美國(guó)陸軍和美國(guó)空軍專利保護(hù)特點(diǎn)研究

許怡婷、楊國(guó)輝、田曉旸 /中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院

當(dāng)前，美國(guó)空軍和海軍仍然是美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)“戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)”目標(biāo)的主要力量，美國(guó)陸軍、空軍在軍費(fèi)開支收緊的情況下，更加聚焦裝備采購(gòu)和研究項(xiàng)目。美國(guó)陸軍主要在研項(xiàng)目為陸基戰(zhàn)略威懾（GBSD）洲際彈道導(dǎo)彈和遠(yuǎn)程高超聲速武器（LRHW）。其中，GBSD 導(dǎo)彈主要用于取代逐漸老化的“民兵”-3 導(dǎo)彈，承擔(dān)美空軍未來(lái)核打擊的重任；LRHW 的核心是使部隊(duì)能夠盡早接觸新興的顛覆性技術(shù)，提高作戰(zhàn)能力。美國(guó)空軍在研重點(diǎn)項(xiàng)目包括隱身轟炸機(jī)和X-37B 航天器。其中，B21 計(jì)劃于2025 年進(jìn)入美國(guó)空軍服役，生產(chǎn)裝備數(shù)量不少于100 架，是未來(lái)美國(guó)空軍戰(zhàn)略轟炸機(jī)群的主要構(gòu)成；X-37B 航天器已經(jīng)突破了軌道轟炸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，隨時(shí)可以投入實(shí)戰(zhàn)作為軌道轟炸機(jī)執(zhí)行核打擊任務(wù)。

美國(guó)陸軍和空軍致力于創(chuàng)新研發(fā)管理模式，堅(jiān)持基礎(chǔ)科研、工程應(yīng)用與軍民技術(shù)流通齊抓共管。同時(shí)，非常重視裝備建設(shè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作，建立了較為完備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理機(jī)構(gòu)，在這方面已經(jīng)有公開文獻(xiàn)發(fā)表。為了全面了解美國(guó)陸軍和空軍知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理情況，本文將針對(duì)美國(guó)陸軍、空軍，分析其專利保護(hù)策略，包括專利申請(qǐng)趨勢(shì)、專利技術(shù)分布、核心技術(shù)演化路線、專利申請(qǐng)區(qū)域、全球申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)合作等特點(diǎn)，為進(jìn)一步解讀其知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策提供參考。

美國(guó)陸軍和空軍致力于創(chuàng)新研發(fā)管理模式，堅(jiān)持基礎(chǔ)科研、工程應(yīng)用與軍民技術(shù)流通齊抓共管。同時(shí)，非常重視裝備建設(shè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作，建立了較為完備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理機(jī)構(gòu)，在這方面已經(jīng)有公開文獻(xiàn)發(fā)表。為了全面了解美國(guó)陸軍和空軍知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理情況，本文將針對(duì)美國(guó)陸軍、空軍，分析其專利保護(hù)策略，包括專利申請(qǐng)趨勢(shì)、專利技術(shù)分布、核心技術(shù)演化路線、專利申請(qǐng)區(qū)域、全球申請(qǐng)趨勢(shì)、技術(shù)合作等特點(diǎn)，為進(jìn)一步解讀其知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策提供參考。

一、美國(guó)陸軍專利保護(hù)現(xiàn)狀分析

1.專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)年度分布如圖1 所示。美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)呈現(xiàn)4 個(gè)技術(shù)周期：1945～1966年，在23 年的時(shí)間里專利申請(qǐng)總量為48件，是 美 國(guó)陸軍專利申請(qǐng)的萌芽期；1 9 6 7 ～1 9 8 0年，年 度 專利 申 請(qǐng) 迅速 增 加，在1980 年達(dá)到峰 值，是 美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)的快速發(fā)展期；1981～2000 年，專利申請(qǐng)量比較平穩(wěn)，年度平均申請(qǐng)量為170 件，是美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)的平穩(wěn)發(fā)展期；2001 年至今，專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，是美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)的衰退期。

圖1 美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)年度分布

2.專利技術(shù)分布分析

美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)技術(shù)分布如圖2 所示。美國(guó)陸軍專利申請(qǐng)主要集中在電氣、測(cè)量、彈藥、武器系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)、通信技術(shù)、光學(xué)、有機(jī)化學(xué)、計(jì)算、電子電路等技術(shù)領(lǐng)域，排名前20 位的專利申請(qǐng)量約占專利申請(qǐng)總量的88%，反映出美國(guó)陸軍技術(shù)雖然有諸多方向，但是主要研發(fā)方向相對(duì)集中。其中，位居前2 位的技術(shù)方向?yàn)殡姎饧夹g(shù)和測(cè)量技術(shù)，這2 個(gè)領(lǐng)域的軍民兩用屬性比較明顯。

圖2 美國(guó)陸軍專利技術(shù)分布

3.核心技術(shù)演化路線分析

為了客觀剖析美國(guó)陸軍在各領(lǐng)域的專利申請(qǐng)演變過(guò)程，選取1974～2019 年的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)作為分析樣本，獲取專利申請(qǐng)量排名前10 位的技術(shù)分支，將技術(shù)分支的專利申請(qǐng)按照時(shí)間軸進(jìn)行排列。

美國(guó)陸軍對(duì)該10 項(xiàng)技術(shù)的專利布局貫穿至今，體現(xiàn)了其對(duì)核心技術(shù)的嚴(yán)格保護(hù)理念；在第2 個(gè)技術(shù)周期（1967～1980 年期間），專利布局的主要技術(shù)內(nèi)容為彈藥；在第3 個(gè)技術(shù)周期（1981～2000 年期間），專利布局的主要技術(shù)內(nèi)容為彈藥、測(cè)試材料、醫(yī)用產(chǎn)品；在第4 個(gè)技術(shù)周期（2001 年至今），專利布局的主要技術(shù)內(nèi)容為醫(yī)用產(chǎn)品和信息傳輸，可以清晰地看到整個(gè)專利技術(shù)的演變過(guò)程是從傳統(tǒng)武器到生物化學(xué)、智能化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。

4.專利申請(qǐng)區(qū)域分析

美國(guó)陸軍主要的專利布局區(qū)域在美國(guó)，專利申請(qǐng)共6262 件；其他國(guó)家和地區(qū)包括世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、歐洲、加拿大、日本、巴西、中國(guó)香港等。雖然美國(guó)陸軍為政府機(jī)構(gòu)，但是在積極地為國(guó)防建設(shè)作出貢獻(xiàn)的同時(shí)，還針對(duì)裝備建設(shè)、基礎(chǔ)研究等重要和關(guān)鍵技術(shù)在世界范圍內(nèi)開展知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，確保國(guó)家核心技術(shù)安全可控。

美國(guó)陸軍的主要合作對(duì)象包括美國(guó)空軍、海軍為代表的政府機(jī)構(gòu)、以霍尼韋爾國(guó)際公司為代表的軍工公司、以麻省理工學(xué)院以代表的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。通過(guò)合作提高了美國(guó)陸軍的技術(shù)創(chuàng)新能力和裝備建設(shè)能力。

5.全球申請(qǐng)趨勢(shì)分析

為了進(jìn)一步分析美國(guó)陸軍在除美國(guó)之外其他國(guó)家的專利申請(qǐng)趨勢(shì)，將美國(guó)陸軍的專利申請(qǐng)周期劃分為6 個(gè)子周期，約5 年為1 個(gè)周期。1989～2010 年，美國(guó)陸軍在澳大利亞的專利申請(qǐng)呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)；2001 年至今，美國(guó)陸軍在世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的申請(qǐng)呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)；所有周期內(nèi)在澳大利亞的專利申請(qǐng)保持穩(wěn)定，說(shuō)明美國(guó)陸軍正在積極利用知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度針對(duì)核心技術(shù)尋求世界范圍內(nèi)的技術(shù)保護(hù)。

6.技術(shù)合作分析

美國(guó)陸軍主要合作伙伴專利情況如圖3 所示。美國(guó)陸軍的主要合作對(duì)象包括美國(guó)空軍、海軍為代表的政府機(jī)構(gòu)、以霍尼韋爾國(guó)際公司為代表的軍工公司、以麻省理工學(xué)院以代表的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。通過(guò)合作提高了美國(guó)陸軍的技術(shù)創(chuàng)新能力和裝備建設(shè)能力。

圖3 美國(guó)陸軍主要合作伙伴專利申請(qǐng)情況

二、美國(guó)空軍專利保護(hù)現(xiàn)狀分析

1.專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

美國(guó)空軍專利申請(qǐng)年度分布如圖4 所示。美國(guó)空軍專利申請(qǐng)呈現(xiàn)3 個(gè)技術(shù)周期：1950～1973年，在23 年的時(shí)間里專利申請(qǐng)總量為30 件，是美國(guó)空軍專利申請(qǐng)的萌芽期；1974～1997 年，年度專利申請(qǐng)迅速增加，在1985年達(dá)到峰值，之后逐年下降至1997 年的39 件，完成了從快速發(fā)展到衰退期的第一次轉(zhuǎn)變；1998～2020 年，年度專利申請(qǐng)迅速增加，在2005 年達(dá)到峰值，之后逐年下降至2020 年的2 件，完成了從快速發(fā)展到衰退期的第二次轉(zhuǎn)變。

圖4 美國(guó)空軍專利申請(qǐng)年度分布

2.專利技術(shù)分布分析

美國(guó)空軍專利申請(qǐng)技術(shù)分布如圖5 所示。美國(guó)空軍專利申請(qǐng)主要集中在電氣、測(cè)量、光學(xué)、通信技術(shù)、計(jì)算、飛行器、電子電路、有機(jī)高分子化合物、有 機(jī) 化學(xué)、燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域，排名前10 位的專利申請(qǐng)量約占專利申請(qǐng)總量的94%。與美國(guó)陸軍相同，雖然美國(guó)空軍有諸多技術(shù)方向，但是主要研發(fā)方向相對(duì)集中，位居前2位的技術(shù)方向是電氣技術(shù)和測(cè)量技術(shù)，這2 個(gè)領(lǐng)域的軍民兩用屬性比較明顯。

圖5 美國(guó)空軍專利技術(shù)分布

3.核心技術(shù)演化路線分析

為了客觀剖析美國(guó)空軍在各領(lǐng)域的專利申請(qǐng)演變過(guò)程，選取1974～2019 年的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)作為分析樣本做進(jìn)一步技術(shù)分解，獲取專利申請(qǐng)量排名前10 位的技術(shù)分支。將這些技術(shù)分支的專利申請(qǐng)按照時(shí)間軸進(jìn)行排列。1974～1997 年期間，專利布局的主要技術(shù)內(nèi)容光學(xué)元件、導(dǎo)航與控制、測(cè)試材料和光器件；1998年至今，專利布局的主要技術(shù)內(nèi)容半導(dǎo)體和數(shù)據(jù)處理，可以清晰地看到整個(gè)專利技術(shù)的演變過(guò)程，從光學(xué)到智能化、數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。

4.專利申請(qǐng)區(qū)域分析

美國(guó)空軍主要的專利布局區(qū)域在美國(guó)，專利申請(qǐng)共3369 件；其他國(guó)家和地區(qū)包括世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、歐洲、加拿大、澳大利亞、巴西、中國(guó)香港等。與美國(guó)陸軍一樣，采取同樣的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)策略，確保國(guó)家核心技術(shù)自主可控。

5.全球申請(qǐng)趨勢(shì)分析

為了進(jìn)一步分析美國(guó)空軍在除美國(guó)之外其他國(guó)家的專利申請(qǐng)趨勢(shì)，考慮到美國(guó)空軍在2000 年之后才在國(guó)外進(jìn)行專利申請(qǐng)，因此將其專利申請(qǐng)周期2000～2020年劃分為4 個(gè)子周期，約5 年1個(gè)周期。在所有周期內(nèi)，美國(guó)空軍在世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的專利申請(qǐng)比較突出，說(shuō)明其非常重視通過(guò)國(guó)家專利申請(qǐng)途徑保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新成果，2011 年之后加強(qiáng)了在歐洲專利局的專利申請(qǐng)。

隨著信息化和數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，不管是武器裝備還是民用領(lǐng)域，對(duì)天線、通信技術(shù)的需求越來(lái)越大。2家單位也進(jìn)行了全球發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的專利部署，一方面保護(hù)其技術(shù)不受到侵害，另一方面通過(guò)成果轉(zhuǎn)化、項(xiàng)目合作等方式，加大技術(shù)推廣，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)雙重價(jià)值。

6.技術(shù)合作分析

美國(guó)空軍主要合作伙伴專利申請(qǐng)情況如圖6 所示。美國(guó)空軍的主要合作對(duì)象包括美國(guó)陸軍為代表的政府機(jī)構(gòu)、以波音公司、聯(lián)合技術(shù)公司為代表的軍工公司、以麻省理工學(xué)院以代表的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。通過(guò)合作，大大提高了美國(guó)空軍的技術(shù)創(chuàng)新能力和裝備建設(shè)能力。

圖6 美國(guó)空軍主要合作伙伴專利申請(qǐng)情況

三、美國(guó)陸軍和美國(guó)空軍專利保護(hù)特點(diǎn)分析

1.開展關(guān)鍵技術(shù)專利申請(qǐng)，保護(hù)權(quán)益

作為美國(guó)國(guó)防建設(shè)和武器裝備的主要管理部門，2 家單位擯棄了只提任務(wù)、驗(yàn)收裝備等傳統(tǒng)的工作模式，加強(qiáng)了對(duì)關(guān)鍵技術(shù)專利保護(hù)的力度，以單獨(dú)申請(qǐng)或者聯(lián)合申請(qǐng)的形式，強(qiáng)化了對(duì)專利技術(shù)的所有權(quán)和處置權(quán)。不僅能夠保證國(guó)防利益的免費(fèi)實(shí)施權(quán)利，還可以確保在武器裝備維修、升級(jí)等交付后工作不受制于開發(fā)商。

2.通用技術(shù)加強(qiáng)全球保護(hù)，確保技術(shù)領(lǐng)先

隨著信息化和數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，不管是武器裝備還是民用領(lǐng)域，對(duì)天線、通信技術(shù)的需求越來(lái)越大。2 家單位也進(jìn)行了全球發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的專利部署，一方面保護(hù)其技術(shù)不受到侵害，另一方面通過(guò)成果轉(zhuǎn)化、項(xiàng)目合作等方式，加大技術(shù)推廣，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)雙重價(jià)值。

3.加強(qiáng)與社會(huì)各方的合作，履行使命

一方面，2 家單位通過(guò)與各軍兵種的合作實(shí)現(xiàn)美國(guó)武器裝備建設(shè)的體系化作戰(zhàn)能力，通過(guò)與軍工單位合作提高武器裝備的研制能力，同時(shí)針對(duì)核心專利技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合申請(qǐng)，最大化專利權(quán)益，保證對(duì)核心技術(shù)的所有權(quán)和實(shí)施權(quán)；另一方面通過(guò)與大學(xué)合作，提高基礎(chǔ)研發(fā)能力，在保證專業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代、前沿技術(shù)可控的同時(shí)，為武器裝備更新?lián)Q代、加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)提供有力保障。

美國(guó)商業(yè)航天領(lǐng)域的快速發(fā)展和顯著成就，使美國(guó)創(chuàng)新研發(fā)管理方式再次成為被關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。美國(guó)陸軍、空軍作為美國(guó)國(guó)防建設(shè)的主要承研和管理部門，不斷進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)管理，以提高政府投入產(chǎn)出的效能，大幅提高美國(guó)武器裝備實(shí)戰(zhàn)化和體系化作戰(zhàn)能力。專利作為前沿技術(shù)的主要載體，能夠展現(xiàn)出技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)等變化，體現(xiàn)出專利申請(qǐng)主體的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和風(fēng)險(xiǎn)防御戰(zhàn)略變化。本文從專利分析的視角，研究了美國(guó)陸軍和美國(guó)空軍的技術(shù)保護(hù)策略、研發(fā)熱點(diǎn)和趨勢(shì)，能夠?yàn)槲覈?guó)政府和各軍兵種制定相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)策略提供有效參考。