第三次“抵消戰略”背景下美國國防科技發展

肖可

為謀求新的不對稱軍事優勢，美軍正在積極推動第三次“抵消戰略”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“抵消戰略”，美軍將具備的6種作戰能力、重點發展的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“抵消戰略”國防科技發展的重點。

美軍將具備的6種作戰能力

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展“反介入/區域拒止”能力，主要包括防空系統、破壞或削弱美軍態勢感知能力，及加大美軍兵力投送難度的武器系統，正在削弱美軍的常規軍事優勢。

技術和作戰概念創新將是美國第三次“抵消戰略”的關鍵

技術和作戰概念創新將是第三次“抵消戰略”的關鍵。未來，美軍將充分利用空間、空中、海洋、水下、地面和網絡等各領域的協同作戰能力。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出的新型手段，推動形成新的作戰概念。同時，美軍將通過樣機系統實驗、加強作戰模擬與國防部機構創新等措施，謀求發展非對稱優勢。

美國“海狐”無人水面艇

目前，第三次“抵消戰略”還未形成規劃未來能力發展的正式文件，只是對國防部未來期望發展的多種作戰能力的描述。美軍設想，通過第三次“抵消戰略”，將具備以下6種能力：使聯合部隊能夠實施分布式、遠程打擊并實現作戰效能;使聯合部隊能利用作戰距離、精確性及速度把握并維持先機;使聯合部隊能利用分散、新的作戰防護樣式加強生存能力;使聯合部隊能以大量低成本、互相協作的武器系統，實現大規模集群的數量優勢;使聯合部隊能夠綜合運用動能、電子戰、網絡戰，發展新型分布式機動和近距作戰技術;使聯合部隊能夠在對網絡攻擊和電子戰攻擊具有更強應對能力的作戰網絡中作戰。

美軍重點發展的5大技術領域

美國國防部副部長沃克強調了先進軟件對第三次“抵消戰略”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自主化水平，為人-機協作及集群編隊作戰奠定基礎。為支持第三次“抵消戰略”，美國國防部將重點發展以下5個技術領域。

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

美國的生物醫學技術非常先進

二是人-機協作。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”系統能夠利用計算機和雷達系統為武器提供制導，以摧毀敵方來襲目標。

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

四是有人-無人作戰編隊。利用有人及無人系統間的創新性協作，發展先進的“系統之系統”作戰能力。如美國陸軍正在發展“阿帕奇”直升機與“灰鷹”無人機協同作戰能力，美國空軍正在開展F-16戰斗機發射3D打印“蜂群”無人機試驗。

五是具備較強應對網絡和電子戰攻擊能力武器系統及網絡化半自主武器系統。其核心是提高武器系統應對網絡和電子戰攻擊能力，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作戰。

DARPA開展的重點項目

DARPA局長提出，為支持第三次“抵消戰略”，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的技術，具體包括極端射頻條件下的通信、認知電子戰、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境中相互通信的技術。

認知電子戰是DARPA將先進的深度學習技術用于電子戰領域，通過使用人工智能實時發現、搜索和對抗戰場未知干擾信號。即使該信號之前沒有編目，也能被更有效干擾。相關技術正轉移至F-35戰機、陸軍“多功能電子戰”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改進國防部計算系統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戰斗機和水面艦艇，預計2020年左右具備作戰能力，將對遠程對海精確打擊模式產生顛覆性影響。

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”項目旨在開發對網絡攻擊具有較高彈性的新型計算機系統，所研發軟件已應用于商業及軍事領域。

主動認證項目是針對目前大多數密碼系統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計學數據，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，發展一種新型身份驗證方法。

第二類是正在研發的技術，具體包括長航時無人水面艇、XS-1空天飛機、保持空中優勢的“系統之系統”、高可信網絡軍事系統、網絡大挑戰賽、挖掘和理解軟件飛地。

長航時無人水面艇中的“反潛戰持續跟蹤無人艇”項目將研制出可自主航行數月、航程達數千千米的無人艇，可持續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。

保持空中優勢的“系統之系統”項目擬開發將空戰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。

高可信網絡軍事系統是針對嵌入式處理器作為美國防部計算系統的“大腦”，目前正在遭受日益增多的網絡攻擊而展開。該項目正在為設計及構建高可信網絡物理系統開發工具和方法。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絡攻擊的能力。

網絡大挑戰賽項目是由DARPA主辦的一項網絡競賽，旨在加快相關自動防御系統的研發，實時發現網絡中的軟件漏洞、生成并運行補丁。

挖掘和理解軟件飛地項目尋求將傳統方法與機器學習方法相結合，生成一個不斷發展的開源軟件庫，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“系統之系統”、具有內在可信性的前沿電子技術、電網網絡安全。

海上“系統之系統”中的“跨域海上監視與瞄準”項目將開發把“定位、導航與授時”“通信、指揮與控制”、網絡與后勤系統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。

具有內在可信性的前沿電子技術中的“可信集成電路”項目將研發確保軍用系統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”項目使系統研發人員得以在限定性能指標下，無損地獲得數字、模擬及混合信號集成電路功能;“以更快時間進度實現電路”項目尋求開發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。

電網網絡安全中的“快速攻擊檢測、隔離及表征系統”項目尋求研發自動化系統，在電網遭到攻擊7天之內，幫助網絡和公共事業工程師恢復電力。

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

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，推測所制造產品的特性。

特定疾病現場精確診斷是一種挑戰，傳統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，再等待數日后才能獲取結果。“先兆”項目將開發可以在30～45分鐘內、在既無實驗室又無安全冷鏈的地區進行低成本診斷的設備。

生物醫學技術中的“自主診斷以實現預防和治療”項目擬發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”項目旨在研發一種平臺，使用經過改造的人類組織模仿人類的生理系統，用于測試候選藥物、疫苗或其他生物醫學對抗措施的安全性及有效性。

第二類是正在研發的技術，主要指DARPA正通過一系列基礎科學項目挑戰物理科學的極限。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”項目正在開發新型量子控制與讀數技術;“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，即將研究在實現安全及可預測的數據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、分析、后勤等國家安全領域人員得以更充分地利用人-機協作帶來的巨大機遇。

責任編輯：葛 妍