战略前沿周报 | 量子雷达、推力矢量验证机、电子复兴计划、数字微电子光学信号传输技术、人工智能生态系统
2018年11月10日
战略前沿周报
第4期
远望智库技术预警中心 王璐菲
在11月6日开幕的第12届中国国际航空航天博览会（即珠海航展）上，中国电子科技集团有限公司第14所展示了自主研制的量子雷达样机。量子雷达是基于量子力学基本原理，主要是通过收发量子信号实现目标探测的一种新型雷达，具有探测距离远、可识别和分辨隐身平台及武器系统等突出特点。中国电科第14所此次展示的量子雷达样机已突破同类雷达的探测极限，是国际上第一部实现远程探测的量子雷达。除量子雷达以外，中国电科第14所还展示了微波光子雷达、太赫兹雷达等新概念雷达。传统雷达以电子为载体实现信号的产生与处理，其分辨率、处理速度，因电子器件的带宽限制而存在提升瓶颈，难以满足未来应用对高性能雷达的需求；而微波光子雷达以光子为信息载体，利用丰富的光谱资源和灵活的光子技术，能够更好、更快地产生和处理雷达宽带信号，具有快速成像、高分辨率和清晰辨识目标的能力。中国电科第14所已研制出毫米波大动态宽带雷达，该微波光子雷达图像成图快、分辨率高，能够迅速、清晰辨认目标。（综合媒体11月7日消息）
中航工业集团有限公司自主研制的歼10B推力矢量验证机在珠海航展上进行了过失速机动飞行表演，展示了“榔头”机动、“赫伯斯特”机动、“眼镜蛇”机动、“直升机”机动等典型过失速机动飞行动作，标志着中国推力矢量技术攻关取得重大突破。过失速机动飞行是飞机在常规飞行不会涉足的大迎角区域进行飞行。这时，飞机的气动特性呈现非常强的非线性和非定常特性，飞机的运动特性、稳定性和可操纵性与正常小迎角飞行区域有着本质差异。要使歼10B推力矢量验证机实现大迎角精准可控飞行，需要采用全新的方法获得在大迎角区域很难测准的迎角、侧滑角等信息，要将矢量喷管与飞机的气动舵面进行深度耦合，进行飞机、发动机综合控制，还要做到在常规迎角、过失速区域等不同特性的区域进行自动切换、无缝连接。（航空工业官方微信11月6日消息）
中国航天科工集团有限公司第3研究院自主研制的“天鹰”全自主高隐身无人机在珠海航展上首次实物亮相，该无人机采用轮式自主起降，具有高隐身、长航时、全自主、低成本、作战半径大等特点，智能化程度高，可用于高威胁战场环境下对重要目标实施渗透或抵近战役战术侦察。航天科工第11研究院展出了自主研制的“彩虹-7”先进隐身无人机全尺寸样机，这是一型高空、亚音速、长航时、隐身侦察系统，采用无尾飞翼构型等隐身设计，最大起飞重量达13吨，作战半径2000千米，可在高危环境下执行火力压制、持续战略侦察、警戒探测等任务，其在彩虹系列无人机型谱中定位为战略级信息保障、高价值目标打击的航空装备。（综合媒体11月7日消息）
鉴于摩尔定律所描述的电子小型化道路已逐步接近物理学和经济学极限，美国防高级研究计划局（DARPA）微系统技术办公室2017年6月首次宣布启动“电子复兴计划”（ERI），斥资15亿美元投资于美国电子系统的未来，在为期5年的时间内研究电子设备新材料、将电子设备集成到复杂电路中的新架构，以及相关软硬件设计创新。第一阶段工作包含6个近期授出合同的项目。2018年11月，DARPA宣布启动“电子复兴计划”第二阶段工作，寻求进一步将国防体系的技术需求、能力与电子行业的制造现实相结合，将解决电子业界在DRAPA“电子复兴计划峰会”（2018年7月举行）期间提出的三大关键需求：①支持国内制造业的选择，使其能针对不同需求开发差异化能力；②投资于芯片安全；③在“电子复兴计划”项目之间建立新的联系，并在国防应用中验证项目开发的技术。DARPA微系统技术办公室主比尔·查普尔表示，“电子复兴计划”第一阶段寻求探索新电路材料、架构和设计的专门化，投资于维持美国在电子领域竞争力所需要的研发；第二阶段寻求在第一阶段投资基础上，进一步走近可实现专门化电路的美国半导体制造领域，证明这些电路的供应链可靠、建造时考虑到安全性，最终将其提供给国防部和商业领域用户。 （美国军事网站11月1日消息）
为促进美国形成独特及差异化的制造能力，DARPA“电子复兴计划”第二阶段工作将探索为传统CMOS（互补金属氧化物半导体）尺寸缩小增加补充性和替代性向量，“极端可扩展性封装中光子学”（PIPES）项目是为此启动的第一个研究项目。10月31日，DARPA发布PIPES项目跨部门公告，寻求开发数字微电子设备光学信号传输技术，利用光子与先进集成电路的紧密集成，实现高聚合带宽、功率效率、信道密度和链路范围的系统连通性，促成颠覆性的系统可扩展性。PIPES研究涉及3个技术领域：①开发高性能光输入/输出（I/O）技术，以与最先进的集成电路（IC）封装在一起，包括现场可编程门阵列（FPGA）、中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）和专用集成电路（ASIC）。除技术开发以外，项目还寻求促使美国建立起一个支持相关技术更广泛部署并扩大其影响的生态系统；②研究革命性组件技术和先进链路概念，实现高度可扩展、封装内光输入/输出，促成前所未有的吞吐量；③创建低损耗光学封装方案，实现高通道密度和端口数，以及可重配置、低功率光学交换技术。通过PIPES项目开发的高效、高带宽封装级光子信号传输技术预计将影响大量新兴应用，主要可划分为两大领域：①大数据领域，包括机器学习、大规模仿真、高性能计算；②先进传感器和无线接口领域。（美国军事网站11月1日消息）
战略与国际研究中心（CSIS）发布题为《人工智能与国家安全——人工智能生态系统的重要性》报告。报告指出，人工智能拥有影响全球经济和军事竞争的巨大潜力，但这一潜力尚未充分发挥出来，人工智能当前发展仍处于初级阶段，虽然以美、中为首的世界各国对人工智能的投资近年来呈爆炸式增长，但各方在应用人工智能的道路上，还面临人才和技术基础设施短缺、技术难题、管理问题等挑战。报告建议，美国构建稳健的人工智能生态系统，解决人工智能的信任、安全性、人员与文化、数字能力及相关政策问题，继而更好地实现人工智能在国家安全方面的应用。人工智能生态系统包括以下元素：人工智能技术人才和管理人才；获取、处理和利用数据的数字能力；人工智能相关信任、安全性、可靠性的技术基础；人工智能技术蓬勃发展所需要的投资环境和政策框架。（CSIS网站11月2日消息）
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