你造吗？DARPA重点投资的8个新技术

原创 2017-01-07 ☞ 学术plus

美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)，简称DARPA。成立于1958年，是美国国防部属下的一个行政机构，负责研发用于军事用途的高新科技。本文摘编自DARPA于2015年3月发布的报告《国家安全突破性技术》，并梳理了该部门8个重点投资的技术门类。

今天，在现代武器设备系统平台的多功能性的推动下，现代武器设备的复杂性令人咂舌。毫无疑问，这些系统都十分强大，且到目前为止绝大部分都非常成功。但是越来越多的证据显示，这种高度复杂精密的军事系统所带来的优势正渐渐的被其自身先天缺陷削弱。

举例来说，高端先进的武器系统平台的高复杂性和精密程度意味着生产这样的系统需要花费数十年的时间，而对系统的更新升级也需要数年的时间。但是随着当今社会的节奏不断加快，系统模块化、快速迭代改进更新和更快的硬件和软件系统的升级给经济领域以及生产行业带来了极大的便利和好处。这样一来，在军事领域内一味追求系统复杂性的做法已经变得不合时宜，无法满足当今对于国家安全的需求，尤其是当我们的对手利用最新科技创造出灵敏度更高武器设备对我们发起进攻时，这种大型复杂性武器的弊端就显露无余，使我们落于被动下风的地位。

为了适应跟上这一迅速变化的发展趋势，DARPA目前正致力于研发可以攻克以下几个方面的挑战的新技术：

1.保持在电磁波谱研究领域的领先地位

在过去的几十年间，美国在电磁波谱领域的研究一直遥遥领先于其他国家，享有绝对的技术优势，但是最近由于大量先进科技的市场化，很多其他国家可以在国际市场上购买到最新的电磁波谱技术，美国在这一领域的绝对主导地位岌岌可危。为了进一步巩固美国在电磁波谱领域的世界领先地位，DARPA正致力于研发最新科学技术，能帮助我们准确识别敌方雷达信号从而及时做出回应，同时DARPA正在研究的全方位配置完善的射频系统可以帮助电子通讯、雷达和电子战可以共享同一频谱。另外，DARPA的研究领域还涉及在国防方面新的成像、传感和感应电子科技。

2.提高不依赖全球定位系统（GPS）的定位、导航以及授时（PNT）的能力

准确精密的定位导航以及授时技术（PNT）已经被广泛运用于现代战争中，PNT技术对作战人员而言是必不可少的。PNT的运作原理为接收大量复杂的卫星信号，然后对所接收的信号进行处理分析，而这一过程在战争中很容易被扰乱，成为对手的攻击目标。为了解决这一问题，DARPA正在研发一系列具有高精确度和高准确度的导航和授时技术，可以与分布的系统中的其他技术兼容合作，在无法安装全球导航系统的环境下正常运行。

3.在全球激烈的竞争中保证，美国的空中优势

长期以来，美国的军事实力在很大程度上依赖于美国卓越出色的空中力量，美国强大的空中力量已经获得整个国际社会的充分认可，在过去很长一段时间内，美国在这一领域的绝对主导地位都无人可以撼动。但是随着新技术市场化的步伐进一步加快，很多国家现在也可以获得利用最新的空事科技，这对美国造成了前所未有的威胁，美国在空中力量方面的绝对主导地位岌岌可危。所有的作战人员和技术人员都明白这样一个事实，那就是任何单一的新技术都无法击败或者抗衡对手数目众多成熟复杂且目前还在不断开发升级的空中技术。

因此，在未来，美国需要重点整合在情报、监视和侦察（ISR）、武器、通信、电子战和赛博等方面的先进技术，研发全面一体化的新型技术系统。与此同时，我们还需要对在战区的空中军事系统进行升级改良，扩宽这些系统的作用和适用范围，提高其适应力和负载能力以及抗干扰能力。

DARPA计划开展进行X型飞机的模拟飞行实验，来测试新研发的空中技术的运行状况。这一计划将得到美国空军和海军的全力支持和密切配合，他们希望通过这一计划了解到更多在飞机装备购置方面的信息。DARPA同时还在开发新的体系架构和实验工具来研发模块化、分布式和连贯一体化的任务系统。如果上述研究项目成功的话，我们就有可能加快先进技术研发的速度，缩短升级换代的周期，同时加强美国空中军事实力，保证美国在竞争激烈的国际舞台上立于不败之地。

4.在全球先进超高音速武器领域处于领先地位

以超高音速发射武器并准确击中目标在现代作战中非常重要，这能极大地缩短作战时间。因此，DARPA目前正在致力于研发前所未有的全新超高音速技术，为美国提供更多抗衡和回应对手攻击的战略和作战手段，并确保美国在战场上面对对手的新型作战武器时不会处于被动状态。

5.确保强有力的外太空探索能力

美国的外太空项目对美国几乎所有重大安全任务都至关重要，但是美国的外太空探索能力却未能跟上时代快速前进的步伐。DARPA正在研发新的卫星发射办法，可以大大缩短卫星发射的安装和准备时间，同时还能降低成本。DARPA计划开发可重复使用的卫星发射第一阶段系统和太空运载飞机，如果这一项目成功，那么今后我们不仅能够大幅降低目前成本，还能够在24小时内在世界上任何地方发射卫星到外太空。 DARPA同时还希望能够通过新技术让美国国民了解到更多有关外太空方面的信息，从而提高全体美国国民对于外太空的认识水平。

6.增强海上探测灵敏性

海洋在战略层面上具有不容质疑的重要地位，但是同时海洋广阔无垠，难以全面管理。因此我们需要不断改革创新，开发出更高端的技术手段来在战略上更好地管理广阔的海域。DARPA目前正在开发和优化无人驾驶的海上舰艇，这种舰艇可以长期追踪敌方或者可疑的潜艇，同时DARPA还致力于研究具有高灵活性和延展性可适用于各种规模的军事行动的海下无人操作系统以及能使长航时无人机利用较小船只起飞和降落的新技术。

7.加强陆上军事控制

现在，越来越多的不法分子和恐怖分子可以获得更加先进成熟的技术手段，因此，尽管美国的陆军部队目前所拥有的军火和武器设备已经十分完善精良，但是陆军仍需配备具有高灵敏度、高灵活性和适用范围广的先进武器技术。为了达到这一目的，同时为了给对手出其不意的致命一击，DARPA目前正大力研究重新设计改革陆军目前所使用的陆地作战车辆，例如具有更高机动性和抗打击能力的新一代战斗车辆。与此同时，DARPA还致力于研发一系列能提升小班部队作战能力的新技术，这将能帮助陆军部队扩大其影响范围、提升部队的事态感知度和机动性和部署能力。

8.加强对恐怖袭击的抵御和预防

即使是规模较小的恐怖袭击也可能造成难以估计的重大伤亡和损失。因此，能够在恐怖分子发起恐怖袭击之前及时探测到恐怖袭击计划的苗头就显得至关重要。为了完成这一目标，DARPA正致力于研发可以抗衡防御打击恐怖分子使用核武器、赛博以及生化武器发动的大规模恐怖袭击的新型技术能力，其中包括能够对城市范围的区域实施实时监控的网络化可移动的核武器和放射性武器探测器，这种探测器不仅方便安装还成本较低。