资料来源：智能防御方面的专业知识。
如今，全球国防工业正在迅速发展、发展和创新。 更复杂的是，这些进步跨越了不同的技术，有几个关键的技术趋势旨在改变2024年及以后的防御能力并加强行动。
关键要点：
人工智能、3D 打印、超连接、网络安全、数字孪生、可持续发展努力和军事物联网是 2024 年将塑造该行业的主要国防技术趋势。
这些技术的重点是增强防御能力、克服**链问题、实现可持续发展目标和提高流程效率。
持续的数字化转型对于应对世界的动态挑战至关重要。
人工智能和机器学习
预计到 2024 年，人工智能 （AI） 和机器学习 （ML） 技术的国防应用将增加。 据业内人士分析：
人工智能和机器学习将用于优化复杂的国防行动，增强决策，实现分析，并提高整体军事效能。
算法可以快速分析来自不同**的大量数据，并确定可操作的见解，以获得战略优势。
人工智能系统的自学习能力将有助于适应动态战斗情况。
通过人工智能自动执行日常任务将使人类能够将工作重点放在批判性思维和任务规划上。
人工智能虚拟助手、计算机视觉系统、自主无人机、网络防御工具、兵棋推演模拟是其中的一些应用。
全球军事人工智能市场规模预计将从62增长到 2028 年，6 亿美元将增长到 1.31 亿美元6 亿美元，复合年增长率为 122%。
例如，美国国防部的 M**EN 项目通过梳理无人机监控录像并识别目标和模式，使用人工智能进行地理空间分析。 这加强了情报收集，并帮助作战人员领先于新出现的威胁。
扩展 AI 应用程序
虽然人工智能已经被纳入情报处理、网络安全、物流优化和模拟训练环境等领域，但未来的国防应用正在迅速扩展：
1. 自治系统
人工智能算法正在为自动驾驶补给卡车、损害评估无人机、3D打印机器人和小队支援陆地机器人等国防系统提供更大的自主性
自主无人机群，可以自我组织并根据任务态势感知进行调整。
自动驾驶汽车可以在困难的地形上行驶，节省人力。 AI 路径规划可最大限度地提高效率。
固定翼和四轴飞行器无人机可以自主监控战场并降低风险。
医疗辅助机器人可以自主疏散和**受伤的士兵，进行初步护理。
2. 人工智能优化的通信
ML模型可以对军事通信进行编码和解码，以确保安全性，并提出优化的波形协议。 抗干扰、自愈网状网络可保持连接性。 特别是，它与新的战术链路通信系统有关，或者与5G通信系统在战场上的潜力有关（仍然存在一些局限性）。
3. 增强环境
AI 生成越来越逼真的模拟环境，用于在各种场景中训练战斗机飞行员、坦克乘员和步兵部队
基于物理的损伤建模可以准确再现损伤和环境影响。
自适应敌人 AI 提供动态挑战，以提高部队的战备状态。
模拟的平民和村庄在执行任务时也会做出适当的反应。
4.对话式AI助手
像 Anthropic Clara 这样的 AI 虚拟助手在理解自然语言和参与细致入微的对话方面表现出越来越强的能力：
助理可以成为个人导师，对新兵进行从协议和车辆维护到任务规划的所有方面的培训。
他们通过从讨论中推断出最佳策略来为指挥官提供建议。
作为服务人员的数字伴侣，他们可以减少焦虑，提高动力和士气。
这种对话**使关键的国防相关知识在执行繁琐的行政工作时更容易获得。 随着语言模型研究的指数级进步，到 2024 年，人工智能助手自然交谈的能力将发生变化，从而大大提高其实用性。
支持人工智能的防御系统取得了成功，但它们也面临着诸如训练数据中的偏见、决策中的透明度问题以及对采用犹豫不决等挑战。机器学习、神经网络、分析和自然语言处理方面正在进行的研究重点是克服这些障碍，使人工智能成为 2024 年不可或缺的力量倍增器。
高度互联的国防生态系统
越来越多的技术正在转向创建一个灵活且可互操作的多域防御生态系统。 传统上，陆地、空中、海洋、太空、网络领域的不同网络和系统正在融合：
这种超连接性使多军种任务和国际联盟的盟友之间能够无缝共享数据和信息。
它由战术边缘云、私有云、混合模型等云计算模型推动。
1. 战术边缘云
分布式云基础设施专注于步兵巡逻队、装甲车等野战单位。 它提供：
用于低延迟战场决策计算的本地存储。
实时汇总来自车身、车辆和无人机传感器的数据。
AI 从边缘融合的传感器馈送中提炼出可操作的情报。
2. 私有防御云
专为国防数据主权、规模和安全需求量身定制的企业级云解决方案：
全球私有云提供了存储和处理来自卫星、监视系统的情报的能力。
他们使用虚拟化来安全地托管模拟器、ERP、计算机视觉应用程序。
内置网络安全工具，如加密、访问控制，保护敏感数据。
3.混合模型
公共、私有和边缘资源的组合，根据任务需求量身定制：
当工作负载快速扩展时，云会无缝地融入商业云。
跨战术边缘、私有云和公有云聚合数据。
BAE系统公司的联合云通过将空中、陆地、海上和太空领域桥接到灵活的云架构上，实现超连接系统。 美国国防部 JADC2 采用了类似的混合云方法。 到 2024 年，将加速向弹性、可重构、多域云平台的融合，以实现超连接的防御任务。
INDRA正在欧洲联盟中积极开发其中一些解决方案，这些解决方案将在未来几年推动这些技术的采用。
4. 网络安全 - 捍卫数字前沿
网络攻击是一种严重且无处不在的威胁。 高级持续性威胁、勒索软件和链式攻击可能会危及关键的防御基础设施。
由敌对国家组织的复杂网络组织不断探索网络的弱点，以提取情报或获得未来的破坏活动。 因此，强大的网络安全势在必行。
5. IT OT融合
*，传统的信息技术（IT）和作战技术（OT）系统，如车辆、工业控制系统等，正在通过IP网络融合，以实现数据访问：
这扩大了容易受到威胁的攻击面，这些威胁可能跨越从企业 IT 到运营 OT 系统。
传统的 OT 系统通常缺乏现代安全工具，导致漏洞。
OT 平台的入侵可能会对现实世界产生灾难性影响。
6. 零信任和欺骗策略
零信任和欺骗网络安全策略越来越受欢迎。
零信任要求在授予任何访问权限之前进行严格的身份验证和最低权限授权。 这样可以最大程度地减少攻击半径。
Deception 使用陷阱和诱饵来检测威胁行为者并研究他们的工具以提高他们的防御能力。
7. 网络杀伤链分析
将威胁映射到网络杀伤链包括入侵和攻击进展：
侦察 - 敌人识别目标，收集有关漏洞的情报。
*针对攻击目标定制的恶意软件有效载荷编码。
投递 - 发送带有指向有效负载的恶意链接的网络钓鱼电子邮件。
漏洞利用 - 执行 ** 以触发缓冲区溢出等漏洞。
安装 - 为持久性而安装的恶意软件，隐藏在注册表项中。
命令和控制 （C2） - 打开用于远程访问的加密通道。
行动 - 实现网络攻击目标 - 数据泄露、破坏。
对被摧毁的杀伤链的阶段的分析有助于调查、改进恢复和防御工事。
到 2024 年，高级持续性威胁的规模和复杂程度预计将增长。 因此，网络安全必须与陆、空、天防一起提升为一项关键的战略能力。
增材制造材料
2024 年，由于新型高强度、多功能可打印材料的出现，国防 3D 打印能力正在扩大：
1. 高性能聚合物
PEKK、PPSF 和 PPSU 等耐热和耐化学腐蚀聚合物为飞机、卫星、船舶和核能应用提供耐用的 3D 打印部件。
2. 先进金属合金
铝、钛、镍和钢合金的强度重量比优于车辆、**和植入物中的传统材料。
3. 智能材料
压电材料、形状记忆合金和聚合物在模拟时会改变形状特性。 这允许实时重新配置天线、机翼、传感器。
4. 生物相容性材料
生物打印利用明胶、纤维素和透明质酸材料来打印**移植物、软骨、骨骼和肌肉组织，以提供快速的现场医疗援助。
5. 多材料3D打印
将聚合物、金属和智能材料结合到一次打印中，可实现定制和多功能性。 防御系统可以通过交换材料轻松升级。
d打印
3D打印技术，也称为增材制造，通过基于数字模型逐层沉积材料来构建结构。 对于国防应用：
3D打印正在通过分布式按需制造帮助克服链瓶颈，从而降低成本和交付时间。 飞机、陆地系统、船舶可以通过 3D 打印制造。
它支持军事装备的敏捷原型设计、定制和持续升级。 新的原型和车辆可以有效地进行测试和迭代。
轻量级 3D 打印无人机、车辆和 ** 零件可减少燃料使用。 共形 3D 打印天线可提高通信能力。
便携式3D生物打印机允许在现场提供医疗援助。 食物、备件、住所也可以按需制作。
从 2022 年（15 亿美元）到 2030 年（140 亿美元），3D 打印国防市场预计将以 25% 的复合年增长率增长。
法国陆军利用 UltiMaker S5 3D 打印机按需制造专用车辆零件、天线等。 HMS Tamar是皇家海军的新型自主舰艇，还具有多个3D打印部件，以提高灵活性。 3D打印技术在多材料制造、打印速度、零件强度和精度方面的持续改进将推动其在2024年的国防采用。
数字孪生和数字主线
数字孪生技术创建了物理实体（例如飞机、车辆、基地等）的虚拟模型，这些实体通过通用数据环境相互连接。 它支持：
身临其境的 3D 可视化，用于逼真的防御系统表示。
对各种真实场景进行建模，以评估无风险环境中的结果。
通过模拟问题远程识别问题，以最大程度地减少停机时间。
准确跟踪车队运行状况。
通过交互式数字环境对人员进行有效培训。
数字主线需要一个通信框架，该框架连接从构思、设计、生产到部署的整个产品生命周期的数字孪生。 它将促进：
设计模型、传感器、执行器等之间的无缝数据集成。
在多个用户之间共享不断发展的系统见解。
克服数据孤岛，获得对决策至关重要的整体视图。
根据 MarketSandMarketstm 的数据，航空航天和国防的数字孪生和线程市场预计将以 16 的市场增长5% 的复合年增长率从 15 亿美元（2022 年）增长到 30 亿美元（2027 年）。
BAE系统公司与Microsoft合作，采用其基于云的数字孪生解决方案。 它提供身临其境的 3D 环境、模拟和数据集成，这对他们的猎人级护卫舰计划至关重要，从概念到部署。 到 2024 年，基础**、云计算、物联网、AR VR、数据集成和安全功能的成熟将刺激数字孪生和线程技术在高级系统工程项目中的国防应用。
可持续性
航空航天和国防部门越来越关注通过脱碳努力和采用绿色技术来实现环境可持续性
*监管和组织承诺正在推动全球军队实现到 2050 年实现净零排放的可持续发展目标。
正在评估新兴的航空航天技术，如氢电和电动飞机，以取代现有的基于燃料的推进系统。 氢气和混合动力推进在飞行过程中排放的温室气体很少。
电动飞机还可以实现更安静、更隐蔽的飞行，这是关键任务。
氢燃料电池、生物燃料和太阳能系统也被评估为更清洁的能源替代品。
制造和维护流程正在数字化，以提高效率。 人工智能正被用于优化航线和飞行剖面，以最大限度地减少排放和能源使用。
** 扩大了材料和设备的再利用计划。 **连锁店正在进一步本地化，以减少物流碳足迹。
例如，美国空军和海军已经测试了全电动和混合动力飞行演示器，测试了零排放飞行。 2035 年后的目标是优化所有新购置的空气系统以实现可持续性。 国防脱碳目标的实现取决于新兴绿色技术的成熟度，到2024年投资将超过14亿美元，这将进一步推动。
军事物联网
物联网 （IoT） 范式正在通过智能连接的传感器、设备、系统和其他资产应用于国防和航空航天领域，这些资产共同构成了军事物联网 （IOMT）。
相关应用包括：
通过智能仓库跟踪传感器、液位检测器和监控系统进行集成基地管理。
自动执行库存监控和物流计划优化。
通过设备磨损传感器改进设备监控和维护。
通过生物传感器和 GPS 跟踪加强士兵健康监测，以做出适当的医疗响应。
通过融合多个联网传感器（例如卫星、无人机、雷达）提供决策支持。
在地面基础设施发生故障时，利用弹性网状网络实现安全通信。
MarketsandMarketstm 估计，军事物联网市场规模将从 18 美元增长8亿美元达到4.42 亿美元，复合年增长率为 135%。
泰雷兹集团使用IOMT对关键的航空航天和国防设备进行最佳维护。 智能传感器数据被输入到 AI 模型中，以检测异常并在异常发生之前采取预防措施。 到 2024 年，具有底层 5G、卫星通信网络、基于人工智能的分析和强大的网络安全的 IOMT 将成为军事行动不可或缺的一部分。
声明：这些文章和文章用于非商业、教育和科学目的，并不意味着认可其观点或确认其内容的真实性。 版权归原作者所有，如果稿件涉及版权等问题，请立即联系我们删除。
人工智能技术与咨询》发布。