2024年2月15日,兰德发布《新兴技术和风险分析:无人机系统智能集群技术》报告,这是关于新兴技术对美国国土安全部(DHS)任务和能力影响的一系列分析之一。报告指出,无人机系统(UAS)或无人机技术,无论是单个系统还是无人机群,在过去25年中得到了广泛应用。因此,随着技术的不断成熟,这项技术以及利用这些无人机系统功能既是当前的威胁,也是未来日益增长的威胁。
在报告中,研究人员评估了智能集群技术,考虑了未来三年、三到五年、五到十年的技术可用性以及风险和场景(威胁、脆弱性和后果)。此外,研究人员还考虑是否会采取准备或缓解和响应活动,以随着技术的发展降低风险。研究人员得出的结论是,无论采用替代无人机群还是智能无人机群技术,这些系统都会给国土带来重大风险,并且脆弱性和后果可能难以缓解。
报告研究了三个问题:(1)无人机或无人机技术(包括单个系统和无人机群)对美国本土的潜在威胁是什么?(2)不法分子在攻击中使用这些技术必须克服哪些潜在的限制或挑战?(3)与无人机系统(UAS)相关的威胁、脆弱性和后果是什么,尤其是随着这些技术的发展?
一、无人机或无人机集群技术风险评估
报告评估了未来三年、三到五年、五到十年的智能集群技术的可用性以及风险和场景(威胁、脆弱性和后果)。
1. 威胁
在各种合法和非法活动中,无人机和无人机群替代品的使用激增。报告评估认为,获取和使用无人机和智能群技术的能力将与行动者的融资、成熟度和规划能力有关;规模更大、资金充足的组织更有可能在一开始就获得并雇用智能集群。随着技术的成熟和更广泛的可用性,即使是单独的参与者也更有可能获得前面“整体技术可用性”部分所描述的智能群技术。
报告指出,替代集群的威胁现在已经存在,在伊拉克和阿富汗的战场上,叛乱分子对美国和联军的攻击,以及最近乌克兰军队使用各种无人机和爆炸装置对俄罗斯的攻击,都证明了这一点。无人机还被用于各种任务,如监视、瞄准、轰炸和发射导弹,以及作为巡航导弹。俄罗斯使用伊朗提供的攻击型无人机攻击乌克兰的目标,尤其是民用基础设施。
2020年国土安全行动分析中心报告强调了无人机技术在攻击中的潜在用途(包括直接攻击、间接攻击、转移和网络攻击)以及在非攻击场景(包括搜集情报、监视、侦察),被动收集,指挥、控制和通信,破坏等中的潜在用途。
2. 脆弱性
集群技术给国土安全准备、响应和缓解带来了挑战。无论采用替代无人机群还是智能无人机集群技术,这些无人机群中使用的无人机数量都将为开发和部署对抗措施带来挑战。
虽然美国军方一直在寻求针对群体技术的对策,其中一些技术正在开发中,但需要摧毁或使其不具备执行任务能力以减轻这种威胁的单架无人机的数量是一个需要克服的挑战。最近,乌克兰一直在使用立陶宛设计的名为SkyWiper的通信干扰器来防御无人机。一家以色列国防承包商正在开发一种系统,可以破解无人机的制导软件。国防部也已开始投资反无人机(C-UAS)解决方案并制定战略。在军事背景之外,科技部门已制定了试点和研究 C-UAS 技术的计划。尽管如此,无人机的尺寸小和使用的非金属材料使其被雷达发现成为一项挑战,特别是在采用逃避检测技术的情况下。如今的系统通常采用碳纤维复合材料,这会降低 RCS,同时也会混淆检测。
3. 后果
通过无人机群的共计会对关键基础设施造成重大损害。智能集群具有更强的逃避检测能力和对外部刺激做出反应的能力,再加上与众多小目标交战的复杂性,转化为风险增加,实现其预期效果的可能性更高,无论是摧毁关键基础设施还是进行侦察。
二、关键结论
1. 无人机系统(UASs)或无人机技术,对于单个系统和替代集群来说都是当前的威胁,在智能集群的情况下,随着无人机技术的不断成熟,在范围、有效载荷和功率方面的持续进步,威胁越来越大。
2. 智能集群的成熟将来自多种技术的融合,包括人工智能、大数据、物联网和第五代蜂窝(5G),这些技术将结合起来支持这些能力的开发和使用。
3. 随着时间的推移,非法使用智能集群的风险将继续增加。然而,攻击可能仍然是局部的,在某些情况下,可能会产生区域性的影响,例如针对电网的网络或电磁攻击。
4. 对于国土安全捍卫者(如执法人员、第一响应者、规划人员和关键基础设施部门的工作人员)来说,脆弱性和后果可能难以缓解,因为在潜在目标范围内部署探测系统和对策可能非常昂贵。