DARPA最前沿：水下光纤通信网、小型低成本长航时无人机、机械天线、巷战无人机集群

  原标题：DARPA最前沿：水下光纤通信网、小型低成本长航时无人机、机械天线、巷战无人机集群

  【据DARPA官网2017年1月5日报道】DARPA正在开展“临时性水下光纤通信网”项目研究，该网络可在战术网络不可用的情况下提供备份连接。

  DARPA战术水下网络体系（TUNA）项目已完成初始阶段工作，成功开发旨在向美军部队提供通信备份的概念和技术。项目目前进入下一阶段，在海上建立演示原型系统。

  TUNA旨在开发和演示一种创新性的、基于光纤技术的设计，用于在战场环境下用水下光纤线路临时性替代无线电射频战术数据网络。概念涉及开发通过细水下光纤电缆连接的射频网络节点浮标（舰船或飞机部署）。正在开发的光纤电缆直径很小，设计指标为可在复杂海洋环境中坚持30天，这一时间足以重建主要通信手段。

  第1阶段的工作包括成功的建模、仿真、以及对建立水系所需特殊光纤电缆和浮标组件技术进行海上测试。研究团队设计出强韧、头发般粗细、拥有自身浮力，可承受海水压力、腐蚀的光纤电缆，以及创新的供电概念。

  在开放海域向浮标节点提供电力是一项极具挑战性的工作。项目的第一阶段，华盛顿大学应用物理实验室开发了一种特殊的，称为自部署波浪能浮标（WEBS）概念，可从波浪中获取电力。WEBS系统被设计成圆筒状，可通过舰船和飞机部署。

  项目目前已进入第2阶段，也是最后阶段，项目将设计和研制一种集成端到端系统，并在实验室和海上演示验证中高度和评估该系统。为了验证TUNA概念，研究团队针对美国和盟国飞机、舰船以及地面部队通用的战术数据网络16号数据链进行了测试。

  2017年1月4日，据美国国防部国防高级研究计划局（DARPA）宣布，该局与美国“香草”飞机公司（位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇市）合作，利用后者的VA001小型低成本长航时无人机（配装重油发动机）在新墨西哥州的拉斯克鲁塞斯上空连续飞行了56小时，创下了同重量等级和动力类型无人机新的航时世界纪录。

  本次创纪录飞行从2016年11月30日开始，VA001从新墨西哥州大学设在拉斯克鲁塞斯国际机场附近的无人航空系统飞行试验中心起飞，在海拔6500－7500英尺（1981－2286米）高度连续飞行了近56小时，平均飞行速度为57海里／时（106千米／时），2016年12月2日下午安全着陆。来自美国航空协会的一名代表为本次飞行颁发了50－500千克级燃烧动力无人机子类（国际航空联合会U-1.c类第1组）连续飞行时间世界纪录证明。该纪录在迄今所有有记录的无人机续航时间中排名第4，在全部航空器（有人驾驶的或无人驾驶的，太阳能的或燃料动力的）续航时间记录中排名第11。事实上，本次飞行的原定飞行时间比两天两夜本来还要长好几天（原计划为连续飞行10天），只是考虑到将要遭遇的天气而提前终止。试飞的VA001安全降落后，其机内还有超过一半的燃料，这在某种程度上预示着该型机能够刷新纪录，并最终为地面部队和其他用户更好的提供重要的新能力。

  VA001在本次创纪录飞行中，在新墨西哥州拉斯克鲁塞斯上空的飞行轨迹（“香草”飞机公司图片）

  DARPA认为，小型无人机对军队尤其是小的步兵建制单位而言，正成为日益重要的手段。它可以为野战部队提供额外的通信或情监侦能力，但当前小型无人机的航程和续航时间有限，需要频繁地补充燃料，需要专门的发射和回收设备，需要定期维护，限制了它们从固定基地飞近前线的能力。在DARPA资助的小企业研发项目基础上发展的VA001可改变这样的一种情况。按照设计，该机最大起飞重量600磅（272千克），可携带30磅（13.6千克）有效载荷，在1,5000英尺（4572米）高度连续飞行10天。

  （来源：空天防务观察（ID:AerospaceWatch），作者：张洋 中国航空工业发展研究中心）

  西科斯基公司赢得DARPA“机组人员驾驶舱工作自动化系统”项目第三阶段合同

  2016年12月23日，美国国防高级研究计划局宣布，该局的“机组人员驾驶舱工作自动化系统”（ALIAS）项目最终选定美国西科斯基公司进入第3阶段。该项目旨在发展一种精心裁剪、即装即用和可移除的套件，降低机组人员工作负担，同时提高任务性能和飞行安全。

  在此之前不久，DARPA完成了项目第2阶段的工作，成就包括：在两架不同的塞斯纳208“凯旋”固定翼飞机、一架钻石DA-42固定翼飞机和一架西科斯基S-76直升机上成功完成ALIAS系统飞行验证；在地面成功验证了ALIAS系统对各种飞行紧急状况的反应，例如系统失效等，其可使飞行员偏离预设计划或标准行动方案；验证了ALIAS系统与全新平台快速匹配的能力，证明套件的安装和移除没有影响平台的适航性。

  “机组人员驾驶舱工作自动化系统”在赛斯纳“凯旋”通用飞机（上）和西科斯基S-76直升机（下）上试飞（DARPA图片）

  在项目第2阶段，西科斯基公司在固定翼飞机和直升机机体内部以及驾驶舱地板下安装了ALIAS验证系统。该系统与飞机现有的机械、电子和检测系统完成快速连接。通过ALIAS系统，飞行员能够最终靠平板电脑驾驶飞机。而且飞行员也能够正常的使用相同的平板电脑驾驶其他装备ALIAS系统的飞机和直升机。

  DARPA ALIAS项目经理斯科特·韦尔兹巴诺夫斯基（Scott Wierzbanowski）表示：“在第2阶段，西科斯基和极光飞行科学公司的研究都超出了项目最初的目标，分别在两架不同的平台上开展了飞行试验。在第3阶段，我们计划继续提升ALIAS系统的能力以应对紧急事件、降低飞行员负荷以及适应不一样的任务和不同的飞机。我们对于开发直观的人－机界面十分感兴趣，这包括允许使用者更容易地交互和控制ALIAS系统的手持设备。最终，我们将在7种之前没有试验过的机型上开展升级版ALIAS系统的演示验证”。

  极光飞行科学公司在一架赛斯纳“凯旋”通用飞机上试飞其“机组人员驾驶舱工作自动化系统”（极光飞行科学公司图片）

  目前，美国航空航天局、美国空军、陆军和海军都表达出对于ALIAS系统的兴趣，并正在为项目提供支持。这些利益相关方和DARPA打算继续与工业及政府航宇领域保持密切合作，增加ALIAS项目的技术转化机会。

  （来源：空天防务观察（ID:AerospaceWatch），作者：袁成 中国航空工业发展研究中心）

  美国军事研究人员希望与工业界合作研究出城镇内使用集群无人机的途径，以增强远距离侦察性能，识别针对于美国和盟军军事力量的威胁。

  2017年1月30日，美国国防部高级研究计划局(DARPA)将在DARPA会议中心向工业界介绍即将进行的集群攻击战术(OFFSET)计划。OFFSET计划将开发基于游戏体验的开放式体系结构，研发并测试专用于集群无人系统城市作战的集群战术。

  此外，DARPA研究人员还希望这些群集系统能领导新的集群无人机使能技术，如分布式感知、稳健和弹性通信、分散计算和分析以及自适应集群行为。

  DARPA官员解释说，城市环境复杂、动态和不可预测，为现代安全和城市作战带来非常大挑战。但是当集群无人机与地勤人员合作时，其优势足以对付复杂性。

  集群无人机可提高对于潜在目标的远距离探测和识别，提高安全性和监视，增强战斗空间的情报准备。DARPA OFFSET 项目 (DARPA-SN-17-02) 的正式招标将在2017年1月30日之前发布。

  该计划将提高两个关键领域的先进性，以增强城市环境中小分队的作战效率：敏捷、复杂、集群行为的群集自主性可用于智能运动、决策和环境互动；人员群体合作使集群指挥官可拿来推断、交互和影响集群系统行为。

  计划还希望增强对无人机集群战术关键使能技术的理解，通过游戏体验平台环境来帮助研究人员试验新研发的集群战术。

  研发的重点是开放式软件和系统架构、基于游戏软件设计和游戏社区发展、沉浸式交互技术和拥有分布式机器人的机器人系统集成和算法开发。

  （本文转自：无人机（ID:wurenji1），来源：新光电，作者：西安应用光学研究所 王星 徐航）

  美国国防先期研究计划局（DARPA）在阿灵顿举行“提案日”，就“机械天线”（A MEchanically Based Antenna，AMEBA）项目与有意竞标的单位做交流和答疑，这表明AMEBA项目朝真正开始启动又迈进了重要一步。

  “机械天线”项目由DARPA微系统技术办公室牵头组织研发，目标是寻求利用特低频（ULF）和甚低频（VLF）无线电波的优点，实现军用远程通信。ULF和VLF这两个频段在电磁频谱上分别位于300Hz-3kHz以及3kHz-30kHz之间，由于对应的波长很长，这些低频电磁波具备优秀能力的穿透与绕射性能，能够穿透水、土壤、岩石、金属和建筑材料，在军事通信领域拥有非常良好的应用前景。

  DARPA寻求开发机械驱动无线电发射机的创新技术方案，该发射机可产生载波频率低于30kHz的射频（RF）信号。该项目将验证相关基础技术，并演示小型轻质低功耗（SWaP）发射机满足国防部典型任务的能力。各竞标单位应采用创新性的方法，在技术原理、装置或系统方面比现有水平应有革命性的提升和明显的技术台阶。

  ULF和VLF通信具有巨大的军事应用潜力，ULF通信将使在水下作业的载人和无人潜艇之间的直接通信以及发送数据、文本甚至语音成为可能。对于陆军和海军陆战队而言，ULF和VLF通信将使超视距远程通信成为可能。

  AMEBA发射机有两个输入，一个来自电源，另一个来自提供待调制信号的数据端口。使用这两个输入，AMEBA在目标频带产生射频电磁波，并将通信数据调制到射频载波上。对发射机的技术指标要求已在2016年12月15日发布“全行业公告”（BAA）文件中列明。

  AMEBA项目在美国国防部研发项目中属于6.1研究类别，即基础研究项目，项目将于2017年8月8日真正开始启动，总研发经费约为2300万美元，分为2个技术领域，其中：

  技术领域1（射频穿透技术）：950万美元，分3个阶段实施，周期45个月；

  技术领域2（射频传播技术）：1350万美元，分3个阶段实施，周期45个月。

  根据计划，DARPA将于2017财年第2季度对BAA相关论证材料来筛选；2017财年第3季度，项目真正开始启动（Kickoff），项目进入阶段1；2017财年第4季度，进行初步设计评审（PDR）；2018财年第1季度，进行关键设计评审（CDR）；2019财年第1季度，阶段1评审，本阶段结束；2020财年第2季度，阶段2评审，本阶段结束；2021财年第2季度，最终评审，项目结束。

  习 创新中国 创新创业 科技体制改革 科学技术创新政策 协同创新 成果转化 新科技革命 基础研究 产学研 供给侧

  军民融合 民参军 工业4.0 商业航天 智库 国家重点研发计划 基金 装备采办 博士 摩尔定律 诺贝尔奖 国家实验室 国防工业 十三五

  颠覆性技术 生物 仿生 脑科学 精准医学 基因 基因编辑 虚拟现实 增强现实 纳米 人工智能 机器人 3D打印 4D打印 太赫兹 云计算 物联网 互联网+ 大数据 石墨烯 能源 电池 量子 超材料 超级计算机 卫星 北斗 人机一体化智能系统 不依赖GPS导航 通信 MIT技术评论 航空发动机 可穿戴 氮化镓 隐身 半导体 脑机接口

  中国武器 无人机 轰炸机 预警机 运输机 战斗机 六代机 网络武器 激光武器 电磁炮 高超声速武器 反无人机 防空反导 潜航器

  战略能力办公室 DARPA Gartner 硅谷 谷歌 华为 俄先期研究基金会 军工百强

  黄志澄 许得君 施一公 王喜文 贺飞 李萍 刘锋 王煜全 易本胜 李德毅 游光荣 刘亚威 赵文银 廖孟豪