美國洛馬公司的研發源動力—創新中心

張京男 蔡聞一 王邵飛 單文杰（中國運載火箭技術研究院研究發展中心）

美國洛馬公司的研發源動力—創新中心

美國洛馬公司的總部級創新中心是一個來自政府、工業界、學術界系統專家共同驗證軍事作戰新計劃、新概念、新模式的核心聚集地，擁有獨具特色的配套資源，致力于通過多方合作實現需求同步輸入，用“橫向一體化”方式實現聯合開發，從而加速論證與預研進程，是公司項目或型號研發的源動力。本文對該中心的職能、作用以及內部運行情況進行了深入透視，對我國軍工研發理念具有積極的參考價值。

1 成立概況

2005年4月，洛馬公司在美國弗吉尼亞州漢普頓港群區域的索夫克設立了創新中心，緊鄰美國多個軍事指揮部，由公司副總裁兼首席運營官（CTO）負責管理。時任公司總裁兼首席執行官（CEO）羅伯特·史蒂文斯表示：“有了創新中心，我們可以在關鍵時刻幫助客戶面對復雜的、不可預測的全球環境。我們可以通過發展綜合系統和網絡中心戰的解決方案促進美國反應機制的形成?！?/p>

洛馬公司力求以卓越的遠見與飽滿的熱情進行發明創造，促進持續改革美國航天航空工業，這是公司建立創新中心的初衷。創新中心建成后，具備了與客戶協作的場所環境，使這里成為了創造性設想的集中地，進而投資開發相應的創新方案，被稱為公司發展的“燈塔”，建筑內中間大廳里豎立了一座高12.2m的19世紀風格的燈塔模型?！盁羲币辉~的應用與當地漢普頓港群的海事工作歷史有關，意為激勵該中心成員時時牢記創新使命的指向燈。

創新中心中間大廳燈塔

2 創新理念

創新中心服務于洛馬公司所有的業務部門，其核心職能是預研美國未來的作戰概念，提供可行的新型作戰模式，研究如何在多個重要領域加強美國軍事實力，協助美國國防部決定未來究竟需要什么樣的打擊能力，以取代美國空軍古老的轟炸機群。

在與創新中心打過交道的人中，有的認為這是一種“幻想”之地，有的認為在這里就是要找到一種適用于未來戰場的作戰方法。該中心擁有在作戰分析、建模仿真與可視化方面經過專業培訓的工作人員以及軍事戰略專家，具備試驗設計與作戰概念分析的主要資源，是洛馬公司在預研工作、戰法研究、工程構想方面進行的重大投資。

新型作戰概念

創新中心專門為新概念的試驗與開發配置了相關設備設施，可以開展系統試驗，評估國防與國家安全方面新的作戰概念與方案。

創新中心的專家團隊思考諸如“如果…該怎樣…”之類的問題，通過設施設備進行深入分析，監測真實與模擬戰場的復雜變量變化，開展運行結果的量化分析，并驗證工程仿真性能。目前，創新中心正在進行的新概念方案主要包括以下4方面。

1）網絡中心戰。設計在整個洛馬公司的全球信息柵格（GIG）試驗臺上所有的指揮、控制、通信、計算機、情報監視和偵察（C4ISR）系統，致力于創造并測試聯網的分布式作戰能力。

2）聯合兵力投送。集合作戰效力方面的軍事專家，開展軍力結構分析，評估未來陸、海、空、天等領域全系統方案下的兵力投送能力。

3）國防與安全。為美國國防部與國土安全部提供對國家防御能力的評估、試驗、分析“一站式”能力，其中包括彈道導彈防御等。

4）后勤與物資保障。實現自主化后勤能力、戰區平臺信息與戰區物資流動的可視化，設計由全球信息柵格支持的一體化后勤指揮控制系統的工作原型。

其他預研新概念還包括高空懸浮偵察平臺、用于士兵作戰的機械外骨骼裝備、快速原型制造、聯合試驗、城市作戰與政府機構情報信息共享等。

網絡中心戰的設計與評估

隨著網絡中心運行環境的到來，創新中心大部分項目都迫切需要實現全系統方案下的網絡中心化，未來任何新方案的開發都要考慮如何應用成熟的網絡環境—全球信息柵格，由美國國防部專職管理，并在全球發布作戰信息。這也是創新中心當前首要的創新計劃，即研究用于美國執行軍事任務和國土安全計劃的網絡中心模式，提供未來網絡化作戰的解決方案。

創新中心擁有工業界首個全球信息柵格試驗平臺，能夠在實施研發與部署之前模擬網絡中心環境，通過在虛擬現實的運營環境中探討方案，并在這個環境中進行協作式系統試驗。通過網絡中心方案平臺試驗、系統集成以及嚴格評估，并由客戶進行方案測試，最終確?？稍诰W絡上運行，并衍生出解決問題的新方法。這也是該平臺在軍工企業研發機構的首次應用。

通過建模、仿真與分析，創新中心對要建立的網絡體系進行了準確定義，設計了“橫向一體化”網絡中心戰原型，向政策制定者、軍隊指揮官、作戰官兵、分析人員和工程人員提供一個聯合操作環境，幫助美國軍隊進入信息化作戰時代，從而徹底轉變美國軍方與聯邦政府的作戰與運營模式。

網絡中心戰的設計與評估

公司內外部實驗室協同工作

可協同工作的實驗室網絡集結中心

創新中心是洛馬公司聯接內外部高端實驗室的超級網絡集結中心，通過與作戰官員、士兵、項目主管、作戰分析師、試驗設計師進行網絡協同，發揮著對政府與非政府機構的支持作用。目前，洛馬公司與美國政府各指揮部簽訂了正式的合作研發協議，目的在于針對共同關注的研發領域創建合作試驗環境。

在洛馬公司內部，創新中心聯接著公司各業務部門的高端試驗室，能夠以“橫向集成”的方式，集中所有業務部門的研發資源，利用公司最優勢的工藝技術，開發出特定的方案，實現客戶研發轉型。

在洛馬公司外部，創新中心通過加密的安全寬帶網絡，與政府或美國軍方指揮部、實驗室進行聯網，使公司各領域專家能夠與政府開發人員進行實時的虛擬協同工作。他們能夠共商安全問題，實時地“感知并響應”備受關注的作戰后勤系統，并在新系統建設過程中評估作戰效果。

從開發項目的試驗階段開始，創新中心這種協同就發揮著積極促進作用，與國內外政府或軍方客戶建立長期的信任關系，推進項目發展到全尺寸的開發應用階段。

實物作戰驗證作戰概念與技術

沉浸式虛擬體驗

虛擬與實物手段兼備的先進試驗場地

創新中心不僅是一個高技術工作場所，也是公司、客戶與合作伙伴嘗試新裝備能力的試驗地。作為洛馬公司工程與試驗的“全球視覺網絡”，可為公司各實驗室、研究中心、工程設施提供實物的和虛擬的推演工作場所，促成公司與美國政府、國際客戶、學術與工業機構簽署了多項合作研發協議。

創新中心擁有一套可靈活配置設施的作戰指揮與控制試驗室，進行對抗或非對抗試驗，以及國家安全保障與城市作戰試驗。公司技術專家、分析人員常常與作戰軍官或士兵一起工作，對新開展的項目提出輸入要求，通過戰爭模擬游戲進行測試與分析，實現作戰對策與作戰成果的量化，協助新作戰概念的試驗分析。雙方在這種模擬環境中相互了解，準確定義未來作戰，探索裝備的“現狀如何，將會怎樣，可改造成什么樣”的問題。

創新中心具有寬敞的大空間與真實的人為造設環境，特有的場地可為客戶提供沉浸式作戰體驗，進行公司與客戶之間的協同試驗分析，通過建模仿真，對項目動作與流程在大場景中顯示。除了在創新中心顯示圖形數據外，還設置了全球網絡接入點，客戶和其他參與者可通過全球網絡授權點實時查看現場士兵在模擬場景中看到的畫面，飛行員在模擬艙中看到的目標圖像，以及作戰指揮官在指揮控制中心看到的畫面。客戶參與這種極具創意的仿真就如同親自加入作戰，量化感受新設計系統的運行性能指標。如聯合半自動兵力系統、聯合作戰系統等。

這里還可容納真實的軍用車輛、飛行器、模擬器以及其他設備，在一個全面網絡化的操作環境中評估機載系統。與此同時，在創新中心內部進行方案的視聽分析與視頻研究會議，分析用戶方案需求。

創新中心這種特有的試驗場將有效促進洛馬公司目前在防務與安全業務領域建立全球信息網絡。

創新中心建筑布局與功能圖

3 場地設施與功能

洛馬公司創新中心建筑占地4700m2，是從平地建起的“六角形”低層建筑，但頂棚很高，可提供5.7×104m3的可配置空間與40個工作站。

其中，“大型方案演示觀眾席”場景擁有92座觀眾席；“作戰指標分析與演示”場景為項目工作團隊在統計數據歸類等工作過程中提供高度保密的內部空間；“合作各方專家協同分析”場景通過高速寬帶網對美國政府、工業部門、學術界、國際合作伙伴開放資源，并實現遠程視頻電信會議；“方案開發與演示”場景為各階段方案演示提供高清晰度視覺與交互式視頻墻；“沉浸式仿真”場景具備融IT技術、聲音、視覺于一體的模擬器；“審視研究決策”場景是決策支持中心，可容納150人，供國內外客戶簽署相關議定書。另外，還包括供現場開展頭腦風暴的場地、外部設備儲放間和2.4×104m2的營地等。

4 分析與啟示

洛馬公司創新中心作為總部級研發機構，其服務對象與研究領域都具有一定的獨特性與超前性，對我國軍工企業研發工作也具有一定的啟示作用。

總部級作戰概念的創新培育出系統級裝備的創新

洛馬公司軍事裝備預研創新工作可大致分為以下幾個階段：軍事需求、作戰概念、裝備（產品）設計、設計評審、系統研制、試驗驗證、裝備部署。從美國軍方提出打贏信息化戰爭開始，洛馬公司創新中心便開始構想如何將各作戰裝備通過高速率、高可靠性網絡開展創新型的網絡中心戰。當這種作戰概念形成時，洛馬公司業務部門便開始打造多種信息作戰平臺，并研制、集成能在這些平臺上進行作戰通信的具體型號產品。

在網絡中心戰概念下，洛馬公司正在研制的未來即將組網的“天基紅外衛星系統”（SBIRS）是網絡中心戰中加強一體化戰場管理、指揮、控制、通信、計算機、情報、監視與偵察（BMC4ISR）能力，實現導彈防御的典型產品，將大提升空間態勢感知能力；洛馬公司“臭鼬工廠”預研了P－791高空懸浮偵察系，力求實現高空長航時對敵監視；而“天基紅外衛星系統”、P－791以及X頻段雷達探測的預警信息都將通過高性能的信息平臺傳送至作戰指揮中心，快速啟動“宙斯盾”、“戰區高空區域防御”（THAAD）系統、愛國者－3（PAC－3）、“中程擴展防控系統”（MEADS）等反導系統共同實施作戰防御，實現網絡中心戰概念下各型號的作戰管理。

由此可見，作戰概念的構想決定著作戰裝備或產品的研發設計，而建立總部級研發機構將有助于未來軍事作戰概念的設計，相應地帶動公司業務部門的產品創新。

總部級研發機構與軍方或政府預研部門的協同工作保障了裝備戰略的方向性

洛馬公司創新中心的客戶以美國各軍兵種作戰部隊為主，在常規工作中通過加密的高速網絡，將系統概念與設計效果傳送至軍方預研部門，與其保持當前與未來作戰中裝備研制的戰略一致性。

從軍事需求、作戰概念到裝備（產品）設計，創新中心始終保持著與軍方的協同工作，可最大程度保證需求變更、研制計劃制定、裝備性能調整在第一時間完成。而這種常規性的工作機制為洛馬公司明確發展戰略提供了重要的指向作用，也是公司實施預研工作部署的出發點，可有效指導所屬各業務部門的研發機構提前開展型號預研工作。

沉浸式虛擬與實物體驗有助于與各類客戶共研需求方案

在創新中心除了一部分實物和模型裝備外，更多的是三維數字場景模型。通過大場景可視化的沉浸式體驗，客戶可以近乎真實地感受到新作戰概念與裝備的工作性能，還能通過戰爭游戲的形式讓客戶從作戰人員角度觀察。客戶通過與創新中心相關專家進行交流，極大地縮短了方案制定的周期，減少了風險與不確定性，同時也讓客戶產生濃厚的興趣，增強了合作意向，有助于建立緊密的客戶關系。

5 結語

洛馬公司創新中心是公司各事業部研發作戰裝備或開拓軍事項目的源動力所在。作為世界級軍工企業，洛馬公司將作戰概念、作戰方法、作戰設計等全局性問題視為比先進技術、先進武器等具體實物更加先期的思考環節，是世界軍工研發創新的典范，未來將不斷引領公司繼續保持軍工界軍事裝備設計理念的前瞻性與先進性。

徐菁/本文編輯