八大軍事應(yīng)用

1月28日，美媒發(fā)文分析了2020年代八大軍事應(yīng)用和使能技術(shù)，包括人工智能和量子計(jì)算，高超聲速技術(shù)，自主無(wú)人系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)，定向能和激光武器系統(tǒng)，5G無(wú)線通信，仿真、訓(xùn)練和任務(wù)演習(xí)中的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，以及傳感器開(kāi)放系統(tǒng)體系架構(gòu)。

一、人工智能與量子計(jì)算

人工智能旨在開(kāi)發(fā)新的計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、軟件操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言和軟件應(yīng)用程序、人類決策輔助、軍事維護(hù)、后勤和補(bǔ)給、快速傳感器和智能數(shù)據(jù)處理、無(wú)人駕駛車輛指揮與控制、真實(shí)仿真和訓(xùn)練、軍事規(guī)劃和作戰(zhàn)管理等系統(tǒng)。

在蘇黎世IBM研究中心建造的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)置于稀釋冰箱中，并冷卻到低于-274.1℃的溫度

美軍計(jì)劃在2021年投入8億美元用于人工智能研究。美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）正致力于使無(wú)人戰(zhàn)機(jī)在“阿爾法”格斗試驗(yàn)中擊敗有人戰(zhàn)機(jī)；推行智能自動(dòng)生成和合成代理模型項(xiàng)目，以開(kāi)發(fā)新型計(jì)算機(jī)生成設(shè)計(jì)模型，并采用嵌入式機(jī)器學(xué)習(xí)算法，幫助工程師更快、更準(zhǔn)確地開(kāi)發(fā)和訓(xùn)練人工智能系統(tǒng)；研發(fā)基于快速事件的神經(jīng)形態(tài)相機(jī)和電子設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)用于戰(zhàn)術(shù)軍事應(yīng)用的智能光電傳感器。

美空軍研究實(shí)驗(yàn)室去年11月啟動(dòng)了“飛翔水獺計(jì)劃”，以開(kāi)發(fā)快速有效的方法，將機(jī)器自主的使能技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到飛行測(cè)試。該項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)路、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算和數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)。

此外，量子計(jì)算機(jī)將能夠快速解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的復(fù)雜問(wèn)題。

二、高超聲速技術(shù)

高超聲速技術(shù)是美國(guó)防部最高優(yōu)先事項(xiàng)之一，響應(yīng)速度快、突防能力強(qiáng)且破壞能力大；高超聲速?gòu)椝庍€將在制導(dǎo)、推進(jìn)系統(tǒng)、傳感器和戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈等電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)重要應(yīng)用。

美空軍學(xué)員開(kāi)展高超聲速飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

美軍計(jì)劃今年投入32億美元用于高超聲速技術(shù)研究。領(lǐng)導(dǎo)高超聲速技術(shù)開(kāi)發(fā)的承包商有：波音公司幻影工廠、洛?馬公司臭鼬工廠和雷聲科技公司導(dǎo)彈與防御分公司。

三、自主無(wú)人系統(tǒng)

與現(xiàn)有的無(wú)人系統(tǒng)相比，未來(lái)的無(wú)人系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)完全自主，在很少或沒(méi)有人為干預(yù)的情況下做出獨(dú)立決策的能力。

美國(guó)空軍F-22、F-35A與XQ-58A低成本無(wú)人機(jī)在亞利桑那州美軍尤馬試驗(yàn)場(chǎng)上空編隊(duì)飛行

短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全機(jī)器自主的使能技術(shù)包括：快速異構(gòu)嵌入式計(jì)算、通用圖形處理器（GPGPU）、網(wǎng)絡(luò)傳感器和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)算法。未來(lái)還可能應(yīng)用量子計(jì)算技術(shù)。

四、網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)

美國(guó)必須實(shí)施可信計(jì)算措施，保證計(jì)算機(jī)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的安全。美軍事機(jī)構(gòu)要求對(duì)大多數(shù)采辦項(xiàng)目進(jìn)行加密和采取類似的網(wǎng)絡(luò)安全措施，處理機(jī)密或敏感數(shù)字信息的國(guó)防承包商必須采取措施，以監(jiān)控可疑網(wǎng)絡(luò)流量并阻止任何未經(jīng)授權(quán)的登錄行為。

特種作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)士在演習(xí)中上傳坐標(biāo)，以展示先進(jìn)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)功能的可靠性

2020年，美國(guó)防部發(fā)布了新的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)“網(wǎng)絡(luò)安全成熟度模型認(rèn)證”，旨在對(duì)承包商的網(wǎng)絡(luò)安全措施進(jìn)行普遍審計(jì)。為了從以網(wǎng)絡(luò)為中心的現(xiàn)代信息安全模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為中心的現(xiàn)代信息安全模式，國(guó)防部在2020年底前開(kāi)始采用“零信任架構(gòu)”。2020年，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室信息局還啟動(dòng)了一項(xiàng)價(jià)值9.5億美元的“敏捷網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3”（ACT 3），旨在為美軍開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)的使能技術(shù)。

國(guó)防部今年在可信計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)安全的計(jì)劃支出為98億美元，比2020年的54億美元增長(zhǎng)了81%。

五、定向能與激光武器系統(tǒng)

激光武器可能將是水面軍艦、軍事基地和后勤中心防御對(duì)手高超聲速武器的少數(shù)可行方式之一。只要有足夠的電力供應(yīng)，激光武器的子彈就不會(huì)耗盡。

一架配備有先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)激光武器系統(tǒng)的特別改裝版NC-130H，在新墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)時(shí)發(fā)射激光，并成功擊中地面目標(biāo)

然而，廣泛部署激光武器面臨的最大技術(shù)挑戰(zhàn)之一是尺寸、重量和功耗（SWaP）。這些系統(tǒng)往往體積大、重量大、耗電量大，短期內(nèi)無(wú)法部署在戰(zhàn)術(shù)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)和其他相對(duì)較小且受SWaP限制的軍事平臺(tái)上。另一個(gè)挑戰(zhàn)是擴(kuò)大激光武器的輸出功率，使其足以摧毀對(duì)手的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)和裝甲戰(zhàn)車等系統(tǒng)。

目前，美海軍水面軍艦已部署激光武器原型，如“龐塞”號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦部署的AN/SEQ-3激光武器系統(tǒng)（LaWS）和“杜威”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦部署的“光學(xué)眩目阻截器”反無(wú)人機(jī)激光武器。美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也測(cè)試了“緊湊型激光武器系統(tǒng)”（CLaWS）便攜式陸基激光武器，可用于擊落敵方無(wú)人機(jī)。

六、5G無(wú)線通信

5G技術(shù)可改善軍方ISR系統(tǒng)和信號(hào)處理，提高指揮和控制能力，并有助于實(shí)現(xiàn)更高效的后勤；還可以讓軍方廣泛使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)、5G智能倉(cāng)儲(chǔ)、分布式指揮控制和動(dòng)態(tài)頻譜。

AT&T技術(shù)人員和民用承包商組裝了一架“Cell on Wings”無(wú)人機(jī)，為新墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)的先進(jìn)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)提供5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

美軍計(jì)劃今年投入15億美元用于軍事微電子和5G網(wǎng)絡(luò)。

七、虛擬現(xiàn)實(shí)在仿真訓(xùn)練中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練和任務(wù)演習(xí)有可能使作戰(zhàn)人員能夠在計(jì)算機(jī)生成的靶場(chǎng)而不是在遠(yuǎn)程訓(xùn)練中心執(zhí)行任務(wù)，從而為國(guó)防部的運(yùn)行和維護(hù)預(yù)算節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元。此外，作戰(zhàn)人員幾乎可隨時(shí)單獨(dú)或以網(wǎng)絡(luò)化的方式進(jìn)行訓(xùn)練，而不必排隊(duì)等待。

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的使能技術(shù)包括：GPGPU、光電耳機(jī)、可穿戴電子設(shè)備、智能手機(jī)和平板電腦等。

八、傳感器開(kāi)放系統(tǒng)體系架構(gòu)（SOSA）

SOSA旨在通過(guò)采用并強(qiáng)制使用廣泛接受的開(kāi)放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)降低航空航天和國(guó)防電子組件的成本和復(fù)雜性，促進(jìn)組件互操作性，快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)插入和升級(jí)及再利用等。SOSA得到了美陸軍、海軍、空軍以及工業(yè)界眾多嵌入式計(jì)算供應(yīng)商的支持。

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來(lái)源 | 美國(guó)軍事航空航天電子學(xué)網(wǎng)站

圖片 | 互聯(lián)網(wǎng)

作者 | 趙霄

編輯 | 孫琴

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