張京男 蔡聞一 王邵飛 單文杰（中國運載火箭技術研究院研究發(fā)展中心）

美國洛馬公司的研發(fā)源動力—創(chuàng)新中心

美國洛馬公司的總部級創(chuàng)新中心是一個來自政府、工業(yè)界、學術界系統(tǒng)專家共同驗證軍事作戰(zhàn)新計劃、新概念、新模式的核心聚集地，擁有獨具特色的配套資源，致力于通過多方合作實現(xiàn)需求同步輸入，用“橫向一體化”方式實現(xiàn)聯(lián)合開發(fā)，從而加速論證與預研進程，是公司項目或型號研發(fā)的源動力。本文對該中心的職能、作用以及內(nèi)部運行情況進行了深入透視，對我國軍工研發(fā)理念具有積極的參考價值。

1 成立概況

2005年4月，洛馬公司在美國弗吉尼亞州漢普頓港群區(qū)域的索夫克設立了創(chuàng)新中心，緊鄰美國多個軍事指揮部，由公司副總裁兼首席運營官（CTO）負責管理。時任公司總裁兼首席執(zhí)行官（CEO）羅伯特·史蒂文斯表示：“有了創(chuàng)新中心，我們可以在關鍵時刻幫助客戶面對復雜的、不可預測的全球環(huán)境。我們可以通過發(fā)展綜合系統(tǒng)和網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的解決方案促進美國反應機制的形成?！?/p>

洛馬公司力求以卓越的遠見與飽滿的熱情進行發(fā)明創(chuàng)造，促進持續(xù)改革美國航天航空工業(yè)，這是公司建立創(chuàng)新中心的初衷。創(chuàng)新中心建成后，具備了與客戶協(xié)作的場所環(huán)境，使這里成為了創(chuàng)造性設想的集中地，進而投資開發(fā)相應的創(chuàng)新方案，被稱為公司發(fā)展的“燈塔”，建筑內(nèi)中間大廳里豎立了一座高12.2m的19世紀風格的燈塔模型。“燈塔”一詞的應用與當?shù)貪h普頓港群的海事工作歷史有關，意為激勵該中心成員時時牢記創(chuàng)新使命的指向燈。

創(chuàng)新中心中間大廳燈塔

2 創(chuàng)新理念

創(chuàng)新中心服務于洛馬公司所有的業(yè)務部門，其核心職能是預研美國未來的作戰(zhàn)概念，提供可行的新型作戰(zhàn)模式，研究如何在多個重要領域加強美國軍事實力，協(xié)助美國國防部決定未來究竟需要什么樣的打擊能力，以取代美國空軍古老的轟炸機群。

在與創(chuàng)新中心打過交道的人中，有的認為這是一種“幻想”之地，有的認為在這里就是要找到一種適用于未來戰(zhàn)場的作戰(zhàn)方法。該中心擁有在作戰(zhàn)分析、建模仿真與可視化方面經(jīng)過專業(yè)培訓的工作人員以及軍事戰(zhàn)略專家，具備試驗設計與作戰(zhàn)概念分析的主要資源，是洛馬公司在預研工作、戰(zhàn)法研究、工程構想方面進行的重大投資。

新型作戰(zhàn)概念

創(chuàng)新中心專門為新概念的試驗與開發(fā)配置了相關設備設施，可以開展系統(tǒng)試驗，評估國防與國家安全方面新的作戰(zhàn)概念與方案。

創(chuàng)新中心的專家團隊思考諸如“如果…該怎樣…”之類的問題，通過設施設備進行深入分析，監(jiān)測真實與模擬戰(zhàn)場的復雜變量變化，開展運行結果的量化分析，并驗證工程仿真性能。目前，創(chuàng)新中心正在進行的新概念方案主要包括以下4方面。

1）網(wǎng)絡中心戰(zhàn)。設計在整個洛馬公司的全球信息柵格（GIG）試驗臺上所有的指揮、控制、通信、計算機、情報監(jiān)視和偵察（C4ISR）系統(tǒng)，致力于創(chuàng)造并測試聯(lián)網(wǎng)的分布式作戰(zhàn)能力。

2）聯(lián)合兵力投送。集合作戰(zhàn)效力方面的軍事專家，開展軍力結構分析，評估未來陸、海、空、天等領域全系統(tǒng)方案下的兵力投送能力。

3）國防與安全。為美國國防部與國土安全部提供對國家防御能力的評估、試驗、分析“一站式”能力，其中包括彈道導彈防御等。

4）后勤與物資保障。實現(xiàn)自主化后勤能力、戰(zhàn)區(qū)平臺信息與戰(zhàn)區(qū)物資流動的可視化，設計由全球信息柵格支持的一體化后勤指揮控制系統(tǒng)的工作原型。

其他預研新概念還包括高空懸浮偵察平臺、用于士兵作戰(zhàn)的機械外骨骼裝備、快速原型制造、聯(lián)合試驗、城市作戰(zhàn)與政府機構情報信息共享等。

網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的設計與評估

隨著網(wǎng)絡中心運行環(huán)境的到來，創(chuàng)新中心大部分項目都迫切需要實現(xiàn)全系統(tǒng)方案下的網(wǎng)絡中心化，未來任何新方案的開發(fā)都要考慮如何應用成熟的網(wǎng)絡環(huán)境—全球信息柵格，由美國國防部專職管理，并在全球發(fā)布作戰(zhàn)信息。這也是創(chuàng)新中心當前首要的創(chuàng)新計劃，即研究用于美國執(zhí)行軍事任務和國土安全計劃的網(wǎng)絡中心模式，提供未來網(wǎng)絡化作戰(zhàn)的解決方案。

創(chuàng)新中心擁有工業(yè)界首個全球信息柵格試驗平臺，能夠在實施研發(fā)與部署之前模擬網(wǎng)絡中心環(huán)境，通過在虛擬現(xiàn)實的運營環(huán)境中探討方案，并在這個環(huán)境中進行協(xié)作式系統(tǒng)試驗。通過網(wǎng)絡中心方案平臺試驗、系統(tǒng)集成以及嚴格評估，并由客戶進行方案測試，最終確?？稍诰W(wǎng)絡上運行，并衍生出解決問題的新方法。這也是該平臺在軍工企業(yè)研發(fā)機構的首次應用。

通過建模、仿真與分析，創(chuàng)新中心對要建立的網(wǎng)絡體系進行了準確定義，設計了“橫向一體化”網(wǎng)絡中心戰(zhàn)原型，向政策制定者、軍隊指揮官、作戰(zhàn)官兵、分析人員和工程人員提供一個聯(lián)合操作環(huán)境，幫助美國軍隊進入信息化作戰(zhàn)時代，從而徹底轉(zhuǎn)變美國軍方與聯(lián)邦政府的作戰(zhàn)與運營模式。

網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的設計與評估

公司內(nèi)外部實驗室協(xié)同工作

可協(xié)同工作的實驗室網(wǎng)絡集結中心

創(chuàng)新中心是洛馬公司聯(lián)接內(nèi)外部高端實驗室的超級網(wǎng)絡集結中心，通過與作戰(zhàn)官員、士兵、項目主管、作戰(zhàn)分析師、試驗設計師進行網(wǎng)絡協(xié)同，發(fā)揮著對政府與非政府機構的支持作用。目前，洛馬公司與美國政府各指揮部簽訂了正式的合作研發(fā)協(xié)議，目的在于針對共同關注的研發(fā)領域創(chuàng)建合作試驗環(huán)境。

在洛馬公司內(nèi)部，創(chuàng)新中心聯(lián)接著公司各業(yè)務部門的高端試驗室，能夠以“橫向集成”的方式，集中所有業(yè)務部門的研發(fā)資源，利用公司最優(yōu)勢的工藝技術，開發(fā)出特定的方案，實現(xiàn)客戶研發(fā)轉(zhuǎn)型。

在洛馬公司外部，創(chuàng)新中心通過加密的安全寬帶網(wǎng)絡，與政府或美國軍方指揮部、實驗室進行聯(lián)網(wǎng)，使公司各領域?qū)＜夷軌蚺c政府開發(fā)人員進行實時的虛擬協(xié)同工作。他們能夠共商安全問題，實時地“感知并響應”備受關注的作戰(zhàn)后勤系統(tǒng)，并在新系統(tǒng)建設過程中評估作戰(zhàn)效果。

從開發(fā)項目的試驗階段開始，創(chuàng)新中心這種協(xié)同就發(fā)揮著積極促進作用，與國內(nèi)外政府或軍方客戶建立長期的信任關系，推進項目發(fā)展到全尺寸的開發(fā)應用階段。

實物作戰(zhàn)驗證作戰(zhàn)概念與技術

沉浸式虛擬體驗

虛擬與實物手段兼?zhèn)涞南冗M試驗場地

創(chuàng)新中心不僅是一個高技術工作場所，也是公司、客戶與合作伙伴嘗試新裝備能力的試驗地。作為洛馬公司工程與試驗的“全球視覺網(wǎng)絡”，可為公司各實驗室、研究中心、工程設施提供實物的和虛擬的推演工作場所，促成公司與美國政府、國際客戶、學術與工業(yè)機構簽署了多項合作研發(fā)協(xié)議。

創(chuàng)新中心擁有一套可靈活配置設施的作戰(zhàn)指揮與控制試驗室，進行對抗或非對抗試驗，以及國家安全保障與城市作戰(zhàn)試驗。公司技術專家、分析人員常常與作戰(zhàn)軍官或士兵一起工作，對新開展的項目提出輸入要求，通過戰(zhàn)爭模擬游戲進行測試與分析，實現(xiàn)作戰(zhàn)對策與作戰(zhàn)成果的量化，協(xié)助新作戰(zhàn)概念的試驗分析。雙方在這種模擬環(huán)境中相互了解，準確定義未來作戰(zhàn)，探索裝備的“現(xiàn)狀如何，將會怎樣，可改造成什么樣”的問題。

創(chuàng)新中心具有寬敞的大空間與真實的人為造設環(huán)境，特有的場地可為客戶提供沉浸式作戰(zhàn)體驗，進行公司與客戶之間的協(xié)同試驗分析，通過建模仿真，對項目動作與流程在大場景中顯示。除了在創(chuàng)新中心顯示圖形數(shù)據(jù)外，還設置了全球網(wǎng)絡接入點，客戶和其他參與者可通過全球網(wǎng)絡授權點實時查看現(xiàn)場士兵在模擬場景中看到的畫面，飛行員在模擬艙中看到的目標圖像，以及作戰(zhàn)指揮官在指揮控制中心看到的畫面?？蛻魠⑴c這種極具創(chuàng)意的仿真就如同親自加入作戰(zhàn)，量化感受新設計系統(tǒng)的運行性能指標。如聯(lián)合半自動兵力系統(tǒng)、聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)等。

這里還可容納真實的軍用車輛、飛行器、模擬器以及其他設備，在一個全面網(wǎng)絡化的操作環(huán)境中評估機載系統(tǒng)。與此同時，在創(chuàng)新中心內(nèi)部進行方案的視聽分析與視頻研究會議，分析用戶方案需求。

創(chuàng)新中心這種特有的試驗場將有效促進洛馬公司目前在防務與安全業(yè)務領域建立全球信息網(wǎng)絡。

創(chuàng)新中心建筑布局與功能圖

3 場地設施與功能

洛馬公司創(chuàng)新中心建筑占地4700m2，是從平地建起的“六角形”低層建筑，但頂棚很高，可提供5.7×104m3的可配置空間與40個工作站。

其中，“大型方案演示觀眾席”場景擁有92座觀眾席；“作戰(zhàn)指標分析與演示”場景為項目工作團隊在統(tǒng)計數(shù)據(jù)歸類等工作過程中提供高度保密的內(nèi)部空間；“合作各方專家協(xié)同分析”場景通過高速寬帶網(wǎng)對美國政府、工業(yè)部門、學術界、國際合作伙伴開放資源，并實現(xiàn)遠程視頻電信會議；“方案開發(fā)與演示”場景為各階段方案演示提供高清晰度視覺與交互式視頻墻；“沉浸式仿真”場景具備融IT技術、聲音、視覺于一體的模擬器；“審視研究決策”場景是決策支持中心，可容納150人，供國內(nèi)外客戶簽署相關議定書。另外，還包括供現(xiàn)場開展頭腦風暴的場地、外部設備儲放間和2.4×104m2的營地等。

4 分析與啟示

洛馬公司創(chuàng)新中心作為總部級研發(fā)機構，其服務對象與研究領域都具有一定的獨特性與超前性，對我國軍工企業(yè)研發(fā)工作也具有一定的啟示作用。

總部級作戰(zhàn)概念的創(chuàng)新培育出系統(tǒng)級裝備的創(chuàng)新

洛馬公司軍事裝備預研創(chuàng)新工作可大致分為以下幾個階段：軍事需求、作戰(zhàn)概念、裝備（產(chǎn)品）設計、設計評審、系統(tǒng)研制、試驗驗證、裝備部署。從美國軍方提出打贏信息化戰(zhàn)爭開始，洛馬公司創(chuàng)新中心便開始構想如何將各作戰(zhàn)裝備通過高速率、高可靠性網(wǎng)絡開展創(chuàng)新型的網(wǎng)絡中心戰(zhàn)。當這種作戰(zhàn)概念形成時，洛馬公司業(yè)務部門便開始打造多種信息作戰(zhàn)平臺，并研制、集成能在這些平臺上進行作戰(zhàn)通信的具體型號產(chǎn)品。

在網(wǎng)絡中心戰(zhàn)概念下，洛馬公司正在研制的未來即將組網(wǎng)的“天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)”（SBIRS）是網(wǎng)絡中心戰(zhàn)中加強一體化戰(zhàn)場管理、指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視與偵察（BMC4ISR）能力，實現(xiàn)導彈防御的典型產(chǎn)品，將大提升空間態(tài)勢感知能力；洛馬公司“臭鼬工廠”預研了P－791高空懸浮偵察系，力求實現(xiàn)高空長航時對敵監(jiān)視；而“天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)”、P－791以及X頻段雷達探測的預警信息都將通過高性能的信息平臺傳送至作戰(zhàn)指揮中心，快速啟動“宙斯盾”、“戰(zhàn)區(qū)高空區(qū)域防御”（THAAD）系統(tǒng)、愛國者－3（PAC－3）、“中程擴展防控系統(tǒng)”（MEADS）等反導系統(tǒng)共同實施作戰(zhàn)防御，實現(xiàn)網(wǎng)絡中心戰(zhàn)概念下各型號的作戰(zhàn)管理。

由此可見，作戰(zhàn)概念的構想決定著作戰(zhàn)裝備或產(chǎn)品的研發(fā)設計，而建立總部級研發(fā)機構將有助于未來軍事作戰(zhàn)概念的設計，相應地帶動公司業(yè)務部門的產(chǎn)品創(chuàng)新。

總部級研發(fā)機構與軍方或政府預研部門的協(xié)同工作保障了裝備戰(zhàn)略的方向性

洛馬公司創(chuàng)新中心的客戶以美國各軍兵種作戰(zhàn)部隊為主，在常規(guī)工作中通過加密的高速網(wǎng)絡，將系統(tǒng)概念與設計效果傳送至軍方預研部門，與其保持當前與未來作戰(zhàn)中裝備研制的戰(zhàn)略一致性。

從軍事需求、作戰(zhàn)概念到裝備（產(chǎn)品）設計，創(chuàng)新中心始終保持著與軍方的協(xié)同工作，可最大程度保證需求變更、研制計劃制定、裝備性能調(diào)整在第一時間完成。而這種常規(guī)性的工作機制為洛馬公司明確發(fā)展戰(zhàn)略提供了重要的指向作用，也是公司實施預研工作部署的出發(fā)點，可有效指導所屬各業(yè)務部門的研發(fā)機構提前開展型號預研工作。

沉浸式虛擬與實物體驗有助于與各類客戶共研需求方案

在創(chuàng)新中心除了一部分實物和模型裝備外，更多的是三維數(shù)字場景模型。通過大場景可視化的沉浸式體驗，客戶可以近乎真實地感受到新作戰(zhàn)概念與裝備的工作性能，還能通過戰(zhàn)爭游戲的形式讓客戶從作戰(zhàn)人員角度觀察?？蛻敉ㄟ^與創(chuàng)新中心相關專家進行交流，極大地縮短了方案制定的周期，減少了風險與不確定性，同時也讓客戶產(chǎn)生濃厚的興趣，增強了合作意向，有助于建立緊密的客戶關系。

5 結語

洛馬公司創(chuàng)新中心是公司各事業(yè)部研發(fā)作戰(zhàn)裝備或開拓軍事項目的源動力所在。作為世界級軍工企業(yè)，洛馬公司將作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)方法、作戰(zhàn)設計等全局性問題視為比先進技術、先進武器等具體實物更加先期的思考環(huán)節(jié)，是世界軍工研發(fā)創(chuàng)新的典范，未來將不斷引領公司繼續(xù)保持軍工界軍事裝備設計理念的前瞻性與先進性。

徐菁/本文編輯