前言
伴隨著小型無人機（SUAS，其起飛重量低于600千克）技術的突飛猛進，現有空域及空域控制將被徹底改變。2016年，美國空軍發布了首個專門針對小型無人機系統的飛行規劃《小型無人機系統飛行規劃：2016－2036年》，明確表明了利用小型無人機提供高端空戰能力的設想。未來二十年里，小型無人機將不斷補充并支撐傳統飛機在近距離空中支援（CAS）、偵察、防空、通信以及補給任務方面的能力�？罩衅脚_的小型化趨勢將使指揮官能夠以更佳的費效比拆分和分配空中力量，通過在低級別梯隊實行控制并加強對能力的拆分來緩解空中力量不足的問題。日益增多的小型空中系統將使空中力量更加充足，然而，達成持續的空域控制也將比以往任何時候都更加困難。
小型無人機與第四代和第五代飛機之間的能力差距可能會導致兩種截然不同的爭奪空中控制的對抗：傳統的空中優勢戰斗機和防空系統之間的對抗，以及在低海拔高度上廉價無人機和近程防空系統（TAC）之間的對抗。
美軍認為，對手將利用美國目前在高端空戰能力上的差距，發展小型無人系統能力，危及美國實現空中控制的能力。因此，美國需要增加對小型無人機開發的投資，防止競爭對手利用能夠執行大量常規空中任務的小型無人系統制造與美軍之間的能力差距。美軍應加大對反無人機（C-UAS）技術和近程防空（SHORAD）的投資。此外，如果小型無人機繼續增強其有效執行各種傳統空中任務的能力，美軍將需要投資專門用于針對小型無人機的防空機載平臺和空對空彈藥系統。
一、美軍空中力量面臨的問題
（一）空中力量不足
美軍及全世界軍隊始終面臨空中力量稀缺的問題，造成這一問題的主要原因有空中資產持續作戰能力有限、聯合部隊對空中力量的需求遠大于目前已有能力、建設與維護空中力量代價高昂、機場及跑道等專用支持能力受限等。
1、空中資產持續作戰能力有限
如果沒有空中加油，大多數第四代和第五代戰斗機的作戰半徑都不到700英里。即使通過空中加油實現了更長的飛行時間，戰斗機和攻擊機可攜帶的彈藥也相對較少；此外，飛機操作非常復雜，除特殊情況外，美國空軍要求飛行員每次執行任務前都要保證12個小時的休息時間，這些都限制了飛機的持續作戰時間。歷史記載的最長空襲持續了44個小時，遠遠落后于海上和路地任務的持續時間。
2、部隊對空中力量的需求遠超現有能力
空中力量的天然優勢，決定了聯合部隊對其始終保持著旺盛的需求。伊拉克或阿富汗的每個步兵連都需要空中力量的掩護，每個海軍遠征打擊群都希望P-8“海神”偵察機來防御敵方潛艇�？罩辛α康挠^測范圍廣泛，擴大了武器系統和傳感器的作用范圍。這些優勢使得地面和海軍部隊對近距離空中支援、進攻性防空（OCA）、機動性和機載偵察有大量需求，現有的傳統飛機難以滿足。
P-8多任務海上巡邏機
3、建設與維護空中力量代價高昂
現代飛機的建造和維護費用昂貴，飛行員需要經過長時間、耗資不菲的培訓才能有效地操作空中平臺。這限制了部隊在作戰中能夠提供的飛機數量以及飛機更換的速度。采購一支由12架F-35A“閃電”II戰斗機組成的中隊需要向美國政府支付超過11億美元的費用。每架噴氣式戰斗機的裝配需要超過20個工作人員工作一年，將來自1100家供應商的近30萬個零部件組裝起來，總計需耗費4萬3千工時。據統計，2011年，每位美國空軍飛行員需要進行一到兩年的培訓，根據他們駕駛的不同飛行平臺，培訓費用高達60萬至260萬美元不等。最近，美國空軍副總參謀長Gina M. Grosso中將表示，培訓一名第五代戰斗機飛行員的費用可能高達1100萬美元�，F代軍用飛機還需要巨大的維護和燃料費用。每小時飛行成本（CPFH）從A-10C Warthog的約5千美元到B-2A Spirit的近6萬美元不等，F-35A的每小時飛行成本超過1萬7千美元。全世界每年只有大約15個國家在國防上的支出超過200億美元，建立和維護一支現代化空中力量只能是極少數富有國家的特權。
高昂的造價、較長的生產周期和漫長的訓練周期迫使聯合部隊指揮官（JFC）在分配空中力量時只能確保它支持最高優先級的任務，特別是在最初嘗試建立空中霸權或優勢時。
4、受限的專用支持
不同于陸軍和海軍，空戰人員無法在其作戰領域內獲得補給，飛機必須經常返回機場加油、重整軍備、換員和維修�？晒┛罩凶鳂I的機場數目有限，而作用在飛機上的重力和飛行過程中的機械故障使飛機的維護需求比其他平臺更加頻繁，這進一步限制了空中力量的可用性。
（二）高端空中資產欠缺靈活性
盡管五代機如F-35的隱身特性、先進的傳感器組件和電子戰/通信套件在空對空作戰或涉及穿透復雜防空的打擊任務中提供了必要的優勢，但它們在低威脅環境中用處不大。一架F-35A可以攜帶大約1.8萬磅的空對地武器完成一次近距離空中支援請求。但以同樣的成本，5架F-4可以攜帶7.5萬磅的火藥同時支持五個不同戰場上的交戰。這種高精尖飛機上高度能力集成使得指揮官無法在需要時將其能力拆分至不同的戰場。步兵連提供的戰斗力可以細分為排和班，但現代飛機提供的情報、近距離空中支援、打擊或運輸能力都與不可拆分的昂貴平臺緊密耦合，造成了巨大的任務成本。
二、小型無人機能夠緩解空中力量的不足并提供靈活性
未來的小型無人機平臺能夠滿足相當一部分的小型空中力量的需求。營級及以下的部隊將不再依賴少量的高精尖裝備來支持對地作戰，而是直接控制成本較低的小型無人機平臺以補充傳統飛機的能力。未來10年，計算機感知和認知能力的改善將使小型無人機系統在沒有人類控制和引導的情況下獨立執行更多任務。計算機視覺等新興技術使自治裝備能夠實現戰場上的自我導航和目標識別，并根據人類設定的規則與這些目標交互。廉價的商用無人機已經可以使用衛星導航在沒有人工控制的情況下在不同地點之間穿梭，無人機愛好者們已經開始使用YOLO（You Only Look Once）這樣的免費計算機視覺算法，以不到1000美元的投入實現了無人機的物體識別能力。隨著小型無人機傳感器算法的不斷改進，再加上訓練算法的數據由于無人機的擴散而變得更易獲取和積累，無人機開源算法的效率將會大幅提高。國家級別的投資也將進一步加快小型無人機計算機視覺領域的成熟。2017年，美國國防部通過啟動Maven項目已經邁出了第一步，該項目將實現情報、監視與偵察（ISR）平臺的計算機視覺能力。
2017年4月，美國防部副部長簽發了關于成立“算法戰跨職能小組”（MAVEN）的備忘錄
政府資助的私營部門和大學研究人員正在努力改進空中平臺的機-機器通信。2015年7月，美國海軍研究生院開展了一項研究，由一名控制員同時發射50架小型無人機，這些無人機能夠通過Wi-Fi通信，進而協同行動。2018年，英特爾公司為超級碗中場秀（Super Bowl halftime show）開發了300架小型無人機協作飛行的程序。此類技術一旦應用于軍事任務，就能夠減少所需飛行員的人數，減少飛行員培訓時間。
由于預計小型無人機將在戰場上發揮越來越大的作用，國防承包商已經開始將武器、情報和電子戰有效載荷小型化以用于小型無人機。雷聲公司的Pyros是一種6公斤重的滑翔式炸彈，具有GPS慣性激光制導能力，能夠配備在小型無人機上。洛克希德·馬丁公司的“陰影鷹”（Shadow Hawk），也是一種類似的微型精確制導彈藥（PGM），重量僅11磅。商業無人機如DJI MG-1能夠輕松攜帶這兩種武器系統。地面部隊可以攜帶配備精確制導彈藥的商用無人機進入戰場，并迅速部署以用于動態空中支援。
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