美智库聚焦AI和自主系统的互操作性开展全寿命周期研究，为美国国防部提供相关措施建议，下面进行简要介绍。
人工智能（AI）和自主性技术在军事领域的应用愈发广泛，如各国部署可半自主导向目标的无人机，AI 助力全球军事目标定位流程提效。然而，这些系统风险显著，美国国防部（DoD）虽在有人系统开发部署方面经验丰富，但 AI 和自主系统带来新挑战，如系统间互操作性不足，会导致决策分歧、误判目标等问题，危及军事行动安全与有效性。
美智库建议，美国国防部聚焦AI和自主系统的全生命周期，涵盖研发、系统开发、测试与评估（T&E）等环节开展研究。建议各军种指定或授权领导保障系统互操作性，DoD制定行为标准，测试机构协调 T&E 政策确保系统兼容，T&E运用通用建模与仿真（M&S）工具强化互操作性，以此提升美军作战能力，降低风险。
设想2035年，在东欧冲突中，通信和导航系统遭干扰，战场依赖自主无人机作战。一架侦察无人机发现疑似敌方坦克目标，指挥官派出两架不同制造商的巡飞弹攻击。但两架巡飞弹对目标判断不一，一架认为是敌方坦克，另一架判定为友方运兵车。因通信受阻且时间紧迫，无法由人裁决，难以决策是否攻击，凸显自主系统缺乏互操作性会引发严重后果。
俄乌冲突中，双方大量使用无人机并提升其自主性。美国和中国也在大力发展无人和自主系统，如美国利用 AI 技术应对中东无人机和导弹威胁，“复制者倡议” 和 “59 特遣部队” 加速自主系统采购部署。在此背景下，解决自主系统互操作性问题迫在眉睫，否则将在未来冲突中面临巨大风险。
未来作战概念要求美军各层级及盟友伙伴间建立强大的指挥、控制和通信链路，实现传感器与射手高效连接，快速处理信息。联合全域指挥与控制（CJADC2）计划旨在打造协同作战能力更强的联合部队，但 AI 和自主系统的集成需要全新思路，传统系统集成方法难以满足其需求。
连接传统系统实现信息共享困难重重，DoD 采用模块化开放系统方法，制定共享标准促进系统组件互联互通，如 “梅文智能系统” 整合多传感器数据提升目标定位效率。然而，自主系统与传统系统不同，缺乏人类操作员协调差异，不仅需要技术互操作，更要将行为假设融入系统，实现实质性互操作。
互操作性形式多样，在联军行动中，加油机需技术与战术双重兼容。DoD 对互操作性定义全面，但认证程序常侧重技术标准，忽视战术、技术和程序（TTPs）协调，这对自主系统而言并不足够。技术文献区分了技术互操作性（强调通用接口）和实质性互操作性（关注系统协同实现总体目标的能力），DoD 实际多关注技术互操作性，而自主系统需将实质性互操作性纳入工程范畴。
本研究提出系统互操作性连续体框架，包括独立性、技术互操作性、兼容性和协调性四个层次。不同层次对系统开发协作程度要求不同，开发者应根据系统用途选择合适层次。同时，确定互操作性水平需综合评估系统在作战概念中的作用、部署环境及与其他系统的关系。例如，高度协调的系统开发测试成本高，但作战效能可能更强；技术互操作性高的系统成本低，但协同作战时有效性可能受限。
近年来，“可损耗集群” 作战概念备受关注，如 RAND 报告提出在特定区域部署数百架自主无人机搜索目标。这些无人机依靠预设航路点和基本避撞机制运行，期望以数量优势应对损失，但维持大规模编队困难，且需在通信受限、缺乏监督的环境下运行。
目前应对物理冲突风险的策略主要有隔离和远程监控。隔离限制平台互动，削弱系统自修复网络等能力；远程监控增加操作员负担，降低响应速度。随着冲突节奏加快和规模扩大，这两种策略难以满足作战需求，无法有效避免友军误伤和事故。
自主系统缺乏人类的常识和训练，可能在推理时出现分歧，如对环境理解不同、选择冲突行动等。人类可依据原则和程序处理分歧，而自主系统依赖预设或学习程序，不同系统程序可能不同，导致协同作战出现问题。
当前自主系统开发各自为政，缺乏统一的 TTPs。不同制造商生产的无人机可能采用不同计算机视觉模型，对同一物体分类不同。例如，在竞争中，不同团队使用相同训练数据开发的计算机视觉模型性能仍存在差异，这表明共享训练数据也无法保证模型一致性。若期望无人机协同作战，必须提前解决此类分歧。
F-22和F-35 战斗机数据链难题 F-22和F-35 战斗机建立安全通信链路困难，需借助软件定义无线电等设备实现数据共享，耗费大量时间和成本，凸显将互操作性问题前置到系统开发早期的必要性。
GIDE演习的成果与局限 CDAO管理的全球信息优势实验（GIDE）通过快速实验展示了 CJADC2 的初步能力，AI 和 ML 在数据处理中发挥关键作用。但这些技术互操作性努力未充分考虑 AI 系统的实质性问题，自主系统对数据共享和冲突消解规则编程要求更高。
ACAS X标准的制定与实施 民航要求使用 ACAS 防止空中碰撞，ACAS X针对不同类型飞机制定标准，允许供应商开发各自变体，通过规范传输技术和算法，确保不同系统兼容。例如，ACAS Xa 标准规定了特定的传输技术和算法规格，保障系统间的协同。
军事应用的现状与挑战 军用飞机也面临碰撞风险，自动地面防撞系统（auto - GCAS）和自动空中防撞系统（auto - ACAS）的发展虽取得一定成果，但高速数据链缺失、飞机型号差异等问题仍待解决。未来开发可通过制定通用行为规范，保障不同平台兼容性，降低供应链风险。
CEC 系统的功能与优势 海军CEC旨在实现舰艇间协同防空，通过数据处理和传输设备，共享数据构建通用作战态势图，实现自主提示和半自主作战。例如，CEC 系统使每个平台能根据共享数据构建一致的作战视图，提升防空作战效能。
CEC 系统的局限与适用场景 CEC系统开发部署难度大，对计算能力要求高，不适用于大规模低成本可损耗平台作战概念。不过，其协调性理念为部分系统开发提供了思路，在特定场景下仍具有重要价值。
过去70 年，军用平台不断发展，未来联合部队建设需要各平台相互协同，同时兼顾盟友伙伴。并非所有系统都需高度协调互操作，规划者、管理者、工程师等应综合考量系统成本和效能，选择合适的互操作水平。
自主系统相较于传统有人系统，对互操作性要求更高。在同时使用多种类型的自主系统时，更高的互操作性通常有助于实现更有效的作战行动，提升作战能力，降低作战风险。
军事自主系统风险巨大，管理这些风险需要强大的 T&E 体系。自主系统不能依赖人类实时干预，需在全生命周期精心研发，确保互操作性，避免冲突，维持战斗力。
领导协调保障互操作性 美军各军种领导负责保障 AI 和自主系统开发符合互操作性要求，加强相关项目协作，避免开发工作各自为政。
制定行为标准 美国国防部制定行为标准，规范系统在共享环境中的互动，类比操作员训练和 TTPs 的标准化程度，确保系统之间的互操作性。
测试机构协同工作 测试机构协调制定并执行 T&E 政策，确保系统兼容。可由联合和军种 T&E 指挥机构（如联合互操作性测试指挥机构）负责，利用其经验提供技术互操作性认证。
运用通用 M&S 工具 T&E 社区运用通用 M&S 工具，在进行现场测试和实验的同时，促进系统间的互操作性。通过共享环境、友方和敌方威胁模型，使 AI 系统形成对作战环境的共同理解，提升感知和决策一致性。
