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摘要：随着人工智能技术的进步，将其应用于提高武器系统（包括无人机）自主能力的争论一刻不曾间断。2021年，联合国的一份报告指出，在利比亚，一架无人机在没有人类监控的情况下能够实现完全自主攻击目标。近年来，具有自主能力的无人机数量明显增多，并已在几次武装冲突中得到应用。各国军方对开发和获取巡飞弹、无人机蜂群技术和更大型号的自主无人机越来越感兴趣。本报告摘自南丹麦大学战争研究中心的副教授英维尔德·博德（Ingvild Bode）和博士安娜·纳迪拜泽（Anna Nadibaidze）撰写的报告《自主无人机》，探讨了自主无人机的发展及其优势以及自主武器系统应用所带来的挑战，特别是在人机交互和人类在武装冲突中控制武力使用的方面。 关键词：自主，人工智能，巡飞弹，蜂群，自主武器系统  2022年3月，美国透露，其将向乌克兰提供100架“弹簧刀”（Switchblade）巡飞弹。这一消息引起了媒体的极大关注，因为“弹簧刀”巡飞弹和许多其他类型的巡飞弹一样，能够自主识别和瞄准目标。巡飞弹是一种由无人机发展而来的最新武器系统，其在目标瞄准上的自主性越来越大。自主性可以被广泛定义为“在没有人类介入的情况下执行任务的能力”。目前自主性已被集成到无人机上以支持其导航和飞行等多个功能。例如，美国制造和使用的“全球鹰”无人机，能够自主执行起飞和降落，并遵循预先编程的飞行路线进行自主飞行。  “弹簧刀”（Switchblade）巡飞弹 1. 巡飞弹及其应用普及 巡飞弹是无人机和导弹的结合体。与导弹一样，巡飞弹能够攻击视距外的地面目标，其采用自杀式攻击的方式打击目标，这意味着它们在攻击目标时往往会自毁。与导弹不同，许多型号的巡飞弹不是向特定目标发射的，而是在战场上游荡，在可能的重点区域内搜索目标，他们能够通过传感器和特征/物体识别系统识别特定类别的目标。一些具备“人在回路”能力的巡飞弹，在未进行攻击的情况下，可以回收并重复使用。这意味着他们的操作员必须验证目标并授权攻击，通常还可以在攻击进行过程中终止攻击。与此同时，关于巡飞弹的宣传材料经常宣传其能够在GPS不可用的环境中运行，这表明在某些情况下操作员可能无法进行视觉验证。 巡飞弹的开发始于20世纪80年代，当时设计人员研发了更大的平台来攻击雷达装置和移动防空系统或发射器。这种类型的一个典型例子是由以色列IAI公司制造的“哈比”（HARPY）无人机，其经常被认为是世界上第一款巡飞弹。根据红十字国际委员会（ICRC）的定义，该无人机也经常被认为是一款满足自主武器系统定义的武器。IAI公司将其描述为“全天候自主武器”和“发射后不管”的自主武器。 从2015年开始，各种尺寸的巡飞弹层出不穷。其中一些小巧轻便，易于携带，设计用于步兵攻击敌方士兵，是替代传统迫击炮的新型进攻手段。俄罗斯、土耳其和美国等国均有大量公司生产这些巡飞弹。 土耳其STM公司制造的“卡古-2”（Kargu-2）是一种四旋翼无人机，具备垂直起降能力。据报道，它可以配备重达1.3公斤的温压、杀伤和穿甲弹头。STM公司称，该装备可用于不对称战争或反恐行动。2020年6月，STM公司的一份新闻稿称，“卡古-2”无人机的开发理念吸收了军队的实战经验。据报道，土耳其军方于2019年在土叙边境部署了“卡古-2”无人机。2021年，联合国专家小组撰写的一份关于利比亚内战的报告使该无人机在国际上崭露头角。该报告称，2020年3月，“卡古-2”无人机和“其他巡飞弹”经过预先编程以攻击目标，攻击过程中不需要操作员和巡飞弹之间的数据连接，实际上，这是一种真正的“发射后不管和自主探测目标”的能力。  “卡古-2”（Kargu-2）无人机 在评估巡飞弹在多大程度上可以自主瞄准时，存在着一个重大的灰色地带。一方面，当今广泛使用的许多巡飞弹都具有在没有人为干预的情况下识别、跟踪和攻击目标的能力。这意味着他们依赖传感器、处理器和机载软件来做出目标决策，但是这种软件还不完善，其错误和漏洞可能导致巡飞弹无法击中预定目标。另一方面，巡飞弹制造商辩称，巡飞弹应在手动模式下使用，即在选择和攻击目标时巡飞弹是处于“人在回路”模式（参见表1，了解控制回路中不同程度的人参与）。然而，即使我们接受巡飞弹将在“人在回路”模式下进行作战，但作战人员的控制效果仍然可能受到影响。在使用特定武器的决策中，操作人员需要有能力对机器提示进行严格审核。在作战条件下，尚不清楚士兵是否有关键的决策空间和必要的态势感知来进行这种审核。  表1：关于使用武器的决策中人类操作员的参与程度 尽管存在这些不确定性，但各种类型的巡飞弹仍在不断增加。自2010年代末以来，巡飞弹一直被用于重大军事冲突，如利比亚冲突、纳卡冲突、叙利亚内战以及俄乌战争。在其中一些冲突中，巡飞弹的军事效力得到了肯定。此外，巡飞弹可用于各种领域，而不仅仅是与之相关的步兵作战环境。例如，它们可以搭载在军舰或更大的无人机上。这些似乎是巡飞弹进一步扩大其使用范围的理想平台。与此同时，在日内瓦举行的《联合国特定常规武器公约》（CCW）审议大会上，各国关于对自主武器系统的监管问题进行了激烈的讨论，但由于定义无法确定且多国固执己见，讨论陷入僵局。使用具有自主能力的武器系统（如巡飞弹）的做法已经超过了国际监管的范围，未来短时间内很难建立对其的监管体系。巡飞弹的扩散可能会导致其得到更广泛的应用，而其对战争进行的不利影响将为人所忽视。 2. 无人机蜂群：战争的未来？ 世界各国军队不仅对巡飞弹有着极大兴趣，也对无人机蜂群技术很感兴趣，并且正在探索如何将新技术应用于蜂群作战中的武器系统协调，其中包括空中、地面以及水下的无人系统蜂群作战。无人机蜂群由几个单独的无人机组成，它们有一个共同的目标，并作为一个整体进行作战。虽然它们不一定都是完全自主的，但蜂群中的无人机可以在没有人类直接干预的情况下相互通信，能够以机器速度对战场做出反应。蜂群的定义不是同时使用多架无人机，而是几架无人机的内部协调和集体工作。无人机在彼此之间传输数据，并协同工作以在作战环境中飞行，其灵感来自自然界中类似的构造，如成群的昆虫、成群的鱼或成群的鸟。然而，与不依赖中央控制的自然蜂群不同，目前的无人机蜂群是由操作员指挥的。操作员是对无人机蜂群进行整体操控，而不是控制每个单独的无人机。此外，自然界中的动物群体通常是统一的，而作为蜂群一部分的无人机可以有不同的大小，可执行不同的任务，其中包括战斗、侦察、情报收集和通信。目前的无人机蜂群技术大多将具有或多或少同等能力的小型无人机集成在一起。与此同时，军事人工智能和机器人系统的主要开发者一直在试验由数十架甚至数百架无人机组成的蜂群。 由于无人机蜂群技术的许多研发项目都是保密的，目前评估其状态十分困难。然而，世界各国都对无人机蜂群战术感兴趣。虽然无人机蜂群技术还未实际应用于战场，但据说其有可能从根本上“改变”现代战争。无人机蜂群可以集成人工智能应用，如计算机视觉和语音识别，以及决策算法，以执行监视、侦察、定位目标（包括核导弹）以及情报和数据收集任务。人工智能和计算机科学领域的进步有望使无人机蜂群“完成比单个人类飞行员多得多的任务”。军方官员和分析人士认为，无人机在处理信息方面更高效、更快，但每架无人机都要配备一名操作员，这样成本较高又耗时。无人机蜂群技术的成本相对较低，可用于发动协同攻击或机动以欺骗敌人，并且可以有效绕过敌方防空系统、用大量无人机压倒敌军以及协助运送常规武器和核武器。无人机蜂群战术可以在进攻行动中提供战略优势，因为敌人需要时间击毁蜂群中的所有无人机，这使得部分无人机能够完成任务。分析人士还指出，无人机蜂群可能可以替代单一无人机，其成本更低且更高效。基于这些作战优势，许多主要的军事技术开发人员一直忙于研究和演示他们的无人机蜂群战术和技术。 据报道，2021年5月，以色列国防军使用了一批较小且相对简单的无人机，与陆基导弹协同，对加沙地带的哈马斯武装分子进行“定位、识别和打击”。专家们认为这是无人机蜂群首次在战斗中使用。在2022年“实验演示网关演习”（Experimental Demonstration Gateway Exercise）期间，美军测试了一系列名为“狼群”（Wolfpack）的无人机群，称其为有史以来测试过的最大规模的互动无人机蜂群。2021年，英军测试了由中型无人机和重型无人机组成的无人机蜂群，这些无人机能够“独立执行任务，准确地使用其越来越强大的传感器和目标获取算法，寻找和识别敌方目标”。2022年，中国的“朱海云”号科考船亮相，该船是世界上第一艘能够独立运行的无人机航母，外媒称其象征着中国部署无人机蜂群进行海上监视的雄心，该船能够发射并部署无人机蜂群。俄罗斯国防部也在积极支持无人机蜂群的研究和开发，其宣布苏-57第五代战斗机在AI的帮助下，能够与S-70“猎人”（Okhotnik）无人机进行协同作战。这种趋势表明，无人机蜂群的数量正在增加，并且研究人员正在探索如何将其与其他无人机和有人机进行结合使用。此外，许多巡飞弹生产商正在研究其平台的蜂群能力，目前至少有10个正在部署的巡飞弹制造商在发展巡飞弹蜂群技术。  S-70“猎人”（Okhotnik）无人机 然而，无人机蜂群技术的扩散和广泛使用使各国军队开始担忧人类控制决策和使用武力的能力。无人机能否在快速演变的冲突局势中，从他们收集的数据中“学习”，以可预测的方式做出反应，并完成无人机蜂群的任务？人类操作员很难同时完成控制无人机蜂群，与其保持通信，监控其运作，并关注其如何应对周围环境中不断变化的动态。目前，各国军方确认他们打算保持人类对无人机蜂群以及其他武器系统的控制。但随着无人机蜂群技术的发展，不久的未来可能会出现由一名操作员负责控制一个无人机蜂群的情况。这使得要保持“人在回路”非常困难，并改变了系统的整体可预测性，因为操作人员可能无法完全预见或理解无人机蜂群的行为。此外，由于使无人机蜂群按计划运行面临诸多技术挑战，感知优势可能无法实现。例如，专家们警告无人机蜂群可能带来的安全威胁，特别是敌人入侵通信网络或传感器的能力，以及发动对抗性攻击来欺骗用于分析传感器数据的算法，这些可能会使无人机蜂群为敌人所利用。 3. 大型无人机模型的自主性 世界上多个国家一直在努力将自主能力整合到更大的无人机之中，这些无人机仍处于开发阶段。“雷神”（Taranis）无人机就是其中之一，这是一种作战无人机原型，也被称为技术演示机，由英国BAE系统公司在英国国防部的财政支持下制造。该机于2010年亮相，英国政府称，其对英国防空和英国国防工业的未来至关重要。BAE系统公司将其描述为“对有人飞机的补充”，并强调该无人机“在操作员的控制下，可以进行持续的监视、标记目标、收集情报、威慑对手，并在敌方领土上进行打击”。据报道，该无人机可以在没有人工操作输入的情况下执行一些任务，包括空战、目标选择和交战，这使其被归类为一种自主武器系统。  “雷神”（Taranis）无人机 与此同时，美国空军正在进行“天空博格人”（Skyborg）项目，该项目旨在实现自主无人机与有人飞机的协同作战，使美国空军能够以足够快的速度部署、生产和维持任务架次，以在对抗的环境中生产和维持战斗规模。该项目的主要目标是在人工智能系统的辅助下，支持无人机和有人飞机在联合编队内的合作与协调。“天空博格人”项目的自主核心系统（ACS）旨在提高自主水平，使无人机能够在没有人类直接监督的情况下完成越来越多的任务。美国空军已经在佛罗里达州和墨西哥湾上空对由ACS系统控制的无人机进行了试飞。据报道，该项目研发的无人机预计将于2023年投入使用。与“雷神”无人机一样，该机被描述为通过为人类飞行员提供关键数据以帮助人类飞行员进行快速、知情的决策，而不是取代人类飞行员。 |
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