原标题：DAPRA最新动态：集群使能攻击战术、电网保护技术、Tern无人机、人机灵活编队、地球同步轨道卫星自主服务

  【据darpa网站2016年12月7日报道】为明显提升小型地面部队城区环境作战效能，DARPA启动了“集群使能攻击战术”(OFFSET，OFFensive Swarm-Enabled Tactics)项目，目的是开发和验证适用100个以上的无人空中和/或地面系统组成的集群战术，计划至少要验证100种相关战术。为解决缺少集群管理及与集群进行交互的技术和加快速度进行发展和共享集群战术的手段问题，OFFSET项目目前计划开发一个支持开放式系统架构的活跃的集群战术开发ECO，具体包括：先进的人-集群接口，使用户都能够实时同步监控并指挥数百个无人平台;实时的网络化虚拟环境，能支持基于物理的集群战术游戏;社区驱动的集群战术交换门户，协助参与者设计集群战术、组合协同行为和集群算法。并计划于2017年1月30日在弗吉尼亚阿灵顿办公室举行提案者日(Proposers Day)活动，进一步阐释OFFSET项目的设想、并回答申请者的提问。

  【据asdnews网站2016年12月5日报道】美国国防部高级研究计划局（DARPA）授予了雷神公司的子公司BBN技术公司一份价值900万美元的合同，用于研发保护美国电网基础设施免受赛博攻击的技术，这是DARPA的“快速攻击检测、隔离及表征系统”(RADICS)项目的一部分。雷神BBN技术公司将通过研究赛博攻击的早期预警，检测敌方欺骗电网数据采集和通讯的方式来实现态势感知能力提升，此外，该公司还将研究赛博攻击后的应急措施，如从网络中隔离出受影响的部分，建立一个安全的不依赖外部网络的应急协调机制。

  （来源：航空工业信息网、航空简报（ID:TiStreet），作者：刘秀）

  DARPA的研发目标是能在美国海军和海军陆战队的小型甲板上起飞的无人机，用于搜集情报、目标监视和侦查以及瞄准和打击。根据诺斯洛普·格鲁门提交的最新报告，Tern无人机已经通过两轮核心设计审查（CDRs），预计将会在2018年进行完全性演示。

  Tern项目由美国国防部先进研究项目局（DARPA）和美国海军研究办公室（ONR）共同研发，目标是为了确认和保证在没有完整跑道的情况下利用船上有限的空间进行垂直起飞，然后在空中转换成为水平飞行。该无人机能够有效飞行600海里（690英里，1111公里）范围，有效载荷超过1000磅（454Kg）。

  去年12月格鲁门公司获得该计划的第3阶段之后，公司在今年10月份的时候宣布通过多轮CDR。第一轮CDR主要测试无人机的通用电动引擎配置，使其能够垂直和水平起飞；第二轮CDR则是起飞管理系统的硬件和软件架构，在垂直起飞中提高在空中转换为水平飞行的效率，并再次转换为垂直降落。

  2016年11月17日，美国国防部国防高级研究计划局（DARPA）披露了其“战术侦察”节点（TERN）项目的最新进展。

  TERN项目目前由DARPA和美国海军研究办公室（ONR）联合实施，旨在极大提升前沿部署的驱、护等舰艇的作战能力，使之成为特殊设计的全新中空长航时察打一体无人机移动起降和运用平台。DARPA在2015年向由诺格公司牵头的联合团队授予项目第3阶段合同，以制造全尺寸尾坐式飞翼布局技术验证机。该机其推进系统安装在机鼻处，使用反转螺旋桨提供升力或拉力。飞机大小可以容纳进舰船机库，以便进行保养和储存。目前该项目进展顺利，已在2016年10月中旬通过了关键设计评审（CDR），除此之外，2016年TERN项目完成技术里程碑如下：

  ——机翼制造：在2016年第3阶段开始后，项目已经制造完成主机身部件，预计在2017年第1季度完成最终的组装。组装完成后飞机将集成推进系统、传感器和其他商用货架系统。

  诺格公司旗下的缩尺复合材料公司正在装配首架TERN验证机（缩尺复合材料公司图片）

  ——发动机试验：在第2和第3阶段，TERN项目已经成功完成对美国通用电气公司一款现役发动机的诸多改进，并进行了试验，以便使其可以在水平和垂直环境下工作。选择该型发动机是因为其技术成熟，且配装多型直升机平台。

  ——软件集成：2016年夏天，TERN项目开启了其软件集成测试站（SITS），作为系统集成试验室（SIL）的一部分支持项目的软件研发。测试站包括飞行器管理系统的硬件和软件，使用高精度模拟工具以便在所有飞行阶段（起飞、降落、水平飞行和垂直飞行的转换）快速测试飞行控制软件。

  其他的试验也即将开始。五分之一尺寸的TERN无人机模型目前正在美国航空航天局（NASA）埃姆斯研究中心的国家全尺寸气动复合体（NFAC）的80英尺×120英尺（24.4米×36.6米）风洞内做试验。试验过程中搜集的数据将用来更好地了解飞机的气动性能和验证气动模型。

  DARPA已指示诺格公司建造第二架试验机。TERN项目经理丹·帕特（Dan Patt）表示第二架试验机将在1年之内完成，可提高飞行演示验证的稳健性，开展包括试验不同的载荷及探索不同的作战使用方式等在内的试验。按照目前计划，TERN项目将在2017年上半年开始推进系统集成测试，2018年年初开展陆基试验，2018年年底进行一系列海上飞行试验。

  在TERN项目中，DARPA和美国海军已经签署了谅解备忘录，为发展和测试TERN验证系统共担责任。另外，美国海军陆战队作战试验室（MCWL）也表示了对TERN无人机潜在作战能力的兴趣，并正为该项目提供支持。DARPA战术技术办公室主任布拉德·托斯利（Brad Tousley）表示：目前大多数硬件已制造完成，软件的发展和集成工作也将完成；DARPA对未来TERN无人机将具备的能力感到兴奋，即为美国海军提供与舰船融为一体的、持久的、远程的侦察、瞄准和打击能力。

  DARPA寻求通过数学方法获得一种通用设计工具，对多种国家安全环境下的人机编组进行优化。

  现代军事行动颇具动态性和复杂性。例如，步兵小队执行任务时不仅身处三维物理世界，同时也在互联网空间和电磁频谱空间活动。随着人工智能越来越先进，未来网络和电子战使得人和智能机器作为一个编队进行协同作战。设计人机系统的挑战在于，如何最好地将人的认知优势与机器的特有能力相结合，打造智能编队以适应迅速变化的外部环境。

  为了应对这一挑战，DARPA启动“灵活编队”（A-Teams）项目，致力于发现、测试、演示和预测通用化的数学方法，实现高度灵活的人机混合编组的最优化设计。该项目旨在从根本上变革当前的人—机系统的设计模式，从当前仅仅依靠机器实现自动化和人类能力替代的模式转变至一体化架构，改进人机协作以解决实际问题。

  DARPA项目经理约翰•帕斯科维茨表示，“灵活编队”项目并非强调开发新型人工智能技术，而是致力于开发一种新型设计框架，将智能机器多角色用途和人类有效结合，确保人-机最优化的团队协作以解决动态问题。该项目将解决以下问题：在复杂环境和混合编队架构下，如何最好地将人和机器的能力相结合并给出最佳解决方案；是不是真的存在一种通用数学算法以反映问题空间、编队结构和表现的动态交互。

  该项目将促进促进人机协作的跨越式发展。未来更多的智能机器不但可以提供自主解决方案，还可以为团队提供辅助决策选项。

  项目研究成果也将增强DARPA其他项目中开发的人机协作技术，如“对抗环境中的弹性同步规划与评估”（RSPACE），“拒止环境中的协同作战”（CODE）、“分布式作战管理”（DBM）、“系统之系统一体化技术和试验”（SoSITE）项目中。

  该项目的研究成果也可用于非作战应用环境下团队合作的难题，如科学和药物研发、软件工程、物流规划、先进硬件工程与智能预测等。复杂环境中面临问题超出了自身能力的范畴，通常依靠技术增强的团队来解决，如计算机辅助设计和协同工作的工具等。

  近期，技术进步使在轨机器人卫星服务的构想有望在短期内成为现实。这种前所未有的能力拥有巨大的潜在优势。目前，卫星发射入轨后不可以进行维修或升级，造成资源浪费和空间环境的恶化。随技术的进步，可利用在轨机器人对空间资产进行全方位检查、维修。这将明显降低建造和部署成本，同时大幅增星效用、弹性和可靠性。

  很多机构为实现在轨服务目标开展各种工作，包括DARPA的“地球同步轨道卫星机器人服务”（RSGS）项目，该项目致力于为地球同步轨道卫星提供服务。但这些工作面临一个重要障碍：缺乏明确的、被广泛认同的技术和安全标准，以指导涉及商业卫星的在轨活动，如不与卫星发生触碰的交会与接近操作（RPO），以及与卫星发生触碰的机器人服务操作。

  为了解决这样一些问题，并为寻求稳健天基能力的新商业项目奠定基础，DARPA正在创建“交会和服务操作执行联盟”（CONFERS）。CONFERS将开发基于共识的技术标准，鼓励负责任的商业在轨服务操作。通过该组织，DARPA计划建立工业界和政府的联合论坛，由来自航天各领域的专家组成。参与者将利用政府和工业界的实践经验，研究、开发并发布技术和安全标准，以指导在轨服务操作。

  CONFERS项目的目标是：创建工业界和政府联盟，为安全的在轨交会与服务操作开发技术标准。预期效用包括：通过制定操作规则增强在轨安全性；建立行为规范，支持透明的国际参与；利用技术基础简化美国政府（USG）的商业任务授权。

  DARPA项目经理托德·马斯特表示，正在邀请航天领域专家加入，共同创建永久的、自我维护的“一站式服务机构”，工业界能在这里与美国政府围绕在轨服务开展合作，并推动创建未来服务供应商遵循的标准。这些标准将集成政府和工业界的数据、专业方面技术知识和经验，同时保护商业参与者的经济和战略利益，并使投资者、保险商、潜在客户及其他利益相关者对这一前景广阔的新领域充满信心。

  DARPA计划在2021财年之前将CONFERS的领导和融资职权移交给工业界。同时，DARPA还计划在2021年执行RSGS的首次在轨演示验证。DARPA将在12月16日举办“提案者日”，以进一步阐明项目构想并回答潜在提案者的问题。

  DARPA启动 “地球同步轨道卫星自主服务”项目1.项目背景目前,美国已有价值超过10亿美元的单个在轨系统。尤其是在地球静止轨道(GEO)上,美国的在轨资产远超其他几个国家。有许多商用卫星和军用卫星正用于通信、气象预报和国家安全服务等。如果这些卫星如果出现故障,现存技术不能对这些卫星进行故障部件的检测和诊断,更不可以进行升级和维修。每年约有15颗商业通信卫星或者1~2颗政府卫星会达到设计寿命,因此,虽然这些卫星的某些系统功能依然很好,但这些卫星在未经检验和未修理升级的情况下被移至坟墓轨道。还有许多卫星因为没有办法进行能力升级,不能够满足市场一直在变化的需求,而在常规使用的寿命中就已被淘汰。另外,由于目前卫星没有在轨服务能力,所以GEO卫星都有冗余备份设计,且卫星大部分质量和空间都被燃料占用。美国国防高级研究计划局(DARPA)希望未来能够在GEO上完成大型天线、结构与机构的组装,为应对技术提升和安全威胁,开展对GEO资产进行一直在升级及整合在轨资源等一系列技术活动。早在21世纪初,DARPA就开始研究太空服务概念,希望可以寻找到提供给在轨卫星的增值服务和为现有GEO卫星群增值的硬件、软件及操作方法,相继开展了“轨道万能维修航天器” (SUMO)机械臂地面试验、“近期能验证的前端 机器人”(FREND)机械臂地面试验和“凤凰” (Phoenix)计划等。2016年5月,DARPA的战术技术办公室(TTO)启动“地球同步轨道卫星自主服务”(RSGS)项目,招标合作商业公司,旨在建立地球同步轨道(GSO)上的灵巧自主操作能力, 既能提高美国现有空间基础设施的弹性,又能开启空间基础设施能力的革命性变化。此次,DARPA希望能够通过公私合作的方式,实现为所有运营商GEO卫星的在轨服务能力,并从中获取多重效益。DARPA积极开拓长期GEO服务的商业市场,不仅会带来经济利益,更有助于在轨服务产业的 长期转型,同时增强空间弹性。对于RSGS项目,商业合作企业主要研制并运行可以有效的进行空间服务操作的自主服务航天器(RSV)平台,DARPA将主要研制RSV的机器人有效载荷,美国海军实验室(NRL)则协助平台与有效载荷的集成以及主要的技术接口。

  2.RSGS项目计划任务、研制顺序及管理模式(1)项目计划任务RSGS项目的长期目标是以该项目的RSV为开端,建立GSO上的持久自主服务能力,实现持久、可靠、超高的性价比的GEO卫星服务。……RSV系统在完成政府的演示任务后,预计在 6~9个月的时间内将执行商业服务任务和有偿的政府服务任务。RSV系统在任务寿命末期将会转移至符合国家标准(美国政府轨道碎片减缓标准)的坟墓轨道,最终很可能提高至近地点高于36100km的轨道。(2)项目预期服务能力DARPA计划通过RSGS项目预期实现的服务任务(DARPA任务组)包括:1)检查。合作式诊断、检查功能异常的GEO航天器。2)维修。太阳电池阵、天线展开故障等机械异常修正。3)转移。协助轨道变化机动,包括转移客户航天器至新的工作位置或任务后处理轨道、辅助性能差的推进系统、短期延长航天器寿命等。4)升级。为运行的合作航天器安装升级包,提供新功能。其中,每项DARPA任务组都具有较高的经济价值,对美国国家安全都很重要DARPA任务组能够最终靠修正客户航天器的异常部署、提供新的有效载荷在轨装配方法、精密检查客户航天器的故障原因等方式,稳定任务成本并提高空间结构的弹性。除此之外,RSGS项目还能使航天服务产业更稳健、更具变革性。项目研制顺序……项目管理形式……3.RSV系统RSV系统最重要的包含RSV平台、RSV有效载荷及地面部分。RSV平台及主要性能RSV系统能够在GEO的任意位置做在轨服务。RSV平台设计将依据但不限于商业在轨服务案例、所需的在轨服务任务总数量、在轨服务任务频率和RSV系统的总任务寿命。……RSV机器人有效载荷及主要性能RSV机器人有效载荷的设计寿命一般为5~8年,在服务过程中使用高带宽、低时延/低抖动通信,能够正常的使用脚本操作、自主操作及遥操作模式。以最优化服务情况感知为目的,设计有效载荷布局 (组件/工具布局、机械臂布局、近距离感知相机布局等)。RSV有效载荷布局设计有两种方式:双臂系统和单臂系统。都包括FREND-MK2机械臂系统、FREND机械臂、相机和各类抓捕工具等。RSV有效载荷基于FREND机器人技术,经过在轨校验、调试后,进入6~9个月的演示任务阶段。RSV有效载荷能够抓捕GEO客户卫星的液体远地点发动机(LAE)、螺栓孔以及Marman环接口。RSV有效载荷为安全执行抓捕客户卫星等关键任务,使用机器视觉算法。在进行机械臂操作时,为确保安全进行慢速、高精度可控移动操作。此外,在有效载荷或平台任务管理器检测到不正常的情况时,有效载荷能够及时自主中止抓捕任务。……地面部分作为RSGS项目的一部分,其地面部分必须支持RSV系统在整个GEO轨道环上的在轨服务任务。地面部分需要支持RSV平台及有效载荷操作,也需要规划、训练和执行在轨服务任务。商业合作企业主要负责地面部分的运营。地面部分需要与客户卫星运营商之间建立实时接口,以便协调控制与规划执行RSV系统的所有在轨服务任务。地面部分需要利用高保真模拟器及硬件回 路测试设备,进行在轨服务任务支持。地面部分对在轨服务任务的信息保障与网络安全的作用关键,可提供安全的信息收集、分配和图像存储。目前设计的地面段包括一个能够很好的满足所有RSV在轨服务任务的任务运行中心(MOC),以及一个 互补射频通信方案和能够全方面覆盖GEO区域的空间基础设施。4.项目启示在轨服务任务复杂多样美国此次启动旨在服务GEO卫星的RSGS项目, 预计实现在轨检查、维修、转移、升级等目标,使在轨服务任务内容更加多样化,也更为复杂。该项目将为太空资产的可持续利用奠定基础,通过该项目验证先进机械臂、飞行控制等先进在轨技术,也会为进一步的在轨服务任务做好铺垫。政府与商业公司合作研发美国政府希望能够通过公私合作的方式来进行RSGS项目开发,并在2016年5月招标合作商业公司,旨在建立地球同步轨道(GSO)上的灵巧自主操作能力。RSV入轨并成功完成政府演示项目后,会为各商业运营商的GEO卫星提供在轨服务,也会为政府卫星提供有偿服务。美国通过这一项目积极开拓长期GEO服务的商业市场,不仅会带来经济利益,更有助于在轨服务产业的长期转型。增加空间弹性美国通过该项目成功实现GEO在轨服务,既能开启空间基础设施能力的革命性变化,又能提高美国现有空间基础设施的弹性。空间资产通过在轨维修、轨道转移、在轨升级等方式,能够得以重新利用或升级利用,增强生存能力,降低脆弱性,进而增强空间弹性。这也是未来空间发展的一个重要方向。

  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

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