中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院 安孟長 彭 芳 徐 曼 張楠楠

2015世界軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展展望

中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院 安孟長 彭 芳 徐 曼 張楠楠

世界軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品在取得重大成就的同時(shí)，不斷前行，展現(xiàn)出了未來發(fā)展的重要趨勢。預(yù)計(jì)2015年，世界軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品將在市場的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)快速發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展，既服務(wù)人類生活改善，也服務(wù)國家和社會(huì)安全。

1 3D打印技術(shù)繼續(xù)受到廣泛關(guān)注，技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用將向縱深進(jìn)行

3D打印技術(shù)由于可制造出許多采用普通制造方法成本高、難成形、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件，近年來受到廣泛關(guān)注。2015年，3D打印技術(shù)仍將是軍用和民用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，研究重點(diǎn)將主要涉及全材料3D打印技術(shù)、3D打印設(shè)備、3D打印部件研發(fā)與測試，以及3D打印產(chǎn)品性能的提升等方面。此外，由于3D打印技術(shù)在太空這一特殊環(huán)境中的應(yīng)用將不斷得到驗(yàn)證與發(fā)展，以及美國NASA、歐空局等對太空3D打印技術(shù)的大力支持，3D打印技術(shù)在太空探索中的應(yīng)用將進(jìn)一步獲得突破性進(jìn)展。

2 自動(dòng)化、智能制造進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)展

自動(dòng)化加工制造技術(shù)如自動(dòng)纖維鋪放技術(shù)、自動(dòng)化控制軟件、自動(dòng)裝配，以及各種高效數(shù)控機(jī)床的不斷涌現(xiàn)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，是未來制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。此外，機(jī)器人在產(chǎn)品制造中的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)展，從產(chǎn)品的焊接、加工、搬運(yùn)到整體裝配均已獲得應(yīng)用，智能檢測結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也獲得了突破，對于產(chǎn)品的智能制造起到了重要的促進(jìn)作用。因此，自動(dòng)化、機(jī)器人參與的智能制造技術(shù)將成為未來高效制造技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將帶動(dòng)智能機(jī)械制造突破發(fā)展

3 受需求牽引，存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展前景廣闊

在全球信息化高度發(fā)展的背景下，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈條衍生出了龐大的數(shù)據(jù)量。全球著名的信息技術(shù)、電信行業(yè)和消費(fèi)科技咨詢、顧問和活動(dòng)服務(wù)專業(yè)提供商國際數(shù)據(jù)公司（IDC）2014年年初發(fā)布的報(bào)告顯示，目前全世界數(shù)字化信息數(shù)量已達(dá)4.4ZB，且這個(gè)數(shù)字正在以每年40%的速度增長。受到這一現(xiàn)實(shí)需求的牽引，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

4 以獨(dú)立、自主為發(fā)展思路，為信息安全保駕護(hù)航

信息安全是關(guān)系國家安全和主權(quán)、社會(huì)穩(wěn)定的重要問題。其重要性正隨著全球信息化步伐的加快越加凸顯。隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)應(yīng)用的日趨深入，信息安全形勢更加嚴(yán)峻。世界各主要國家紛紛積極采取措施，謀求建立獨(dú)立的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)。未來，各國將投入大量的財(cái)力、物力、人力開展信息安全技術(shù)研究，保護(hù)國家安全和穩(wěn)定。

5 軍民兩用產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究及制定將成為軍民融合的重點(diǎn)工作之一

長期以來，對于軍民兩用產(chǎn)品都沒有明確的定義及標(biāo)準(zhǔn)，這對于統(tǒng)籌各方面資源，以及實(shí)施軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)等造成了困擾。為了解決這些問題，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織接受歐盟委員會(huì)的要求，正在籌備為軍民兩用產(chǎn)品擬定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對軍、民兩用產(chǎn)品用戶提供幫助。這將是標(biāo)準(zhǔn)化組織首次進(jìn)入軍民兩用產(chǎn)品領(lǐng)域。相比于僅是將現(xiàn)有技術(shù)編制在一起的國防手冊，制定新的軍民兩用標(biāo)準(zhǔn)難度更高。專家表示，軍民兩用標(biāo)準(zhǔn)的制定將對國防工業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。歐盟的此項(xiàng)措施或許也會(huì)促使其他國家考慮軍民兩用產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)研究及制定問題，促進(jìn)軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展。

6 不依賴GPS導(dǎo)航技術(shù)的替代技術(shù)將成為研究熱點(diǎn)

全球定位系統(tǒng)（GPS）能為軍事和民用用途提供實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航和授時(shí)數(shù)據(jù)等服務(wù)，但其信號(hào)在地下及水下會(huì)被明顯削弱甚至無法接收，或者遭遇GPS信號(hào)干擾，影響作戰(zhàn)結(jié)果。為了提高導(dǎo)航技術(shù)的安全性，解決目前不依賴GPS的導(dǎo)航技術(shù)所存在的誤差較大、成本較高、兼容性差等缺點(diǎn)，DARPA（美國國防高級研究計(jì)劃局）努力發(fā)展導(dǎo)航傳感器與雷達(dá)和紅外圖像的輸入接口，通過紅外傳感器和雷達(dá)實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)導(dǎo)航，以及使用紅外、雷達(dá)和射頻通訊信號(hào)來實(shí)現(xiàn)跟蹤。DAPRA正致力于研究利用新的原理、新的設(shè)備和新的算法，以擺脫對GPS的依賴。未來，不依賴GPS導(dǎo)航技術(shù)的導(dǎo)航、定位與授時(shí)技術(shù)研究將成為導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

7 高性能材料和能源材料是材料領(lǐng)域最具影響力的技術(shù)

美國材料信息學(xué)會(huì)對材料工程新興技術(shù)領(lǐng)域調(diào)研結(jié)果顯示，高性能材料、能源材料、增材制造是在未來幾年內(nèi)具有顯著影響力的3項(xiàng)材料技術(shù)。美國Business Insider推選了6種最有前途的材料，包括：超強(qiáng)、超薄的石墨烯材料；可使水滴反彈的超級防水材料；比聚苯乙烯泡沫輕75倍的航空石墨；可阻止高速運(yùn)動(dòng)物體的超薄材料；活的細(xì)菌用于制造自修復(fù)混凝土；比水輕，但比某些鋼材還要強(qiáng)韌的類骨狀蜂窩材料。研究人員表示，雖然這些材料目前應(yīng)用得尚不深入，但未來，這些高性能材料和能源材料將是材料領(lǐng)域最具影響力的技術(shù)，或?qū)⒂绊懮踔粮淖儤?gòu)建未來事物的方式。

NASA正在測試將3D打印技術(shù)用于太空艙構(gòu)建

8 新型MX2材料成為繼石墨烯之后高科技領(lǐng)域的新熱點(diǎn)

二維半導(dǎo)體MX2材料憑借其卓越的電學(xué)和光學(xué)性能吸引了材料界研究人員的關(guān)注，已成為繼石墨烯之后高科技領(lǐng)域的新的研發(fā)熱點(diǎn)。MX2材料中的M一般是過渡族金屬元素，X一般是硫族元素。MX2具有與石墨烯相同的六角“蜂窩”結(jié)構(gòu)和超高速電導(dǎo)率，且其具有天然的能帶，有助于其在晶體管和其它電子設(shè)備中的應(yīng)用。美國能源部的勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室在光子激勵(lì)的MX2材料中首次實(shí)驗(yàn)觀察到了超快電荷轉(zhuǎn)移。未來，有關(guān)MX2材料的材料類型和性能研究將繼續(xù)成為材料學(xué)研究的重點(diǎn)方面，其實(shí)際應(yīng)用也將獲得重要進(jìn)展。

9 未來高性能光伏電池技術(shù)發(fā)展將繼續(xù)突破

高性能太陽能電池在軍用和民用領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景，隨著可穿戴設(shè)備、航空航天，以及工業(yè)領(lǐng)域?qū)π履茉醇夹g(shù)需求的不斷增長，光伏電池的能源效率將進(jìn)一步提升，重量將進(jìn)一步減輕，可吸收全光譜能量的光伏電池如西班牙開發(fā)的可吸收太陽紅外輻射的硅太陽能電池等高性能光伏電池技術(shù)研究將持續(xù)獲得突破。

10 車輛主動(dòng)安全技術(shù)將在各個(gè)方面全面推進(jìn)

車輛的主動(dòng)安全系統(tǒng)是為預(yù)防汽車發(fā)生事故，避免人員受到傷害而采取的安全設(shè)計(jì)，亦稱為主動(dòng)安全設(shè)計(jì)。2014年，世界各國研發(fā)出了多款主動(dòng)安全技術(shù)及產(chǎn)品，如通用汽車中國公司的振動(dòng)安全座椅技術(shù)、新漢電腦股份有限公司的多角度監(jiān)控車載顯示器VMD 3002、美國英特爾公司與美國福特汽車公司共同研發(fā)的“移動(dòng)內(nèi)部成像”系統(tǒng)、日本本田公司研發(fā)的駕駛輔助系統(tǒng)、英國研發(fā)的可獲知心率的高科技汽車座椅等，實(shí)現(xiàn)了汽車制主動(dòng)安全技術(shù)在傳統(tǒng)的制動(dòng)等系統(tǒng)外的座椅、顯示器、駕駛輔助系統(tǒng)等方面的全面發(fā)展，未來，基于人們對于行車安全性的重視，車輛主動(dòng)安全技術(shù)將在更廣泛的方面以更新穎的方式全面推進(jìn)。