2025年度国外海战领域十大事件-前沿技术篇

2025年度

国外海战领域

十大事件

前沿技术篇

1.美采用自适应智能算法提升无人系统集群控制能力

2月，美国L3哈里斯公司采用自适应智能算法构建高可扩展性、兼容性的开放式集群控制体系架构，并推出了“灵动”无人集群指控系统。该系统可根据任务需求进行快速配置，无缝集成大规模多域异构无人系统,从而提升无人系统集群控制能力；可集成来自不同供应商的无人系统和有效载荷，使作战人员能够灵活地控制异构无人集群执行复杂军事任务；可快速集成第三方算法和模型，不断扩展对新增无人指控系统的兼容。“灵动”无人集群指控系统采用动态拓扑网络，可将指控信息传递到无人集群各个节点，不依靠单个平台来传达操作人员的指令，为无人集群提供分散决策，使得单个无人系统能够自主执行复杂任务，并在边缘做出实时战术决策，形成“无领导集群”，提升无人集群控制弹性，实现对异构集群的灵活控制。该系统简化了大规模无人集群指控模式，有效降低通信受限导致任务失败的风险，可根据任务情况进行动态调整，快速适应复杂情况，应对不同威胁。

2.“奥库斯”联盟国家量子导航授时技术取得密集突破

2025年，“奥库斯”联盟国家（美国、英国、澳大利亚）量子重力导航、量子地磁导航、量子时钟等设备完成一系列与平台集成的试验验证，表明量子导航授时技术正向实装应用快速迈进。量子地磁导航技术方面，4月，量子控制公司采用量子磁力计研制的地磁导航系统在约5800米（19000英尺）高空完成飞行试验，定位精度较速度辅助惯导系统提高11～46倍，最高约为航程的0.006%。8月，量子控制公司获DARPA“稳定量子传感器”项目合同，利用其量子地磁导航技术成果与洛克希德•马丁公司合作开展下一代量子导航技术攻关。量子重力仪方面，7月，澳大利亚量子控制公司（Q-CTRL）研制的量子重力仪搭载于澳海军“梧桐”号多用途训练舰，完成首次海试。量子控制公司采用激光冷却技术将原子云冷却至接近绝对零度，制备出几乎静止的超冷原子；在一系列布拉格激光脉冲作用下，每个超冷原子的物质波被相干地分束、反射后再叠加，形成原子干涉仪；由主动量子控制软件进行脉冲优化、实时啁啾补偿、运动相位补偿等，提高信噪比。量子授时技术方面，1月，英国防部宣称“量子时钟”完成首轮外场试验，授时精度超过GPS的星载原子钟；6月，该量子钟搭载于英海军“追击者”号巡逻舰完成首次海试，试验结果表明，数十年的计时累积误差优于10纳秒。10月，美国量子转型公司研制的“量子钟表”搭载于英海军“神剑”超大型无人潜航器完成首次海试。

3.仿生复合材料开辟动态多频谱隐身技术发展新途径

6月，在DARPA和美空军科学研究署资助下，加州大学尔湾分校与伍兹霍尔海洋研究所揭示并根据鱿鱼变色机理，研发出具有梯度折射率、可见光和红外特性可调的仿生复合材料。这种材料综合性能优于当前最先进的动态多频谱隐身材料，为多频谱隐身技术发展带来新的技术途径。综合考虑工作频段、光强变化、观察角度、可逆驱动等因素，这种仿生复合材料是目前综合性能最优的动态多频谱材料，在响应时间、循环稳定性、有效面积等方面表现出绝对优势：响应时间比当前最高水平低50%，循环次数高317%，有效面积高149%。这种动态多频谱隐身复合材料重现了鱿鱼背部外套膜的色变特性，解决了已有动态多频谱材料不同性能难以兼顾的问题，助力多频谱隐身技术的实用化发展，并为单兵、军用平台、战场设施等的可见光和红外隐身技术创新提供新的解决方案。动态多频谱隐身复合材料可用于隐藏舰上高价值基础设施避免被对手红外传感器探测到，或用于制造蛙人潜水服，从而在海上执行突袭或渗透任务时规避对手传感器，以接近隐形的状态接近目标，提高任务成功率。

4.日本成功实现太赫兹空面数据通信

3月，日本国家信息通信技术研究所联合多家公司，成功完成全球首次地对空太赫兹超高速数据通信试验。试验中，地面端与处在3000米高度的飞机在0.3太赫兹频段的单通道数据传输速率达到120Gbps，远超现有5G技术38吉赫兹频段的10Gbps，突破性解决了太赫兹在动态环境下的信道估计难题，将传输延迟降至亚毫秒级。此次试验应用了三项技术创新，一是采用微波-光子集成技术研制紧凑型相控阵天线作为可控馈源实现主波束精确偏转，采用高增益定向天线进行二次聚焦提升能量集中度、降低传输损耗，并结合自适应波束对准技术克服了太赫兹波高路径损耗和大气吸收的挑战；二是引入氢气辅助晶体生长工艺，对谐振隧道二极管进行界面缺陷钝化、原子级界面平整与寄生输运抑制，确保室温下谐振隧道二极管稳定工作，使其无需低温冷却；三是结合人工智能算法补偿多径衰落和角度偏移，使用超材料透镜聚焦波束，传输效率提升20%。太赫兹波段数据通信技术可用于高空平台站或低轨卫星与航空平台的无缝连接，支持空-地-海一体化网络。

5.德利用大声学模型和自主学习提升水下声学探测精度

5月，德国赫尔辛公司、澳大利亚蓝海海洋技术系统公司等多家公司联合推出基于大声学模型（类似大语言模型）和自主学习技术的“卢拉”人工智能系统。该系统作用主要包括两方面，一是可赋能无人潜航器水下声学探测，帮助无人潜航器快速发现低声学特征水下威胁并及时应对，提升反潜探测精度、保障自身安全。该系统专为水下环境研发，核心是已由数十年声学数据训练过的大型声学模型。该系统可捕捉声源级仅为现有人工智能模型探测极限十分之一的低声学特征目标，区分同级特定舷号舰艇，处理速度比人类操作员快40倍。该系统集成了自主学习技术，每次作战都可为下一次任务提供数据支撑，使处理逻辑、识别算法不断升级，持续更新作战概念，在各种新作战场景中发挥作用。二是可对无人潜航器进行自主任务规划、作战管理、数据分析，使得1名操作员可在岸上或舰上指控数百艘搭载该系统的无人潜航器。

6.美军固态高功率微波技术快速步入实战运用

9月，美陆军“列奥尼达”高功率微波武器系统在试验中，一次性击落49架无人机，展现出强大的反无人机蜂群能力。该系统采用了固态氮化镓器件，具备结构紧凑、响应速度快、寿命长、维护简单等特点，代表了高功率微波武器发展的重要技术方向。“列奥尼达”系列由美国伊比鲁斯公司研制，有陆基型、舰载型、无人机吊舱型等多个版本。陆基型已列装美陆军和海军陆战队，披露的有效辐射功率270兆瓦，作用距离可达300米，天线阵面高约2.6米、宽约1.2米。采用模块化氮化镓放大器，可在8分钟内快速更换放大器模块，通过升级模块以提高射程；采用数字波束成形技术，可根据不同作战任务，生成窄波束实现对特定目标的精确点杀伤，或生成宽波束对无人机蜂群实施面杀伤；采用基于相控阵体制的频率捷变技术，利用使无人机最受影响的特定频率实施打击，提高打击效能；采用开放式系统架构，可与美陆军“前沿区域防空指挥与控制”系统、“一体化防空反导作战指挥”系统集成，还可与其他动能和非动能武器组网，构建适应远中近、高中低来袭目标的分层防空体系。

7.DARPA通过异构融合技术推动量子计算向跨体系集成演进

9月，DARPA启动“量子异构架构”项目，其核心是将超导、离子阱、光子等不同体系的量子比特通过高效接口与编译器集成为互联的异构系统，寻求从单一性能竞赛转向跨体系集成能力的范式突破。该项目代表了量子计算发展从“单一技术路线竞速”向“系统级集成创新”范式的重大转向。该项目有望打破当前主流量子比特平台之间的“技术孤岛”，通过标准化接口、互操作协议和统一编译层，实现不同量子硬件之间的高效协同。项目重点包括异构量子比特互联，将超导量子比特（运算快、可扩展性强）、离子阱量子比特（相干时间长、保真度高）、光子量子比特（适合长距离通信、抗干扰）等不同体系融合，形成各取所长的混合架构；高效量子接口，开发超导-光子换能器、离子-光子耦合器等量子态在不同物理系统之间高保真、低损耗转换的接口技术；统一量子编译与调度平台，构建可自动优化任务分配、路由和纠错策略的异构编译器，使上层算法无需关心底层硬件细节。异构量子技术的集成有望实现对复杂任务的高效处理，还可能直接赋能高灵敏量子传感、抗干扰量子通信等新质作战装备，从根本上重塑海上、空中、陆上战场信息优势格局。

8.美研发制备复杂精密零部件的混合成形-增材制造工艺

5月，美国约翰・霍普金斯大学怀廷工程学院研发出“混合成形-增材制造”（HyFAM）新工艺，可将增材制造的精度优势与铸造、模塑等成形技术的效率优势有效集成，使复杂精密零部件的制造速度提高1倍。HyFAM工艺利用增材制造技术构建包含多种材料和复杂几何形状外壁的高分辨率结构，通过精确控制原料的流变性能确保打印结构的形状稳定性，通过传统成形工艺快速填充增材制造技术构建的复杂高分辨率结构。该技术可大幅提升材料沉积速率，且能消除打印件的内部孔隙、提升几何精度，可同时解决传统增材制造技术成形速率低、孔隙率高，以及传统成形工艺难以制造复杂结构的问题。该技术有望大幅提升装备零部件制造效率与质量，显著加快前线补给速度，适应战时对快速制造的迫切需求促进海军后勤保障能力提升。

9.DARPA拓扑量子计算技术实现内在容错

2月，美国微软公司在DARPA“待开发实用规模量子计算系统”项目支持下，发布全球首款拓扑量子芯片“马约拉纳1号”。该芯片采用半导体砷化铟与超导体铝合成的拓扑导体材料，通过操控马约拉纳粒子实现高稳定性量子位运算，有效验证了单芯片扩展至百万量子位的技术可行性。“马约拉纳1号”芯片基于砷化铟/铝异质结构，成功操控马约拉纳零能模，利用其非阿贝尔统计特性实现拓扑保护的量子操作，具备天然抗噪能力，有望大幅降低量子纠错开销，为构建实用级容错量子计算机提供新路径。该芯片首次在硬件层面实质性展示了拓扑量子计算理论所承诺的“内在容错性”潜力，即通过物理材料的拓扑性质而非复杂的纠错电路来编码和保护量子信息，为从根本上解决量子比特因环境噪声而脆弱的瓶颈问题提供了新路径。该技术的持续发展，有望成为构建大规模、高可靠实用量子计算的基石。该技术将优先集成于美军下一代情报处理、抗干扰通信和高精度导航等系统，强化其战场量子优势。

10.美国研发出全球最快光学中介层支持数千AI芯片互联

3月，美国光物质公司发布全球首款超大光学中介层平台“Passage M1000光子超级芯片”（以下简称M1000）。M1000面积超4000平方毫米，可在单一网域内连接数千个AI芯片，总带宽达114太比特/秒，较目前先进电互联技术提升一个数量级，为高性能计算和人工智能集群训练提供了新一代底层通信架构。M1000中介层内部集成1024条高速串行器/解串器通道，单通道传输速率达56吉比特/秒，可支持点对点数据交互，并配备独立的波导路由层用于管理光信号路由。在光学通信方面，M1000采用波分复用技术实现多波长并行传输，每根光纤的数据吞吐高达448吉比特/秒，双向总带宽超过114太比特/秒。此外，还集成动态可编程光波导矩阵，可按需调整通信路径、自动分配通信带宽，极大提升了互联灵活性。M1000将片上互联、封装内互联与机柜级光互联整合为一个统一的物理通信平面，可将互联规模扩展至数千AI芯片。M1000的研制成功是AI硬件架构领域的一次变革性事件，有望推动AI计算平台向以光互联为核心的架构模式转型，将对全球高性能计算与智能基础设施发展产生重大影响。