美國(guó)洛馬公司的研發(fā)源動(dòng)力—?jiǎng)?chuàng)新中心

張京男 蔡聞一 王邵飛 單文杰（中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心）

美國(guó)洛馬公司的研發(fā)源動(dòng)力—?jiǎng)?chuàng)新中心

美國(guó)洛馬公司的總部級(jí)創(chuàng)新中心是一個(gè)來自政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界系統(tǒng)專家共同驗(yàn)證軍事作戰(zhàn)新計(jì)劃、新概念、新模式的核心聚集地，擁有獨(dú)具特色的配套資源，致力于通過多方合作實(shí)現(xiàn)需求同步輸入，用“橫向一體化”方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)合開發(fā)，從而加速論證與預(yù)研進(jìn)程，是公司項(xiàng)目或型號(hào)研發(fā)的源動(dòng)力。本文對(duì)該中心的職能、作用以及內(nèi)部運(yùn)行情況進(jìn)行了深入透視，對(duì)我國(guó)軍工研發(fā)理念具有積極的參考價(jià)值。

1 成立概況

2005年4月，洛馬公司在美國(guó)弗吉尼亞州漢普頓港群區(qū)域的索夫克設(shè)立了創(chuàng)新中心，緊鄰美國(guó)多個(gè)軍事指揮部，由公司副總裁兼首席運(yùn)營(yíng)官（CTO）負(fù)責(zé)管理。時(shí)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(guān)鍵時(shí)刻幫助客戶面對(duì)復(fù)雜的、不可預(yù)測(cè)的全球環(huán)境。我們可以通過發(fā)展綜合系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的解決方案促進(jìn)美國(guó)反應(yīng)機(jī)制的形成?！?/p>

洛馬公司力求以卓越的遠(yuǎn)見與飽滿的熱情進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，促進(jìn)持續(xù)改革美國(guó)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(chǎng)所環(huán)境，使這里成為了創(chuàng)造性設(shè)想的集中地，進(jìn)而投資開發(fā)相應(yīng)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(jì)風(fēng)格的燈塔模型?！盁羲币辉~的應(yīng)用與當(dāng)?shù)貪h普頓港群的海事工作歷史有關(guān)，意為激勵(lì)該中心成員時(shí)時(shí)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(wù)于洛馬公司所有的業(yè)務(wù)部門，其核心職能是預(yù)研美國(guó)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(gè)重要領(lǐng)域加強(qiáng)美國(guó)軍事實(shí)力，協(xié)助美國(guó)國(guó)防部決定未來究竟需要什么樣的打擊能力，以取代美國(guó)空軍古老的轟炸機(jī)群。

在與創(chuàng)新中心打過交道的人中，有的認(rèn)為這是一種“幻想”之地，有的認(rèn)為在這里就是要找到一種適用于未來戰(zhàn)場(chǎng)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(xùn)的工作人員以及軍事戰(zhàn)略專家，具備試驗(yàn)設(shè)計(jì)與作戰(zhàn)概念分析的主要資源，是洛馬公司在預(yù)研工作、戰(zhàn)法研究、工程構(gòu)想方面進(jìn)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(yàn)與開發(fā)配置了相關(guān)設(shè)備設(shè)施，可以開展系統(tǒng)試驗(yàn)，評(píng)估國(guó)防與國(guó)家安全方面新的作戰(zhàn)概念與方案。

創(chuàng)新中心的專家團(tuán)隊(duì)思考諸如“如果…該怎樣…”之類的問題，通過設(shè)施設(shè)備進(jìn)行深入分析，監(jiān)測(cè)真實(shí)與模擬戰(zhàn)場(chǎng)的復(fù)雜變量變化，開展運(yùn)行結(jié)果的量化分析，并驗(yàn)證工程仿真性能。目前，創(chuàng)新中心正在進(jìn)行的新概念方案主要包括以下4方面。

1）網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)。設(shè)計(jì)在整個(gè)洛馬公司的全球信息柵格（GIG）試驗(yàn)臺(tái)上所有的指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)監(jiān)視和偵察（C4ISR）系統(tǒng)，致力于創(chuàng)造并測(cè)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(jié)構(gòu)分析，評(píng)估未來陸、海、空、天等領(lǐng)域全系統(tǒng)方案下的兵力投送能力。

3）國(guó)防與安全。為美國(guó)國(guó)防部與國(guó)土安全部提供對(duì)國(guó)家防御能力的評(píng)估、試驗(yàn)、分析“一站式”能力，其中包括彈道導(dǎo)彈防御等。

4）后勤與物資保障。實(shí)現(xiàn)自主化后勤能力、戰(zhàn)區(qū)平臺(tái)信息與戰(zhàn)區(qū)物資流動(dòng)的可視化，設(shè)計(jì)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(yù)研新概念還包括高空懸浮偵察平臺(tái)、用于士兵作戰(zhàn)的機(jī)械外骨骼裝備、快速原型制造、聯(lián)合試驗(yàn)、城市作戰(zhàn)與政府機(jī)構(gòu)情報(bào)信息共享等。

網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)估

隨著網(wǎng)絡(luò)中心運(yùn)行環(huán)境的到來，創(chuàng)新中心大部分項(xiàng)目都迫切需要實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)方案下的網(wǎng)絡(luò)中心化，未來任何新方案的開發(fā)都要考慮如何應(yīng)用成熟的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境—全球信息柵格，由美國(guó)國(guó)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(dāng)前首要的創(chuàng)新計(jì)劃，即研究用于美國(guó)執(zhí)行軍事任務(wù)和國(guó)土安全計(jì)劃的網(wǎng)絡(luò)中心模式，提供未來網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)的解決方案。

創(chuàng)新中心擁有工業(yè)界首個(gè)全球信息柵格試驗(yàn)平臺(tái)，能夠在實(shí)施研發(fā)與部署之前模擬網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)境，通過在虛擬現(xiàn)實(shí)的運(yùn)營(yíng)環(huán)境中探討方案，并在這個(gè)環(huán)境中進(jìn)行協(xié)作式系統(tǒng)試驗(yàn)。通過網(wǎng)絡(luò)中心方案平臺(tái)試驗(yàn)、系統(tǒng)集成以及嚴(yán)格評(píng)估，并由客戶進(jìn)行方案測(cè)試，最終確?？稍诰W(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，并衍生出解決問題的新方法。這也是該平臺(tái)在軍工企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)的首次應(yīng)用。

通過建模、仿真與分析，創(chuàng)新中心對(duì)要建立的網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行了準(zhǔn)確定義，設(shè)計(jì)了“橫向一體化”網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)原型，向政策制定者、軍隊(duì)指揮官、作戰(zhàn)官兵、分析人員和工程人員提供一個(gè)聯(lián)合操作環(huán)境，幫助美國(guó)軍隊(duì)進(jìn)入信息化作戰(zhàn)時(shí)代，從而徹底轉(zhuǎn)變美國(guó)軍方與聯(lián)邦政府的作戰(zhàn)與運(yùn)營(yíng)模式。

網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)估

公司內(nèi)外部實(shí)驗(yàn)室協(xié)同工作

可協(xié)同工作的實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)集結(jié)中心

創(chuàng)新中心是洛馬公司聯(lián)接內(nèi)外部高端實(shí)驗(yàn)室的超級(jí)網(wǎng)絡(luò)集結(jié)中心，通過與作戰(zhàn)官員、士兵、項(xiàng)目主管、作戰(zhàn)分析師、試驗(yàn)設(shè)計(jì)師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，發(fā)揮著對(duì)政府與非政府機(jī)構(gòu)的支持作用。目前，洛馬公司與美國(guó)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(duì)共同關(guān)注的研發(fā)領(lǐng)域創(chuàng)建合作試驗(yàn)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(wù)部門的高端試驗(yàn)室，能夠以“橫向集成”的方式，集中所有業(yè)務(wù)部門的研發(fā)資源，利用公司最優(yōu)勢(shì)的工藝技術(shù)，開發(fā)出特定的方案，實(shí)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(luò)，與政府或美國(guó)軍方指揮部、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，使公司各領(lǐng)域?qū)＜夷軌蚺c政府開發(fā)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的虛擬協(xié)同工作。他們能夠共商安全問題，實(shí)時(shí)地“感知并響應(yīng)”備受關(guān)注的作戰(zhàn)后勤系統(tǒng)，并在新系統(tǒng)建設(shè)過程中評(píng)估作戰(zhàn)效果。

從開發(fā)項(xiàng)目的試驗(yàn)階段開始，創(chuàng)新中心這種協(xié)同就發(fā)揮著積極促進(jìn)作用，與國(guó)內(nèi)外政府或軍方客戶建立長(zhǎng)期的信任關(guān)系，推進(jìn)項(xiàng)目發(fā)展到全尺寸的開發(fā)應(yīng)用階段。

實(shí)物作戰(zhàn)驗(yàn)證作戰(zhàn)概念與技術(shù)

沉浸式虛擬體驗(yàn)

虛擬與實(shí)物手段兼?zhèn)涞南冗M(jìn)試驗(yàn)場(chǎng)地

創(chuàng)新中心不僅是一個(gè)高技術(shù)工作場(chǎng)所，也是公司、客戶與合作伙伴嘗試新裝備能力的試驗(yàn)地。作為洛馬公司工程與試驗(yàn)的“全球視覺網(wǎng)絡(luò)”，可為公司各實(shí)驗(yàn)室、研究中心、工程設(shè)施提供實(shí)物的和虛擬的推演工作場(chǎng)所，促成公司與美國(guó)政府、國(guó)際客戶、學(xué)術(shù)與工業(yè)機(jī)構(gòu)簽署了多項(xiàng)合作研發(fā)協(xié)議。

創(chuàng)新中心擁有一套可靈活配置設(shè)施的作戰(zhàn)指揮與控制試驗(yàn)室，進(jìn)行對(duì)抗或非對(duì)抗試驗(yàn)，以及國(guó)家安全保障與城市作戰(zhàn)試驗(yàn)。公司技術(shù)專家、分析人員常常與作戰(zhàn)軍官或士兵一起工作，對(duì)新開展的項(xiàng)目提出輸入要求，通過戰(zhàn)爭(zhēng)模擬游戲進(jìn)行測(cè)試與分析，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)對(duì)策與作戰(zhàn)成果的量化，協(xié)助新作戰(zhàn)概念的試驗(yàn)分析。雙方在這種模擬環(huán)境中相互了解，準(zhǔn)確定義未來作戰(zhàn)，探索裝備的“現(xiàn)狀如何，將會(huì)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(shí)的人為造設(shè)環(huán)境，特有的場(chǎng)地可為客戶提供沉浸式作戰(zhàn)體驗(yàn)，進(jìn)行公司與客戶之間的協(xié)同試驗(yàn)分析，通過建模仿真，對(duì)項(xiàng)目動(dòng)作與流程在大場(chǎng)景中顯示。除了在創(chuàng)新中心顯示圖形數(shù)據(jù)外，還設(shè)置了全球網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，客戶和其他參與者可通過全球網(wǎng)絡(luò)授權(quán)點(diǎn)實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)士兵在模擬場(chǎng)景中看到的畫面，飛行員在模擬艙中看到的目標(biāo)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(shè)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行性能指標(biāo)。如聯(lián)合半自動(dòng)兵力系統(tǒng)、聯(lián)合作戰(zhàn)系統(tǒng)等。

這里還可容納真實(shí)的軍用車輛、飛行器、模擬器以及其他設(shè)備，在一個(gè)全面網(wǎng)絡(luò)化的操作環(huán)境中評(píng)估機(jī)載系統(tǒng)。與此同時(shí)，在創(chuàng)新中心內(nèi)部進(jìn)行方案的視聽分析與視頻研究會(huì)議，分析用戶方案需求。

創(chuàng)新中心這種特有的試驗(yàn)場(chǎng)將有效促進(jìn)洛馬公司目前在防務(wù)與安全業(yè)務(wù)領(lǐng)域建立全球信息網(wǎng)絡(luò)。

創(chuàng)新中心建筑布局與功能圖

3 場(chǎng)地設(shè)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(gè)工作站。

其中，“大型方案演示觀眾席”場(chǎng)景擁有92座觀眾席；“作戰(zhàn)指標(biāo)分析與演示”場(chǎng)景為項(xiàng)目工作團(tuán)隊(duì)在統(tǒng)計(jì)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(chǎng)景通過高速寬帶網(wǎng)對(duì)美國(guó)政府、工業(yè)部門、學(xué)術(shù)界、國(guó)際合作伙伴開放資源，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻電信會(huì)議；“方案開發(fā)與演示”場(chǎng)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(chǎng)景具備融IT技術(shù)、聲音、視覺于一體的模擬器；“審視研究決策”場(chǎng)景是決策支持中心，可容納150人，供國(guó)內(nèi)外客戶簽署相關(guān)議定書。另外，還包括供現(xiàn)場(chǎng)開展頭腦風(fēng)暴的場(chǎng)地、外部設(shè)備儲(chǔ)放間和2.4×104m2的營(yíng)地等。

4 分析與啟示

洛馬公司創(chuàng)新中心作為總部級(jí)研發(fā)機(jī)構(gòu)，其服務(wù)對(duì)象與研究領(lǐng)域都具有一定的獨(dú)特性與超前性，對(duì)我國(guó)軍工企業(yè)研發(fā)工作也具有一定的啟示作用。

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

洛馬公司軍事裝備預(yù)研創(chuàng)新工作可大致分為以下幾個(gè)階段：軍事需求、作戰(zhàn)概念、裝備（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)評(píng)審、系統(tǒng)研制、試驗(yàn)驗(yàn)證、裝備部署。從美國(guó)軍方提出打贏信息化戰(zhàn)爭(zhēng)開始，洛馬公司創(chuàng)新中心便開始構(gòu)想如何將各作戰(zhàn)裝備通過高速率、高可靠性網(wǎng)絡(luò)開展創(chuàng)新型的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)。當(dāng)這種作戰(zhàn)概念形成時(shí)，洛馬公司業(yè)務(wù)部門便開始打造多種信息作戰(zhàn)平臺(tái)，并研制、集成能在這些平臺(tái)上進(jìn)行作戰(zhàn)通信的具體型號(hào)產(chǎn)品。

在網(wǎng)絡(luò)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(luò)中心戰(zhàn)中加強(qiáng)一體化戰(zhàn)場(chǎng)管理、指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)、監(jiān)視與偵察（BMC4ISR）能力，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈防御的典型產(chǎn)品，將大提升空間態(tài)勢(shì)感知能力；洛馬公司“臭鼬工廠”預(yù)研了P－791高空懸浮偵察系，力求實(shí)現(xiàn)高空長(zhǎng)航時(shí)對(duì)敵監(jiān)視；而“天基紅外衛(wèi)星系統(tǒng)”、P－791以及X頻段雷達(dá)探測(cè)的預(yù)警信息都將通過高性能的信息平臺(tái)傳送至作戰(zhàn)指揮中心，快速啟動(dòng)“宙斯盾”、“戰(zhàn)區(qū)高空區(qū)域防御”（THAAD）系統(tǒng)、愛國(guó)者－3（PAC－3）、“中程擴(kuò)展防控系統(tǒng)”（MEADS）等反導(dǎo)系統(tǒng)共同實(shí)施作戰(zhàn)防御，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念下各型號(hào)的作戰(zhàn)管理。

由此可見，作戰(zhàn)概念的構(gòu)想決定著作戰(zhàn)裝備或產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)，而建立總部級(jí)研發(fā)機(jī)構(gòu)將有助于未來軍事作戰(zhàn)概念的設(shè)計(jì)，相應(yīng)地帶動(dòng)公司業(yè)務(wù)部門的產(chǎn)品創(chuàng)新。

總部級(jí)研發(fā)機(jī)構(gòu)與軍方或政府預(yù)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(guó)各軍兵種作戰(zhàn)部隊(duì)為主，在常規(guī)工作中通過加密的高速網(wǎng)絡(luò)，將系統(tǒng)概念與設(shè)計(jì)效果傳送至軍方預(yù)研部門，與其保持當(dāng)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(shè)計(jì)，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(jì)劃制定、裝備性能調(diào)整在第一時(shí)間完成。而這種常規(guī)性的工作機(jī)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(shí)施預(yù)研工作部署的出發(fā)點(diǎn)，可有效指導(dǎo)所屬各業(yè)務(wù)部門的研發(fā)機(jī)構(gòu)提前開展型號(hào)預(yù)研工作。

沉浸式虛擬與實(shí)物體驗(yàn)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(shí)物和模型裝備外，更多的是三維數(shù)字場(chǎng)景模型。通過大場(chǎng)景可視化的沉浸式體驗(yàn)，客戶可以近乎真實(shí)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(zhēng)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(guān)專家進(jìn)行交流，極大地縮短了方案制定的周期，減少了風(fēng)險(xiǎn)與不確定性，同時(shí)也讓客戶產(chǎn)生濃厚的興趣，增強(qiáng)了合作意向，有助于建立緊密的客戶關(guān)系。

5 結(jié)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(xiàng)目的源動(dòng)力所在。作為世界級(jí)軍工企業(yè)，洛馬公司將作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)方法、作戰(zhàn)設(shè)計(jì)等全局性問題視為比先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)武器等具體實(shí)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(lǐng)公司繼續(xù)保持軍工界軍事裝備設(shè)計(jì)理念的前瞻性與先進(jìn)性。

徐菁/本文編輯