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美特种作战司令部发布十大技术需求-反无人机技术名列第三
2018-05-24 11:46:07

转载自: 薛晓芳 国防科技要闻


美国2018年特种作战部队工业展(SOFIC)会议于5月21~25日在佛罗里达州坦帕举行,由国防工业协会(NDIA)和美国特种作战司令部(USSOCOM)举办,USSOCOM宣布了十大技术需求。包括:战术突袭装甲、通信保障技术、反无人机技术、生物技术、精确制导武器、远程ISR、信号管理、远程物流、小型武器以及定位、导航和授时技术。这也是USSOCOM为适应美国防部2018年《国防战略》中提出的国家间战略竞争,在应对大国冲突中发挥关键作用,保持高精尖关键技术,推动特种作战能力提升所需要的。

01 战术突袭装甲将延期一年推出


简介

战术突袭轻甲(TALOS)项目是USSOCOM最高优先级的研发项目,由2013年USSOCOM司令威廉麦克莱恩提出,5月发布征询意见书,包含新头盔技术、传感器、通信设备、听力保护等,是一种先进步兵制服,可以提供超人力量和更大的防弹和爆炸防护。使用广域网和车载计算机提供更好的态势感知。前四年经费8000万美元,自发布以来未进行主要方向的改变。TALOS是一项独特工程挑战,加速跨多领域的新兴技术开发,将这些不同技术整合到一个全功能系统中,为近距离战斗的未来特种作战部队提供决定性优势。


项目进展

项目原计划于2018年8月推出第一个原型,但最近USSOCOM宣布将于2019年推出演示功能性TALOS原型“Mark-5”外骨骼子系统。其他子系统,包括基础层、视觉增强系统/操作界面、头盔、装甲、电力和通信等将在实验室逐步完善。外骨骼结构是Mark-5原型机中最困难的部件,且高度依赖于其他硬件组件的设计。整个系统的依赖关系非常复杂。

项目的技术难点:过去五年,项目面临的最迫切问题是电力和协调外骨骼运动的软件。项目将继续进行控制理论算法开发,以及相关系统动力学和确保结构完整性和扭矩需求所需的动态负载。热量管理也是一项挑战。


项目衍生的好处

1.其应用研究已产生了一些衍生技术。早期的TALOS外骨骼原型和相关技术已用于商业和军事应用,包括:生命体征监测和压力指数集成系统;长短波红外相机系统;一目了然;宽视场全息成像系统平视显示器;新型锂电池结构和固体氧化物燃料电池电源;具有高弹道性能的弯曲装甲;改进的头盔背面变形衬里和保持系统;小型武器稳定系统;3D环境和射频音频等。

2.扩大了SOCOM的研发网络。通过与公司、政府机构、大学和实验室合作,TALOS项目重新定义了生存和作战能力的最新技术水平。



02 通信保障技术

随着特种作战人员的全球部署需求以及对手的通信技术发展,USSOCOM正在开发安全可靠的通信技术。有保障的通信可使特种作战人员能根据敌人或友军的实时战场视野图做出决定,随着网络战的演变,通信对于特种作战人员至关重要。


正在开发的无线电通信技术

目前,SOCOM正在开发两款新型无线电技术:下一代手持系统和下一代多频道Manpack系统。下一代手持系统正发展成为模块化和适应性强的系统,能快速整合用于有保障通信的未来技术。两款器件都将符合软件通信架构标准,要求波形与底层硬件平台分离。有利于波形的便携性,便于整合新兴和未来有保障通信波形。2016年PEO C4授予Harris公司3.9亿美元下一代手持无线电系统的无限期合同,该设备将传统设备从单通道升级到双通道系统。设备在卫星、宽带和窄带方面拥有全面通信能力;配备电子对抗措施;拥有检测敌方无线电发射的威胁预警功能;连接无线电背面的模块提供全面的情报、监视和侦察连接,传送来自各种无人资产的全动态视频。原型已于1月交付USSOCOM,生产交付将于春季进行。2017年6月,SOCOM授予Harris公司2.55亿美元的IDIQ合同,采购下一代多通道Manpack无线电技术。包括无线电、新型功率放大器、车载系统和即按即说耳机音频子系统。设备将为用户提供两种渠道,并增加功率和功能。设备正在开发,交付暂时停止。


未来无线电通信技术

USSOCOM的2018年报告《2020~2030的科学与技术准备:有保障的通信》中称,USSOCOM正在寻求远程、拒止环境中的通信技术。报告称通信是机动自由的推动因素,是应对敌方行动的力量、装备、战术和方法能力,这就要求通信系统具有可靠性、超视距功能、非模糊性,并且具有实时的数据交换速率。USSOCOM还在寻求能够在拒止环境中切换多种传输类型的通信系统,以实现通信中的不对称优势。



03 反无人机技术


目前无人驾驶航空系统更便宜和强大。美军正在投资用于对付携带致命有效载荷的无人机系统。USSOCOM正在研发供特种作战人员使用的反潜无人机系统平台。该平台是手持式背包大小,可检测移动和固定点的小型无人机并击败无人机。目前正在评估设备原型。

无人机是特种作战人员的主要威胁。对手使用小型轻量无人机对美及其盟友的特种作战人员提出了威胁。这些无人机系统主要用于侦察,且能携带轻型有效载荷。SOCOM正寻求反无人机系统的动力学和非动力学选择。目前已开发出使用导弹和激光器将无人机击出天空的技术,以及干扰无人机系统通信中继的平台,迫使无人机转向或着陆。

USSOCOM正努力开发从手持设备到系统的系统功能,优化所有检测方法,减轻小型无人机系统在接口中出现的所有威胁,降低无人机对特种作战部队人员的任务规划或负载的威胁。

USSOCOM正推进一系列反无人机技术活动,并与海军陆战队特种作战部队(MARSOC)合作开发反无人机技术。包括继续开展“雷霆无人机”活动(一系列专注于无人航空技术的快速原型设计活动),重点关注反无人机系统的挑战和解决方案,以及加强无人机的进攻性,特别是与机器学习相协调。



04 生物技术


从营养补充剂到可穿戴技术等新技术可赋予特种作战人员更高性能,特种部队必须承受非凡的身体需求和心理压力来完成任务,长期优化峰值绩效将显著提高特种兵的整体效率。USSOCOM希望战士能够在极端环境下及时处理信息并做出决定。目前USSOCOM正继续与防卫健康研究合作伙伴合作,扩大对防卫健康领域的合作。

USSOCOM曾与Halo Neuroscience公司合作并测试Halo运动耳机,该耳机采用经颅直流电技术向运动皮层提供电刺激,可以使人脑学习区域的神经元更易激发,实现有效的训练和学习。USSOCOM在技术方面还需要做更多工作。最近Helicase公司开发出了提高个体的心理和生理表现的产品,并对北乔治亚大学的329名军校学员进行了临床试验,结果显示学员情绪改善55%,睡眠改善25%,在2英里跑步中时间缩短30秒。USSOCOM的生物技术需求并不是创造“超级战士”,而是希望美陆军的注意力、精力、情绪、领导力、自信以及所有其他生理和心理因素都处于高峰。



05 精确制导武器


USSOCOM近几年一直寻求精确制导武器的最大采购方案,因为经过多年反恐任务后需要补充库存并为未来的高端冲突做准备。美国2019财年预算要求3.09亿美元的精确制导弹药基地和海外应急行动资金,将用于购买329颗AGM-176格里芬空对地导弹和476颗小滑翔弹药,并修改84颗小直径炸弹和“精确制导军火海事系统”。所有作战部队在2019财年预算中都增加了精确制导弹药的资金投入。

USSOCOM计划向Dynetics公司授予2022年内交付4600枚弹药的合同,预计7月份签订无限期交付合同。Dynetics公司可在AC-130武装直升机或无人驾驶航空系统上使用精确制导弹药。此外,USSOCOM计划2022年购买3300多架格里芬导弹系统,合同预计7月授予雷神。USSOCOM在2019财年计划2.27亿美元购买MC-130J特种作战油轮并向其安装五套精确打击包,作为AC-130J重新注入资金计划的一部分,该计划将取代旧有的AC-130H/U飞机。该套件将为特种作战部队提供近距离空中支援和武装侦察能力,以及精确制导弹药和其他武器系统。

USSOCOM正在调整任务方向,适应美国国防部的整体方向,将重点转移到维持强权竞争时代的技术优势,并且精确制导弹药在与近端对手的高端冲突中发挥作用。SOCOM司令表示不仅要追求精确打击能力,还需要投资人工智能,帮助领导者做出关键决定。

海军陆战队特种作战司令部(MARSOC)也开始考虑地面发射的精确制导武器。MARSOC正努力提高精确打击能力。MARSOC指挥官认为地面发射的精确打击将来会有更多实用性,未来精确打击将发挥重要作用。MARSOC正在考虑将地面发射弹药与小型无人机系统配对,并将其部署在分布式环境中。



06 远程ISR(小型无人机)


美军广泛使用商用无人机,该类无人机可以小包装和低成本来运载情报、监视和侦察(ISR)的有效载荷。USSOCOM运用商业无人机也较多,在2019财年预算中申请7400多万美元采购无人机。包括1000万美元的527个纳米级垂直起降无人机,从小型四轴飞行器到中型无人机等不同尺寸。最近纽约巴德学院无人机研究中心的一份报告指出,USSOCOM计划购买56架有线电缆无人机,6架中型远程/长时间耐力无人机,385架短程和微型垂直起降无人机,两架AeroVironment公司的RQ-20B无人机和4架洛马公司的潜行者无人机。USSOCOM对远程ISR小型无人机的兴趣反映了其军事应用趋势。国防部在2019年要求购买的远程ISR小型无人机系统数量是2018年的3倍,是2017年的12倍。

商用无人机近期价格适中使其更推广更加普遍。USSOCOM也正考虑将商用无人机用于未来的特大城市作战中。城市作战中,小型四轴飞行器可完成寻找建筑物等其他固定翼无人机无法实现的任务。特种作战部队为适应国防部的任务重点,应优先考虑邻近对手过去几十年在反恐方面的优势。通过小型无人系统将先进ISR技术推向中队级别,可以使特种作战部队在未来与邻近对手冲突中取得优势。



07 特种作战人员的隐身技术


今天的特种作战人员必须为全球作战局势做准备,且要应对技术装备日益复杂的敌人。USSOCOM正努力为特种作战人员提供减少特征足迹的产品,通过伪装和降低信号等手段,同时保持成本效益和轻量级。

2018年特种作战司令部的报告《2020~2030的科学与技术准备:信号管理》指出了特种部队遇到的问题。考虑到特种作战小团体从海上进入敌方领土,穿越陆地,击中目标并通过空中提取位置,这些任务都在一个黑暗环境下完成。USSOCOM正寻求解决方案:运输船只和特种作战人员,同时不被无线电、电光/红外以及声学或磁性传感器等检测出;从海洋过渡到陆地环境中的不同热特征增加红外检测的可能性;最大限度地降低个人、通信信号或物理设备在较长距离范围内被检测出。

Saab Barracuda是萨博防务与安全美国公司的子公司,专注于信号管理,长期开发多光谱伪装网,这些伪装网为特种作战队员提供休息或驻扎时的安全掩护。该公司现在向美军提供一种直接安装在车辆上的移动伪装系统,帮助阻止跨电磁频谱的检测。一旦安装上,系统封面有助于减轻视觉、近红外、短波红外、热红外和雷达信号,并且可针对任何颜色和图案的车辆进行定制,适应各种任务。该系统就像给汽车穿上西装一样,但不干扰汽车的任何系统或功能。用户还可以添加多光谱遮阳系统,在使用时为车内元件提供遮阳和其他保护。

萨博公司向SOCOM提供各种迷彩伪装网。目前正研制下一代轻型迷彩网系统(ULCANS),规格更大,包括对可逆网的要求,每边都有不同的颜色和图案,且要求短时间内生产出针对特定战场的迷彩网。今年夏天将完成下一代ULCANS系统的测试和评估,2019财年第二季度将发布未来10年4.8亿美元的合同。

萨博公司也在开发小型网来覆盖人员或设备系统。有需求方需要人员大小的躲避网。公司现提供折叠成平板电脑大小的网,随时随地拉出设备躲避敌方无人机。USSOCOM目前正寻求伪装无人机发射系统的技术方案,萨博公司正在建立可以隐蔽无人机发射系统和未飞行无人机的网络。



08 轻型节能补给技术


USSOCOM正寻找能在战场上迅速为其部队提供轻型节能补给的技术,正与SOFWERX合作使用无人机提供战场补给。此外,USSOCOM正研究利用增材制造技术在作战场地建造建筑物,减少建造大本营的物流供给。增材制造可被用于战场上修理部件的打印。

战场供应链易成风险目标,对供应链的依赖越低就越安全,任务就绪就越多。USSOCOM希望开发一种能识别后勤补给差距的软件,该软件具有自适应智能,为战场物流提供更快的解决方案。军方在开发后勤支持软件时需要考虑网络干扰。网络战会干扰库存管理系统或订购系统。同时,后勤支援要考虑山区和丛林等不同作战环境的需求。平台要足够坚固,又要满足供部队运输的轻便特性。此外,USSOCOM正在寻找诸如冻干血浆等便携物品在环境严峻地区提供医疗服务,防止战场失血。



09 新的定位、导航和授时技术


新的定位、导航和授时技术正成为美军的采购重点。目前定位导航技术已发展到可欺骗和干扰GPS信号。涉及停止或中断信号,信号可能被替代信息欺骗。为应对GPS干扰,美军目前正在开发替代GPS的PNT技术。如,海军已开始部署下一代PNT分配系统,空军正在开发准确性更高的军民用两用GPS III卫星技术。

USSOCOM正努力为其特种作战人员提供可靠的PNT解决方案,技术开发还处于早期阶段。SOFWERX在2017年4月举办的检测GPS替代品“GPS即开即用”活动。中小企业正寻找GPS拒止环境的PNT技术。此活动还有望研究GPS系统的设计改进,包括用于大型和小型无人航空系统。

陆军快速能力办公室在3月份率领PNT部门参加了USSOCOM技术试验活动,评估了非GPS解决方案,并征求USSOCOM和陆军士兵的反馈意见。用于抗GPS干扰的技术包括射频测距、原子钟系统和惯性导航单元技术。



10 将M4A1转换为小型防身武器


USSOCOM正研究将M4A1卡宾枪转换为单兵小型防身武器,使特种作战人员在近距离作战或变种突击步枪环境中使用,并具有最小化武器签名的功能。特种作战人员通常以小单位工作,需要装备小单位优势装备。

USSOCOM今年向西格绍尔(Sig Sauer)公司授77000美元的10件个人防御武器套件合同。这10个系统将为未来订购提供信息,用于评估武器系统,满足USSOCOM提出的尺寸、重量、总长度和可靠性要求。完整套件包括:上部接收器和凸块库存套件,转换工具,可连接的灯光和声音抑制器。根据项目征询书,该系统包括M4A1,不包括弹夹,重量不超过2.49千克,长度不超过66厘米。转换后,长度不超过43厘米。套件必须有一个5.56毫米的枪管,可在三分钟内切换以启动.300弹药。USSOCOM希望拥有两种口径相同长度和尺寸的武器。一些观察家预计该套件会将M4A1卡宾枪转换为MCX Rattler迷你型突击步枪,该步枪是西格绍尔公司的一款个人防卫武器,包含一个14厘米的枪管和一个可折叠的枪托。



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