第三次“抵消戰(zhàn)略”背景下美國國防科技發(fā)展

肖可

為謀求新的不對稱軍事優(yōu)勢，美軍正在積極推動第三次“抵消戰(zhàn)略”的實施。2016年4月12日，美國參議院武裝力量委員會新興威脅與能力分委會召開聽證會，主題為“2017財年國防授權請求中的國防部技術抵消戰(zhàn)略與實施情況”。在此次聽證會上，美國國防部披露了為支持第三次“抵消戰(zhàn)略”，美軍將具備的6種作戰(zhàn)能力、重點發(fā)展的5大技術領域及DARPA近期開展的重點項目，從中可以看出美軍為支持第三次“抵消戰(zhàn)略”國防科技發(fā)展的重點。

美軍將具備的6種作戰(zhàn)能力

美國助理國防部長威爾比指出，美國的潛在競爭對手正大力發(fā)展“反介入/區(qū)域拒止”能力，主要包括防空系統(tǒng)、破壞或削弱美軍態(tài)勢感知能力，及加大美軍兵力投送難度的武器系統(tǒng)，正在削弱美軍的常規(guī)軍事優(yōu)勢。

技術和作戰(zhàn)概念創(chuàng)新將是美國第三次“抵消戰(zhàn)略”的關鍵

技術和作戰(zhàn)概念創(chuàng)新將是第三次“抵消戰(zhàn)略”的關鍵。未來，美軍將充分利用空間、空中、海洋、水下、地面和網(wǎng)絡等各領域的協(xié)同作戰(zhàn)能力。基于計算機科學、先進電子學、新型通信和探測器技術、人機接口等領域突破所開發(fā)出的新型手段，推動形成新的作戰(zhàn)概念。同時，美軍將通過樣機系統(tǒng)實驗、加強作戰(zhàn)模擬與國防部機構創(chuàng)新等措施，謀求發(fā)展非對稱優(yōu)勢。

美國“海狐”無人水面艇

目前，第三次“抵消戰(zhàn)略”還未形成規(guī)劃未來能力發(fā)展的正式文件，只是對國防部未來期望發(fā)展的多種作戰(zhàn)能力的描述。美軍設想，通過第三次“抵消戰(zhàn)略”，將具備以下6種能力：使聯(lián)合部隊能夠?qū)嵤┓植际?、遠程打擊并實現(xiàn)作戰(zhàn)效能;使聯(lián)合部隊能利用作戰(zhàn)距離、精確性及速度把握并維持先機;使聯(lián)合部隊能利用分散、新的作戰(zhàn)防護樣式加強生存能力;使聯(lián)合部隊能以大量低成本、互相協(xié)作的武器系統(tǒng)，實現(xiàn)大規(guī)模集群的數(shù)量優(yōu)勢;使聯(lián)合部隊能夠綜合運用動能、電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡戰(zhàn)，發(fā)展新型分布式機動和近距作戰(zhàn)技術;使聯(lián)合部隊能夠在對網(wǎng)絡攻擊和電子戰(zhàn)攻擊具有更強應對能力的作戰(zhàn)網(wǎng)絡中作戰(zhàn)。

美軍重點發(fā)展的5大技術領域

美國國防部副部長沃克強調(diào)了先進軟件對第三次“抵消戰(zhàn)略”的重要性。美軍將重點利用人工智能及自主技術領域的突破，進一步提高武器系統(tǒng)自主化水平，為人-機協(xié)作及集群編隊作戰(zhàn)奠定基礎。為支持第三次“抵消戰(zhàn)略”，美國國防部將重點發(fā)展以下5個技術領域。

一是自主學習系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠近實時處理大量數(shù)據(jù)，并基于數(shù)據(jù)分析制定決策，尤其是將應用于需要比人類反應時間更快的領域。如網(wǎng)絡防御、電子戰(zhàn)、導彈防御和主動防護系統(tǒng)等。自主學習也可用于大數(shù)據(jù)分析。通過自主學習系統(tǒng)，美軍能夠分析“伊斯蘭國”組織每天在“臉書”上發(fā)布的9萬篇帖子，并得出有用信息。

美國的生物醫(yī)學技術非常先進

二是人-機協(xié)作。將人類的思考能力與人工智能快速解決問題的方法相結合，使機器能夠幫助人類更好、更快地做出決策。如“宙斯盾”系統(tǒng)能夠利用計算機和雷達系統(tǒng)為武器提供制導，以摧毀敵方來襲目標。

三是機器輔助人員作戰(zhàn)。使用軟件系統(tǒng)加強人員作戰(zhàn)效能，如可穿戴電子設備、作戰(zhàn)“應用程序”、頭盔顯示器和外骨骼等輔助士兵作戰(zhàn)裝備。

四是有人-無人作戰(zhàn)編隊。利用有人及無人系統(tǒng)間的創(chuàng)新性協(xié)作，發(fā)展先進的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”作戰(zhàn)能力。如美國陸軍正在發(fā)展“阿帕奇”直升機與“灰鷹”無人機協(xié)同作戰(zhàn)能力，美國空軍正在開展F-16戰(zhàn)斗機發(fā)射3D打印“蜂群”無人機試驗。

五是具備較強應對網(wǎng)絡和電子戰(zhàn)攻擊能力武器系統(tǒng)及網(wǎng)絡化半自主武器系統(tǒng)。其核心是提高武器系統(tǒng)應對網(wǎng)絡和電子戰(zhàn)攻擊能力，如美國國防部正在對“小直徑炸彈”進行改進，使其在沒有GPS制導的情況下仍能繼續(xù)作戰(zhàn)。

DARPA開展的重點項目

DARPA局長提出，為支持第三次“抵消戰(zhàn)略”，將重點開展兩類研究項目：對抗“下一代敵人”的技術和支持遠期競爭優(yōu)勢的基礎性技術。

對抗“下一代敵人”的技術 第一類是已應用或移交軍種進一步開發(fā)的技術，具體包括極端射頻條件下的通信、認知電子戰(zhàn)、嵌入式計算技術的功率效率革命、遠程反艦導彈、計算機安全新方案研究、主動認證項目。

極端射頻條件下的通信項目是尋求表征干擾環(huán)境，然后主動壓制敵人干擾，令己方飛機可以在高對抗性電磁環(huán)境中相互通信的技術。

認知電子戰(zhàn)是DARPA將先進的深度學習技術用于電子戰(zhàn)領域，通過使用人工智能實時發(fā)現(xiàn)、搜索和對抗戰(zhàn)場未知干擾信號。即使該信號之前沒有編目，也能被更有效干擾。相關技術正轉(zhuǎn)移至F-35戰(zhàn)機、陸軍“多功能電子戰(zhàn)”項目及“下一代干擾機”上進行驗證。

嵌入式計算技術的功率效率革命項目將研發(fā)改進國防部計算系統(tǒng)功率效率的革命性方案，將為無人機等功率有限的平臺嵌入大幅提升的運算能力。美國偵察局將這些技術用于新型抗輻射加固電路結構。

遠程反艦導彈是一種亞聲速隱身反艦導彈，其射程達600～1000千米，可裝配于B-1B轟炸機、F/A-18E/F戰(zhàn)斗機和水面艦艇，預計2020年左右具備作戰(zhàn)能力，將對遠程對海精確打擊模式產(chǎn)生顛覆性影響。

計算機安全新方案研究中的“彈性、自適應、安全主機全新設計”項目旨在開發(fā)對網(wǎng)絡攻擊具有較高彈性的新型計算機系統(tǒng)，所研發(fā)軟件已應用于商業(yè)及軍事領域。

主動認證項目是針對目前大多數(shù)密碼系統(tǒng)都無法驗證當前控制鍵盤的用戶是否為最初獲得認證的用戶。該項目利用基于軟件的生物統(tǒng)計學數(shù)據(jù)，尋求描述個人獨一無二的特征，如敲擊鍵盤的細微動作或重擊屏幕特性等，發(fā)展一種新型身份驗證方法。

第二類是正在研發(fā)的技術，具體包括長航時無人水面艇、XS-1空天飛機、保持空中優(yōu)勢的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”、高可信網(wǎng)絡軍事系統(tǒng)、網(wǎng)絡大挑戰(zhàn)賽、挖掘和理解軟件飛地。

長航時無人水面艇中的“反潛戰(zhàn)持續(xù)跟蹤無人艇”項目將研制出可自主航行數(shù)月、航程達數(shù)千千米的無人艇，可持續(xù)跟蹤低噪聲柴電潛艇。

XS-1空天飛機項目的目標是，驗證可重復使用飛行器采用“類似飛機”的進入空間方式的可操作性、效費比及可靠性。

保持空中優(yōu)勢的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”項目擬開發(fā)將空戰(zhàn)能力分布至大量可互操作有人及無人平臺的新型體系架構。

高可信網(wǎng)絡軍事系統(tǒng)是針對嵌入式處理器作為美國防部計算系統(tǒng)的“大腦”，目前正在遭受日益增多的網(wǎng)絡攻擊而展開。該項目正在為設計及構建高可信網(wǎng)絡物理系統(tǒng)開發(fā)工具和方法。DARPA采用該項目研制出的微處理器核，增強了任務計算機應對網(wǎng)絡攻擊的能力。

網(wǎng)絡大挑戰(zhàn)賽項目是由DARPA主辦的一項網(wǎng)絡競賽，旨在加快相關自動防御系統(tǒng)的研發(fā)，實時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的軟件漏洞、生成并運行補丁。

挖掘和理解軟件飛地項目尋求將傳統(tǒng)方法與機器學習方法相結合，生成一個不斷發(fā)展的開源軟件庫，可促成自動識別并修復軟件缺陷，還可合成新的軟件。

第三類是仍處于探索階段的技術概念，具體包括海上“系統(tǒng)之系統(tǒng)”、具有內(nèi)在可信性的前沿電子技術、電網(wǎng)網(wǎng)絡安全。

海上“系統(tǒng)之系統(tǒng)”中的“跨域海上監(jiān)視與瞄準”項目將開發(fā)把“定位、導航與授時”“通信、指揮與控制”、網(wǎng)絡與后勤系統(tǒng)等多種功能模塊分散部署到多種低成本、水上及水下平臺的技術，迫使敵投入高額成本進行廣域防御。

具有內(nèi)在可信性的前沿電子技術中的“可信集成電路”項目將研發(fā)確保軍用系統(tǒng)集成電路可信性的技術;“電子器件供給鏈硬件完整性防御”項目尋求清除電子器件供給鏈上的偽造元器件;“集成電路完整性與可靠性”項目使系統(tǒng)研發(fā)人員得以在限定性能指標下，無損地獲得數(shù)字、模擬及混合信號集成電路功能;“以更快時間進度實現(xiàn)電路”項目尋求開發(fā)新的快速電路設計方法，拓展集成電路制造的渠道來源，促進已驗證解決方案再利用的技術知識庫。

電網(wǎng)網(wǎng)絡安全中的“快速攻擊檢測、隔離及表征系統(tǒng)”項目尋求研發(fā)自動化系統(tǒng)，在電網(wǎng)遭到攻擊7天之內(nèi)，幫助網(wǎng)絡和公共事業(yè)工程師恢復電力。

支持遠期競爭優(yōu)勢的基礎性技術 第一類是已應用或移交軍種進一步開發(fā)的技術，具體包括增材制造性能應用、特定疾病現(xiàn)場精確診斷、生物醫(yī)學技術。

增材制造性能應用雖然具有革命性前景，但人們對于不同的制造方法會給產(chǎn)品的屬性和能力帶來何種影響，仍只有初步的了解。“開放制造”項目正在構建及驗證快速鑒定技術，以全面捕獲、分析及管控增材制造程序中的變量，推測所制造產(chǎn)品的特性。

特定疾病現(xiàn)場精確診斷是一種挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)傳染病擴散追蹤所面臨的問題是，準確確定病人受到哪種病原體侵害的惟一方式是抽血、送檢，再等待數(shù)日后才能獲取結果?！跋日住表椖繉㈤_發(fā)可以在30～45分鐘內(nèi)、在既無實驗室又無安全冷鏈的地區(qū)進行低成本診斷的設備。

生物醫(yī)學技術中的“自主診斷以實現(xiàn)預防和治療”項目擬發(fā)展可快速診斷和研制出新疫苗或藥物的新方法，為社會提供抗生免疫的全新方案，創(chuàng)建一套超過疾病及病毒傳播速度的技術基礎;“微生理學系統(tǒng)”項目旨在研發(fā)一種平臺，使用經(jīng)過改造的人類組織模仿人類的生理系統(tǒng)，用于測試候選藥物、疫苗或其他生物醫(yī)學對抗措施的安全性及有效性。

第二類是正在研發(fā)的技術，主要指DARPA正通過一系列基礎科學項目挑戰(zhàn)物理科學的極限。Quiness項目旨在探索可進行高速率、遠距離量子通信的新技術;“量子輔助傳感與讀數(shù)”項目正在開發(fā)新型量子控制與讀數(shù)技術;“超快激光科學與工程”項目正在為工程改進型光譜源開發(fā)技術方案。

第三類是處于探索階段的基礎技術概念，主要指安全與隱私的權衡，即將研究在實現(xiàn)安全及可預測的數(shù)據(jù)分享的同時保護隱私的技術;“人機溝通”項目，即探索利用機器學習技術，促進人與計算機更快、更無縫、更直覺化地溝通，使作戰(zhàn)、分析、后勤等國家安全領域人員得以更充分地利用人-機協(xié)作帶來的巨大機遇。

責任編輯：葛 妍