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科协年会发布军民融合十大技术难题

编译者:冯瑞华发布时间:May 28, 2018点击量:2823 来源栏目:战略规划

这些军方瞩目的技术,也将影响经济和民生。5月25日,浙江建德召开的中国科协年会分论坛上,发布了10项军民融合领域的世界性难题。

中国科协军民融合学会联合体执行秘书长、中国航空学会副理事长吴松说,征集、评选并发布这十大技术问题,旨在推动我国超前部署一批前沿科学研究、提高我国前瞻性基础研究和引领性原创成果水平、提升我国重大工程技术的研发能力和国际竞争力。

吴松说,他们已制定并即将发布《军民两用前瞻性技术发展指导目录》。

头顶的威胁和机会

论坛上,12位中外专家共同探讨军民两用关键技术。

中国工程院院士刘大响说,一个技术难题是发现和拦截无人机。无人机违规飞行案例日益增多,而低慢小目标探测管控是个世界性难题。

目前技术无法实现城市复杂环境下的探测与拦截:单一探测方法无效;综合探测方法效费比低,没法大规模部署。而且缺少适应城市特点的避免二次毁伤的拦截方案。目前方案不够安全可靠。

刘大响说,另一个技术难题是卫星激光通信。它利用激光束作载波,在星间、星地信息双向传送。激光载波频率高于微波,带宽更宽;而且激光终端小、轻、功耗低,适合卫星搭载。其民用和军用潜力很大。2013年7月欧洲航天局发射了全球首颗业务型激光通信卫星Alphasat。但卫星激光通信尚难实用:激光波束窄,载波捕获难;星地链路易受大气影响;杂光干扰严重。

海军和渔民想要这些装备

十大难题,半数在海洋。中国工程院院士陈祥宝说,首先是南海渔业、旅游、维权的平台装备开发不足,包括海上运载装备平台、长期驻留平台、海洋立体监测、探测、遥感通讯网络等等。

第二个难题是无人舰船,如无人潜器、舰载无人直升机、无人水面艇。除了亟须发展可自主完成任务的无人潜器和无人水面舰艇,舰载无人机的降落回收也是个问题,目前固定翼无人机大部分是靠舰载阻拦网,或伞降水面打捞,不安全,又贵。

舰船动力储能再生也是难点技术。激光、粒子束以及电磁炮,这类新概念舰载武器大多需要大功率脉冲电源,亟须能量储存、大功率释放、能量高效高速控制的技术,为此应发展大功率燃料电池、舰船超导磁储能系统和大容量集成化飞轮储能发电机。

另一个难点,是雷达监测极地海冰变化,以及模拟极地的冰水池。漂浮冰山和北极的大雾威胁通航,未来应该升级雷达技术,打造冰山和船只跟踪系统。

难点技术还有融合天基、岸基、海基、水下的监测系统。海陆空天潜一体化的基层网,加上军方技术侦察设施提供的信息,构成的一体化网络,是未来战场数字化、透明化的基础;而海洋环境监测技术则着眼于海空、海面、海水、海底、海岸、海岛的物、化、生、地现象。以上两技术将支撑海洋发展和维权。

计算与智能的瓶颈

新一代认知物联网是我们面临的一个必须解决的难题,在刘大响看来,现阶段物联网的数据采集和服务能力,赶不上传感器数据生成速率。应构建“人—机—物”三元计算系统,提高数据采集能力。融汇跨时空的同类和异类传感信息,快速有效认知环境和对象的类别、属性。还应该通过非明确编程方式,持续学习,揭示事物模式,让数据转化为知识。

量子计算机也被列为十大技术难题之一。2013年,D-WaveⅡ量子计算机以全新超导处理器为基础,运算速度达512量子比特。“虽然超导量子计算机已在洛克希德·马丁、谷歌、美国国家航空航天局等少数几家机构有零星应用,但其还面临着编程能力弱、环境要求高、功耗大等问题。”刘大响说。

刘大响说,另一个难题是立体化多维度的安检,意图在多种环境下实现人员、物品和交通工具的识别、检查与风险预警。刘大响认为:“一站式安检”是世界性工程难题;高效、多目标、远距离、非接触、无感知地采集人员、物品和交通工具的特征信息并自动预警,是安检技术的关键挑战。

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