论文部分内容阅读
第三版《海军科学技术战略规划》是美海军确定未来科技發展方向的指导性文件，为海军提供了从知识到概念再到技术原型，最终形成产品的發展路线。
美海军作为世界上最强大的海上力量，确保科技领先是其维护海上优势地位的重要手段。2011年11月，美海军研究办公室提交的第三版《海军科学技术战略规划》(以下简称《规划》)获得美海军批准并颁布。该报告是美海军确定未来科技發展方向的指导性文件，为海军提供了从知识到概念再到技术原型，最终形成产品的發展路线。新版《规划》在科技投资的比例构成、海军科技重点领域的数量和内容、以及实施方法等几方面都进行了较大调整。
提出九项科技重点领域
美海军研究办公室成立于1946年，其使命是“计划、培养和鼓励海军科学技术研究”和“促进科研成果向作战能力转化”。该办公室密切围绕海军和海军陆战队的能力需求开展科学技术研究，并提供解决方案。自成立以来，该办公室一直是海军高层领导人面临技术问题和挑战时的首选咨询机构。《规划》为海军确定了九项科技重点领域，并设定了發展构想和能力目标：
确保海上战场进入 發展构想是确保美海军在全球海域和近海的进入能力，以及在危险环境中达成战略战术目标的能力。主要能力目标包括获得并保持水下优势、改进机动状态下的自主环境感知能力、提高与战术计划匹配的环境预测和适应能力。涉及研究领域包括水下监视、反潜效能评估、电子战攻击、侦察及目标捕获／电子保障、大型舰船停泊、近海地球物理、光学及生物学、海洋气象、扫雷、纳米级电子设备及传感器、导航及精确计时、传感器网络、海洋声学、海洋物理学、固态电子设备及无人系统技术等。
自主及无人系统 發展构想是建立包含无人系统在内的混合部队，使无人系统具有感知、理解、预报、通信、计划、决定和采取适当行动完成目标的能力，并降低人员风险。主要能力目标包括改进有人／无人系统协同能力、提升感知及智能决策能力、建立灵活稳健的分布式协同、提高无人系统的智能化水平。涉及研究领域包括无人机技术、无人舰艇技术、智能及自主系统研發等。
远征和非正规作战 發展构想是使未来海军部队具备全面的远征能力，应对任何传统威胁和非正规作战。主要能力目标包括非正规作战中的战场感知能力、非作战能力因素、远征和分布式作战能力、以及应对非正规威胁的能力。涉及研究领域包括通信和网络技术、智能电子设备对抗、电子战攻击、远征火力及“情报、监视和侦察”(ISR)能力、远征“指挥、控制、通信和计算机”(C4)能力、远征机动与人员机动、远征后勤保障、纳米级电子设备和传感器、非致命性武器、精确打击、特种作战／爆炸物处理等。
信息优势 發展构想是确保战场信息优势并将其转化成部队核心战斗力。主要能力目标包括通信和网络能力、先进的计算机体系结构、计算机网络攻防能力、集成了指挥控制、ISR和作战系统决策生成的信息空间、以及频谱优势。涉及研究领域包括大规模毁伤性武器探测、自动图像解析、通信与网络技术、计算分析技术、决策支持工具、信息安全与反篡改、智能与自主系统、侦察与目标捕获／电子保障措施、纳米级电子设备和传感器、传感器网络、固态电子设备等。
平台设计与生存能力 發展构想是开發敏捷机动、配置灵活、有较高燃油效率和生存能力的平台。主要能力目标包括良好的平台机动性、先进的平台设计能力、海上补给能力和兼具经济性的平台改造升级能力。涉及研究领域包括先进海军动力系统、隐身性、模块化平台设计、平台设计建模和仿真工具、材料科学、结构工程学和结构力学、综合电力系统等。
动力与能源 發展构想是降低美海军对于化石燃料的依赖性、为海军提供灵活、便携及性能更强的动力系统。主要能力目标包括能源多样化、高效动力和能量系统、高能和脉冲电力。涉及研究领域包括替代能源及可再生能源、全电推进系统、航空动力系统、能量存储与转换、个人电源、综合电力系统等。
力量投送与一体化防御 發展构想是提高美海军远距离力量投送能力和一体化分级防御能力，提高舰队／部队的精确打击能力。主要能力目标包括未来海军火力、全过程一体化分级防御、时敏目标精确打击能力和提高威胁压制能力。涉及研究领域包括定向能、精确打击、非致命性武器、高速武器技术、反水雷／地雷、坚固目标打击、自动目标跟踪等。
全寿命费用 發展构想是降低平台采办成本、降低全寿命运行与维护成本，提高海军装备建设经济可承受性。主要能力目标包括降低平台设计建造成本、降低全寿命运行与维护成本、通过提高人员素质和操控水平降低成本。涉及研究领域包括先进动力系统、先进海上平台、复杂软件系统工具、环境质量、智能和自主系统、制造科学、电力电子设备、材料科学等。
人员作战能力 發展构想是为美海军和陆战队人员提供更有效的医疗保障，提升海军人员的工作效率和战备状态。主要能力目标包括人员能力建设、组织结构设计和决策保障、生物工程，以及作战人员健康和生存能力。涉及研究领域包括伤亡救助与管理、伤亡预防、人员与组织管理、教育培训、水下医疗等。
美海军科技战略的發展动向及特点
科技研究投资向基础研究领域倾斜
美海军科技投资主要分为發现与發明、跨越式创新、采办支撑、快速反应与其他科技、保留资金等五部分，《规划》则对各部分所占海军科技预算的比例加以规定。根据美国防部此前提出的未来几年将基础研究相关经费增加2％的规定，海军研究办公室在《规划》中调整了海军科技投资比例：将保留资金的比例从10％下调至5％；發现与發明部分的经费比例由40％提高到45％；跨越式创新部分的经费比例由10％提高至12％；采办支撑所占比例维持不变；而快速反应与其他科技部分的比例则从10％下调至8％。新版《规划》突显了美海军对于基础研究的重视，认为基础研究不仅可以提供具有军事应用前景的科技發现，其研究成果还可作为海军应用研究、快速技术植入和采办支撑等领域的技术基础。
科研工作受财政紧缩政策影响较小
在当前国家财政整体紧缩和海军预算可能被大幅削减的情况下，美海军的科研工作并未受到较大影响。尽管海军研究办公室在《规划》中将科技重点领域的数量从13个缩减为9个，但实际上削减的部分则是被整合精炼成新的科技重点领域，不仅如此，还根据部队需求添加了新的领域，因此其整体研究覆盖范围并未缩小。另外，科技重点领域相关的研究领域数量，与2009年版《规划》相比不降反升，由原来的53个上升至73个。
先进平台建造技术仍是美海军科技發展重点
军舰建造相关技术长期以来一直是海军科技發展的重点领域，随着美海军 作战维度的多样化，对建造技术的研究已经从军舰、潜艇的建造延伸到飞机、车辆和无人载具等多种作战平台。《规划》还将原有的“生存性和自防御”和“平台机动性”整合成“平台设计和抗毁性”领域。
自动化和无人系统受到空前重视
随着计算机技术、机器人技术、传感器和定位技术的持续快速發展，无人系统目前正朝着自主化、协同化、多样化方向發展。美海军非常重视无人技术的研發和部署，其无人系统已经成为不可忽视的战场角色，并显著提高部队的侦察和打击能力。考虑到其重要性，《规划》首次将“自主与无人系统”作为一个独立的科技重点领域加以关注。
创新能源技术和动力技术逐渐成熟
面对全球能源需求不断增长和原油价格居高不下这一现实，为摆脱对矿物燃料的依赖性，美海军提出了“绿色舰队”构想，并将“动力与能源”作为其重要技术关注领域之一，在替代能源、可再生能源、高效动力系统、热能／电能／动能储存和综合电力系统等技术领域开展了广泛的研究实践活动，取得部分实质性成果。目前，美海军全电力推进舰船与混合动力舰船都已经进入海试阶段。
强调科技快速反应能力
随着地区安全形势日趋复杂和技术扩散的加剧，美海军越来越重视提高自身的科技快速反应能力，以满足来自舰队、作战部队和海军领导提出的紧急能力需求或创新要求，实施了包括“技术方案”、“舰队实验”、“快速技术转移”、“海军研究办公室科学顾问”和“紧急通用需求响应”在内的一系列计划和机制。利用成熟技术插入解决海军紧急需求也是海军关注的重点领域之一，此次《规划》提出了“快速到舰”概念，进一步加强研究机构与海军部队之间的交流，以加快初始作战能力的形成速度。
加强科技人才队伍建设
美海军在技术方面处于全球领先地位，保持这种技术优势需要一支受过良好教育、具有丰富经验和充满活力的人才队伍和一种勇于接纳不同想法、做法的创新文化。海军研究办公室致力于海军科技人才队伍的建设和保持工作，《规划》提出了“科学与工程人才队伍”等一系列计划，提升海军人才队伍能力水平，促进海军科技工作者自我知识系统更新，鼓励科学家和工程师扩展其学术和专业，并积极与学术界、企业界和军内机构的科研工作者建立且保持联系。
美海军作为世界上最强大的海上力量，确保科技领先是其维护海上优势地位的重要手段。2011年11月，美海军研究办公室提交的第三版《海军科学技术战略规划》(以下简称《规划》)获得美海军批准并颁布。该报告是美海军确定未来科技發展方向的指导性文件，为海军提供了从知识到概念再到技术原型，最终形成产品的發展路线。新版《规划》在科技投资的比例构成、海军科技重点领域的数量和内容、以及实施方法等几方面都进行了较大调整。
提出九项科技重点领域
美海军研究办公室成立于1946年，其使命是“计划、培养和鼓励海军科学技术研究”和“促进科研成果向作战能力转化”。该办公室密切围绕海军和海军陆战队的能力需求开展科学技术研究，并提供解决方案。自成立以来，该办公室一直是海军高层领导人面临技术问题和挑战时的首选咨询机构。《规划》为海军确定了九项科技重点领域，并设定了發展构想和能力目标：
确保海上战场进入 發展构想是确保美海军在全球海域和近海的进入能力，以及在危险环境中达成战略战术目标的能力。主要能力目标包括获得并保持水下优势、改进机动状态下的自主环境感知能力、提高与战术计划匹配的环境预测和适应能力。涉及研究领域包括水下监视、反潜效能评估、电子战攻击、侦察及目标捕获／电子保障、大型舰船停泊、近海地球物理、光学及生物学、海洋气象、扫雷、纳米级电子设备及传感器、导航及精确计时、传感器网络、海洋声学、海洋物理学、固态电子设备及无人系统技术等。
自主及无人系统 發展构想是建立包含无人系统在内的混合部队，使无人系统具有感知、理解、预报、通信、计划、决定和采取适当行动完成目标的能力，并降低人员风险。主要能力目标包括改进有人／无人系统协同能力、提升感知及智能决策能力、建立灵活稳健的分布式协同、提高无人系统的智能化水平。涉及研究领域包括无人机技术、无人舰艇技术、智能及自主系统研發等。
远征和非正规作战 發展构想是使未来海军部队具备全面的远征能力，应对任何传统威胁和非正规作战。主要能力目标包括非正规作战中的战场感知能力、非作战能力因素、远征和分布式作战能力、以及应对非正规威胁的能力。涉及研究领域包括通信和网络技术、智能电子设备对抗、电子战攻击、远征火力及“情报、监视和侦察”(ISR)能力、远征“指挥、控制、通信和计算机”(C4)能力、远征机动与人员机动、远征后勤保障、纳米级电子设备和传感器、非致命性武器、精确打击、特种作战／爆炸物处理等。
信息优势 發展构想是确保战场信息优势并将其转化成部队核心战斗力。主要能力目标包括通信和网络能力、先进的计算机体系结构、计算机网络攻防能力、集成了指挥控制、ISR和作战系统决策生成的信息空间、以及频谱优势。涉及研究领域包括大规模毁伤性武器探测、自动图像解析、通信与网络技术、计算分析技术、决策支持工具、信息安全与反篡改、智能与自主系统、侦察与目标捕获／电子保障措施、纳米级电子设备和传感器、传感器网络、固态电子设备等。
平台设计与生存能力 發展构想是开發敏捷机动、配置灵活、有较高燃油效率和生存能力的平台。主要能力目标包括良好的平台机动性、先进的平台设计能力、海上补给能力和兼具经济性的平台改造升级能力。涉及研究领域包括先进海军动力系统、隐身性、模块化平台设计、平台设计建模和仿真工具、材料科学、结构工程学和结构力学、综合电力系统等。
动力与能源 發展构想是降低美海军对于化石燃料的依赖性、为海军提供灵活、便携及性能更强的动力系统。主要能力目标包括能源多样化、高效动力和能量系统、高能和脉冲电力。涉及研究领域包括替代能源及可再生能源、全电推进系统、航空动力系统、能量存储与转换、个人电源、综合电力系统等。
力量投送与一体化防御 發展构想是提高美海军远距离力量投送能力和一体化分级防御能力，提高舰队／部队的精确打击能力。主要能力目标包括未来海军火力、全过程一体化分级防御、时敏目标精确打击能力和提高威胁压制能力。涉及研究领域包括定向能、精确打击、非致命性武器、高速武器技术、反水雷／地雷、坚固目标打击、自动目标跟踪等。
全寿命费用 發展构想是降低平台采办成本、降低全寿命运行与维护成本，提高海军装备建设经济可承受性。主要能力目标包括降低平台设计建造成本、降低全寿命运行与维护成本、通过提高人员素质和操控水平降低成本。涉及研究领域包括先进动力系统、先进海上平台、复杂软件系统工具、环境质量、智能和自主系统、制造科学、电力电子设备、材料科学等。
人员作战能力 發展构想是为美海军和陆战队人员提供更有效的医疗保障，提升海军人员的工作效率和战备状态。主要能力目标包括人员能力建设、组织结构设计和决策保障、生物工程，以及作战人员健康和生存能力。涉及研究领域包括伤亡救助与管理、伤亡预防、人员与组织管理、教育培训、水下医疗等。
美海军科技战略的發展动向及特点
科技研究投资向基础研究领域倾斜
美海军科技投资主要分为發现与發明、跨越式创新、采办支撑、快速反应与其他科技、保留资金等五部分，《规划》则对各部分所占海军科技预算的比例加以规定。根据美国防部此前提出的未来几年将基础研究相关经费增加2％的规定，海军研究办公室在《规划》中调整了海军科技投资比例：将保留资金的比例从10％下调至5％；發现与發明部分的经费比例由40％提高到45％；跨越式创新部分的经费比例由10％提高至12％；采办支撑所占比例维持不变；而快速反应与其他科技部分的比例则从10％下调至8％。新版《规划》突显了美海军对于基础研究的重视，认为基础研究不仅可以提供具有军事应用前景的科技發现，其研究成果还可作为海军应用研究、快速技术植入和采办支撑等领域的技术基础。
科研工作受财政紧缩政策影响较小
在当前国家财政整体紧缩和海军预算可能被大幅削减的情况下，美海军的科研工作并未受到较大影响。尽管海军研究办公室在《规划》中将科技重点领域的数量从13个缩减为9个，但实际上削减的部分则是被整合精炼成新的科技重点领域，不仅如此，还根据部队需求添加了新的领域，因此其整体研究覆盖范围并未缩小。另外，科技重点领域相关的研究领域数量，与2009年版《规划》相比不降反升，由原来的53个上升至73个。
先进平台建造技术仍是美海军科技發展重点
军舰建造相关技术长期以来一直是海军科技發展的重点领域，随着美海军 作战维度的多样化，对建造技术的研究已经从军舰、潜艇的建造延伸到飞机、车辆和无人载具等多种作战平台。《规划》还将原有的“生存性和自防御”和“平台机动性”整合成“平台设计和抗毁性”领域。
自动化和无人系统受到空前重视
随着计算机技术、机器人技术、传感器和定位技术的持续快速發展，无人系统目前正朝着自主化、协同化、多样化方向發展。美海军非常重视无人技术的研發和部署，其无人系统已经成为不可忽视的战场角色，并显著提高部队的侦察和打击能力。考虑到其重要性，《规划》首次将“自主与无人系统”作为一个独立的科技重点领域加以关注。
创新能源技术和动力技术逐渐成熟
面对全球能源需求不断增长和原油价格居高不下这一现实，为摆脱对矿物燃料的依赖性，美海军提出了“绿色舰队”构想，并将“动力与能源”作为其重要技术关注领域之一，在替代能源、可再生能源、高效动力系统、热能／电能／动能储存和综合电力系统等技术领域开展了广泛的研究实践活动，取得部分实质性成果。目前，美海军全电力推进舰船与混合动力舰船都已经进入海试阶段。
强调科技快速反应能力
随着地区安全形势日趋复杂和技术扩散的加剧，美海军越来越重视提高自身的科技快速反应能力，以满足来自舰队、作战部队和海军领导提出的紧急能力需求或创新要求，实施了包括“技术方案”、“舰队实验”、“快速技术转移”、“海军研究办公室科学顾问”和“紧急通用需求响应”在内的一系列计划和机制。利用成熟技术插入解决海军紧急需求也是海军关注的重点领域之一，此次《规划》提出了“快速到舰”概念，进一步加强研究机构与海军部队之间的交流，以加快初始作战能力的形成速度。
加强科技人才队伍建设
美海军在技术方面处于全球领先地位，保持这种技术优势需要一支受过良好教育、具有丰富经验和充满活力的人才队伍和一种勇于接纳不同想法、做法的创新文化。海军研究办公室致力于海军科技人才队伍的建设和保持工作，《规划》提出了“科学与工程人才队伍”等一系列计划，提升海军人才队伍能力水平，促进海军科技工作者自我知识系统更新，鼓励科学家和工程师扩展其学术和专业，并积极与学术界、企业界和军内机构的科研工作者建立且保持联系。