行为与社会科学研究所人员能力和训练研究与发展计划
美国陆军行为与社会科学研究所(ARI)正在实施陆军"人员能力和训练研究与发展"计划,这一计划直接为"最灵巧的武器"--士兵提供支持。这项研究将为制定未来更小型化通用化的部队吸引、训练和保留高素质人员的政策和计划,为开发未来数字化战场需要的、具有相应作战指挥技能的高素质领导人才提供科学的依据。ARI还跟踪观察士兵工作时的能力,通过士兵调查给陆军把脉,以帮助其制定政策、开展训练、进行岗位设计。ARI的计划支持当前规模有所缩小的陆军,以保证其兵员、质量和战备水平能够满足世界迅速变化的需求。这一挑战的关键是高质量士兵的选择、分类、训练和再培训,把最好的人放在最恰当的岗位上。受过良好训练的、在其岗位上工作称职的士兵应得到提拔的机会,陆军生活质量的提高可以节省大量招募新兵、训练以及支持经费。 武器、先进技术、信息系统和数字化装备只有由人来操作才有效。实际上,由于在研究发展和采办周期的早期没有考虑人的因素,系统常常效率不高。ARI的行为和社会科学研究的正是人的因素。ARI现有研究计划的目的是: ·用新型数字化C4I系统,提高作战指挥官思考、判断和解决问题的技能; ·鉴别21世纪战场上高素质士兵和领导者有效执行任务所必需的技能和本领; ·确定是否最佳地利用实物模拟、虚拟现实模拟和结构模拟器材,使教学效果最大,花钱最少。 ·制定以样机模拟为主的训练计划,增强单兵和部队的作战能力; ·制定训练策略,开发训练工具,使预备役部队能够在时间紧、资源有限的情况下进行有效的任务训练。 此外,ARI的研究与发展项目还支持诸般武器组合训练战略、先进作战试验、《2010年陆军构想》、《陆军科学技术主计划》以及《陆军现代化计划》等。随着陆军实施建设21世纪部队的倡议、向2020年后陆军目标迈进,ARI将提供经济有效的人员能力和训练技术、计划和策略,以保证人的作战潜能随技术和条令的变化同步提高。 医学研究与发展
美国陆军医学研究与器材司令部(USAMRMC)的司令员是陆军医疗司令部的首席技术官员。他负责采用新技术加强战场的医疗护理。通过把挽救生命的专家投送到前线,这些新技术将大大减少战场的死亡。陆军作战卫生支援(CHS)科学技术计划的主要目的有三点:第一,防止生病和受伤;第二,最佳的有力军事力量保持;第三,治疗伤病员。医学科技投资的最大收益来自于确定能够消除和处理危害健康因素的医学对抗措施。这些因素包括生物医学技术、信息和器材、环境损害、作战压力和进攻者的武器。 伤员护理
伤员生命救助和运送(LSTAT)系统
是1998年6月29日由美国食品与医药管理局批准的。LSTAT系统是北约组织的以担架为基础的小型救护装置,具有在伤员后撤期间恢复伤员呼吸、维持伤员生命的能力,以便进行野外外科手术和医疗支援。诺斯罗普·格鲁曼公司,在Walter Reed陆军研究所和国防高级研究计划局的帮助下,发展了LSTAT概念。陆军享有LSTAT的专利权。陆军、空军和海军陆战队正同诺斯罗普·格鲁曼公司一道,进行该系统的作战试验和评价,并制订三军联合使用计划。 LSTAT系统可以提供完善的伤员护理,并较以往更接近战场或出事地点;患者在用地面车辆、飞机、固定翼飞机和船只运送到医院之前及其过程中可在野外迅速使其状态稳定。LSTAT系统引入了许多医疗护理用的装置,包括: ·监测心率和呼吸速率、测定血样和供氧的仪表; ·帮助呼吸的输氧装置; ·灌药或灌注流质的灌输泵; ·清理阻塞的气管或腹腔用的抽气泵; ·抢救病人用的自动外部去纤颤器。 伤员医疗数据记录在LSTAT装置上,可以通过数据链路传到医院或伤员救护中心。 血纤朊绷带
美国陆军的医学研究人员和临床医护人员与美国红十字会合作研制了一种干性血纤朊密封绷带,它可以迅速为来自战场的伤员止血而拯救生命。过度失血是受伤士兵死亡的最普遍原因。即使在医院里,在因伤死亡的士兵中,早期死亡的主要原因多是中枢神经系统损坏和流血无法控制。减缓或控制出血的装置或技术,以及用于战场前沿的装置或技术,救活生命的潜力最大。新型绷带是由人体血液中的两种蛋白质制成。绷带宽约101.6mm,厚6.35mm。它具有很强的相容性。这种绷带可直接按压贴在伤口上,将烤熔而凝结在布条上的有效成份压碎,进入伤口中,然后迅速溶解并产生凝结作用。压力使伤口出血减慢,并维持有效成分局部高浓度。1分钟之内就可结成凝聚块。动物研究证明该绷带可以将出血量减少50~85%,可以防止伤员通常因失血而产生的休克。这一研究实验证明了医生、士兵以及前方外科医疗小组在前方使用这些绷带的可能性。
延长血液适用期限
辛辛那提大学的陆军合同承包者已研制并演示了可将液态红血细胞存放9周的储存系统。该系统完全与现行的军用和民用血库和输血的医学习惯作法兼容。陆军已就该系统提出了专利申请。延长血液适用期限将使军方能够最大限度地维持前方地区的血液供应,减少血液过期造成的损失。民用部门也将因每年节省大量的血液而受益。另外,延长血液适用期限能使民用部门能给边远地区提供更多的血液,消除季节性血液短缺,并使自体固有的血液系统更有效。陆军1917年建成了世界上第一个血库,二次大战、朝鲜战争和越南战争期间储血期限为3周。随后陆军研制了可储存5周的储血系统,并支持进行将血液储存6周的基础研究。现用的储血5周和6周的储血系统分别在1979年和1981年由食品和医药管理局批准使用。 装甲医疗救护车样车(AMEV)
该车将取代重型部队用作医疗救护平台的M113A2/A3式装甲救护车。装甲医疗救护车采用的是库存中很多的M2A0式"布雷德利"战车。作为"布雷德利"步兵战车的一种变型车,装甲医疗救护车克服了"沙漠盾牌"/"沙漠风暴"行动中发现的M113的一些缺点。它具有与被支援部队相当的机动、生存和可维修能力。其医疗能力包括可车上氧气设备、抽吸装置、存有必要药品和装备,可运载4名可以行走的伤号、4名担架运送的伤员,3名车组成员。装甲医疗救护车的设计工作开始于1997年10月,1998年2月在美国陆军医疗救护会议上披露了该车的概念型。装甲医疗救护车的样车于1998年9月16日交付第四步兵师用于救护,并在1999年3月在国家训练中心参加了99-05轮演习。在吸取在第四步兵师使用和在国家训练中心演习的教训基础上,装甲医疗救护车将作必要改进,准备在1999年9月进行概念试验项目的试验。 先进技术/远程医疗
个人信息记录介质(PIC)
这是一种小型的电子存储装置,将用来记录、储存和传送一位伤员的部分或全部病史记录。最终PIC将包含病人所有医疗经历的记录(住院记录、门诊记录、急诊记录、精神健康状况),并包括化验结果和图像。个人信息记录介质的小批量生产预定从1999年上半年开始。PIC的大规模使用试验于1999年6月开始。在成功完成试验以后,1999年秋天开始进行PIC的生产和装备。在电子试验场,7种候选PIC技术的技术可行性试验的初步结果都特别好。这些市售现成产品不加固就能通过严格的试验。试验数据将用于修订产品的性能要求,并且将尽快 进行该装置研制的招标。通过招标选定的PIC将于1999年进行小批量生产。 传染病研究
军事传染病研究计划是陆军和海军联合实施的一项计划,已经在发现、试验和使用保护军人不得传染病的产品上取得了极大的成功。传染病通常是军人伤病最普遍的原因。在最近几年中,已经对预防流行性脑炎(一种在整个亚洲发生过的脑失能性传染病)和预防A型肝炎(世界范围内引起传染性肝炎的病根)的疫苗授予了许可证。治疗或预防疟疾等传染病的药品都是Walter Reed 陆军研究所研制的。目前,该计划正导致全世界都在发现预防疟疾的药品和疫苗、预防细菌性腹泻的疫苗、预防登革热的疫苗以及许多其它潜在重要产品方面是世界领先的。研究热带病、发现新产品并试验性小批量生产临床试验用的药品和疫苗的独特的实验室系统,使这一计划在生产保护士兵抵御现实威胁的新产品上特有成效。 医学生化防御
医学生化防御研究计划中的一些倡议,可以解决抵御化学和生物战威胁的医学对抗措施领域的不足。对于威胁性的化学战剂,先进抗痉挛药物研究工作已找出两种有希望以简单的肌肉注射剂量用于士兵的制剂。这些制剂可以使即将发生的突发性脑溢血停止,并防止受神经毒剂产生的、与脑溢血有关的脑损伤。化学战剂医学防御上的另一重大进展是实时的、便携式、非进攻性血氧定量计样机的问世,它具有确定个人的正铁血红蛋白水平的能力。注入正铁血红蛋白可看作是对氰化物中毒的预防和治疗手段,但它可能降低血液的载氧能力。这一装置使专业人员能评估氰化物中毒的预防和治疗是否适当。 美国陆军医学研究与器材司令部的实验室正继续改进或者开发用来在暴露于化学战剂之前和之后的防御化学战剂的医学对抗措施。然而,从1998年开始,疫苗研究的先期发展正在走一条新路。在联合生物战防御计划办公室的领导下,联合疫苗采办计划项目已选定了一个主系统承包商。主承包商负责从技术开发者(陆军医学研究与器材司令部)那里取得生物防御疫苗,并发展这些疫苗,以进行批准认证、生产和储存。在训练方面,已是第二年通过卫星广播讲授生物伤害的医学管理课程。 今年的课程有1998年9月22~24日首期广播时已注册的17000多人参加听课。运用这一媒体大大扩大了陆军医学研究与器材司令部满足国防部和非国防部医务人员接受这一方面培训的日益增长的需求的能力。另一项研究涉及快速诊断问题,在这一点上,陆军医学研究与器材司令部、美国海军、能源部和国防高级研究计划局的各研究所正在进行合作研究。 国会管理的研究
陆军医学研究与器材司令部继续管理着国会委托管理的国防部医学研究计划。在议院审查基础上签订了1000多项合同和授权,大约已有5亿美元用于乳房癌研究。利用国会1998财年和1999财年划拨的经费,陆军医学研究与器材司令部将继续实施议会审定的在乳房癌、卵巢癌、前列腺癌、骨质疏松症、神经纤维瘤等方面的基础研究计划。 海湾战争病
除了其它内部研究工作外,陆军医学研究与器材司令部目前还管理着的45项左右的关于海湾战争病研究的计划,价值4000万美元。自1994年以来,议会审查小组已要求并审批: ·以人为对象的多项流行病学研究计划; ·轻度暴露于化学战剂可能引起的长期和延期出现的临床效应的研究; ·海湾战争的退伍军人所表现出的症状与可能暴露于危险材料、化学战剂、紧张以及可能与接种药物和研究的药物危险地结合之间的因果关系的研究; ·历史上战争引起的病症症侯以及慢性的非特定症状和生理效应的研究。 国家汽车中心
国家汽车中心管理着工业界在汽车技术研究和开发上的大量投资,并提出了一些同工业界分担成本的、主要使军用地面车辆系统受益的技术研究计划。坦克机动车辆与武器局下属的国家汽车中心是坦克机动车辆研究发展与工程中心的一部分。国家汽车中心是把工业界、研究团体和政府机构如同票据交换所一般联系起来进行汽车技术开发和交流的催化剂。国家汽车中心履行合作研究和开发合同以及其他计划。这些计划把工业界的投资用到了确定的、高投资回报率的领域,与涉及先进地面战的陆军主要科技目标结合。国家汽车中心把合作研究与发展合同的重点放在军用汽车技术的推进领域,包括机动性、电子器件、后勤、安全与环保等。其目标有两点: ·改进地面车队的性能和耐用性; ·减少地面车辆设计、制造、生产、使用和维护的成本。 在合作研究和发展协定的指导下,已推动了工业界同政府的双向技术交流。通过按协定备忘录建立起来的联系,国家汽车中心的工作得到了其他政府部门的支持。这些联系使国家汽车中心增长了与联邦政府部门如能源部、交通部、商务部以及国防部的其他部门合作的经验。 1997财年,国家汽车中心实施了与工业界和研究团体合作的10项新的汽车技术合作合同。整个1997财年总共有56项这样的合同要实施。作为1996财年与福特、克莱斯勒和通用汽车公司合作的结果,国家汽车中心进行了四冲程直接喷射柴油发动机的关键技术的研究。迄今,国家汽车中心已为研究汽车和制造方面的问题实施了40项合作研究与发展协定。1997年3月,重点实施了与底特律HOPE签订的一项合作研究与发展协定,通过采用先进的敏捷制造技术,实现军用和商用车辆部件生产的更大灵活性和敏捷性。将来,国家汽车中心的主要目标是要实施一项提高陆军作战车辆和战术车辆燃油效率的计划。 国家汽车中心的科研主体是汽车研究中心,它已同作为主承包商的密歇根大学签订了合同,进行一些基础研究:车辆地形动态特性、车辆硬件/人借口模拟、车辆结构的建模与仿真;先进推进模拟;系统集成与设计。 国家旋翼机技术中心
国家旋翼机技术中心(NRTC)是政府、工业界和研究部门维持美国在旋翼机技术上领先地位的有创造力的伙伴。它的战略目标是保证美国军用旋翼机占有持续的优势,同时扩大世界旋翼机市场和美国工业界在这一市场上的份额。为了实现这一目标,国家旋翼机技术中心管理着一项合作研究和开发计划,其重点放在以下技术推动方面: ·为提高经济可承受性、质量和环境耐受性,进行工艺和产品改进; ·增强旋翼机的性能; ·得到旅客和公众承认 ·扩大旋翼机的使用; ·支持军用质量鉴定和民用证书相一致的技术。 国家旋翼机技术中心的主要政府方面的参加者是陆军和国家航空航天局(NASA)。海军和联邦航空管理局(FAA)也起着重要作用。这些组织按协议备忘录联合在一起。旋翼机行业已建立了旋翼机工业技术协会(RITA),它是一个非盈利的机构。 悬翼机工业技术协会的成员包括主要成员、支持成员和协会成员。主要成员包括美国全部的三家主要旋翼机制造商:贝尔直升机-达信公司;波音直升机公司(包括前麦道直升机系统公司)和西科尔斯基飞机公司。支持成员包括很多子系统制造商,名单很长,其中包括阿里逊发动机公司、史密斯工业公司。来自各学术团体的协会成员包括:伦塞勒工学院、海军研究学院和阿那巴马大学。学术界还通过卓越旋翼机中心(RCOE)计划的联合方式参与国家旋翼机技术中心的工作。目前的卓越旋翼机中心包括有佐治亚工艺学院、宾夕法尼亚州立大学以及马里兰大学。 旋翼机界(包括政府、工业界、使用者、学术研究团体)的高级官员已制定了国家旋翼机技术中心技术发展的指导原则,并根据需要加以修订。每一年度,工业界在确定应纳入计划的项目上起着主要作用,并提供与国家旋翼机技术中心所拿到的政府拨款相当甚至超过政府拨款的经费加以支持,并同意与其他计划参加者共享由此开发的技术。用于悬翼机工业技术协会的政府经费来自陆军和国家航空航天局,经费量相等。政府已同悬翼机工业技术协会和卓越悬翼机中心的每一所大学达成合作协定。这些合作协定构成了合作制定和执行技术计划、提供政府经费的机制。国家旋翼机技术中心的政府办公室设在加利福尼亚州艾姆斯研究中心的现有设施内。该办公室正在组建中,最多为7个人。 工程兵研究与发展计划
美国陆军工程兵的研究与发展计划全面、全天候地支持在各类冲突中作战的指战员。陆军工程兵研究发展计划项目的目的是为美国的战斗员提供最好的装备、计划工具和可能的信息资源。陆军工程兵从事研究与发展工作的实验室系统分设在4个城市:新罕布尔州汉诺威、伊利诺斯州香潘、弗吉尼亚州亚历山大、马萨诸塞州维克斯堡。实验研究系统雇用着2100人,每年研究活动经费达4亿美元。 在陆军工程兵研究发展局的领导下,科研和工程研究与作战工程、基础设施支援和维护、环境质量和管理有关的各类主题。其研究与发展工作包括从基础研究、应用研究、难题判别到最终完成研究发展产品的科学和工程研究活动。实验研究系统保持着各技术领域代表技术发展水平的专长,并履行以下任务: ·发展绘制地图、地形分析和图像处理系统和技术; ·支持陆军设计、建造、使用和维护其基础结构设施; ·设计在世界寒冷地区生活、工作、作战和导航的方法; ·进行与水有关的结构的改进,进行水力学、土木技术工程、海防工程和环境工程研究。 陆军工程兵还在研究使地面上的工兵具有解决目前和未来小型工程兵部队碰到的技术难题的能力。方法之一是远程工程。远程工程是一项正在实施的、确定工程兵"远距离存在",以支援已部署工程兵的重大计划。远程工程将建立已部署工程兵部队与相应的(本土驻军或海外驻军部队中的)主题专家之间的联结,使新技术得到利用或能够运用超过战区现有能力的计算能力。除了对解决作战空间问题有贡献之外,远程工程将是技术快速地从研究开发部门转移到战场的补充机制。 技术转让是使陆军工程兵研究发展计划的产品吸引其它国防部和联邦政府机构、州和地方政府以及私营工业注意的进程的组成部分。技术转让有助于其它团体最大限度的利用这些技术。这样,为满足战斗员的需要而开发的科研产品就可以让整个国家受益。以下介绍陆军工程兵研究的实例。 支持兵力投送的机场和跑道
美国陆军工程兵的这一计划强调的是战斗员对更可靠的兵力投送平台的需求,支持从本土到海外的战略性兵力部署和战区内的作战部署。可靠性的改进将通过开发机场和跑道的设计、分析和评价程序以及结构、维护和维修系统的改进等实现。将开发先进的跑道分析模型。这些模型逼真地描述了目前和下一代飞机的装载量、新型和(或)当地建筑材料的特性、严酷的温度和湿度条件(包括永久性冻土带)对永久和临时机场与跑道的预定性能的影响。研究工作的产品还将包括新型建筑、维护和维修器材和方法。这些研究的目标是减少建设工作量,改进永久性机场的战备状况,使临时机场的修建能够利用当地低质量材料。这一研究的结果是,国防部将减少其跑道的建设成本(按1995财年美元价值计算,每年大约可节省7200万美元),提高跑道的可靠性(大约提高20%),减少战区内修建跑道的工作量(约10%)。 生存能力与防护结构
陆军生存能力与防护结构科学与技术计划的目标是进行加强部队防护, 使下至散兵坑上至固定设施都不受轻武器、恐怖份子所用武器一直到装备有多频谱传感器的先进常规武器的威胁。这一计划有三个重点领域:防范恐怖份子威胁的部队防护;战场部队防护;对抗先进常规武器的部队防护。这一研究产生的技术,通过预测爆炸载荷(障碍物和建筑物的爆炸屏蔽作用)、结构响应性(包括各类结构的逐渐次倒过程)、对人员的危险、提高生存能力的便利的设计/改建方法(包括结构加固和伪装、隐蔽和欺骗)来保护部队。部队防护研究的必要内容是利用高性能计算机模拟爆炸加载和结构响应,采用本地生产的和(或)轻质先进复合材料,研究便利的提高生存力的措施。 正在开发一种以微机为基础的软件程序,称为"反恐怖主义计划者"。该程序在评价设施被汽车炸弹损毁的难易、制定保护措施时给军事指挥官及其参谋人员提供帮助。它具有计算和考察汽车炸弹爆炸效应、估计空爆对人的危险、结构损坏、窗户破损的图形界面。它有助于制定适当的周边安全距离,并提供了关于翻改墙壁和门窗以增强抗爆能力的方法的详细信息。 常规建筑部件,如门窗和石砖墙,受恐怖份子汽车炸弹的攻击极易损坏。它们会灾难性地倒塌,并产生有危险的飞石。当不能远离以减小爆炸影响时,就必须采取减轻被飞石砸伤的危险的其它措施。最近,已研究出了一些翻新现有建筑物门窗和墙壁的办法。窗户的改造是贴上可使玻璃碎片保持在一起的窗膜,同时采用横木栅栏挡住贴膜玻璃和把玻璃拦在空档内。墙的翻建是在墙的后面采用一种高强度织物,并使之与建筑物的地板和天花板粘结。该织物可以挡住有危险的碎石砖块,防止它们进入建筑物内。在最近美国-以色列联合在一座五层建筑物进行的全尺寸汽车炸弹试验中,成功地对这两种办法进行了验证。 为了了解与爆炸产生的复杂几何形状的加载、结构运动、变形、损坏相关的详细成因和效应的关系,研究人员利用高性能计算机模拟了普通和加固建筑物对冲击波的物理和动态结构响应。这项研究开创了采用并行计算的先例。国防部重要资源分享中心的300多台处理器计算了炸药的爆轰、空中爆炸、地面冲击波的传播以及对结构模型加载与结构模型的响应。 为了保护陆军航空资源免遭常规武器的爆炸和破片效应的打击,发展并演示了适合迅速建设的保护墙概念。保护墙利用Hesco Bastion公司的"Concertainer"材料建成,该材料是一种大地复合材料(geocomposite),由电镀丝网板衬以大地织物(geotextile)制成。已利用分析研究和野外试验,确定被保护的航空设施提高生存能力的效果,确定保护墙的最佳高度。保护墙概念大大提高了航空设施的生存能力。 为了在计划和提高执行生存能力任务时给工程官员提供帮助,正在编制一种计算机化的简化生存力评价程序。简化生存力评价程序有四种功能:制定生存力计划;拟定提高生存能力措施;制定提高设计程序,进行武器效能计算。制定提高生存力计划功能提供了达到合格的生存力水平所需要的资源和时间。拟定提高生存力措施功能给出了建筑的细节和说明以及适用于各种生存能力状况的材料清单。程序设计和武器效能计算功能可以使工程师设计一种新型顶部掩盖的阵地,或者评估现有阵地的安全性和有效性。对于制订生存能力任务计划来说,运用简化生存力评价程序可大大节省时间,而且工程官员很容易得到有关武器效能和设计程序的有用信息。 保障工程
陆军工程兵的研究发展部门目前正在研究土木工程分析方法学,研制创新性的建筑材料。这些研究将提供以下成果:·对承受军用特殊运载量要求的公路进行评价与翻修; ·对现有桥梁进行快速、远距离分类/翻修; ·对水流状况(包括冰冻)的战术军用水文预报; ·建立四季高速机动作战的先进机动性模型; ·在遥远的海滩或通过潮汐地带进行海岸后勤作业的新方法。 以现有的技术和工程能力,工程人员要对交通线、公路和桥梁进行逐一评估,评价交通线路段 承受军用特殊载重量的能力,确定工程人员建筑、维修或重建支持要求的机动作战的运输基础设施的能力,往往需要数周的时间。重点解决这个问题的一个研究、发展、试验与鉴定项目的研究工作将使部队能够迅速制订和选定进行交通线加固、翻修或升级的最佳结构/功能方案。它将使部队能利用创新的方法/程序,利用当地的建筑材料,迅速建成支援部队投送和支持部署的部队所需要的交通线网。战区的桥梁是这一交通网内的关键节点,将开发一些能迅速评定桥梁军用承载等级、确定支持军事交通的改造/升级方案的技术。工程人员将能预测军事交通造成的道路损坏情况,确定修理和维护支持持续作战所必需的交通线需要的工程量。 当前的海上后勤作业仅限于2级或2级海况以下;这没有达到国防部在3级海况进行海上后勤作业的要求,也给兵力投送能力定出了不可接受的限制。这些作业中要解决的主要限制是货物从大型舰艇转到将货物运到岸边的小型船只上的转换问题。在大于2级海况下,海浪的高度和能量过大,造成船与船的运动差异过大,无法进行货物转装。能够在3级海况下提供开辟一片比较平静的、能进行货物装卸作业的措施是一项关键性的需求。已经研制出一种用来吸收海浪能量、减小浪高的快速安装防浪系统。它的目的是有效地将3级海况海浪的能量衰减到足以降低船与船的运动差异,能够进行货物装卸。快速安装的防浪系统,以及与海岸后勤作业有关的公路、器材储存区、直升机停机坪以及其它水平作业面的稳固沙滩和软土的土壤稳固技术,将在强化海岸交通能力和缓解海况的先期技术演示中进行演示。 地形
快速绘制地图技术的重点是要迅速地提取并适当标注出对作战人员极关重要的地形特征。目前,由数字地形数据生产出的产品在它们生产出来后不久便变得过时了,而且,假如是在事前绘成的话,它不能足够详细地覆盖全面支持地面部队、特种作战、建模与仿真的重要地区。实时地生成高清晰度的地理数据库的能力将为在军事行动的计划、准备和实施中取得信息优势创造条件。将开发综合自动地形特征生成和标注软件。将根据各种完全不同的来源生成和标注地形特征数据。该软件将保证一揽子处理以下内容:多图像格式;可变的比例尺、空间和标题精确度;时间数据;高清晰度高密度数据。这一计划的成果将大大增加覆盖地面分类地图和透明图的细节,减少了解地形特征的时间。该软件将具有以下能力: ·将合成孔径雷达和干涉仪型合成孔径雷达的特性数据加工成数字式立体摄影测量工作站; ·从光谱图像和合成孔径雷达自动提取地形特征的能力; ·从光谱、合成孔径雷达和光电系统来源自动提取地形特征,装入数字式立体摄影测量工作站的技术; ·根据地形推理软件自动标注地形特征的能力; ·在数字式立体摄影测量工作站上自动提取和标注地形特征的能力。 传感器性能技术
当前和未来的武器和情报采集系统都极为依赖传感器。在各不相同的地形和气候条件下,每一种传感器均有其特长和不足。陆军工程兵及各个合作伙伴已正在开展几项研究,这将通过任务演练和计划工具、使用指南和环境效应数据,帮助战场指挥官员、作战指导人员和器材开发者恰当地使用各种传感器平台。最近取得的成功和正在进行中的研究计划包括:含有红外和被动/主动毫米波传感器的武器系统受地形和天气因素(包括低温、雪、冰和冻土)的影响很大。物理建模能力和三维地形可视化工具正融合到三维动态多频谱合成场景可视化库中,为合成环境和传感器性能模板生成与地形和天气相关的红外和毫米波地形背景。任务计划和排演工具将给指挥官和参谋人员提供不对称战场态势认知能力,以进行详细的IPB,大大加强行动过程的制订,并通过确定传感器在不同天气条件、时间、攻击角和方向时的性能,提高目标捕获能力。这一工具还为器材开发者提供支持其研究、发展、试验与鉴定工作的冬季背景模型。侵入探测系统的探测概率与使用环境(地形、天气、使用参数、照明、附近的建筑等等)关系极大。陆军工程兵当 前正在制订使用指南和侵入探测系统的性能参数,通过指导适当的安置和使用侵入探测系统的各种传感器,大大减少安全失误。 训练场地
训练场地管理系统研究工作将开发一种了解因果关系的知识基础和一整套可以一起工作的模型,为训练和试验活动和环境处理一体化的决策支援提供了预测能力。这一结果将为模拟军事行动对自然资源基础的影响、预测足以支撑使用的极限提供一种办法。整套模型将把训练和试验与以下各项联系起来: ·场地从受影响状态恢复过来的能力; ·腐蚀和沉淀过程; ·避免对被保护物质和场所造成影响。 本项研究将利用腐蚀过程、社会生态动力学和噪声传播方面现有的、正出现的建模技术的长处。更重要的是,这一工作将确定不同模型、不同模拟环境、不同模型的输入、输出和数据解之间的相互关系。它将提供一种超越所有这些模型的模拟和预测能力。加强的知识基础和先进的决策支持能力将能对足以支撑使用的场地进行积极、有效的管理,使现有场地的使用限制减少一半(目前大约有200万公顷)。这些研究还将帮助陆军改善所有训练场地的战备条件。这种知识和建模能力将保证场地使用限制得到批准,(以最少的限制、最逼真的方式)改善计划、安排和实施训练和试验任务的能力。 环境质量:深埋的未爆炸军械的地表下探测
1997年提交给国会的关于未爆炸军械清除的报告估计,全美国有数百万公顷的面积,包括19世纪使用过的防御点、130个重新组合和关闭的设施,可能含有深埋的未爆炸军械。用来探测深埋的未爆炸军械的现有方法一般能导致将确定没有危险的95%的未爆炸军械挖出来。处置一处未爆炸军械的费用的75%左右花在挖掘这些危险目标上。这些花费使可用于作战和作战研究的资源大为减少。1998年2月,国防科学委员会特遣部队的题为"地雷探测,排雷和清除未爆炸军械"的报告提出了一项短期(3~5年)的、以使虚警率降低90%为目标的未爆炸军械环境治理研究与发展计划。 为了达到国防科学委员会的目标,陆军已提出了这一技术开发计划,将探测概率维持在现有水平(90~95%)或现有水平以上。这将通过确定现场条件对探测和识别未爆炸军械的影响、为更有效的探测和以物理为基础的的多传感器融合法的基础来实现。陆军计划,到2004财年,开发并实地演示未爆炸军械探测和分析技术,它将在变化很大的条件下把虚警率降低90%,维持或改进现有的探测概率水平(90~95%)。这一计划将直接与陆军联合未爆炸军械协调办公室协调,从而保证研究工作支持和补充整个地雷、扫雷和未爆炸军械探测计划。 陆军基地的危险废物的处治
大量的陆军驻军基地都存在着被炸药、有机物和重金属污染的土壤和地下水。陆军完成其现役和BRAC设施重建计划的费用估计现已达70亿美元。这使可用于战斗员的资源急剧减少。在某些情况下,由于铅的迁移,训练场上的活动应当做实质性改变,甚至完全停止。目前处理这些危险废物的方法通常有挖掘、拖运、土壤处理、抽取地下水进行处理等。陆军相信,就地处理技术可以减少处理费用。陆军正针对这种需求开展研究、发展、试验和鉴定工作,重点是发展被动处理技术。炸药和有机物的处理技术包括自然衰减、生物加速衰减、生物转化、活性屏障(如零价离子屏障)以及将污染物的化学转化与转化产物的微生物矿化结合起来的综合处理法。重金属的处理技术包括植物去除、化学处理、电动学处理、先进的污染物提取处理和处理土壤用的在线分析方法。
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