近年来,无人系统保持强劲发展势头,在多次小规模冲突中发挥了关键作用,被证明具有变革传统作战样式的效用。美海军部也正以无人系统为发掘作战优势的试金场,系统布局无人系统发展。2018年1月,美海军部签发《无人系统目标》文件,首次提出“建设一支有人−无人系统无缝整合的部队”愿景,之后相继发布《无人系统战略路线图》、《无人作战框架》、《智能自主系统科技战略》系列顶层战略,详细规划海军部无人系统的发展。综合上述文件来看,围绕建设一支有人−无人混合舰队,美海军部设定了以下4个发展目标[1-4]:
1)转变“烟囱式”发展思路
“烟囱式”研发使得每个平台具有专用的系统和基础设施,阻断了信息流,增加了配套的人员和保障设备。为此,《无人作战框架》首次提出“以能力为中心”的发展目标,重点发展网络、数据与自主性、接口与标准、指挥与控制等跨平台共性技术,一旦突破即广泛推广,重点推行模块化、开放式体系架构,允许根据作战需求或技术发展速度,进行频繁的模块化升级,有效避免重复采办。
2)改善内部发展环境
良好的研发生态是实现无人系统愿景的基本保障,具体目标包括:招聘、教育、培训和留住优秀人才,确保安全可靠地发展无人系统;建立必要的物理、数字/数据基础设施,为测试与评估、能力改进、大规模列装创造条件;创新采办方法,确保无人系统在研发、演示和部署中快速植入新技术;开发相关战略、作战概念,通过作战部署、兵棋推演、演习演练验证与修正。
3)发挥工业界、学术界、盟友和伙伴国的协作优势
高水平协作、沟通和知识共享对于实现互用性、避免重复采办至关重要。具体目标包括:宣贯海军部无人系统军事需求,引导工业界、学术界投资创新,确保其自主研发产品符合采办要求;与盟友、伙伴国联合开展作战训练、试验和部署,共同研发安全数字通信标准和通用指控接口,提升无人系统的互用性;发展跨国供应链,形成可支撑全球联合作战的维修保障能力。
4)完善法律、政策和伦理准则
在遵守《武装冲突法》、国防部有关伦理准则的同时,为最大限度地提高作战效能,海军部需要建设性开展工作:审查无人系统的指控架构、任务领域和能力,识别哪些系统具备杀伤性;坚持人类拥有最高决策权原则的同时,将自主权适当下放给无人系统,解决人类如何、何时信任机器问题;发展对抗措施,在对手不认同美国法律、政策和伦理准则,或以美国不会采用的方式使用无人系统时,确保竞争优势。
美海军部正通过条令、组织、训练、物资、领导力、人员及设施(DOTMLPF)等深层次改革,形成适用无人系统的保障体系。其中,组织管理是改善无人系统发展环境、推动无人系统发展思路转变和加速无人系统形成作战优势的根本保障。
1 组织管理体系美海军部已清晰认识到无人系统是区别于有人系统的一类装备,正在健全配套无人系统的研发、采购、作战运用组织管理体系[5]。
1)采办管理层面
助理海军部长是美海军部所有采办项目的总管理负责人,由总统直接任命,负责制定采办政策、组建配套组织机构、监督项目执行等,最终向海军作战部长和海军陆战队司令提供满足作战需求的武器装备。2015~2018年期间,美海军曾专门设立负责无人系统采办管理的副助理海军部长,在主导完成《无人系统战略路线图》制定后,取消该职务。
2)采办执行层面
项目执行官负责监管不同领域项目采办,由海军部长任命,设在海军各系统司令部内,在研发保障方面接受系统司令部领导,在装备采办方面接受助理海军部长领导。各项目执行办公室下设若干项目办公室,项目办公室主任由助理海军部长任命,负责制定采办计划、组织招投标、管理质量与经费、开展试验鉴定等。目前,美海军设有5个无人系统项目办公室。此外,助理海军部长下设海军研究署(含海军研究实验室),也参与无人系统研发工作。
3)作战需求和资源方面
负责作战需求和能力的副海军作战部长(OPNAVN9)为海军部所有作战系统的采办提供作战需求输入和资源规划,下设N9I,N94,N95,N96,N97,N98等6个分部,分管作战集成、创新与技术需求、远征作战、水面战、水下战和空战领域。2015~2017年期间,专门成立无人作战分部(N99),旨在识别、研发和部署可提升作战能力的无人系统技术,加速原型开发和作战实验,协调投资,评估作战能力,后因加速有人−无人系统整合取消该分部,相关职能分配到其他分部。
4)作战运用层面
海军作战部长负责管理所有作战部队,作战部队所属的中队负责具体运用。目前,海军已成立多个无人系统中队,包括:第19无人巡逻机中队,隶属第11巡逻与侦察联队,将编配12架MQ-4C和500名地勤人员;第10无人航母舰载多任务中队,隶属航空指挥与控制后勤联队,负责培训MQ-25A无人加油机飞行员和地面维护人员;第1水面发展中队,隶属第3舰队,目前编配2艘“朱姆沃尔特”级驱逐舰和2艘“海上猎手”中型无人艇,负责开发作战概念;第1无人潜航器中队,隶属第5潜艇发展中队,目前编配2艘大型训练潜航器(LTV 38,LTV 48)、1艘超大型无人潜航器原型机、2艘“剃刀鲸”无人潜航器,负责探索无人潜航器布放回收、作战运用等。
2 面临挑战美海军部在无人系统领域已取得一系列显著成果,但还存在着以下短板,制约着其未来发展,包括组织管理方面的障碍减缓了领域创新,经费投入受限,对失败零容忍的发展环境,以及“以平台为中心”的发展思路。本文重点研究因组织管理短板带来的直接或间接影响。
1)官僚作风盛行,不惜牺牲战略能力降低风险
无人系统研发工作很大程度上受到官僚和繁琐行政审批障碍的影响,这种以规避风险为导向而制定的政策、法规和措施,通常并不符合逻辑常识,也扼杀了创新生态。
2)缺乏与舰队沟通,造成研发与作战需求脱节
研发生态系统方面并不了解舰队作战需求,常在没有明确指导的前提下盲目研发;而舰队方面也并没有认识到主动参与无人系统研发的战略价值。这种脱节造成了恶性循环,致使双方对彼此愈加沮丧。
3)缺乏自上而下的研发优先级,导致资源配置不均
由于缺少军方指导,研发生态系统只能自行分配人力、时间、经费等资源,从而导致各研发线资源配置并不均衡。2017年9月至2019年1月,战略与预算评估中心通过研究确定了海军无人系统的7条核心研发线,包括任务自主性、测试与评估、导航控制、能源/续航力、传感器、通信、有效载荷。其中,导航控制研发线资源高度集中,有近2/3的相关组织争相投资,结果造成成果泛化、资源浪费,而任务自主性和测试与评估两条研发线资源投入最少,取得进展也最小,从而导致关键瓶颈进展缓慢。
4)协作有限,存在技术转移“死亡谷”
通常,军方对采办装备技术成熟度的要求会高于研发生态系统愿意资助的水平,从而造成大量演示样机、原型机被搁置。例如,DARPA致力于培育创新性技术,但也存在演示结束时,项目技术成熟度低,潜在用户不愿意接收,且由于预算优先权的竞争,项目所需研发资金通常没有着落,对技术转移构成重大障碍。
5)海军创新能力有限,并缺少技术合作、技术引进等机制
一方面,海军内部没有动力创新,且并不具备尖端技术自主研发能力;另一方面,由于海军组织结构缺乏灵活性,无法引进企业和大学等机构研发的革命性技术。例如,谷歌公司的AlphaGo、AlphaStar系统以及卡内基梅隆大学的Libratus系统在历次竞技比赛中战绩突出,属于人工智能领域的重大突破,特别适用于无人系统,但海军并未与相关机构洽谈技术引进事宜。
3 组织变革设想针对美海军部无人系统项目在组织管理方面存在的短板,2021年5月,战略与预算评估中心发布《为海上优势提供先进无人自主系统和人工智能−设立美国海军自主项目办公室》报告,提出设立跨职能、跨学科的自主项目办公室(APO)的建议[6]。
3.1 新办公室设计初衷自主项目办公室的主要任务是围绕交付无人系统原型机,统一研发线的监督、授权和方向,并引入具备作战价值、实用性和生存能力的最新技术。该原型机主要是指国防部指令3000.09中定义的“人类监控”/“人在回路上”(HOTL)系统,而非当前主流的“人在回路中”和未来的全自主无人系统。同时,自主项目办公室合同机制可选择“其他交易授权”(OTA),赋予合同签订官、国防采办官较大灵活性,适情选择遵守或不遵守国防采办相关法律规定,资助各类创新机构。
3.2 新办公室组织架构自主项目办公室基于PMS-406无人海上系统项目办公室设立,后续可逐步整合PMA-262,263,266,268无人机项目办公室,也可为相关办公室发展新技术、验证新概念,待成熟后移交成果。自主项目办公室设主任1名、副主任2名、业务办公室主管12名,相关权责如下:
1)办公室主任
由三星中将担任,任期8~10年,编制置于海军作战部长办公室和系统司令部之外,并向负责研发与采办的助理海军部长和作战部副部长报告。可协调三星级海军作战部副部长、系统司令部司令和军兵种司令,并直接接收四星级舰队司令的作战需求指令。对于海军所属、但不受自主项目办公室直接行政管辖的组织,应授予主任直接联络权和临时行政控制权,以支持研发、原型机设计以及测试与评估。
2)办公室副主任
由经验丰富的领域专家担任,并向办公室主任报告。其中,负责无人系统交付的副主任分管任务自主性、导航控制、通信、传感器、有效载荷、武器系统、推进与能源续航力、网络安全与系统强化、原型设计与系统集成9条研发线;负责无人系统作战开发与评估的副主任分管人机编组、舰队联络、测试与评估3条研发线。
3)业务办公室主管
由联邦、工业界、学术界资助的研发中心、大学附属研究中心、海军部、国防部、相关实验室和作战中心的领域专家担任,并向分管副主任报告,12个业务办公室具体包括任务自主性办公室、导航控制办公室、原型设计与系统集成办公室、测试与评估办公室、舰队联络办公室、推进与能源续航力办公室、通信办公室、传感器办公室、网络安全与系统强化办公室、人机编组办公室、有效载荷办公室、武器系统办公室。
1)统一授权与方向
自主项目办公室将大量分散的无人系统工作整合到单一组织中,可提供统一的方向、清晰的授权,有效缓解资源投向、投量不均衡的情况。
2)坚定无人系统发展愿景
通过设立自主项目办公室,并由三星中将长期任职,可确保愿景不因领导层变化而调整。
3)绕过体制阻力
在某些情况下,无人系统被认为是对现有规范和机构的挑战,从而容易被剥夺优先发展权。通过设立自主项目办公室并独立预算,可有效克服体制阻力。
4)消除技术转移障碍
通过与DARPA、海军研究署、战略能力办公室等合作,自主项目办公室可继续投资其尚不成熟但具备应用前景的技术,有效避免演示样机、原型机在项目终止后被搁置。
5)加速人工智能在军事领域应用
自主项目办公室可作为海军人工智能的归口管理和研发单位,对外对接国防部联合人工智能中心,落实业务指导;对内联系系统司令部、军兵种司令部、作战发展中心,提供人工智能相关发展建议。
6)利用革命性技术突破
自主项目办公室可以快速识别革命性技术,并与相关组织协调,使其快速转化到军事领域。例如,谷歌公司的AlphaGo,AlphaStar系统,以及卡内基梅隆大学的Libratus系统和铝基电力系统。
7)加速作战试验
自主项目办公室可越过不必要或繁琐的政策/法规,使所有研发线进行更公开的试验;也可参考海军技术桥、“先进海上技术演习”、DARPA系列挑战赛等,通过竞争性试验的形式加速创新。
8)交付具备作战价值的无人系统
通过设立舰队联络办公室,自主项目办公室将在条令、培训、后勤、领导、教育、人员、设施、政策(DOTMLPF-P)等全方面与舰队司令部、系统司令部、军兵种司令部沟通,确保各项作战需求明确传达给海军研发生态系统,有效避免因信息不对称造成的无用研发和资源浪费。
4 结 语与竞争对手相比,美海军部目前在无人系统领域保有微弱优势,为适应技术创新和威胁变化速度,需要在组织管理、试验演训、人员教育、后勤保障、政策伦理等方面实行全面改革。此前,美海军部已通过设立副助理海军部长、无人作战分部等探索新的无人系统组织管理模式,未来,还可能通过设立自主项目办公室,对外在舰队和研发生态系统之间架设桥梁,引导研发机构以军事需求为导向持续投资,对内整合分散的无人项目办公室,聚焦新概念、新技术、新组件、新系统和新应用的早期演示验证,以快速集成至未来采办项目。
[1] |
Department of the navy unmanned systems [R]. Department of the Navy, 2018.
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[2] |
Department of the navy strategic roadmap for unmanned systems [R]. Department of the Navy, 2018.
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[3] |
Department of the navy unmanned campaign framework [R]. Department of the Navy, 2021.
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[4] |
Department of the navy science & technology strategy for intelligent autonomous system [R]. Department of the Navy, 2021.
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[5] | |
[6] |
Delivering advanced unmanned autonomous systems and artificial intelligence for naval superiority——The case for establishing A U. S. navy autonomy project office [R]. CSBA, 2021.
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