邹 辉 刘春红
美国国防高级研究计划局(DARPA)是美国国防部的核心研究与开发机构,成立50余年来,DARPA通过自主创新的基础研究、应用研究和先期技术开发保持了美军的技术优势,被称为美国国防部转型的“技术引擎”。2009年5月,DARPA出台了两年一度的新版战略规划,全面介绍了DARPA的任务,管理机制、组织机构、技术转化策略、与各军兵种的合作、关注的战略重点领域和核心基础技术。新版战略规划确定了8项战略重点领域和9项核心基础技术,并重点推出了一批具有军事应用潜力的新项目。
八项战略重点领域
从2005年以来,DARPA发布的3份战略规划都明确提出了相同的8项战略重点领域:
功能强大、安全的自组战术网络
“网络中心战”对网络提出了新要求:具备自我形成、自我管理、自我防卫、自我恢复的能力。DARPA正在研究无线战术网络中心战技术,以建设可靠、机动、安全、自组织的专用网络,使各种层级的部队能更有效地使用频谱。重点项目包括①国家网络靶场。这是该项目首次出现在DARPA战略规划中。该靶场可提供真实环境以对网络研究和开发技术进行定性和定量评估,可对大型军事和政府网络进行真实和有选择的模拟,可提高军事网络的安全性和可靠性;②以网络为中心的无线电台系统。供机动部队使用的双速率移动专用网络,可将地面、机载和卫星等战术通信平台及终端连接在一起;③蓝色激光器。以特殊的滤光器作为潜艇通信系统的核心,信噪比较其它的激光系统高出上万倍,将极大地改变潜艇的通信和运行模式,有望在近期实现深海潜艇的快速通信;④“可信集成电路”项目。通过某种检测方法,确保国防部关键系统的集成电路在设计和加工过程中不会被植入恶意电路或程序,这是DARPA首次综合研究该问题。
精确探测、识别、跟踪和摧毁隐蔽的地面目标
研究重点是将传感器、软件工具和作战管理系统集成在一起,快速发现、跟踪和摧毁活动在复杂地形中的非正规部队。优先发展的项目有:①植被穿透雷达,可探测以茂密树林为掩护的车辆和步兵;②网络追踪项目,利用机载雷达收集移动车辆的信息,并将信息通过网络进行传递,以在一段较长时间内保持跟踪信息;③海上部署活动预测性分析(PANDA)项目,探测海上威胁和海上船只活动情况。
城区作战
DARPA正在努力寻求城区作战的新方案和新技术,以使美军能像在开阔地和半隐蔽区域的精确打击作战一样,部队更精干,作战效能更高,人员伤亡更少,附带损伤更小。新增项目包括:局域网机器人。这是一种可单兵携带的小型移动式网络节点,布撒在城区后,可行成稳健的、可自动恢复的通信网络。随着作战人员的移动,这些节点机器人可自动追随,保持通信结构。
先进的有人和无人系统
DARPA正与陆军,海军、空军、海军陆战队,特种作战司令部一起,构想一个战略及战术作战空间,在此空间里,布满了可组网的,有人和无人的陆、海、空系统。重点是提升无人系统在复杂环境中处理复杂任务的能力。新增的项目包括:①“秃鹰”超长航时无人机(不加油、不维修情况下续航5年),一架该型无人机即可完成对一国的情报、监视和侦察等任务,并能以极低的成本实现同步卫星通信;②“快眼”项目,提供在1到2小时内向全球任何地点投送可长时间进行情报收集、敌情侦察的资产的能力;③旨在减小潜艇体积和成本的技术验证项目。
地下设施的探测、表征和评估
重点仍是针对对手利用地下设施开展隐蔽活动,逃避打击带来的挑战,研究各种探测(如地震、声学、电磁、光学及化学探测)技术和系统。正在研制的项目包括:;①探测性能提高两个数量级的地面和机载探测系统;②复杂环境中消除杂波的先进信号处理技术。
空间
持续发展支持美军全球军事行动的先进空间能力,维持美国在空间的军事战略防御优势。DARPA的空间战略包括:进入空间以及相关基础设施,空间态势感知,空间防护,空间拒止,天基交战。重点项目仍以07版确定的项目为主,如费尔康(FALCON)计划、“轨道快车”计划、F6计划、天基监视望远镜计划、“探测器与结构一体化(ISIS)”计划。
提高“牙齿与尾巴之比值”
指的是通过利用新的信息技术,减少战时提供后勤支持的非战斗部队(“尾巴”),充实一线作战部队(“牙齿”)。关注的重点为:①认知计算。该计划旨在研究一些新技术,使计算机系统具备学习、推理和应用经验知识的能力,并能根据新的、未知的情况做出正确反应,如“学习型个人助理”(PAL)计划;②高性能计算系统。旨在通过更全面、更快速的设计和测试,加快新型武器系统的研制和部署,计划在2010年左右生产出性能非常高,编程简单,专家和普通人都能使用的计算机系统,③语言翻译,通过超级机器的语言翻译,消除语言和文化障碍,使美军更好地完成全球任务。
生物革命
旨在综合利用现代生物技术,提高军事系统的性能,保持人员的作战能力,恢复重伤员的战斗力。重点是:①利用从神经科学获取的灵感,从杂乱信息中获得感兴趣的图像,改进个人培训,确认脑外伤的病源;②研制大脑可以控制和感知的假肢;③快速研制和生产廉价疫苗的技术。
9项核心技术基础
DARPA十分关注核心技术基础的发展。07年的战略规划把核心技术基础从3个领域(材料、微系统、信息技术)扩大到9个,这9个领域在新版战略规划得以保留,同时也新增了一些探索性研究项目。
量子科技:旨在利用量子科技在计算、加密术和通信等方面开辟新的研究领域。
生物-信息-微电子:旨在将3个领域的科学和技术结合在一起,开拓新的思路,创造新的能力。
材料:涉及的领域包括结构材料和部件,功能材料,智能材料和结构。其正在开展的“预测”项目,可以使涡扇发动机的维修技术发生革命性变化,取代传统硅片的非硅电子材料,如,碳化硅、氮化镓技术。
电力和能源,旨在发展携带方便、效能较高、结构简单的电源,降低对石油的依赖。
微系统:包括微电子、光子、微机电系统、系统级芯片。
信息技术:包括超级计算系统的研制,选择一批在计算机方面极具天赋的青年才俊,为他们提供多达50万美元的经费,支持其将自己的创新设想与国防部的要求相结合。
数学:重点关注拓扑法、几何法、反演法、多解分析、表示法和计算,鼓励数学家与其他领域的专家加强交流。
加工科学和技术破坏性创新加工技术(DMT)项目,旨在研制大幅和普遍降低多种平台或系统的成本,缩短部件生产周期的技术和程序。并在微波电子、适应性软件开发,先进材料领域得到应用。
激光:DARPA一直非常重视研制激光器和激光技术,开展的项目包括高能液体激光区域防御系统(HELLADS);超高性能二极管光源(SHEDA)项目。