【防务观察】第三次“抵消战略”背景下美国国防科技发展：6种作战能力与5大技术领域
第三次“抵消战略”背景下美国国防科技发展
肖 可
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刊载于《世界军事》2016年第6期
为谋求新的不对称军事优势，美军正在积极推动第三次“抵消战略”的实施。2016年4月12日，美国参议院武装力量委员会新兴威胁与能力分委会召开听证会，主题为“2017财年国防授权请求中的国防部技术抵消战略与实施情况”。在此次听证会上，美国国防部披露了为支持第三次“抵消战略”，美军将具备的6种作战能力、重点发展的5大技术领域及DARPA近期开展的重点项目，从中可以看出美军为支持第三次“抵消战略”国防科技发展的重点。
美国“海狐”无人水面艇
美军将具备的6种作战能力
美国助理国防部长威尔比指出，美国的潜在竞争对手正大力发展“反介入/区域拒止”能力，主要包括防空系统、破坏或削弱美军态势感知能力，及加大美军兵力投送难度的武器系统，正在削弱美军的常规军事优势。
技术和作战概念创新将是第三次“抵消战略”的关键。未来，美军将充分利用空间、空中、海洋、水下、地面和网络等各领域的协同作战能力。基于计算机科学、先进电子学、新型通信和探测器技术、人机接口等领域突破所开发出的新型手段，推动形成新的作战概念。同时，美军将通过样机系统实验、加强作战模拟与国防部机构创新等措施，谋求发展非对称优势。
目前，第三次“抵消战略”还未形成规划未来能力发展的正式文件，只是对国防部未来期望发展的多种作战能力的描述。美军设想，通过第三次“抵消战略”，将具备以下6种能力：
使联合部队能够实施分布式、远程打击并实现作战效能；
使联合部队能利用作战距离、精确性及速度把握并维持先机；
使联合部队能利用分散、新的作战防护样式加强生存能力；
使联合部队能以大量低成本、互相协作的武器系统，实现大规模集群的数量优势；
使联合部队能够综合运用动能、电子战、网络战，发展新型分布式机动和近距作战技术；
使联合部队能够在对网络攻击和电子战攻击具有更强应对能力的作战网络中作战。
美军重点发展的5大技术领域
美国国防部副部长沃克强调了先进软件对第三次“抵消战略”的重要性。美军将重点利用人工智能及自主技术领域的突破，进一步提高武器系统自主化水平，为人-机协作及集群编队作战奠定基础。为支持第三次“抵消战略”，美国国防部将重点发展以下5个技术领域。
一是自主学习系统。这些系统能够近实时处理大量数据，并基于数据分析制定决策，尤其是将应用于需要比人类反应时间更快的领域。如网络防御、电子战、导弹防御和主动防护系统等。自主学习也可用于大数据分析。通过自主学习系统，美军能够分析“伊斯兰国”组织每天在“脸书”上发布的9万篇帖子，并得出有用信息。
二是人-机协作。将人类的思考能力与人工智能快速解决问题的方法相结合，使机器能够帮助人类更好、更快地做出决策。如“宙斯盾”系统能够利用计算机和雷达系统为武器提供制导，以摧毁敌方来袭目标。
三是机器辅助人员作战。使用软件系统加强人员作战效能，如可穿戴电子设备、作战“应用程序”、头盔显示器和外骨骼等辅助士兵作战装备。
四是有人-无人作战编队。利用有人及无人系统间的创新性协作，发展先进的“系统之系统”作战能力。如美国陆军正在发展“阿帕奇”直升机与“灰鹰”无人机协同作战能力，美国空军正在开展F-16战斗机发射3D打印“蜂群”无人机试验。
五是具备较强应对网络和电子战攻击能力武器系统及网络化半自主武器系统。其核心是提高武器系统应对网络和电子战攻击能力，如美国国防部正在对“小直径炸弹”进行改进，使其在没有GPS制导的情况下仍能继续作战。
DARPA开展的重点项目
DARPA局长提出，为支持第三次“抵消战略”，将重点开展两类研究项目：对抗“下一代敌人”的技术和支持远期竞争优势的基础性技术。
对抗“下一代敌人”的技术
第一类是已应用或移交军种进一步开发的技术，具体包括极端射频条件下的通信、认知电子战、嵌入式计算技术的功率效率革命、远程反舰导弹、计算机安全新方案研究、主动认证项目。
极端射频条件下的通信项目是寻求表征干扰环境，然后主动压制敌人干扰，令己方飞机可以在高对抗性电磁环境中相互通信的技术。
认知电子战是DARPA将先进的深度学习技术用于电子战领域，通过使用人工智能实时发现、搜索和对抗战场未知干扰信号。即使该信号之前没有编目，也能被更有效干扰。相关技术正转移至F-35战机、陆军“多功能电子战”项目及“下一代干扰机”上进行验证。
嵌入式计算技术的功率效率革命项目将研发改进国防部计算系统功率效率的革命性方案，将为无人机等功率有限的平台嵌入大幅提升的运算能力。美国侦察局将这些技术用于新型抗辐射加固电路结构。
远程反舰导弹是一种亚声速隐身反舰导弹，其射程达600～1000千米，可装配于B-1B轰炸机、F/A-18E/F战斗机和水面舰艇，预计2020年左右具备作战能力，将对远程对海精确打击模式产生颠覆性影响。
计算机安全新方案研究中的“弹性、自适应、安全主机全新设计”项目旨在开发对网络攻击具有较高弹性的新型计算机系统，所研发软件已应用于商业及军事领域。
主动认证项目是针对目前大多数密码系统都无法验证当前控制键盘的用户是否为最初获得认证的用户。该项目利用基于软件的生物统计学数据，寻求描述个人独一无二的特征，如敲击键盘的细微动作或重击屏幕特性等，发展一种新型身份验证方法。
第二类是正在研发的技术，具体包括长航时无人水面艇、XS-1空天飞机、保持空中优势的“系统之系统”、高可信网络军事系统、网络大挑战赛、挖掘和理解软件飞地。
长航时无人水面艇中的“反潜战持续跟踪无人艇”项目将研制出可自主航行数月、航程达数千千米的无人艇，可持续跟踪低噪声柴电潜艇。
XS-1空天飞机项目的目标是，验证可重复使用飞行器采用“类似飞机”的进入空间方式的可操作性、效费比及可靠性。
保持空中优势的“系统之系统”项目拟开发将空战能力分布至大量可互操作有人及无人平台的新型体系架构。
高可信网络军事系统是针对嵌入式处理器作为美国防部计算系统的“大脑”，目前正在遭受日益增多的网络攻击而展开。该项目正在为设计及构建高可信网络物理系统开发工具和方法。DARPA采用该项目研制出的微处理器核，增强了任务计算机应对网络攻击的能力。
网络大挑战赛项目是由DARPA主办的一项网络竞赛，旨在加快相关自动防御系统的研发，实时发现网络中的软件漏洞、生成并运行补丁。
挖掘和理解软件飞地项目寻求将传统方法与机器学习方法相结合，生成一个不断发展的开源软件库，可促成自动识别并修复软件缺陷，还可合成新的软件。
第三类是仍处于探索阶段的技术概念，具体包括海上“系统之系统”、具有内在可信性的前沿电子技术、电网网络安全。
海上“系统之系统”中的“跨域海上监视与瞄准”项目将开发把“定位、导航与授时”“通信、指挥与控制”、网络与后勤系统等多种功能模块分散部署到多种低成本、水上及水下平台的技术，迫使敌投入高额成本进行广域防御。
具有内在可信性的前沿电子技术中的“可信集成电路”项目将研发确保军用系统集成电路可信性的技术；“电子器件供给链硬件完整性防御”项目寻求清除电子器件供给链上的伪造元器件；“集成电路完整性与可靠性”项目使系统研发人员得以在限定性能指标下，无损地获得数字、模拟及混合信号集成电路功能；“以更快时间进度实现电路”项目寻求开发新的快速电路设计方法，拓展集成电路制造的渠道来源，促进已验证解决方案再利用的技术知识库。
电网网络安全中的“快速攻击检测、隔离及表征系统”项目寻求研发自动化系统，在电网遭到攻击7天之内，帮助网络和公共事业工程师恢复电力。
美国的生物医学技术非常先进
支持远期竞争优势的基础性技术
第一类是已应用或移交军种进一步开发的技术，具体包括增材制造性能应用、特定疾病现场精确诊断、生物医学技术。
增材制造性能应用虽然具有革命性前景，但人们对于不同的制造方法会给产品的属性和能力带来何种影响，仍只有初步的了解。“开放制造”项目正在构建及验证快速鉴定技术，以全面捕获、分析及管控增材制造程序中的变量，推测所制造产品的特性。
特定疾病现场精确诊断是一种挑战，传统传染病扩散追踪所面临的问题是，准确确定病人受到哪种病原体侵害的惟一方式是抽血、送检，再等待数日后才能获取结果。“先兆”项目将开发可以在30～45分钟内、在既无实验室又无安全冷链的地区进行低成本诊断的设备。
生物医学技术中的“自主诊断以实现预防和治疗”项目拟发展可快速诊断和研制出新疫苗或药物的新方法，为社会提供抗生免疫的全新方案，创建一套超过疾病及病毒传播速度的技术基础；“微生理学系统”项目旨在研发一种平台，使用经过改造的人类组织模仿人类的生理系统，用于测试候选药物、疫苗或其他生物医学对抗措施的安全性及有效性。
第二类是正在研发的技术，主要指DARPA正通过一系列基础科学项目挑战物理科学的极限。Quiness项目旨在探索可进行高速率、远距离量子通信的新技术；“量子辅助传感与读数”项目正在开发新型量子控制与读数技术；“超快激光科学与工程”项目正在为工程改进型光谱源开发技术方案。
第三类是处于探索阶段的基础技术概念，主要指安全与隐私的权衡，即将研究在实现安全及可预测的数据分享的同时保护隐私的技术；“人机沟通”项目，即探索利用机器学习技术，促进人与计算机更快、更无缝、更直觉化地沟通，使作战、分析、后勤等国家安全领域人员得以更充分地利用人-机协作带来的巨大机遇。
责任编辑：葛 妍
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