2021年8月4日，兰德公司发布了《创新技术塑造2040年战场》报告，该报告由欧洲议会未来科技委员会委托撰写。
报告选取了2040年前后能够催生新作战能力、对未来战争具有颠覆性影响的11项科学技术，从未来趋势、机遇与挑战、应用利弊等方面进行研究。对我国新兴军事科技的发展具有非常重要的参考价值。
一、人工智能、机器学习和大数据
I)技术概述
人工智能是指能够在一定程度上自主执行任务的计算机系统。其基础是数据获取、理解和信息处理的能力，可分为:
1.狭义人工智能:通过预编程自主执行特定任务。
2.通用人工智能:复制人类智能，通过仿人学习、感知、理解和操作，自主执行各种任务。
3.超级人工智能:开发超出人类理解的能力。
机器学习是人工智能的一个子技术，是指在获取训练数据后，能够进行有监督或无监督学习的系统。
大数据是指通过复杂的数据采集技术和基于机器的分析技术，从大量结构化或非结构化数据中提取信息的技术。
技术优势
1.人工智能、机器学习和大数据可以充分发挥其在数据获取和管理方面的优势，破坏对手的观察、判断、决策和行动周期。
2.战略人工智能可以通过分析各种因素之间的关系或识别对手的关键漏洞，做出不同于常识的判断来支持决策。
3.自主人工智能和机器学习可以通过隐蔽能力和快速分析能力增加战场上防御行动的成功概率。
4.人工智能可以使包括军队在内的公共部门适应社会经济、地缘政治和安全环境的快速变化。
军事应用
人工智能、机器学习和大数据可以在情报获取、决策支持、指挥控制和后勤保障等领域发挥重要作用。
人工智能和机器学习可以集成到许多武器系统和网络系统中，例如遥感卫星、精确制导弹药和高超音速武器。它们可以大大提高武器系统的效率、杀伤力和部署决策速度。
人工智能还可以应用于自动编程生成恶意代码，这将大大增加追踪和追查对手的难度。人工智能和机器学习可用于生成“深度伪造”的图像和视频或社交媒体“机器人”，挑战陆军在日益复杂的信息环境中辨别真伪的能力。
第二，先进的机器人和自主系统
技术概述
高级机器人是指具有更强的感知、移动、集成和适应能力的机器人系统，允许更快的设置、调试和重构，以实现更高效和稳定的运行，如无人机和外骨骼。
自主是指将机器人技术与自主人工智能技术相结合，在人类的监督或控制下执行任务的系统。可以分为:
1.人在循环中:人工智能做决策建议，人做决策。
2.人在回路上:人工智能自主决策，人控制监督。
3.人在回路之外:人工智能有独立的决策权，没有人的控制或监督。
技术优势
1.速度:自治系统可以提高反应速度、决策速度和跨海陆空域的移动速度。
2.范围:自主系统可以增强情报监视和侦察能力，并扩展武器系统的覆盖范围。
3.灵活性:先进的机器人和自主系统可以适应各种不同的任务和不同的条件。
4.准确性:自主系统可以利用人工智能和人脸识别技术进行精确打击，并减少战场上的附带损害。
军事应用
该自主系统可应用于空中、地面、水面和水下的车辆，以及异构系统和自主蜂群。
随着计算机视觉传感技术和雷达技术的发展，先进的机器人和自主系统在推进、精确起降和导航能力方面都在不断提高。这将使先进的机器人和自主系统在情报监视和侦察中发挥更大的作用。
随着航母互操作技术和人工智能远程控制技术的发展，一个操作员可以控制多个航母的编队。
三。生物技术
技术概述
生物技术是指重新设计或改造生物以实现特定功能的技术，包括合成生物学技术，可分为:
1.使用基因编辑、药物和生物技术治疗战争创伤也可以用于增强士兵的身体或认知能力。
2.将生物技术与机器人、自主系统、传感器和电子技术相结合，包括:
①仿生机器人。
②生物分子工程在生物传感器和生物电子学中的应用可以显著提高生物威胁识别能力。
③基因改造技术可以创造新的生物，甚至可以为具有特定遗传基因的人设计有针对性的生物武器。
军事应用
生物技术可以分为两种:侵入性和非侵入性。可以通过提高人的警觉性、学习能力、认知能力、消化能力来提高士兵的运动和非运动能力。
莫达非尼可以提高士兵在高危高压环境下的情境意识和决策能力。普萘洛尔可以预防创伤后应激障碍，帮助士兵保持警惕，持续作战。
此外，士兵可以通过基因工程对潜在风险和疾病进行预筛选，获得量身定制的药物进行精准治疗。
四。先进武器技术
技术概述
1.定向能武器:利用积累的电磁能或原子/亚原子能作为攻击手段的武器，包括激光武器、微波武器等。
2.声学武器:利用声波作为攻击手段的武器，包括超声波、次声和低频声学武器。
3.高超音速武器:能够以5马赫及以上的速度飞行。包括高超音速滑翔机和高超音速巡航导弹。
虽然高超音速滑翔机的速度并不比传统的洲际弹道导弹快，但滑翔弹道使其机动性更强，可以突破目前的导弹防御系统。
4.电子战武器:能够降低、抵消或摧毁对手使用电磁频谱的能力，包括干扰和欺骗。
军事应用
定向武器可用于anti 空反导领域，尤其是对付弹道导弹和无人机的威胁。
随着超燃冲压发动机和耐高温材料的出现，高超音速武器的性能不断提高。
未来，电子战武器和高超音速武器可能会连接到自主系统或人工智能指挥和控制网络。
动词 （verb的缩写）泰空科技
技术概述
Tai 空技术可以提供Tai 空通信、定位导航授时、对地观测等服务。可以分为:
1.Tai 空的发射技术:包括先进运载火箭和可重复使用运载火箭，后者可以大大降低发射成本。
2.用于Tai 空地球监视和态势感知的技术:包括光学传感器、超光谱成像卫星、安装在纳米卫星或立方体卫星上的传感器、综合天基传感器网络和人工智能数据处理能力。
3.通信卫星和天基通信技术:包括通信保密技术、光通信技术、近地轨道和地球同步轨道通信技术和高空伪卫星。
4.Taitai 空对抗技术:如反卫星技术，包括干扰、欺骗、致盲、反卫星导弹、天基拦截器和接近操作等。
技术优势
Tai 空技术已经成为网络中心战和精确打击战的关键。未来，马赛克战争需要分散的部队，并将更多地依赖于天基指挥控制和情报监视与侦察能力。
军事应用
接入成本的降低可进一步促进天基服务的应用，如地球观测、定位和导航定时以及卫星通信。
Tai 空技术可用于防空反导，如卫星跟踪拦截弹道导弹。
Tai 空技术还可以用来探测大规模杀伤性武器的试验或使用。例如，DARPA的“大气传感器”项目可用于检测核武器试验。
火箭回收、单级入轨、增材制造、微小卫星、在轨组装等技术可以提高Tai 空系统的灵活性和可靠性，降低入轨空成本。
Near 空技术也值得高度关注，比如研制高空伪卫星，或者利用遥控飞行器在平流层观测地球。
六。人机界面
技术概述
人机界面可以实现人机交互和人机协作，分为:
1.图形用户界面:通过输入设备接收输入，在输出设备上提供铰接的图形显示。
2.网络用户界面:通过网页输入输出信息，通过互联网与用户传递信息，用户可以通过网页查看信息。
技术优势
人机界面可以让陆军有效处理海量数据，还可以集成人工智能和自主系统技术，实现快速决策。
人机界面可以确保人类在机器人应用中发挥控制作用。
人机界面可以更好地集成武器平台和系统，增强互操作性，降低成本，保证智能系统的可控性。
军事应用
人机接口的高级形式是脑机接口，可以提供大脑与外部设备的双向通信。此外，还包括机械假体和神经假体等。，可在身体或神经损伤后恢复人体的运动或认知能力。
目前，大脑数据传输，直接系统控制，假肢和瘫痪治疗，皮层耦合人工智能，数据传输到大脑，脑-脑通信都在取得很大进展。
预计5-10年内将在以下领域取得进展:用于实时神经活动测量的微创传感器、交互式任务学习、人机界面系统理解自然语言的改进、更好地确定复杂的真实世界场景。
预计10-20年内将在以下领域取得进展:与人体的直接数据连接、主动搜索信息、确定需要排序组合以实现多目标的场景。
对人脑活动的建模和解码，对实时人机交互的理解，是技术进步的基础。
七。高级能源和电力
技术概述
先进的能源和电力是指用于生产、传输、转换和储存能源和电力的技术，可分为:
1.使用高超音速、电动、混合动力和其他能源的推进技术和发动机技术以及节油方案:包括离子推进器。
2.新能源和传统能源的转换和传输技术:包括无线传输、电力线/电网、燃料电池和综合能源传输方案。
3.能量存储和管理技术:包括下一代电池、智能能源管理、微电网和节能设备。
技术优势
先进的能源和电力技术在军事后勤和军事基地的运作中发挥着至关重要的作用。
先进的电子设备、计算机和“战场电气化”的趋势使得战场对能源和电力的需求不断增加，这刺激了新技术的出现。
八、先进材料和制造技术
先进材料是指具有独特功能或在强度重量比、热稳定性或耐腐蚀性方面优于传统材料的材料。
其中纳米材料、石墨烯、先进复合材料值得高度关注。
先进制造技术主要包括增材制造。
纳米材料可能被用作生化武器的载体，会扩大打击范围，增加检测和溯源的难度，降低生化武器的使用门槛。
九。量子技术
技术概述
量子技术包括与亚原子粒子物理学相关的一系列应用和能力。可以分为:
1.量子计算:用亚原子粒子进行计算比传统计算更快、更节能。
2.量子传感:利用量子态的敏感性来探测光、引力和磁场。
3.量子通信:使用量子技术进行安全、高速和长距离通信。
4.量子加密:提供高度安全的通信，使传统的加密技术过时。
5.量子钟:取代原子钟提供时间参考，支持下一代导航系统。
技术优势
量子技术可以更准确、更快速、更省时地处理大量数据，从而提供先进的分析能力。此外，还包括量子密钥分发、量子密码分析和量子传感。
虽然通过量子密钥分发的量子加密可以为“防御”提供优势，但是量子密码分析可以通过“攻击”破解这种优势。
虽然量子计算的发展非常迅速，但是量子计算机的发展可能需要十年甚至更长的时间，它的广泛应用可能是在2040年之后。
X.先进的计算、数据存储和通信技术
先进计算技术不仅包括量子计算，还包括云AI和边缘AI计算。超级计算机、半导体和处理器也取得了重大进展。先进的数据存储技术包括高密度低能量数据存储和全息数据存储。
先进的通信技术包括5G和先进的光纤技术。
未来战场先进军事能力的形成依赖于大量的计算资源和高性能计算解决方案。
先进计算技术的未来发展趋势可能集中在提高计算速度和能效以及降低延迟上。
5G等先进通信技术可能对国防安全构成挑战。
XI。先进的传感器和雷达
传感器是指用于检测或测量物理和环境指标或生化物质的装置。高级传感器包括高级光学、红外/紫外、声音和运动传感器。
先进的传感器还可以提供持续的传感能力，即对特定区域的持续监控。先进的传感器和雷达可以确保未来战场环境中情报监视、侦察和目标捕获能力的有效覆盖。
先进的传感器和雷达是先进机器人和自主系统开发和运行不可或缺的技术。
声明:本文转自航天防务，原作者刘杰。文章内容为原作者个人观点，本微信官方账号转载仅用于分享和传达不同观点。如果您有任何异议，请联系我们！
自我转移空间防御
作者刘杰
编辑郑石
研究所简介
国际技术经济研究所成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构。其主要职能是研究我国经济、科技和社会发展中的重大政策性、战略性和前瞻性问题，跟踪分析世界科技和经济发展趋势，为中央政府和有关部委提供决策咨询服务。“全球科技地图”是国际技术经济研究所的官方微信账号，致力于向公众传递前沿科技信息和科技创新洞察。
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