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美陆军将开拓六大重点科技领域 为应对未来多域战
送交者: 三把刀 2018年03月09日22:37:31 于 [军事天地] 发送悄悄话

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  近日,美陆军采办支持中心发布《作战人员杀伤力的变化》报告提出,为提高作战人员杀伤力、防护能力以及绩效,陆军科研机构必须在六个重点科技领域进行投资,探索并寻找新材料、技术和方法,为陆军提供应对未来作战所需要的不对称能力,其中包括:士兵和班组武器;士兵防护和装备;增强态势感知;提高士兵效能;延长战场医疗服务以及满足培训的新需求。

  二十年后,士兵和小型部队将采用新的运行方式,这与过去二十年来在伊拉克和阿富汗的情况完全不同。未来战场将在密集的城市环境中下进行,陆军需将采用更小型、更分散的移动部队。士兵们将不得不管理大型城市,数十万人或数百万人都在争夺电磁频谱、水资源、食物和道路。士兵所依赖的防护装备和能力(即战士杀伤性)必须反映未来战场的需求。


  未来10年,随着多域战概的出现,士兵们将在多域环境下作战,作战行动呈现分散、高节奏的特点,小型部队必须能够在拒止和严峻地区环境下展开独立作战。在这一环境下,士兵们视线将相对有限,在情报、监视和侦察以及远程打击能力方面的优势将大大减少。拥挤的电磁环境下将难以建立和维护持续的、可信的通信链路。士兵们还将接触大量不同文化背景的非战斗人员,需要与其展开交流,作战人员将不得不监测存在的威胁以保护行动不受干预,特别是在沿海城市等日益拥挤的城市地区。

  提高杀伤力


  为了缓解这些新出现挑战带来的影响,陆军科学与技术(S&T)部门必须在士兵杀伤力方面进行投资。为了提高士兵和小型部队的杀伤力,陆军的科技投资战略将采用有形和无形的方式解决了这个问题。

  具有杀伤力的有形装备元素包括士兵和班组武器、通信、态势感知和防护系统,使士兵能够在不同的地形和冲突阶段下进行射击、通信、调遣和存活。保障士兵杀伤力的能力包括执行任务和个人任务的基础训练,长时间的医疗护理以治疗伤害并保持最佳绩效,以及物理和认知增强解决方案,如可穿戴设备和可增加力量和耐力的营养输送方法。

  提高士兵和小型部队绩效的无形杀伤力能力包括认知辅助、条件反射、领导能力和康复训练。这些无形的使能技术与士兵及其装备协同工作,以创建一支专业且装备精良的部队。

  为了维持陆军战略、作战和战术优势,陆军科技部门正在探索和确定士兵杀伤力六个关键领域的装备和非装备解决方案,利用技术进步为陆地部队提供中远期所需的重要能力。

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  关键领域1——士兵和班组武器

  小型部队所需的武器系统需要具备更强的杀伤力、准确性和机动性,以实现并保持对抗当前和新兴对手技术和作战策略的优势。当前美国对手正在进行投资以改善其武器技术,陆军科技部门必须对过去的武器弹药和配件进行现代化改造。

  对下一代武器投资的科技支持包括研究轻质材料,改进弹药设计和渗透,模块化部件设计以及火控,光学和电动轨道等综合支持技术。由于对手正在使用部分和全部装备来保护其位置和装备,限制直接射击小型武器和间接射击系统的影响,陆军必须改进武器和弹药以击败对手。为此,陆军科技部门必须减少小型部队反遮蔽武器的精确度、体积和重量,并将士兵和小型部队反遮蔽能力与更具杀伤力的武器结合起来,以保持同步和超越对手的能力。

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  关键领域2——士兵防护和装备

  陆军科技部门应寻求在防护、机动性和杀伤力之间取得平衡。随着新兴的定向能和弹道威胁的激增,相关研究将继续采取较低重量的防护方案,以增加机动性和杀伤力。陆军还寻求通过对电力、电池和能源管理等方面的研究,减少与电池相关的士兵负荷,通过使用自适应系统延长士兵步行作战行动以完成72小时任务,该系统可以连续供应长达六天的电力。

  陆军科技部门正在探索将生物保护和防护材料结合起来,以防止针对服装和个人设备的多重环境、检测和弹道威胁。陆军还在研究签名管理技术,以降低士兵因佩戴和携带的装备的热、电磁或视觉特性以降低被发现的可能性。中期人体装甲研究的重点在于重要躯干保护以降低弹道和爆炸威胁,并增加了先前对减少士兵产生的电磁和听觉特征的技术研究。

  其中的一个相关研究正在研究如何理解人类在爆炸、弹道和定向能量创伤中的反应和伤害。陆军科技部门还寻求制定基于伤害的性能标准。

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  关键领域3——态势感知

  由于信息优势可以增加任务成功的机会,陆军科技部门正在开发战略技术,提高士兵可穿戴技术以超越和战胜对手。小型部队必须具有态势理解和通用作战画面。为了获得最先进的态势感知能力,陆军科技部门将投资于以下三个领域:

  先进的传感器和显示器,投资重点包括低成本士兵传感器、作战光学武器以及服务个人和全体成员的成像和非成像传感器的应用。这些传感器将提供日夜皆可用的能力,实现精确定位和导向,目标标记和指向,并在更大范围内获得准确的目标位置。

  士兵系统接口和集成-这些战术系统接口和决策辅助工具可减少由过多视觉信息引起的认知负荷过重,并支持任务命令和传感器数据的三维可视化,以提高未作战中的战术决策。

  士兵数据管理–陆军正在开发士兵传送的数据管理和分配技术,士兵可以评估和维护态势感知和理解,以便在作战中进行实时决策。硬件和软件开发可解决以士兵为中心的有线和无线数据管理技术的集成和分析,其中包括内部士兵无线技术和架构、低功耗传感器网络和士兵传信息保障解决方案。

  与目前使用的手持式和头戴式显示系统相比,新兴的可穿戴技术能够更长时间内连续收集高分辨率数据,提供了前所未有的能力。传感器数据与先进的建模技术和机器学习相结合,将提高认知能力并提供最先进的态势感知能力。

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  关键领域4——士兵绩效

  随着战场环境变得越来越复杂,士兵的装备将随着能力和技术进步的增加而增加,士兵负载、认知和物理压力将大大增加。陆军科技部门研究如何解决身体和认知绩效。目前的作战概念认为,士兵能够理解大量来自密集、城市、复杂地形的动态复杂数据,并做出高效和有效的决策。

  陆军的研究集中在预测不同环境下不同数量信息和任务士兵的理解范围。陆军科技部门的目标是使士兵和小型部队能够迅速调遣,并在从密集的城市地区到沙漠、丘陵,山脉和丛林以及分布式小型部队和大型编队任务的各种环境中与敌人作战。医疗和非医疗增强技术方面的科技投资可以提高士兵的表现,同时减少物理、感知和认知工作量,并使部队能够持续高速运转。

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  关键领域5——延长野外医疗护理

  陆军过去16年的应急行动表明,在伤害60分钟内(“黄金时刻”)进行手术干预可显著增加了伤员生存的机会。由于反介入和区域拒止等作战威胁对这一能力构成了挑战,因此陆军科技部门正在研究医疗设备和知识解决方案,以加快救生医疗救护服务。其中两项重大计划工作包括延长现场护理和自动撤离。

  更长时间的野外护理将使医疗人员(如作战医疗和军营外科医生)能够长时间稳定受伤人员,直至撤离可行。该能力最初阶段将包括先进的医疗设备以控制止血带无效的伤口出血,以及即体外生命支持系统。

  当医疗撤离不可行时,陆军将使用自主地面或空中平台,与自主生命支持设备一起将伤亡人员转移到手术护理设施。在持续作战期间,这些平台也可用于补充医务人员。陆军科技部门在自主系统和先进医疗设备上的投资将显著调高未来部队的生存率。

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  关键领域6——培训的新需求

  随着越来越复杂装备的出现、冲突速度的加快以及对网络和语言等多种技能的需求不断增长,陆军科技部门将研究采取最先进的方法和工具以支持学习和培训。这些工具必须满足复杂环境所带来的学习需求,并为士兵提供综合信息的专业知识和信心,迅速作出决定并根据这些决定采取行动以击败敌手。

  新的训练技术和环境将允许士兵训练作战技能,比如更快的决策,以获得速度优于对手的优势,并具有集成功能,如智能代理可以对士兵提出挑战,提高个人和团队绩效并形成敏捷、适应性领导。随着陆军训练任务的增加,陆军科技领域面临的挑战包括在分散和各种战场上为每个小单位提供足够的知识和时间。对模拟和综合培训环境等培训工具的投资将增强态势感知,并提高士兵和团队绩效,同时减少培训时间和成本。

  结论

  未来战争愿景正在由当前许多成熟和新兴学科的科技投资共同塑造。本文中描述的能力将在三到十年内取得成果,包括在迅速发展的信息技术和物理和认知增强技术方面,预计在10年甚至更长时间内将会在生物材料和人工智能等领域提供解决方案。

  士兵杀伤力科技产品组合将有科学家、创新者、最终用户、技术和全球预测者以及识别和定义未来挑战和威胁的情报专家共同推动。它采用反复的分析过程以不断完善其投资和优先事项,以便未来作战人员未来战场上保持杀伤力优势。

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