2024年5月15日，北约科技组织（NATO STO）协作支持办公室（CSO）发布《2024年协作研究计划》（2024 Collaborative Programme of Work，2024 CPoW）报告，详细介绍该“世界最大国防科研网络”正在和计划开展的近350项研究活动，反映了北约当前正在围绕数字转型、人工智能、认知战、量子技术等科技优先事项。

其中，人为因素与医学小组（HFM）将继续开展信息环境中的作战安全和敏感性影响、缓解和应对认知战、对陆军人员进行认知训练和团队合作评估、认知战的伦理与法律挑战、对手认知战的方法和武器、认知安全等。信息系统技术小组（IST）的活动包括，信息战中的数据隐藏、探索针对国家人口错误信息的对策等。

协力打造北约智能互操作的军事技术优势 ———《2024年北约科技组织协作研究计划》概览

编译：大林‍‍‍

全文摘要与关键词

1.北约STO协作研究计划（CPoW）：北约科技组织（STO）的核心产品，包括近350项研究活动，涉及网络、太空、建模仿真、人工智能等领域。‍‍‍

2. 2024年CPoW研究活动：在7个科技委员会（STC）组织下开展

①应用车辆技术小组（AVT）：自主军事地面系统机动性评估方法和工具等

②人类要素与医学小组（HFM）：信息环境中作战安全性和敏感性影响、未来安全环境中的道德挑战——领导者指南、认知战的缓解和应对等。新增研究有：认知战的技术推动者和力量倍增器——从监测评估到基于人工智能的辅助和自动化系统，认知安全——建立和保持对进攻性认知策略的抵御力等

③信息与系统技术小组（IST）：信息战行动中的数据隐藏、针对国家人口错误信息的对策探索等

④建模与仿真小组（NMSG）：数字孪生联合互操作性和标准化倡议、建模仿真中人的行为与决策表现等

⑤系统分析与研究小组（SAS）：新兴技术对北约作战优势的伦理法律和道德影响——“ELM树”、多域作战兵器推演、在信息环境中捍卫民主等‍‍‍‍‍‍

⑥系统概念与集成小组（SCI）：实现多域作战的系统和概念挑战、复杂自主系统信任障碍、挑战和量化以及可能的人工智能加速等

⑦传感器与电子技术小组（SET）：认知雷达、人工智能/机器学习和认知雷达等

3. 评述：北约STO协作研究计划（CPoW）研究活动数量总体呈现稳步增长态势，并在支撑北约保持技术优势和履行使命方面发挥重要作用。

1 北约STO协作研究计划（CPoW）

任务目标：协作研究计划（Collaborative Programme of Work，CPoW）是北约科技组织（STO）的核心产品，是STO对发展现代化、可互操作军事能力的重要贡献。CPoW包括近350项研究活动，为北约及其成员国和伙伴确保战场胜利提供所需的科学技术（S&T），是STO实现“增强北约技术优势”使命的关键。

业务模式与人员规模：CPoW依托一种“自愿和低官僚主义”的协作业务模式，汇聚北约和伙伴国家政府、行业界和学术界约5,000名优秀科研人员组成“世界最大国防科研网络”，在协作支持办公室（CSO）的协调管理下，由国家或支持组织提供资源。

研究领域：CPoW开展网络、太空、传感器、武器、指挥和控制、人机界面、建模仿真、人工智能、量子技术和作战分析等方面的研究活动。CPoW研究活动占据STO投资组合的大部分。

组织架构：2024年北约科技组织协作研究计划在7个科技委员会（STC）（图1）组织下开展，即：应用车辆技术小组（AVT）、人为因素与医学小组（HFM）、信息系统技术小组（IST）、系统分析与研究小组（SAS）、系统概念与集成小组（SCI）、传感器与电子技术小组（SET）和建模与仿真小组（NMSG）。

图1：北约STO和CPoW的组织架构

各STC研究活动的总体情况如表1所示：

CPoW研究活动的生命周期

STC在各成员国及其科学界的指导下开展工作。STC通常每年举行两次业务会议（春季和秋季），以商定新的CPoW研究活动。新活动想法可来自成员国及其科技专家、STC成员或北约机构，每项活动在启动前须得到至少4个国家的支持。技术活动提案（TAP）得到STC一致认可后，须提交北约科技理事会（STB）批准，正式成为CPoW研究活动。CPoW研究活动的可交付成果包括技术报告、合作技术演示或会议论文集等。

图2：CPoW研究活动的生命周期

2 2024年CPoW研究活动

2.1 应用车辆技术小组（AVT）‍

任务：AVT致力于发展技术以提高车辆性能、可靠性、经济性和安全性，包括用于陆、海、空和太空系统的现有和未来车辆平台、动力和推进技术。拥有1,000多名参与者的AVT小组充分运用机械系统、结构和材料，推进和动力系统，性能、稳定性、控制和流体物理方面技术能力，并得到专家委员会的战略指导和双边合作支持。

  • 研究重点

    ‍

• 高超音速飞行器评估和多学科合作

• 各领域自动驾驶平台深入开发和集成

• 面向军事应用的新材料、结构和制造技术筛选和评估

• 面向未来有人、无人空中作战平台虚拟设计全局方法国际合作

• 面向军事应用的推进和动力系统创新技术评选与集成

• 未来旋翼机需求权衡空间协调与开发，包括关键技术的成熟

• 军舰和舰队设计能力评估与提升

• 面向弹药全生命周期可持续利用的标准化与实现

• 基于软件的平台设计处理和服务应用程序评估和集成

• 新旧平台的维护和生命周期成本考虑（含舰队）

  • 值得关注的研究活动（活动编号/活动类型）

延续活动方面：面向空海航飞（行）器验证的分析计算工具框架开发（AVT-297/RTG）、自主军事地面系统机动性评估方法和工具（AVT-341/RTG）、北约行动中增材制造的互操作性（AVT-342/RTG）、高超音速扰动测量建模和预测（AVT-352/RTG）、流体动力学量子计算导论（AVT-377/RLS）、面向多学科的多精度设计优化方法（AVT-385/RLS）、先进风洞临界仿真III（AVT-391/RSM）、面向军事推进、动力和热系统集成的数字系统模型（AVT-ET-244/ET）、高超音飞行器及相关武器威胁带来的技术和作战挑战（AVT-SET-396/RSY）等。

新增研究活动方面：维护建模在提高UxV战备和耐久性设计中的应用（AVT-381/RTG）、面向自主军用车辆战备提升的动态可重构任务规划方法（AVT-382/RTG）、面向计算流体力学（CFD）校核与验证的通用研究风洞（AVT-387/RTG）、无人飞行器（UAV）在结冰环境中作战（AVT-388/RTG）、面向军事地面系统（CDT）的自主机动性评估（AVT-408/RTG）、军事平台可持续技术全生命周期分析（AVT-409/RWS）、军事应用的量子辅助设计（AVT-IST-ET-245/ET）等。

2.2人类要素与医学小组（HFM）

任务：HFM致力优化个人在作战环境中的健康、保护、福祉和效能构建科技基础。这需要确保军事人员、技术系统、任务和环境在身心和认知方面兼容性。

  • 研究重点

1. 战斗伤病护理：根据武器系统和战场战术的进步持续发展战斗伤病护理。当前指南依赖于快速疏散以控制损伤、开展手术和重症监护，未来作战环境可能会挑战这些做法。

2. 化学、生物和放射性防御：安全政策、地缘政治和武器技术的变化影响化学、生物、放射和核（CBRN）威胁与防御。军民部门密切合作至关重要。根据从目前到2030年的威胁预期，确定支持的CBRN防御科技方向。

3. 人类自主团队合作：利用机器人技术、人工智能和人类绩效建模方面的进展，开发和测试人类-代理-机器人团队合作（HART）系统。这涉及人类和自主实体在共享空间中的动态合作以实现共同目标，通过协调职责和承诺来加强绩效和应急管理。

4. 认知战：为应对日益不确定世界，同时应对军事和民事领域的威胁，专家组确定了加强国家安全与国防间合作的必要性。认知战侧重于混合方法，如宣传、欺骗、破坏和非军事战术，用以削弱对手。技术/数字工具的兴起增强了这些方法，使各种行为者更容易获得它们，并强调了信息共享和控制的重要性。

  • 值得关注的研究活动

延续活动方面：高性能飞机中无法解释的生理事件（HFM-312/RTG）、对人工智能进行有意义人工控制的系统集成（HFM-330/RTG）、爆炸等致人伤亡威胁建模仿真方法的验证（HFM-341/RTG）、信息环境中作战安全性和敏感性影响（HFM-345/RTG）、未来安全环境（FSE）中的道德挑战——领导者指南（HFM-352/RTG）、认知战的缓解和应对（HFM-361/RSY）、北约多国军事行动领导者培育（HFM-369/RWS）、信息战中有意义的人工干预（HFM-377/RSY）、军事健康的精神维度（HFM-ET-209/ET）、信息行动/社交媒体仿真器的评估标准和用例（HFM-ET-212/ET）、认知战的伦理和法律挑战（HFM-ET-215/ET）、对手认知战的方法和武器（HFM-ET-216/ET）、军事中的人类数字孪生的发现与前景（HFM-MSG-375/RSM）等。

新增研究活动方面：认知战的技术推动者和力量倍增器——从监测评估到基于人工智能的辅助和自动化系统（HFM-373/RTG）、认知安全——建立和保持对进攻性认知策略的抵御力（HFM-ET-214/ET）、面向军事训练和教育的人工智能（HFM-MSG-ET-218/ET）、人工蜂群交互（HFM-SCI-ET-219/ET）等。

2.3 信息与系统技术小组（IST）

任务：IST致力于推动指挥与控制、通信、计算机、网络、情报、监视与侦察（C5ISR）系统技术的进步与交流。C5ISR涵盖了人员、资源和方法等军事能力要素，是任何军事成功不可或缺的组成部分。

  • 研究重点

IST的工作聚焦C5ISR的技术层面，包括：信息战与保障、信息和知识管理、通信和网络，以及架构和赋能技术。IST特别关注人工智能、大数据、量子技术、认知战和网络安全，致力于为作战人员、规划人员和战略人员提供及时、经济、有效、可靠、安全的信息。

IST的研究活动聚焦三个重点领域，即：信息和知识管理、架构和情报信息系统（AI2S）以及通信和网络（COM）。

  • 值得关注的研究活动

延续活动方面：军事系统网络监控和检测能力（IST-162/RTG）、5G技术在北约行动中的应用（IST-187/RTG）、军用和商用混合卫星通信网络（IST-189/RTG）、虚拟化网络安全（IST-196/RTG）、联合战术网络（IST-202/RTG）、无人驾驶地面车辆协同互操作性（IST-206/RTG）、在战术边缘实现边缘计算自适应网络和信息管理融合（IST-208/RSY）、面向自动驾驶汽车联邦网络安全分析的工具和方法（IST-211/RTG）、信息战行动中的数据隐藏（IST-ET-117/ET）、针对国家人口错误信息的对策探索（IST-ET-123/ET）、使用人工智能成熟度模型加速人工智能成功应用（IST-ET-124/ET）、人工智能/机器学习联合系统持续变化的威胁形势（IST-ET-125/ET）等。

新增研究活动方面：自由空间光通信（IST-199/RTG）、大语言模型的军事应用（IST-207/RTG）、促进应用人工智能增强国防互操作性（IST-214/RTG）、人工智能确保与安全（IST-215/RTG）、军用量子互联网（IST-217/RTG）、量子技术漏洞（IST-219/RTG）、机器学习系统敌对攻击防御（IST-221/RTG）、面向决策支持系统的可解释人工智能（IST-ET-127/ET）等。

2.4 建模与仿真小组（NMSG）

任务：促进联盟实体、北约与伙伴国间合作，不断优化建模仿真的实际应用，促进建模仿真标准化、教育培训以及相关科技的进步。NMSG同时负责北约建模仿真标准化管理。

NMSMP文件：NMSG协调和监督北约建模与仿真总体计划（NATO Modelling and Simulation Master Plan，NMSMP）的实施（参见图3）。NMSMP是北大西洋理事会（NAC）正式批准的政策文件，为北约建模仿真领域的有效协同和应用提供了战略愿景：充分发挥北约及其成员国在建模仿真方面的潜力，提高作战效率和成本效益。

图3：北约建模与仿真总体计划

  • NMSG三个常设小组

1.军事行动需求小组：负责确定和满足对建模仿真的作战需求和要求，与北约任务目标保持一致。

2.建模仿真标准小组：推动建模仿真标准化，采用通用协议和标准以提升兼容性和效率。

3.规划和项目委员会：规划、制定和管理未来的工作计划，确保NMSG工作前瞻性，符合北约的总体目标。

  • 研究重点

NMSG致力于建立统一的技术框架、增强互操作性，以及推进模型、仿真和标准的统一性，聚焦：

1.分布式合成训练：开发跨地域训练环境，促进真实和协同训练场景开发。

2.面向协作概念开发的联合作战实验室：构建互联的作战实验室，促进协同概念开发、实验和对作战任务的支持。

3.实验和作战任务支撑：开展实验，为作战任务提供支持，确保建模仿真能力高效满足北约不断变化的需求。

  • 值得关注的研究活动

延续活动方面：下一代训练和作战仿真（MSG-173/RTG）、北约联合仿真校核与验证服务标准化与集成（MSG-191/RTG）、建模仿真即服务——第3阶段（MSG-195/RTG）、分布式仿真中网络实体和事件建模（MSG-200/RTG）、联合任务网络（FMN）建模仿真（MSG-201/RTG）、数字孪生联合互操作性和标准化倡议（MSG-205/RTG）、建模仿真中人的行为与决策表现（MSG-222/RTG）等。

新增研究活动方面：建模仿真作为北约及其成员国数字化转型推动力（MSG-217/RSY）、兼容北约联合仿真标准的建模仿真应用和服务持续发展（MSG-223/RTG）、联合仿真中服务的管理与控制（MSG-224/ST）、训练数据分析与标准（MSG-ET-056/ET）等。

2.5 系统分析与研究小组（SAS）

任务：SAS作为北约STO最重要的分析专家委员会，支撑北约及其成员国和伙伴加强战略、能力开发和作战活动方面的决策。SAS聚焦新兴技术、组织结构创新和新颖作战概念的有效运用。

  • 研究重点

SAS重点开展行动分析，为北约及其成员国应对不断变化的战略挑战提供信息支撑：

1. 支持政策和战略决策：分析评估地缘政治力量、区域动态、未来情景和技术变革影响，提供决策支撑。

2.支持行动决策：积极开发和改进行动规划方法，加强行动战术、训练协议和程序。

3.支持能力和投资决策：支撑与系统、部队要素和赋能者能力相关的决策。包括收集和整合成本与性能数据，为这些特定系统和能力确定必要的任务。

4. 开发和维护分析能力：奠定具有创新性和学术稳健性的分析能力基础，为北约提供作出明智决策所需的分析工具，包括：创建分析方法，以应对新出现的安全挑战；分享作战分析建模概念和最佳实践知识；研究新的方法论途径；以及开发和交流分析模型。

  • 值得关注的研究活动

延续活动方面：新兴技术对北约作战优势的伦理法律和道德（ELM）影响——“ELM树”（SAS-160/RTG）、评估军事行动中网络作战的价值（SAS-167/RTG）、多域作战兵器推演（SAS-172/RTG）、在信息环境中捍卫民主——国防基础和作用（SAS-177/RTG）、利用强化学习实现决策优势（SAS-181/RTG）、面向中级部队能力（IFC）建模仿真与兵棋推演集成（SAS-MSG-180/RTG）等。

新增研究活动方面：加强能源安全的复原力和互操作性（SAS-190/RSY）、北欧之松2024——可再生能源系统面临的混合威胁（SAS-191/RTC）、未来战略环境评估（SAS-ET-FK/ET）、国防自然语言处理——为军事环境开发最前沿的大语言模型（SAS-HFM-ET-FM/ET）、将定向能武器纳入北约力量构成（SAS-SCI-ET-FN/ET）等。

2.6 系统概念与集成小组（SCI）

任务：SCI致力于先进的系统概念、集成、工程技术和关键技术、平台和作战环境研究，旨在以具有成本效益的方式实现作战领域任务能力。

研究领域：SCI研究范围已扩展到包括陆、海、空和太空的有人和无人综合防御系统，以及相关武器和反制手段集成，以满足北约及其成员国的中长期系统级作战需求。

  • 研究重点

SCI的研究活动涵盖多学科领域，包括应用于综合防御系统的理论概念、设计、开发和评估方法，聚焦：

1. 系统集成和互操作性：促进各类防御系统间无缝集成和互操作，实现不同组件在更广泛防务框架内协调运作。

2. 集成生存能力：提高综合防御系统生存能力，涉及增强应对威胁挑战弹性的策略与技术。

3. 赋能因素和颠覆性能力：发现和利用可显著提升综合防御系统有效性和多样性的赋能技术和颠覆性能力。

  • 值得关注的研究活动

延续活动方面：实现联合协作自主性（SCI-343/RTG）、未来多传感器威胁打击概念（SCI-344/RTG）、实现多域作战（MDO）的系统和概念挑战（SCI-361/RSM）、复杂自主系统信任障碍、挑战和量化以及可能的人工智能加速（SCI-ET-065/ET）、北约太空威慑框架（SCI-SAS-351/RTG）、C-UAS任务级建模与仿真（SCI-SET-353/RTG）等。

新增研究活动方面：海事态势感知标准（SCI-363/RWS）、陆战用多光谱诱饵的设计与测试（SCI-ET-064/ET）、未来反地雷技术（SCI-ET-066/ET）、应对自主性/人工智能威胁（SCI-MSGET-067/ET）、面向三维地理空间数据分布式规划分析应用的虚拟现实（SCI-MSGET-068/ET）、用于改进空间态势感知的跨领域协同实验（SCI-SET-355/RTG）、量子技术军事总体路线图（SCI-SETET-069/ET）等。

2.7 传感器与电子技术小组（SET）

任务：促进北约国家防御和安全领域传感器合作研究、信息交流和科技进步，聚焦所有作战域无源、有源传感器的开发和改进，以及与情报、监视、目标获取和侦察（ISTAR）、遥感、电子战（EW）、通信和导航相关技术能力开发、多传感器集成和融合。

  • 研究重点

SET聚焦目标特征、战场环境中信号传播、电光（EO）、射频（RF）、声学和磁传感器等主题，开展天线、信号和图像处理、传感器加固、电磁兼容性方面研究，为北约未来战争与维和场景提供传感器和电子技术支持，下设三个重点工作组：

1、射频工作组：雷达，包括有源、无源、合成孔径雷达，噪声雷达，认知雷达、多基地-双基地雷达，多功能雷达，软件定义雷达；自动目标识别/非合作目标识别（ATR/NCTR）；雷达成像；（极化）雷达特征；资源管理和频谱管理；电子战，包括电子攻击、保护和支援措施，以及测向和被动电子支援手段跟踪器。

2、光学工作组：紫外到远红外光学传感，高光谱传感；激光雷达技术；光探测和测距、激光源和系统；3D成像；考虑环境影响的系统性能建模；目标特征化；光学电子战反制；计算成像和传感压缩；光学元件和设计。

3. 多传感器和电子工作组：反简易爆炸装置、蜂群、位置导航和授时（PNT）、自主传感和反无人机系统、ISR传感等应用领域；传感器，重点是多传感器融合、传感器管理、声学、化学、生物、放射性和核或爆炸物传感、水下海洋传感和量子传感。

  • 值得关注的研究活动

延续活动方面：用于战场感知的自动场景理解（SET-272/RTG）、用于广域监控的机器学习（SET-278/RTG）、支持北约行动的天基合成口径雷达（SAR）和大数据技术（SET-279/RTG）、认知雷达（SET-302/RTG）、人工智能/机器学习和认知雷达（SET-318/RSM）、算法作为观察者的未来成像系统设计、建模与测试（SET-330/RTG）、面向数据融合和资源管理的量子算法（SET-ET-132/ET）、利用仿真训练人工智能实现自动场景理解（SET-ET-134/ET）等。

新增研究活动方面：基于量子的射频和电磁传感军事应用潜力评估（SET-332/RTG）、将量子传感从实验室带到战场（SET-333/RTG）、基于人工智能的军用态势感知（SET-336/RLS）、量子计算军事应用研究（SET-IST-339/RTG）等。

3‍ 结 语

CPoW研究活动呈现高增长，高价值。近十多年来，北约科技组织协作研究计划（CPoW）研究活动数量总体呈现稳步增长态势（参见图4）。CPoW的实施切实为北约及其成员国和伙伴带来了价值：各国通过参与为CPoW贡献资源，并在可信环境中共享知识和技术成果，显著优化自身科技战略投资，实现从科学卓越到技术优势的迈进。

图4：2013—2024年CPoW研究活动的数量

（注：在春季和秋季业务会议后2024年研究活动数量将超过2023年）

CPoW支撑北约提高军事优势。北约科技委员会近期批准的《2024—2030年CPoW战略》，强调以敏捷高效的方式将科技思想和知识转化为军事优势，使CPoW成为北约保持技术优势的战略资产。面对日益不确定的未来，CPoW作为北约“国防科技合作的首选论坛”，将继续吸引最优秀的科技人才，持续确保交付具有影响力的成果并加以及时高效利用，在支撑北约保持技术优势和履行使命方面发挥愈发重要的作用。

参考文献：

https://www.sto.nato.int/Pages/news.aspx

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