當(dāng)前美國(guó)軍事科技研發(fā)前沿動(dòng)態(tài)掃描

近年來(lái)，世界各大國(guó)軍事科技競(jìng)爭(zhēng)全方位展開(kāi)，各國(guó)普遍將尖端國(guó)防科技布局和發(fā)展視為大國(guó)博弈的戰(zhàn)略重點(diǎn)和提升作戰(zhàn)能力的重要途徑，不斷推動(dòng)國(guó)防科技前沿技術(shù)探索和創(chuàng)新發(fā)展，為增強(qiáng)軍事能力優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提供重要支撐。面對(duì)戰(zhàn)略環(huán)境變化和戰(zhàn)略對(duì)手的調(diào)整，美國(guó)一方面積極探索以人工智能和網(wǎng)電信息技術(shù)為核心的前沿科技發(fā)展，尋求軍事應(yīng)用和提升作戰(zhàn)能力的技術(shù)途徑；另一方面，積極發(fā)展以高超聲速、定向能（激光）等新質(zhì)作戰(zhàn)概念武器，以求形成戰(zhàn)略和實(shí)戰(zhàn)相結(jié)合的雙重威懾。

積極尋求以人工智能和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為重點(diǎn)的前沿技術(shù)軍事應(yīng)用

人工智能技術(shù)是當(dāng)今世界大國(guó)科技發(fā)展的重中之重。2019年，美國(guó)防部發(fā)布首份《人工智能戰(zhàn)略》，成立人工智能管理和研發(fā)的專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)，統(tǒng)籌人工智能技術(shù)發(fā)展和作戰(zhàn)運(yùn)用，強(qiáng)化人工智能技術(shù)投資，開(kāi)展智能感知、智能情報(bào)分析、智能輔助決策、智能指揮控制、智能作戰(zhàn)協(xié)同、智能模擬訓(xùn)練和后勤保障等方面的軍事應(yīng)用探索和驗(yàn)證，積極推動(dòng)智能化要素滲透于戰(zhàn)爭(zhēng)與作戰(zhàn)的全過(guò)程。

通過(guò)人工智能方式開(kāi)展目標(biāo)識(shí)別，進(jìn)而大幅增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境的態(tài)勢(shì)感知能力，是美軍推進(jìn)人工智能作戰(zhàn)應(yīng)用的重點(diǎn)方向。此前，美軍通過(guò)“專(zhuān)家工程”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的智能算法，在中東戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)“掃描鷹”無(wú)人機(jī)所拍視頻圖像開(kāi)展識(shí)別，試驗(yàn)一周后對(duì)人員、車(chē)輛、建筑等物體的識(shí)別準(zhǔn)確率提升到80%。2019年8月，美空軍啟動(dòng)開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)航空?qǐng)D像（物體）識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)應(yīng)用，有望大幅增強(qiáng)無(wú)人機(jī)的目標(biāo)搜索和識(shí)別能力，縮短戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情報(bào)處理和分析時(shí)間，提高情報(bào)和打擊的準(zhǔn)確性。9月，美國(guó)防部啟動(dòng)“用于機(jī)動(dòng)與火力的人工智能”項(xiàng)目，重點(diǎn)開(kāi)展作戰(zhàn)和情報(bào)融合、聯(lián)合全域指揮與控制、從發(fā)射到感知的響應(yīng)時(shí)間、自主及蜂群系統(tǒng)等領(lǐng)域研究，推進(jìn)人工智能技術(shù)在戰(zhàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用。

2019年以來(lái)，5G、量子通信、云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)迅猛發(fā)展并呈現(xiàn)出越來(lái)越顯著的軍事應(yīng)用效果。5G作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，在軍事領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠極大提升偵察監(jiān)視和通信能力，優(yōu)化指揮鏈路，加快作戰(zhàn)節(jié)奏，將對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)演變產(chǎn)生深刻影響，被譽(yù)為“新型軍事能力的基礎(chǔ)性技術(shù)”。作為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)，美國(guó)正在整合多方力量，不斷提升網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)能力。美軍已成功開(kāi)發(fā)出應(yīng)用于“聯(lián)合全域指揮控制”的分布式作戰(zhàn)管理技術(shù)、應(yīng)用于強(qiáng)對(duì)抗環(huán)境無(wú)人集群作戰(zhàn)的自主協(xié)同技術(shù)、應(yīng)用于天地衛(wèi)星鏈路的晝間自由空間量子通信技術(shù)，開(kāi)啟了5G通信技術(shù)、量子信息技術(shù)的軍事應(yīng)用進(jìn)程，在認(rèn)知電子戰(zhàn)、電磁虛擬技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)空間指揮控制、態(tài)勢(shì)感知和防御方面取得了多項(xiàng)進(jìn)展。

當(dāng)前，美國(guó)正在加速推進(jìn)5G通信的軍事應(yīng)用。2019年6月，美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)《2020財(cái)年國(guó)防授權(quán)法》草案，批準(zhǔn)國(guó)防部在內(nèi)利斯空軍基地建立5G測(cè)試網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，將該基地建成美軍5G技術(shù)的重要試驗(yàn)場(chǎng)；為美國(guó)空軍“先進(jìn)作戰(zhàn)管理系統(tǒng)”項(xiàng)目額外增加專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，用于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，建成后可將各傳感器節(jié)點(diǎn)的信息融合為統(tǒng)一的戰(zhàn)場(chǎng)圖像；批準(zhǔn)國(guó)防部設(shè)立“下一代信息通信技術(shù)”項(xiàng)目，加速推進(jìn)5G軍事應(yīng)用研究。目前，美軍正在重點(diǎn)探索利用民用5G電信設(shè)施實(shí)現(xiàn)高機(jī)動(dòng)、遠(yuǎn)距離戰(zhàn)術(shù)無(wú)線通信，彌補(bǔ)衛(wèi)星通信時(shí)延較長(zhǎng)、速率較低的不足；利用5G網(wǎng)絡(luò)去中心化等優(yōu)勢(shì)，將5G通信設(shè)備嵌入情報(bào)監(jiān)視偵察系統(tǒng)，靈活部署戰(zhàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力；利用5G高移動(dòng)、低時(shí)延優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人系統(tǒng)之間無(wú)縫組網(wǎng)；利用5G通信提高物聯(lián)網(wǎng)、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的軍事應(yīng)用水平，推動(dòng)國(guó)防制造智能化，提升戰(zhàn)場(chǎng)后勤保障能力。

量子信息技術(shù)也是美國(guó)正在重點(diǎn)突破的關(guān)鍵性技術(shù)。量子計(jì)算技術(shù)一旦突破，許多目前受制于計(jì)算機(jī)性能而無(wú)法解決的難題都會(huì)迎刃而解，具有顛覆性意義。特別是量子保密通信技術(shù)將構(gòu)建當(dāng)前技術(shù)條件下不可竊聽(tīng)、不可破譯的全新安全通信體系。美國(guó)是最先將量子技術(shù)列入國(guó)家戰(zhàn)略、國(guó)防和安全研發(fā)計(jì)劃的國(guó)家。2019年10月，谷歌公司宣布研制出世界首臺(tái)53量子位的量子計(jì)算機(jī)，可在3分20秒內(nèi)完成目前世界最快超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂點(diǎn)”需要1萬(wàn)年才能完成的計(jì)算任務(wù)。隨著量子計(jì)算技術(shù)的突破及進(jìn)一步發(fā)展，特別是量子計(jì)算與智能化的結(jié)合，數(shù)據(jù)處理能力將會(huì)得到大幅提升。目前，美軍已開(kāi)始探索人工智能算法在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的可行性。谷歌、亞馬遜等公司正在承建的美軍“軍事云2.0”項(xiàng)目將成為支撐美軍未來(lái)開(kāi)展“多域戰(zhàn)”“算法戰(zhàn)”的云端大腦，通過(guò)聯(lián)合信息環(huán)境構(gòu)建美軍未來(lái)智能化作戰(zhàn)的數(shù)字戰(zhàn)場(chǎng)。

加速推進(jìn)新型戰(zhàn)略威懾裝備技術(shù)群向工程演示驗(yàn)證階段轉(zhuǎn)化

近年來(lái)，以高超聲速武器和定向能武器為代表的新型戰(zhàn)略威懾武器技術(shù)正在成為大國(guó)間新的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。根據(jù)2019年3月公布的美軍2020財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)，美軍計(jì)劃未來(lái)5年內(nèi)在高超聲速領(lǐng)域投入112億美元研發(fā)費(fèi)用。美國(guó)防部官員表示，未來(lái)4年計(jì)劃安排40次飛行試驗(yàn)，并基于相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)制定一份全面的高超聲速導(dǎo)彈發(fā)展路線圖，進(jìn)而制定高超聲速工業(yè)基礎(chǔ)戰(zhàn)略，以確定技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ)需求及未來(lái)投資藍(lán)圖。5月，美陸軍公布高超聲速武器系統(tǒng)研發(fā)計(jì)劃，擬在2020財(cái)年進(jìn)行首次聯(lián)合飛行試驗(yàn)，至2021財(cái)年底交付部隊(duì)進(jìn)行相關(guān)訓(xùn)練，2022財(cái)年從發(fā)射車(chē)試射高超聲速武器，2023財(cái)年系統(tǒng)正式部署。6月，美空軍成功進(jìn)行AGM-183A“空射快速響應(yīng)武器”首次飛行試驗(yàn)。美國(guó)在退出《中導(dǎo)條約》后，密集公開(kāi)各軍種的高超聲速項(xiàng)目，充分體現(xiàn)了其各軍種多型號(hào)高超聲速武器從技術(shù)驗(yàn)證向工程演示驗(yàn)證全面提速的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

由于激光武器具有響應(yīng)快速、攻擊靈活、毀傷精確、抗電磁干擾、效費(fèi)比高、無(wú)彈藥掛載量限制等優(yōu)點(diǎn)，因而受到美國(guó)的青睞。目前，美國(guó)在激光武器領(lǐng)域的發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位。2019年4月，美空軍研究實(shí)驗(yàn)室在新墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)利用“自衛(wèi)高能激光演示樣機(jī)”擊落多枚導(dǎo)彈，驗(yàn)證了該型機(jī)載激光武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力；5月，美海軍表示將于2021年在“阿利·伯克”級(jí)驅(qū)逐艦上安裝“高能激光及集成光學(xué)炫目監(jiān)視系統(tǒng)”，以替代現(xiàn)有的“拉姆”艦載防空系統(tǒng)。此外，美國(guó)防部還在2020財(cái)年國(guó)防預(yù)算中安排專(zhuān)項(xiàng)資金，研究在衛(wèi)星上安裝激光器，用于摧毀剛剛飛離發(fā)射器的導(dǎo)彈的技術(shù)。同時(shí)，為將激光武器用于空軍基地防御，美空軍正在研究反巡航導(dǎo)彈的激光武器系統(tǒng)，并計(jì)劃2020財(cái)年中期或年底前進(jìn)行反巡航導(dǎo)彈能力演示。美國(guó)激光武器系統(tǒng)的不斷發(fā)展成熟，表明其關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)取得重大突破，正加快向?qū)崙?zhàn)化方向邁進(jìn)。

大力探索以“系統(tǒng)簇”為核心理念的下一代武器裝備體系研發(fā)

近年來(lái)，美軍裝備技術(shù)發(fā)展思路已不再單純追求功能更加強(qiáng)大、系統(tǒng)更加復(fù)雜的巨系統(tǒng)，而是向打造一種功能分散、組合靈活、簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的“系統(tǒng)簇”方向發(fā)展。2019年10月，美空軍官員表示，美空軍下一代戰(zhàn)機(jī)計(jì)劃將采取更為快速的設(shè)計(jì)方法，與多家公司合作，運(yùn)用數(shù)字工程技術(shù)方法研制小批量戰(zhàn)機(jī)，在5年甚至更短時(shí)間內(nèi)就能設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)出采用最新技術(shù)的新型戰(zhàn)機(jī)，最終形成一系列不同用途的網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)機(jī)集群。目前，美空軍利用原型機(jī)方法，需要15～20年才能部署一款先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)。而采用“數(shù)字工程技術(shù)”方法，美空軍就可以不僅僅只是獲得一種戰(zhàn)機(jī)，而是可以同時(shí)開(kāi)發(fā)一系列網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)機(jī)，可針對(duì)特定需求在單一機(jī)體上采用最優(yōu)技術(shù)，進(jìn)而提升美軍的不對(duì)稱空中優(yōu)勢(shì)。采用“數(shù)字百年”系列方法，美空軍無(wú)須再耗費(fèi)精力去琢磨未來(lái)25年的未知威脅，每隔四五年就能推出一款采用新技術(shù)的戰(zhàn)機(jī)。此舉將顛覆美軍以往依賴單一平臺(tái)進(jìn)行戰(zhàn)機(jī)機(jī)型更換的思路，轉(zhuǎn)而通過(guò)一個(gè)跨越空、天、網(wǎng)，聚合多種能力的“系統(tǒng)簇”來(lái)維持空中優(yōu)勢(shì)，有望開(kāi)啟美軍戰(zhàn)機(jī)研發(fā)的體系化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化時(shí)代，將對(duì)美軍戰(zhàn)機(jī)研發(fā)產(chǎn)生革命性影響。

總體來(lái)看，在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的快速發(fā)展和支撐下，未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)將加速向智能化、無(wú)人化方向發(fā)展，戰(zhàn)爭(zhēng)將呈現(xiàn)無(wú)人、無(wú)邊、無(wú)形的對(duì)抗形態(tài)，陸海空天網(wǎng)電認(rèn)知等跨域協(xié)同作戰(zhàn)將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的主要作戰(zhàn)樣式，牽引裝備技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用轉(zhuǎn)化。2019年以來(lái)，美國(guó)高度重視科技發(fā)展的基礎(chǔ)性地位和引領(lǐng)作用，突出作戰(zhàn)概念對(duì)軍事能力建設(shè)的牽引作用和以信息優(yōu)勢(shì)為中心的作戰(zhàn)能力建設(shè)，強(qiáng)化以智能化和信息優(yōu)勢(shì)為重點(diǎn)的前瞻布局，著力打造機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速、分散部署、跨域協(xié)同、殺傷力強(qiáng)的聯(lián)合任務(wù)部隊(duì)，以期形成對(duì)高端對(duì)手的軍事對(duì)抗優(yōu)勢(shì)。未來(lái)，世界軍事強(qiáng)國(guó)必將圍繞一體化指控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以信息為中心的軍事能力，特別是信息網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的對(duì)抗能力，確保信息、網(wǎng)絡(luò)、電磁等系統(tǒng)持續(xù)安全運(yùn)行，進(jìn)而確保對(duì)各作戰(zhàn)領(lǐng)域的控制和優(yōu)勢(shì)。

（中國(guó)社會(huì)科學(xué)院地區(qū)安全研究中心供稿）