美媒盤點美國陸軍2020年五大科技進展

參考消息網12月31日報道 美國《防務新聞》週刊網站12月29日發表文章稱,2020年美國陸軍研究實驗所在相關研究上取得了重大進展。這些項目未來戰士通信和網絡意義重大。下面就是美國陸軍今年取得的5大科學進步:

1.朝着“黑客無法襲擊的”量子網絡前進了一步

美國陸軍科研人員今年研製出一種量子裝置,可將大量信息儲存全息圖案,朝着建立量子網絡邁出了重要的一步。

科研人員能夠用激光束收集數以百萬計的銣原子,然後將它們冷卻至接近絕對零度,從而將量子位儲存爲圖案或圖像

從事這項研究的美國陸軍研究實驗所科學家凱文·考克斯告訴《網絡中心雜誌》:這種裝置對安全通信具有重要意義。

考克斯說:“由於信息量子位的基本性質——無法拷貝或複製,高速量子通信網絡能夠實現無法竊聽的數據傳遞。”

研究人員說這種裝置是朝着研製量子中繼器邁出的重要一步。量子中繼器可以遠距離傳送量子信息,目前尚未研製成功研究成果朝着爲戰鬥機提供顛覆性技術邁進了一步。

2.遠程精確射擊取得進展

今年,對於能夠提高美國陸軍未來遠程精確射擊的先進技術,研究人員實現了4級技術成熟度

美國陸軍研究實驗所“遠程分佈式與合作作戰項目”經理弗蘭克·弗雷斯科尼指出,達到4級技術成熟度,這項技術證明了它在實驗室環境下確實有效。這些技術將提高未來操作彈藥能力

弗雷斯科尼說,另一項達到4級技術成熟度的技術是捷聯制導技術,或稱之爲競爭環境下實現精確射擊的“估算與圖像處理算法”。

他說新的能力將提高美國陸軍“利用低成本部件攻擊移動地面目標的能力”,比如傳感器處理器驅動器。他指出,實驗室取得的技術進步可在10至15年內投入運用。

3.用5G技術提高能效

美國陸軍資助的研究人員建造了一種變頻電子裝置,能效比現行能力高100倍。

變頻切換,比如在手機中,可在WiFi無線網絡藍牙、4G等制式中來回變動。美國陸軍研究處材料科學項目主管查克拉帕尼·瓦拉納西指出,這些裝置笨重且能效極低,範圍也有限。瓦拉納西說,新的5G變頻切換裝置使用二維材料,“可以很容易地將電子通信裝置融入軍人可穿戴態勢感知系統”。

瓦拉納西告訴《網絡中心戰雜誌》:“新裝置使用新型單原子、厚度分層材質製成,因而重量極低,具有目前使用的常規材料所不具備的非凡特性。它們傳遞信號的速度比現行裝置快100倍左右,因而能夠減少下載/上傳數據發生延遲並近乎即時完成。”

瓦拉納西說,未來變頻切換裝置可用於衛星系統、智慧無線電以及“物聯網或需要更快、更可靠、低能源數據傳遞的任何地方”。

4.穿透障礙的三維成像技術

美國陸軍支持的研究人員朝着堪稱某種X光視覺的方向前進了一小步。2020年,美國陸軍設法取得了進展,幫助他們透過“分散介質”看到物體,比如濃霧或惡劣天氣。

項目的核心就是透過1英寸約合2.54釐米)厚的泡沫板實現物體成像。當光穿過分散的介質時,光子會散射開來。斯坦福大學計算成像實驗室博士生戴維·林德爾說,目前的成像系統一般是將直接射向目標並反射回來的光子進行分離,但是遇到的難題是很少會有光子沿這條路徑傳播。

林德爾說:“研究目標是起碼能透過它看到物體,或是研製某種X光視覺。”

他說這項研究的未來應用包括在“各種條件下”進行遙感和監視。

5.持續時間更長的網狀網絡與無線電通信

未來美國陸軍戰場通信的一項關鍵能力就是網狀網絡,實現若干節點之間的連接,傳送數據,實現網絡化

但是,目前網狀網絡需要打開無線電,消耗至關重要且有限的電池電量。美國陸軍研究人員今年研製出一種無線電,能夠在進入休眠模式以節省電池的情況下繼續監視流量,維持網狀網絡運行。