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能力融合:军用航天、网络空间和自主现代化
郭道平

2018-05-25 | 观点

2018年5月23日,澳大利亚战略政策研究所(ASPI)网站发布题为《A capability conflux: on military space, cyber & autonomous modernisation》的文章,作者格雷格·罗兰兹中校是澳大利亚步兵部队军官和澳大利亚陆军技术能力经理。本文是ASPI“澳大利亚在太空”系列文章的第9篇,其主要观点如下:

作为所有创造力和所有科学发现之基础的最重要的技能,是能够找到看似无关的观点之间的联系。——西奥多·泽尔丁

乍一看,航天技术、网络空间安防以及机器人和自主系统(RAS)似乎集中在各个不同的学科,但事实上它们之间有着千丝万缕的联系和相互依存关系。这个系统的挂毯用共享的技术线缝在一起。这条共享线是一个网络,或者用通信工程术语来说就是信道。

每个学科都处于不同的成熟阶段,其未来发展都有无数的潜在技术路径,这些技术路径仅受物理学、想象力和观念的束缚。最近在一些公开论坛上,有人就提出了与澳大利亚陆军未来自主现代化有关的观念问题。

在充满机器学习型黑客攻击和“图灵式”量子密码破译风险的时代,采购智能军用无人机和机器人时,应谨慎行事以避免恶性结局。

已有很多人探讨过关于第四次工业革命和人工智能所引发的超级战争,并在作战能力受其影响的程度上逐渐取得了共识。在资源有限的情况下,通过机器解决数量需求有勿庸置疑的吸引力。澳大利亚已有相关基础,因为已经投入使用无人机系统,并建立了一个有效的网络空间中队。

另外,在2016年国防白皮书中,澳大利亚政府认识到未来20年内天基以及依赖太空的能力将不断扩展,因此正在实施太空监视方面的采购项目,以增强澳大利亚国防军的空间态势感知能力。为此,澳大利亚正在通过获得联盟与商业天基能力来逐渐增强澳国防军的太空独立自主能力。

然而,下面的场景说明了太空、网络空间以及机器人和自主系统能力在未来军用自主背景下的一体化战略中所应具备的理想特征:

部队在登陆艇上若隐若现,旁边伴随着类人机器人。这些机器人没有武器,但带有防弹盾牌、探雷器和急救设备。身在澳大利亚的士兵们则利用“telexistence”虚拟现实技术将自己数字化转换为机器人化身(T-RAV)。这使得身在澳大利亚的相关士兵能够通过其T-RAV的实时视听和触觉传感器数据中继与登陆艇上的士兵互动。通过小型卫星链路在澳大利亚对机器人化身进行控制。这些战略性链路受机器智能网络空间软件、量子计算机处理和数字全息密钥的保护,以抵御黑客威胁。

T-RAV执行高风险的支援保障任务,例如排雷、伤员后送或进入建筑物。它们还使用防弹盾牌以一定的队形在敌人火力下保护士兵。随着登陆作战的展开,高空监视无人机通过卫星数据链将图像传输到堪培拉。此外,在多颗联盟卫星突然停止运作之后,于任务开始前从澳大利亚的北领地发射小型卫星。后来发现,联盟卫星遭到了秘密放置在共线轨道上的电子阻断设备的堵塞,或被恶意网络空间机器智能黑客攻击了。

这种潜在的未来场景突出强调了几个方面的问题。首先,澳大利亚国防军正在坚定地建设远征能力,只有在指挥和导航卫星网络的支持下,其中包括持续的无人机联合协调,才能实现这种全球到达能力。

其次,随着越来越多地在战略距离上使用机器人和自主系统,以及联盟太空系统所受到的威胁不断演变,澳大利亚将从灵活的太空能力中获益,从而可靠地支持自主现代化。幸运的是,澳大利亚已经与盟友和伙伴密切合作,以确保依靠这类能力强化澳大利亚国防军的作战效能。

最后,它表明网络存在企业级的脆弱性,这就是为什么当前要开发机器智能优化的网络空间安防措施的原因,其目的是支撑灵活的空间能力并降低自主现代化风险。

在上述场景中,联盟卫星失能是由于它们多年来处于相同的轨道上,并且其系统代码或硬件无法抵御当前的网络空间入侵。但是,经由澳大利亚商业太空设施发射战术卫星,可以快速将小型卫星送入选定的轨道,以支持人机协作。澳大利亚所设想的空间能力,还包括对部署的小型卫星采用最新的密码安全措施。

相应地,具有低信号特征和先进网络空间保护的小卫星,能够提供更灵活的太空任务支持系统。值得注意的是,小卫星星座被认为比大型传统卫星更有灵活性,因为小卫星很难被发现和瞄准。

当引入机器人和自主系统能力时,由于军事物联网随着网络节点越来越复杂而不断演进,强大的空间体系结构可能变得越来越重要。于是,“自主方面的演进”将需要越来越多的带宽,包括用有效的“抗衰减”措施和更高的网速来克服“不可避免的延迟”。

因此,军用平台在编数量的增长,包括具有多路径传输链路的自主系统,将需要通过太空通信工程来配置相应的信道。增强的太空装备可以创建安全、可扩展的高速网络(全球数字云(GDC)),尤其是在没有固定或移动式地面通信基础设施的地区。此外,一个支持远征作战的太空网络可能为大规模的无人机控制和导航响应提供战略性频谱。

在面对“大数据”安全挑战的日益复杂的机器人系统中,全球数字云还可以为高数据传输率提供技术增长途径。

在网络空间以及机器人和自主系统现代化的同时,采购增强的太空系统,包括获得联盟和商业方面的能力,将会开发出一个全面的太空能力系统。采用这种能力集成方法,可以避免高昂的重新设计成本,并减少未来潜在的机器人和自主系统运作限制。

因此,第五代陆军的系统设计必须与太空、网络空间和自主现代化等新兴能力的融合相协调。只有这样才能获得最佳的国家安全保障。

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