根據(jù)美國海軍未來艦隊發(fā)展計劃，未來30年，美國海軍將大力發(fā)展海上無人系統(tǒng)，并重點瞄準(zhǔn)這類系統(tǒng)發(fā)展數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。但是，美海軍海上無人系統(tǒng)在成本預(yù)算、戰(zhàn)略目標(biāo)、組織管理及原型開發(fā)方法等方面，目前還存在著一系列問題。2022年4月，美國政府問責(zé)局（GAO）發(fā)布最新評估報告，對這些問題進行了評估。
一、海上無人系統(tǒng)主要項目
（1）主要項目
美國海軍正在開發(fā)六類大型海上無人系統(tǒng)原型。其中四類由海軍采辦組織即“海上無人系統(tǒng)辦公室下無人和小型戰(zhàn)斗系統(tǒng)項目辦公室”（PEO USC）發(fā)起。另外兩類原型由國防部科技機構(gòu)組織發(fā)起，包括DARPA、國防部長戰(zhàn)略能力辦公室和海軍研究辦公室。目前，這兩類原型開發(fā)工作也已移交給PEO USC。
海上獵人/海鷹（Sea Hunter/Seahawk） 中排量無人水面艦艇
發(fā)起機構(gòu)：DARPA/海軍研究辦公室
重要事件：
·2018 年 6 月，帶有偵察載荷的海軍演習(xí)
·2020 年 9 月，先進自主性和感知能力演習(xí)
·2021 年 4 月，秘密有效載荷演習(xí)
原型數(shù)量：已交付2艘，計劃中0艘
潛在任務(wù)：支持中型無人水面艦艇（MUSV）和大型無人水面艦艇（LUSV）開發(fā)
霸王無人水面艦艇（Overlord Unmanned Surface Vessel）
發(fā)起機構(gòu)：國防部戰(zhàn)略能力辦公室/海上無人系統(tǒng)項目辦公室
重要事件：
·2020年10月和2021年4月，對兩種可用原型開展從墨西哥灣沿岸地區(qū)到西海岸的自主運輸演習(xí)
·2020年12月，電子戰(zhàn)有效載荷海軍演習(xí)
原型數(shù)量：已交付2艘，另有2艘計劃2023財年交付
潛在任務(wù)：支持中型無人水面艦艇（MUSV）和大型無人水面艦艇（LUSV）開發(fā)
大型無人水面艦艇（LUSV）
發(fā)起機構(gòu)：海上無人系統(tǒng)項目辦公室
重要事件：
·2019 年 9 月，海軍授出價值 4200 萬美元的六項概念設(shè)計研究
·根據(jù)2021財年預(yù)算，海軍決定推遲采購
原型數(shù)量：交付0艘，打算將開發(fā)計劃變更為主要能力采購
潛在任務(wù)：海上作戰(zhàn)
中型無人水面艦艇（MUSV）
發(fā)起機構(gòu)：海上無人系統(tǒng)項目辦公室
重要事件：
·2019 年 7 月，海軍授予 L3 Harris 公司價值 3500 萬美元的制造合同，預(yù)計在 2023 財年第二季度交付
原型數(shù)量：交付0艘，已定計劃開發(fā)2艘，在擬合同7艘
潛在任務(wù)：具有可互換有效載荷，任務(wù)多功能艦艇，可執(zhí)行監(jiān)視和電子戰(zhàn)任務(wù) target drone
“逆戟鯨”超大型無人水下航行器 (XLUUV)
發(fā)起機構(gòu)：海上無人系統(tǒng)項目辦公室
重要事件：
·2017年3月，海軍授予波音公司一份價值2.74億美元的合同
·因持續(xù)的生產(chǎn)問題，第一艘XLUUV的交付將延遲21個月至2022年9月完成
原型數(shù)量：已交付0艘，5艘在建，在擬合同4艘，打算將開發(fā)計劃變更為主要能力采購
潛在任務(wù)：用于海底戰(zhàn)爭的模塊化有效載荷
（2）美國海軍對海上無人系統(tǒng)的研究情況
海上無人系統(tǒng)是美國海軍艦隊現(xiàn)代化方案的一個重要組成。美國海軍曾開展了一系列研究認為，海軍未來艦隊通過海上無人系統(tǒng)應(yīng)對當(dāng)前和預(yù)期的威脅至關(guān)重要。
2020年，美國國防部和海軍研究了不同的艦隊現(xiàn)代化方案，以應(yīng)對海上環(huán)境中來自對手的日益激烈的競爭。美國海軍將艦隊運營商與情報和采辦界聚集在一起，在規(guī)定的預(yù)算限制范圍內(nèi)，分析未來作戰(zhàn)備用艦隊部隊結(jié)構(gòu)，這其中包含了不同級別的海上無人系統(tǒng)。在此之后，在2021年3月，海軍發(fā)布了一個無人作戰(zhàn)框架。該框架要求開發(fā)和部署一系列無人系統(tǒng)，以補充海軍現(xiàn)有艦隊，并強調(diào)了海上無人系統(tǒng)將在海軍未來能力中發(fā)揮重要作用，描述了通過使用空中和海上系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)來開發(fā)和改進海上無人系統(tǒng)的戰(zhàn)略。此外，海軍還在框架中強調(diào)了海上無人系統(tǒng)的經(jīng)濟可承受性。
通過研究，海軍確定，海上無人系統(tǒng)可以通過提高載人艦船的能力或獨立操作而解決能力差距。例如，海軍認為LUSV系統(tǒng)的最初任務(wù)是通過提供更多的導(dǎo)彈能力來打擊敵艦，從而增強載人水面艦艇的能力。MUSV可以通過提供更低成本和更易消耗的艦船來增強水面艦隊的情報、監(jiān)視、偵察和電子戰(zhàn)能力。
盡管海上無人系統(tǒng)最終可能有潛力執(zhí)行各種不同的任務(wù)，但海軍的重點是利用盡可能少的技術(shù)開發(fā)滿足既定任務(wù)的初始要求。
對于XLUUV，海軍計劃最初將其設(shè)計為一種自主、長航時、碼頭發(fā)射型水下無人系統(tǒng)（UUV），用于輸送如水雷這樣的有效載荷。
此外，海軍計劃讓LDUUV成為一種長航時、多任務(wù)水下無人系統(tǒng)，可使用模塊化和可重新配置的有效載荷來提高海軍的載人潛艇的態(tài)勢感知能力。
在對這些系統(tǒng)的能力分析方面，海軍的進度不一。目前，美國海軍根據(jù)2021國防授權(quán)法案，已啟動了針對LUSV的備選方案的進攻性地面火力分析。而針對XLUUV和LDUUV系統(tǒng)對潛艇艦隊的潛在能力影響，海軍尚未啟動任何分析。按照計劃，在原型交付后，將在2024年完成對XLUUV的軍事效用評估。目前，海軍和國防部的成本評估和項目評估辦公室仍在對未來艦隊的組成進行評估。
二、自主能力和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施
美國海軍計劃采購一種數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，并通過逐步增強其人工智能能力，使這種數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施能夠自主操作海上無人系統(tǒng)。國防部和海軍官員將“自主”描述為“運動中”的人工智能，其中自主是通過使用通信、感知和數(shù)據(jù)管理等多種能力實現(xiàn)的一系列行為，例如避障行為。根據(jù)海軍官員的說法，為了開發(fā)無人系統(tǒng)自主能力，海軍將需要專門的工具、技術(shù)和計算基礎(chǔ)設(shè)施，例如：
· 可用于仿真的軟件模型
· 自主軟件開發(fā)過程和任務(wù)規(guī)劃
· 具有分析和機器學(xué)習(xí)功能的大型數(shù)據(jù)存儲庫
· 以及商用軟件和技術(shù)，可快速購買并集成到海軍系統(tǒng)中。
為了推進該領(lǐng)域的這些發(fā)展，美國海軍正在建立稱為“海上無人自主體系架構(gòu)”的一套自主功能軟件開發(fā)規(guī)則。該體系架構(gòu)旨在確保海軍軟件與多個承包商提供的其他軟件、無人系統(tǒng)和有效載荷兼容。此外，海軍計劃建立自主集成實驗室，旨在支持承包商自主功能軟件的測試和開發(fā)。根據(jù)海上無人系統(tǒng)辦公室稱，美國海軍計劃利用該實驗室快速更新軟件，并在對水下的物理原型進行測試之前，對無人系統(tǒng)進行建模和仿真模擬。根據(jù)海軍官員的說法，在2022財年，海軍計劃開始將第一批無人系統(tǒng)“霸王無人水面艦艇”集成到快速自主集成實驗室軟件開發(fā)過程中。
三、采購計劃及成本預(yù)算評估
海軍在其艦船研制計劃中對海上無人系統(tǒng)的列支達43億美元。但據(jù)GAO審查評估認為，該投資計劃低估了與開發(fā)這些系統(tǒng)相關(guān)的一些成本，即沒有考慮所有成本，尤其是沒有考慮運營和維護成本，以及所需的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施成本。
（1）采購計劃
2020年12月，海軍發(fā)布了一份30年艦船制造計劃，指出到2045年將采購143艘海上無人系統(tǒng)和403艘有人系統(tǒng)。而在未來5年，海軍計劃花費43億美元采購21艘海上無人系統(tǒng)，其中2022財年計劃5.81億美元。根據(jù)該建造計劃，按照2021年幣值計算，未來30年，海軍計劃平均每年要投入341億美元采購海上無人和有人系統(tǒng)。其中，海上無人系統(tǒng)（不包括數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施）平均每年采購費12億美元，占比4%，有人系統(tǒng)平均每年采購費329億美元，占比96%。該建造計劃的平均每年采購費比海軍過去5年的平均采購費高出50%。
2021年6月，海軍又發(fā)布了一份造船計劃，以配合其2022財年預(yù)算請求，但該計劃僅涵蓋2022財年預(yù)算，而非30年預(yù)測。但是，海軍2021年6月的造船計劃對海上無人系統(tǒng)重要性的認識與2020年12月計劃一致。
（2）成本預(yù)算的缺失
GAO以2020年12月計劃為基礎(chǔ)，對海軍海上無人系統(tǒng)成本投資預(yù)算進行了審查。根據(jù)GAO審查結(jié)果認為，美海軍海上無人系統(tǒng)投資預(yù)算缺少兩方面：1）運營和維護成本；2）所需數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的成本。
而根據(jù)《美國法典》第231條第10條，年度造船計劃必須包括每艘船舶的預(yù)計運營和維護成本。因此，GAO審查認為，在不了解運營和維護成本的情況下，海軍無法全面評估海上無人系統(tǒng)的可承受性。海軍2020年12月的造船計劃指出，海上無人系統(tǒng)沒有足夠的成熟度和保真度，無法模擬運營和維護成本。因此這些成本的估算需要隨著時間的推移進行細化。此外，美國海軍對海上無人系統(tǒng)的運營人力和所需設(shè)施還沒有明確的評估結(jié)論。
海軍的43億美元預(yù)算也不包括數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)成本。根據(jù)海軍的初始原型設(shè)計計劃，開發(fā)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，包括快速自主集成實驗室（Autonomy Integration Lab），將需要進行比造船項目更大的軟件開發(fā)工作。根據(jù)海軍研究、開發(fā)和采辦辦公室一位高級海軍官員的說法，目前數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施仍在開發(fā)中，預(yù)計將達到數(shù)十億美元。目前海軍已經(jīng)為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供了2.93億美元預(yù)算。即將提交的2023財年預(yù)算，預(yù)計將為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供更多資金。
四、未來發(fā)展情況
海軍戰(zhàn)略規(guī)劃對投資海上無人系統(tǒng)的必要性進行了審查，但也僅是剛剛開始評估它們對現(xiàn)有造船計劃的影響。根據(jù)GAO的審查認為，美國海軍在海上無人系統(tǒng)發(fā)展方面，在戰(zhàn)略目標(biāo)定位、投資風(fēng)險管理、項目管理組織機構(gòu)以及利益相關(guān)者責(zé)任分工等方面還都存在著不完善的問題。在原型開發(fā)方法和時間進度等方面也存在著一系列問題?？傊绹＼姷暮Ｉ蠠o人系統(tǒng)發(fā)展還存在著一系列延期或計劃變更的不確定性因素。
?