自主的獨特性能來啟動新的作戰概念。例如部署運用簡單且可攜帶多種不同類型感測器的自主系統。此能力需要開發一套可以整合多個輸入系統,同時建立一個共通的戰場空間顯示平台,並做為各個作戰系統的使用基準。

 4.根據自主技術的最新發展,重新檢視評估未來艦隊的兵力架構需求。依此兵力架構提出的能力需求將會更有展望性。

 5.如果要讓自主系統具備作戰決策能力,同時能夠接受其決策結果,現在就要開始對現代武器系統的運作適時排除人為介入。

 6.要開發一種機制,讓人們可以定期評估自主系統是否錯誤解讀所處的環境訊息。

 7.嚴謹評估自主載具遂行複雜多任務的可行性,著重在簡單且可以相互運作的平台。

 結語

 自主技術將會持續穩定成長,但系統要具備應付環境無預期變化的能力,在10年或更長的時間內不會實現。如果沒有對特定技術進行大量投資和開發,無人載具在軍事上的運用也不可能實現,依賴商業現成技術不太可能有效支援複雜的軍事任務。雖然近年來機器學習方面的技術成長一片光明,但在軍事應用方面仍須經歷很長的磨合期,包括對嵌入式演算模式,和重覆訓練的需求,以及系統對相關反制手段所存在的潛在漏洞。

 對於複雜性的軍事任務不必然要導入自主系統,且提升載具的自主能力也可能沒有用,諸如載具的電力和儲存等問題仍無最佳解決方案。在現行殺傷鏈和作戰概念中,通常採用自主系統的項目,主要是以可以複製人為系統執行殺傷鏈的行為模式為主。

 未來艦隊兵力結構和自主系統的運用方向可能不一致,此研究顯示,美海軍未來艦隊所需的某些戰力,不太可能透過現行已知的採購計畫案來達成。關於使用自主系統交戰規則的相關政策確實存在,且在使用及設計這些系統時,也不可能迴避這類的問題。在自主系統的決策流程中嵌入人的因素,除會延遲自主系統的決策時效,且會在高強度作戰環境中喪失關鍵決策的優勢。這種延遲是一種抉擇,且無法透過技術改進來予以彌補。

 儘管研發工作重點置於多功能、高度複雜的系統,但針對多數最有可能運用自主系統的載具而言,或許可以使用簡單的系統來搭配有限的自主功能,同時提升系統間相互運作協調能力。對某些任務類型(如水雷反制作業)而言更是如此,在執行任務的同時,需要搭配其他載具來執行全面性偵測、分類、識別和爆破,如果有大量的感測平台配合參與作業的話,則可大幅提升作業效能。

(完)

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