2017年美軍國防科技創新活動綜述

原標題：2017年美軍國防科技創新活動綜述

2017年，為在全球激烈的科技和軍事競爭中佔取先機，美軍廣泛採用提案日、工業日、科技創新挑戰賽、專題研討會、展覽會、技術演習試驗、合作研發等方式，持續開展國防科技創新活動，汲取軍地先進技術成果和創意智慧，推進先進科學技術快速轉化為部隊戰鬥力。

一、採用信息平台、提案日、工業日等形式，推進科技領域創新競爭

面對全球新興技術快速發展所帶來的挑戰，美軍利用信息平台、提案日、工業日等方式，吸引全世界優勢科研力量參與美軍國防科技研發活動，擴大國防科技創新競爭範圍，激發國防科技研發活力。

（一）利用多種信息平台，最大化擴展公開競爭範圍

為促進軍地雙方信息溝通交流，美國國防部建立了多種信息平台，採用廣泛發布機構公告、同開徵集創新方案等方式，最大限度地擴大國防科技計劃公開競爭範圍。美國國防部把「國防創新市場」門戶網站作為尋求民間優勢技術的重要窗口，集中發布軍方科學技術需求信息，彙集企業獨立研究開發的技術成果信息。各軍種科技管理部門也通過專業網站廣泛徵集商業領域優勢技術。此外，美軍還通過聯邦政府的統一信息發布平台——聯邦商業機會網發布研發信息，尋求最新創意，如2017年DARPA在該網站發布約90條研發信息，美軍各類研發機構全年共發布約2182條研發信息。

▲DARPA網站首頁

（二）通過提案日、工業日等形式，最大化吸收專業化力量

2017年，美國國防部特別注重採用提案日、工業日等方式，擴大科技創新競爭範圍，廣泛吸收專業技術力量。如1月30日，DARPA戰術技術辦公室舉辦「提案日」，旨在吸引更好技術創意和更加優秀的研究團隊，並就新型「進攻蜂群使能戰術」（OFFSET）項目的構成和目標向申請者提供信息。OFFSET項目旨在尋求增強小規模戰鬥部隊在城市環境中的作戰效能，研發並驗證與100多個無人空中系統和地面系統相關的蜂群作戰戰術。5月3日至4日，DARPA戰術技術辦公室舉辦了一場「線上提案日」活動，通過網上預錄視頻為潛在提案者提供與項目經理直接接觸的機會。6月15日，DARPA國防科學辦公室舉辦「探索日」，讓潛在提案者熟悉該部門的使命、研究領域和業務流程，尋求能夠推動科學革命以及涉及邊緣科學的顛覆性創意。8月，美空軍航天司令部舉辦了為期2天的「太空戰工業日」活動，邀請工業界專家探討「太空作戰結構」及相關作戰概念，包括戰略指揮控制、態勢感知、指示和預警、太空作戰概念和太空任務部隊整合等內容，目的是探究如何使太空資產更具彈性，並確保其能夠適應新的威脅。12月，美國國防信息系統局舉辦了為期一天的「逆向(Reverse)工業日」，直接聽取工業界關於與政府業務來往方面的意見建議，加強國防信息系統局和供應商之間溝通和理解。逆向工業日是由國土安全部在2016年發起的學習活動，工業界代表可向政府採辦人員表達其觀點，支持政府採辦創新倡議。逆向工業日對增進研發方與用戶部門的相互了解、推進合作發揮了突出作用。

▲「逆向工業日」

（三）藉助網路眾包平台，公開求解國防科技發展難題

美情報高級研究計劃局（IARPA）藉助眾包平台，改進對複雜問題的分析推理。2月，情報高級研究計劃局啟動長達數年的「眾包證據、論證、思考和評估」（CREATE）項目，使用眾包平台幫助分析師和決策者開展推理、假設等活動，以便於他們能夠提供準確、及時和良好支持的分析結果。該項目不僅有助於情報分析工作，幫助解決情報界面臨的複雜問題，對科學、法律和政策等需要思考複雜問題的領域同樣具有價值。

二、組織各類科技創新挑戰賽，選拔最佳創新思想和方案

為調動全社會創新資源，激發科研團隊創新活力，選拔最優秀的創意和方案，2017年，美軍頻繁舉辦豐富多樣的科技創新大獎賽或挑戰賽活動，取得了廣泛的社會影響。如DARPA舉辦「蜂群挑戰賽」、穩步推進「頻譜協同挑戰賽」，NASA舉辦了「太空機器人挑戰賽」備戰火星之旅，美國海軍逐年舉辦「機器人艦艇」競賽，美國陸軍也舉辦網路創新挑戰賽等等。這些挑戰賽組織形式不同（有的歷經多年，有的則僅有短短几周時間）、資金規模各異，但作為傳統科研模式的重要補充，在激發大眾創新潛力、推動國防科技創新發展等方面均發揮了重要作用，成為世界主要國家重塑和優化國防科技創新生態、加速推進國防科技創新發展的重要手段。

▲NASA舉辦「太空機器人挑戰賽」

（一）無人系統領域挑戰賽日益增多

2017年，以蜂群為代表的無人系統經演示驗證，受到世界各國普遍關注，無人系統技術領域競爭日趨激烈。4月23日，美國DARPA協同美國軍事學院（即美國陸軍軍官學院，又稱西點軍校）、海軍學院、空軍學院，共同舉行為期3天的「蜂群挑戰賽」，探索可供作戰人員使用的未來進攻性及防禦性蜂群戰術。DARPA為參賽團隊提供所有硬體、大量軟體，以及幫助團隊啟動工作的專業知識，並開發了支持性基礎設施，使參賽團隊可在虛擬環境中進行練習和競爭。開賽前，DARPA先為參賽團隊提供一些示範性蜂群戰術，隨後，參賽團隊自行設計蜂群戰術，展開激烈角逐。6月20日至25日，美國海軍研究辦公室與國際無人機系統國際基金會在佛羅里達州代頓海岸聯合舉辦「第10屆國際機器人競賽」，主要目標是通過執行自主系統任務，提升高校學生系統研發技能。此次競賽中，無人機的設計與性能被作為主要評估標準。該任務可驗證海上自主系統在不同場景中的能力，如速度與自動對接技術代表其發射能力、無人機通訊、開闢道路、目標識別、精確導航與回倉的性能。

▲DARPA協同西點軍校、海軍學院、空軍學院，共同舉行為期3天的「蜂群挑戰賽」

（二）網路防禦競賽受到廣泛關注

網路空間作為新興作戰域，是世界主要國家競爭最為激烈的領域之一。5月底至6月23日，美國空軍舉行名為「入侵空軍（HTAF）」的漏洞賞金項目，獎勵成功入侵空軍的白帽黑客，以更好地保護空軍的網路資產。8月10日，比賽結果公布：美國、英國等地超過270名信息安全專家參加了比賽並發現了207個有效漏洞。參與比賽的人員多數年齡在20歲以下，其中包括一名17歲的黑客，他共提交了30份有效報告，成為比賽的最大贏家。參與者共獲得13萬美元以上的獎金。該賞金項目是迄今為止規模最大的聯邦漏洞賞金計劃，並首次向國際黑客開放。這也是美軍舉辦的第三次漏洞賞金，此前國防部、美陸軍也組織過網路黑客挑戰賽。在美國家安全局「2017年度網路防禦演習」背景下，7月，美國空軍舉行了首屆「太空網路挑戰賽」，旨在增強對太空網路安全挑戰及其原理的認識，進一步提高太空網路防護能力。挑戰賽為期一周，由美國家安全局工作人員、美國家航空航天局工程師和美空軍第70情報、監視與偵察聯隊第707通信中隊的5名空軍人員組成團隊，與加拿大皇家軍事學院研究生組成的團隊進行對抗演練。挑戰賽分為空間段和地面段2個部分，要求參賽團隊研發立方體衛星（配備感測器板以及使用發光二極體環形光源的模擬衛星推進器），並確保地面站能夠通過未加密連接進行安全通信。此次挑戰賽測試了太空任務網路的構建、強化和防護能力，鍛煉了作戰人員的網路技能，有利於增強第70情報、監視與偵察聯隊的多域能力，也展示了第707通信中隊作為美國「密碼邏輯聯隊」的能力。

▲美國空軍舉行名為「入侵空軍」的漏洞賞金項目

（三）人工智慧領域競賽將更多成為未來挑戰賽主題

2017年是人工智慧爆發年，各類人工智慧技術在多種場景下演示應用的消息進一步提升了激發了科研領域的信心和熱情。9月，IARPA為加大對衛星圖像自動分析能力的投資，籌劃舉辦一場「世界功能地圖挑戰賽」（Functional Map of the World Challenge）並提供10萬美元獎金，力圖在圖像分析方面取得突破。IARPA已邀請機器學習和數據科學團體參加這場人工智慧競賽，開發識別太空成像和地面圖像外加海拔、地理、地表地質和文化信息等其他要素等各種衛星數據功能的演算法。挑戰賽從9月份開始接受報名，報名時間截止到12月底，之後IARPA將選出前10名演算法，利用隱藏數據集進行測試。2018年2月份，得票較多的選手將在華盛頓的一場活動中展示各自作品，並進行授獎。

三、舉辦專題研討會、展覽會，激發創新思想和活力

通過各類會議形式積聚新思想、啟迪新理念、碰撞新觀點，並促進科研交流合作、提升社會影響和認知，是外軍科研領域的通行做法。近年來，隨著軍內外高新技術成果不斷湧現，美國、俄羅斯、英國等國家更注重藉助各類專題研討會、學術研討會、專題性峰會和展覽展示會等，激發各類創新思想、創新理念和創新活力，發揮窗口效應宣傳展示最新國防科技成果。作為全球國防科技的領跑者，美國在2017年的表現更為突出。

（一）國防部搭台舉辦綜合性展示會，全面宣傳推介前沿國防科技成果

為擴大國防科研機構影響、宣傳推廣技術項目及成果，美國國防部於2015年舉辦了「首屆國防部實驗室日」，向國防部高級官員、項目主管、國會議員等人士介紹了國防部實驗室的研究項目和有關技術轉移的成功實例，並展示了超過100個涵蓋從先進武器到全球疾病治療的軍事技術創新項目。首屆實驗室日由負責採辦、技術和後勤的副國防部長親自主持，取得巨大成功，進一步堅定了國防部信心，因此「實驗室日」被稱為美國軍方的科學大會。2017年5月18日，美國國防部舉辦了第二屆實驗室日，主題為「解決當下問題，設計未來方案」，美軍63家國防實驗室和工程中心展示了80餘項創新性成果。此次展示成果顯示，人工智慧、生物交叉及定向能技術等是美軍當前研究的重點。這些技術面向未來作戰需求，可能改變未來作戰的「遊戲規則」。

▲美陸軍在2017年國防部實驗日展示最新技術

（二）軍種積極舉辦各類研討會，謀劃和推進科研工作開展

3月13至15日，美國陸軍協會地面戰研究所在阿拉巴馬州亨茨維爾舉行「2017全球力量研討會與博覽會」,共有超過6000名與會人員、75位發言人以及200項科技展品。與會人員共同探討陸軍2025年及以後所需的關鍵能力，以使其從一支適應型部隊轉變為一支具有強勁創新能力的部隊。研討會為陸軍科研機構提供了展示最前沿軍事研究、系統、能力以及技術的機會。4月3至5日，美國海軍協會舉辦2017年海空天展覽會，美海軍研究局（ONR）與海軍研究實驗室（NRL）展示了一系列先進技術項目，包括：可以將現有中型艦艇轉變為自主無人艇的先進軟體；能安全實施偵察及爆炸物處置任務的四足、生物啟發式機器人；混合了直升機與固定翼飛機飛行能力的無人機等。7月20至21日，美國海軍未來部隊在華盛頓會議中心舉行科學與技術博覽會，海軍研究局局長在會上公開了新的海軍研究與發展工作框架文件。博覽會每兩年舉行一次，是美海軍與海軍陸戰隊最為重要的科學與技術活動。7月25日至26日，美陸軍訓練與條令司令部舉行了「瘋狂科學家會議」，研究技術發展對未來武裝衝突的影響，尋求促成聯合部隊、國際夥伴、學術界、政府機構及私營部門間的對話，幫助陸軍探索2050年前的作戰環境演變。

▲美國海軍協會舉辦2017年海空天展覽會

（三）智庫舉辦各類專題會議，推進作戰概念和前沿技術發展

美國各類智庫也是國防科技創新的重要參與者和推動者。美國國防戰略研究所於6月20日至21日舉辦了第三屆「電磁頻譜戰」峰會，重點關注電磁頻譜作戰領域的新概念、技術和挑戰，最大限度地利用電磁頻譜並提升作戰效能等問題。該智庫在7月18至19日還舉辦了2017年先進材料國防峰會，重點關注開發、集成基於技術的先進材料和製造工藝方案，改變美國國防的經濟可承受性、生存性、壽命期成本和戰備能力。美國戰略與預算評估中心於6月26至28日舉辦了2017年定向能峰會。國會、國防部長辦公廳、軍種和國防部直屬業務局等代表，以及智庫專家在會上做專題發言，回顧過去一年定向能發展在技術、採辦和聯合軍種路線圖等方面進展和變化，解決定向能近、中、遠期作戰所面臨的若干挑戰，研究定向能及下一代彈藥武器開發和使用的政策，技術演示驗證及成果從研發向作戰轉化。

▲研究與工程助理國防部長瑪麗·米勒在定向能峰會上發表主題演講

四、藉助技術演習試驗、合作研發協議等方式，推動國防科技成果轉化應用

為加速創新成果在軍事領域的應用，美軍藉助技術演習試驗、合作研發等方式，推動創新成果轉移轉化。4月24至28日，美海軍舉行先進技術演習試驗，演習展示、驗證及試驗一系列新技術及概念，旨在推動新技術研發與轉化部署，加快強行進入作戰相關超越性能力的發展與部署。演習涉及約100種新技術以及現有系統的新應用，參演人員達數百人。9月，美國特種作戰司令部與國防部戰略能力辦公室聯合舉行「雷霆無人機」活動，通過原型研究和演示驗證了解無人機、機器人和人工智慧的潛能和局限性，使陸軍利用持續發展的無人機技術並減少無人機和蜂群技術方面的重複研發活動。參與活動的代表主要來自於工業部門、小企業、學術界和包括陸軍在內的各軍種。10月，美國防創新試驗小組首次將其組織的科技研發項目轉化為全面採辦項目，美陸軍與鈦金公司簽署了一份5年期、價值7.5億美元的合同，這是國防創新試驗小組成立2年多以來首次將試點項目轉化為全面的採辦合同。國防創新試驗小組擁有很大的靈活性，能夠更快地尋求方案，如果方案行不通則立即調整，縮短了採辦周期並進一步降低了採辦成本。如果一切進展順利，58%的試點項目都會轉化為生產合同，其中有些項目已進入轉化前的最後階段。

▲美海軍先進技術演習試驗

來源：美國防部作戰試驗鑒定網站/圖片來自互聯網

軍事科學院軍事科學信息研究中心 魏俊峰 張代平 盧勝軍 趙超陽 蔡文君

如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）

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