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摘要：人機戰爭的迅速演變以及商用和民用無人機的武器化已成為不爭的事實，而能力越來越強的遠程“神風”無人機或單向攻擊無人機也逐漸模糊了無人機和導彈的定義，兩者對現代戰爭的影響都在滾雪球般地擴大，而美國多年來精心構建的空中關鍵優勢也被削弱。在這一背景下，《戰區》主編泰勒·羅戈威撰文詳細介紹人工智能技術在無人機中的應用及其對戰爭的影響，本文將據此展開介紹。
關鍵詞：人工智能，無人機，自主武器，俄烏戰爭
自動目標識別技術的興起
自動目標識別技術已廣泛應用在某些巡航導彈上。以數字式景象匹配區域相關制導（DSMAC）技術為例，按照今天的標準，該技術可謂相對粗糙，但是它讓“戰斧”巡航導彈上的紅外傳感器得以掃描導彈行進過程中的下方地形，以便與其記憶庫中預先設定的圖像進行匹配，從而協助導航和目標捕捉。
美軍“戰斧”導彈即將摧毀位于中國湖靶場的模擬雷達站
經過數十年對數字式景象匹配區域相關制導技術和其他圖像識別技術的使用，基本的數字化圖像匹配/相關自主定位概念已發展得更加完善。這要歸功于紅外成像傳感器、信息處理硬件和機載軟件邏輯的改進，它們甚至可以讓導彈在不可預見的因素有可能迫使導彈中止進攻或完全失準的情況下識別出目標。它們還能實施更加精確的攻擊，除了識別一般目標外，還能識別目標上預先設定的攻擊點。該功能無需人類操作，一旦導彈起飛，它就可以自主運行.
部分導彈還具備人在環（MITL）控制選項，但在大多數情況下，這需要一架裝有機載數據鏈的飛機（通常為發射導彈的飛機）在導彈處于攻擊路徑時位于其視距內。其他巡航導彈，如新型的“戰斧”導彈，則可以通過衛星數據鏈將圖像和其他數據反饋給操作員，從而實現導彈在飛行過程中與人的互動，但這些都是先進系統，其基本能力仍然是采用上述方法進行自主定位。
響應增強型防區外對地攻擊導彈（SLAM-ER）配備了紅外成像導引頭，可在自主攻擊模式下使用，或通過人在環控制使用數據鏈吊艙，將其連接到發射飛機或視距內的其他飛機。機組人員可以實時微調導彈的精確末段攻擊。
無論如何，這些導彈都是用于攻擊單一目標或發射前編入導彈內的一組備用目標。這些內在限制使它們免于接受與真正自主武器系統的道德性相關的審查。在大多數情況下，這些武器在投入實戰前都需要經過長時間的配置和任務規劃。導彈依照發射員的設定在特定區域內搜尋并打擊指定目標，或在其匹配參數未得到滿足的情況下中止進攻。一些更先進的系統則更進一步，例如側重于反艦任務的系統，有能力尋找載入其圖像/模型庫中的多個目標類型，并根據發射前設定的參數選擇其中一個進行打擊。這些系統及其他使用雷達導引頭（能夠生成關于目標的合成圖像）的系統更接近于本文所探討的自主能力。但目前采用這些系統的武器體積往往過于龐大，每件造價數十萬或數百萬美元，且在一系列嚴格的環境中用于高度特定和明確定義的目的。
如今，“風暴之影”、“斯卡普EG”、聯合空對地防區外導彈（JASSM）、先進“戰斧”導彈、聯合打擊導彈、海軍打擊導彈等導彈都采用了自動目標識別（ATR）技術。它們的紅外導引頭無法使用射頻對抗手段進行干擾，也無法通過機載雷達導引頭的無線電發射進行探測。
裝載在F-15E戰斗機上的隱形AGM-158聯合空對地防區外導彈。該導彈采用了紅外成像導引頭（位于導彈鼻錐上的六邊形小窗內），能夠將目標與其數據庫進行比對，并對導彈的末段攻擊路徑進行微調。
幾十年來，數字式景象匹配區域相關制導技術和其他圖像匹配目標定位概念向來被視為最尖端的技術，但如今，即便其改進版本可以克服先前迭代所無法克服的目標定位挑戰，它們在某種程度上也已淪為“古董”，或至少說是未來技術的笨拙先驅。
目前，數字化圖像識別已成為人們日常生活的一部分。先進的算法可以完成解鎖iPhone、查找在線圖片等各項任務。一般而言，現代監控系統會大量使用多種類型的自動化目標識別技術，包括視覺識別、雷達識別、信號識別等。機器學習不僅能“教會”軟件如何檢測圖像或視頻中的特定物體，還能將這些物體劃歸為不同的子類別，并根據以不同的確定性檢測和識別到的內容應用復雜的后續邏輯。這些概念使篩選日漸龐大的數據變為可能。
實現這些能力的硬件越來越便宜、越來越普及、越來越小巧，軟件也越來越容易獲得。因此，將這些功能直接移植到低端無人機上并不令人意外。該功能移植將使無人機具備自主探測、歸類和定位大量地面物體的能力。
實際上，在日常生活中，此類無人機在這些方面已表現得極為出色，它們被廣泛運用于商業和工業領域，如檢查公用基礎設施或鐵路線等。隨著該技術的發展和普及，無人機的自動目標識別能力已成為世界各國軍方的焦點。在當前的俄烏沖突中，俄烏兩國都在爭相利用配備人工智能技術的低端無人機（包括用以擊殺對方的無人機），以扭轉戰局。
擺脫人類操控，實現真正自主
無人機革命已使精確制導武器和防區外武器“民主化”。要獲得這種能力，曾經存在難以逾越的資金和技術障礙，而現在，這些障礙幾乎蕩然無存。無人機也從多方面改變了“近距離”戰場監視執行的方式。
把人類從無人機的控制體系中剔除將開辟一片全新的領域，但也難免令人心生不安，了解這一點至關重要。人在環控制系統將極大限制低端無人機（包括遠程“神風”無人機等）發揮其潛力。如果要從遠距離打擊動態目標或臨時目標，情況尤為如此。當無人機能夠利用市售傳感器和機載人工智能軟硬件自行選擇目標時，這些限制便會消失。
絕大多數能夠攻擊移動目標或臨時目標的第一視角（FPV）“神風”無人機、巡飛彈和投彈無人機都配備了人在環控制系統，由人類實時手動操縱（更像是指揮）這些武器并選擇打擊目標。而不受這種方式控制的無人機則依照預先設定打擊固定目標，基本上就是地圖上的一組坐標。前者的最大缺點是無人機與其操作者之間需要有持續運行的視距數據鏈。這就導致了上述無人機能力的局限性，以及在戰場上的潛在應用。
如果通信鏈丟失，只有當無人機進入預先規劃好的等待航線后，操作員才有可能與無人機重新建立聯系。操作員還可以通過編程讓無人機返回預先指定的地點。但無論如何，任務都無法完成。即使無人機是在半自主模式下運行（即操作員在不直接控制無人機飛行的情況下時刻關注無人機的行進并批準目標），無人機仍然需要一種方式與操作員進行通信，以便操作員看到無人機所看到的一切。衛星通信會增加成本和復雜性，特別是無人機容納衛星通信設備所需的尺寸，且在大多數情況下，這種能力根本無法在無人機上實現。在大片作戰空間上進行高級聯網也有可能克服這些問題，但這對絕大多數國家的武裝部隊來說都不切實際，因為它會大大增加作戰行動和所使用硬件的復雜性。
2023年8月3日，烏克蘭頓涅茨克州，一名來自第24獨立機械化旅的烏克蘭無人機操作員在訓練場上測試新的軍事裝備，包括第一視角無人機。
從上述內容可以看出，讓無人機飛往特定區域，甚至是很遠的地方，自行尋找目標和設計攻擊方案，將進一步拓展無人機所能完成的任務的范圍。無人機和操作員之間根本無需關聯，切斷這種無形束縛將充分釋放無人機的潛能。
相同形式，全新功能
遠程“神風”無人機或單向攻擊無人機，如伊朗設計的“見證者-136”，一直是烏克蘭防空系統的“心頭大患”。這些無人機是真正的“發射后自動尋的”式（Fire and Forget）武器，脫離了人在環控制系統，能夠自主攻擊固定目標。它們還可以利用自己的高續航能力來獵殺臨時目標，攻擊范圍高達數百英里，遠超體積較小、需人類控制的“神風”無人機。它們能在劃定區域內執行搜查任務，如果沒有找到目標但航程足夠，還能飛回駐地等待下一次使用，或轉而追擊預先設定的次級固定目標。否則，它們將自毀。
這一能力將促進戰地縱深的動態目標定位。例如，對俄羅斯而言，該無人機將為其提供巨大優勢，因為俄羅斯未能在烏克蘭取得制空權，而且俄羅斯打擊前線外非靜態目標的能力非常有限。烏克蘭的情況也是如此。該無人機可以在戰場縱深獵殺和襲擊俄羅斯的陸地車輛。這一點烏克蘭目前還無法做到，因為烏克蘭也同樣缺乏空中優勢，而且面臨著俄羅斯遍布整個戰區的密集防空網。即使無人機無法完成任務，讓它們飛入敵方防空網也同樣大有可為。一架遠程“神風”無人機的造價可能高達數千美元，但擊落無人機的地對空導彈系統的成本要高得多，且需要耗費的更換時間也更長，這樣，無人機便能有效削弱敵方的防空系統。
將一波又一波此類無人機送往位于不同地理位置的“擊殺箱”或指定的交戰區，這樣一來，它們就能在巨大的區域內持續不斷地威脅敵方目標。在機器學習/人工智能和相關硬件的加持下，這些無人機不僅能識別意向目標，還能區分移動目標和靜止目標，以確保攻擊的是敵方活動（未被摧毀或未損壞）車輛。同時，這些無人機還能被設定為針對其他類型的目標，如地對空導彈系統或其他高優先級打擊目標，而無論它們是否處于靜止狀態，甚至地面上的移動部隊也有可能被無人機識別和攻擊。所有關于無人機攻擊目標和地點的參數都可以在起飛前由操作員根據任務要求進行設定。
這種能力可以有效壓制遠在前線后方的部隊的行動，因為無人機對移動部隊的精確打擊會隨時隨地發生，且打擊次數驚人。
這方面也有先例可循——單向攻擊無人機配備了射頻導引頭，可發揮反輻射作用。它們會尋找來自防空系統的信號，并對其進行鎖定，然后直接飛向導彈發射裝置引爆。這種能力多年前源自以色列，目前已傳播至世界各地。雖然它遠不及視覺定位那般靈活，能夠針對更廣泛的目標，但是它仍然基于相同的原則和利用相同的優勢，即無需人在環控制系統。甚至有些無人機還具備光學和反輻射定位能力，但這種無人機較為罕見，同樣由以色列首創。
必須強調的是，本文探討的并非無人機的蜂群作戰能力。雖然如今先進的無人機蜂群技術最受矚目，但無人機的自動目標識別和攻擊技術代表了又一項重大飛躍。賦予低端無人機自主攻擊目標的能力，能夠給敵方造成更加顯著的威脅，且這種威脅能在短時間內迅速擴散。將多駕具備自主定位能力的無人機部署在廣闊的區域內，使其形成一個完全自主的蜂群網絡，從而提升破壞性和作戰效率。盡管這么做能造就巨大的優勢，但同時也增加了復雜性和成本，甚至帶來一定的脆弱性。換言之，利用這種能力的門檻要比僅僅賦予無人機在設定的地理區域內尋找指定目標并對其實施單獨打擊的能力要高得多。
訓練無人機擊殺目標
裝載到具備自主定位能力的無人機中的軟件可以通過訓練，變得異常精通于發現、識別和攻擊指定目標。在虛擬現實中，各種能夠想象得到的訓練場景都可以重復數千次乃至數百萬次，以提高軟件辨別攻擊和非攻擊目標的能力。隨后，操作員可以根據這些數據來設定無人機攻擊其軟硬件組合受訓所針對的目標的參數。
匹配設置的可能性是個值得深思的問題。舉個理論上的例子，不同的使用者出于不同的道德和戰術訴求使用同一架無人機，他們所選擇的設置可能大相徑庭。處于高風險沖突中的使用者可能將參數值設置得相對較低，以最大限度地增加潛在的攻擊次數；而處于直接風險較低的沖突中的使用者，或在保護無辜生命和財產方面面臨重重壓力的使用者，則可能將參數值設置得很高。即便是在最嚴格但仍與作戰相關的設置下，無人機也可能發生可怕的錯誤，但人類操作員也會出現同樣的情況，在這方面甚至可能不那么可靠。
小型無人機所能攜帶的光學設備功能越來越強大、重量越來越輕、價格越來越低廉，也使得一切變為可能。商用無人機在這方面的發展令人嘆為觀止，已直接應用于軍事領域。毫米波雷達導引頭的使用也是一種可能，這將是全天候作戰的一大福音。然而，光學設備才是更容易實現的重點。雖然這只是一個非常簡單的概括，但這正是低端無人機自主空戰未來的發展方向。
將機器學習/人工智能技術注入低端武器化無人機，最終得到的將是更智能、更活躍、更難預測和更難防御的武器。擺脫了人在環控制系統的桎梏，這些武器將在未來戰場上產生更加重大的影響。
前文提到，這種能力已在戰場上出現并受到了更多重視，這說明當今無人機技術的發展之快。但在一些情況下，利用光電傳感器的自動化定位技術已在“神風”無人機上存在了多年。例如，“彈簧刀”無人機可在人類操作員設定目標后飛向指定目標。與無人機在行進間與人類保持實時互動相比，這樣做有諸多好處，例如，克服了人類在無人機攻擊末段非常接近于地面時失去視距連接的問題。作為一種能提高殺傷率的輔助功能，這一能力對打擊移動目標極其有用。當前的俄烏沖突就見證了俄烏兩國在提高無人機自主性方面下足了苦功。
更難察覺和打擊的目標
防御低端無人機是一個大問題，原因有很多，且不僅僅局限于局勢瞬息萬變的戰場上。如果無人機沒有人在環控制系統或實時雙向數據鏈，無論敵方是通過軟殺傷（如電子戰）還是硬殺傷（動能武器，如導彈和火炮系統）方式進行探測和防御，都會收效甚微。前文提到，具備遠程能力的自主無人機可以飛往很遠的地方，對特定區域的臨時目標進行打擊，這意味著它們可以出現在各個地方，從而使敵方寶貴的防御資產的分配變得異常復雜。簡而言之，敵方無法同時在所有地方開展防御工作。
如果無人機是自主運行的，高度局部化的指揮鏈路干擾就會失效。即使是像“彈簧刀”無人機那樣在攻擊路徑末段才切換到自主控制模式，也會削弱敵方車輛上高度局部化的干擾器（如俄烏戰場上出現在車輛上的干擾器）的效用，同時還能對移動目標進行更精確的打擊。完全自主的無人機則更不會受到局部化指揮鏈路的干擾，因為它們根本沒有人類實時控制系統或雙向數據鏈。
雖然大范圍干擾GPS也會對一些無人機系統造成影響，但在許多情況下，這一問題也是可以克服的，包括使用簡單的既定手段在無人機的GPS受干擾的情況下維持基本飛行。無人機現有的光學傳感器和機載儀器甚至可以幫助無人機在GPS中斷期間保持自主飛行并執行任務。在人工智能的輔助下，這些能力可以變得更加強大。全慣性導航系統也變得異常小巧和輕便，能極大減少軍用無人機對GPS的依賴。
如前所述，操作員可以在無人機執行任務前設置參數，規定無人機在失去GPS接收信號的情況下應該做些什么。在不存在地理敏感性的地區，無人機可以在定位功能減弱的情況下執行任務。而在較為敏感的作戰區域，操作員可以對無人機進行編程，使其在某一方向上巡飛，以試圖重新獲取高質量定位，或試圖返回駐地，甚至自毀。
人工智能還可以協助克服GPS欺騙對任務造成的干擾，方法是利用高級邏輯更好地識別欺騙發生的時間，并在輸入數據偏離其他導航數據源時丟棄錯誤的輸入數據。
然而，一旦具備自主定位能力的“神風”無人機分布得更加廣泛，在大范圍內干擾或操縱GPS就會變得更加勢在必行，即使這樣做只能在特定情況下削弱某些類型無人機的能力。但值得注意的是，這種方法就好比一把雙刃劍，在削弱敵方無人機能力的同時，也會極大影響己方軍隊的作戰和后勤能力。無論如何，GPS欺騙技術將在俄烏沖突中得到更廣泛的應用，特別是在俄羅斯不斷使用遠程“神風”無人機的情況下。這些無人機使用的是相對低端的組件，通過GPS欺騙干擾戰術有可能使它們嚴重偏離航線。
此外，非國家實體和犯罪組織也可能使用具備自主定位能力的無人機，后者已經在使用這一現代戰場上才得以見證的能力來實施一系列違法犯罪活動。
賦予低端無人機遠距離動態目標定位能力，而不受人類-無人機視距連接的限制，將為大量難以應付的犯罪活動創造可能性。特別是考慮到這些無人機能夠在指定區域選擇非常具體的移動目標，而身處遠處的作案者早已離開了無人機發射地。攻擊型自主無人機在飛行時也不會向外界發出任何危險信號，因此不利于高危人員和資產發現它們的存在?？梢哉f，無人機的威脅范圍已幾乎全方面擴大，尤其是在地理覆蓋范圍上。
審核編輯：黃飛
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