美媒盘点美国陆军2020年五大科技进展

参考消息网12月31日报道 美国《防务新闻》周刊网站12月29日发表文章称,2020年美国陆军研究实验所在相关研究上取得了重大进展。这些项目未来战士通信和网络意义重大。下面就是美国陆军今年取得的5大科学进步:

1.朝着“黑客无法袭击的”量子网络前进了一步

美国陆军科研人员今年研制出一种量子装置,可将大量信息储存全息图案,朝着建立量子网络迈出了重要的一步。

科研人员能够用激光束收集数以百万计的铷原子,然后将它们冷却至接近绝对零度,从而将量子位储存为图案或图像

从事这项研究的美国陆军研究实验所科学家凯文·考克斯告诉《网络中心杂志》:这种装置对安全通信具有重要意义。

考克斯说:“由于信息量子位的基本性质——无法拷贝或复制,高速量子通信网络能够实现无法窃听的数据传递。”

研究人员说这种装置是朝着研制量子中继器迈出的重要一步。量子中继器可以远距离传送量子信息,目前尚未研制成功研究成果朝着为战斗机提供颠覆性技术迈进了一步。

2.远程精确射击取得进展

今年,对于能够提高美国陆军未来远程精确射击的先进技术,研究人员实现了4级技术成熟度

美国陆军研究实验所“远程分布式与合作作战项目”经理弗兰克·弗雷斯科尼指出,达到4级技术成熟度,这项技术证明了它在实验室环境下确实有效。这些技术将提高未来操作弹药能力

弗雷斯科尼说,另一项达到4级技术成熟度的技术是捷联制导技术,或称之为竞争环境下实现精确射击的“估算与图像处理算法”。

他说新的能力将提高美国陆军“利用低成本部件攻击移动地面目标的能力”,比如传感器处理器驱动器。他指出,实验室取得的技术进步可在10至15年内投入运用。

3.用5G技术提高能效

美国陆军资助的研究人员建造了一种变频电子装置,能效比现行能力高100倍。

变频切换,比如在手机中,可在WiFi无线网络蓝牙、4G等制式中来回变动。美国陆军研究处材料科学项目主管查克拉帕尼·瓦拉纳西指出,这些装置笨重且能效极低,范围也有限。瓦拉纳西说,新的5G变频切换装置使用二维材料,“可以很容易地将电子通信装置融入军人可穿戴态势感知系统”。

瓦拉纳西告诉《网络中心战杂志》:“新装置使用新型单原子、厚度分层材质制成,因而重量极低,具有目前使用的常规材料所不具备的非凡特性。它们传递信号的速度比现行装置快100倍左右,因而能够减少下载/上传数据发生延迟并近乎即时完成。”

瓦拉纳西说,未来变频切换装置可用于卫星系统、智慧无线电以及“物联网或需要更快、更可靠、低能源数据传递的任何地方”。

4.穿透障碍的三维成像技术

美国陆军支持的研究人员朝着堪称某种X光视觉的方向前进了一小步。2020年,美国陆军设法取得了进展,帮助他们透过“分散介质”看到物体,比如浓雾或恶劣天气。

项目的核心就是透过1英寸约合2.54厘米)厚的泡沫板实现物体成像。当光穿过分散的介质时,光子会散射开来。斯坦福大学计算成像实验室博士生戴维·林德尔说,目前的成像系统一般是将直接射向目标并反射回来的光子进行分离,但是遇到的难题是很少会有光子沿这条路径传播。

林德尔说:“研究目标是起码能透过它看到物体,或是研制某种X光视觉。”

他说这项研究的未来应用包括在“各种条件下”进行遥感和监视。

5.持续时间更长的网状网络与无线电通信

未来美国陆军战场通信的一项关键能力就是网状网络,实现若干节点之间的连接,传送数据,实现网络化

但是,目前网状网络需要打开无线电,消耗至关重要且有限的电池电量。美国陆军研究人员今年研制出一种无线电,能够在进入休眠模式以节省电池的情况下继续监视流量,维持网状网络运行。