在這個經(jīng)濟、人道與政治危機頻發(fā)且難以預測的世界，強大且準備充分的軍事 / 國防基礎設施的重要性再怎么強調(diào)都不為過。這種戰(zhàn)備狀態(tài)的一個關鍵方面，是能夠將無人機、可穿戴機器人設備等新型裝備納入國家安全體系。

跟上這些技術的快速發(fā)展步伐并非易事，制定支持技術設計者、制造商和使用者的標準也同樣困難。但這并未阻止美國材料與試驗協(xié)會（ASTM International）旗下的無人機系統(tǒng)委員會（F38）和外骨骼與外穿式機械服委員會（F48）的成員們繼續(xù)制定和完善此類標準。

本文將探討這些標準工作如何助力先進技術在國防及軍事相關應用中擴大使用范圍，同時也會介紹國土安全委員會（E54）制定的一項新標準 —— 該標準針對用于評估安全系統(tǒng)的危險物質(zhì)模擬物作出了規(guī)定。

無人機系統(tǒng)

無人機系統(tǒng)（UAS，通常稱為無人機）在軍事行動中具有顯著優(yōu)勢。它們能夠執(zhí)行戰(zhàn)場偵察、搜救任務和精準打擊，同時將地面士兵和空中飛行員面臨的風險降至最低。無人機在烏克蘭及其他沖突地區(qū)的部署，充分證明了這項相對較新但已歷經(jīng)實戰(zhàn)檢驗的技術的有效性。

自 2003 年 F38 委員會成立以來，其各分委員會制定的標準在無人機系統(tǒng)的發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。該委員會副主席菲爾?凱努爾（Phil Kenul）表示，這些標準最初并非針對軍事應用設計，但靈活性和適應性一直是標準制定時考量的重要因素。

“F38 委員會的核心重點是民用領域，以及如何將無人機安全融入國家空域系統(tǒng)（NAS），” 凱努爾指出，“委員會的總體范圍廣泛，涵蓋無人機系統(tǒng)的安全設計、制造、維護和運行。不過，特定標準往往不局限于特定技術，而是以性能為導向，所界定的要求可適用于多種使用場景。F38 委員會關注的安全、適航性、運行效率和操作人員資質(zhì)等基本原則，本質(zhì)上對所有專業(yè)無人機操作都有益處，包括軍事或公共安全機構開展的操作。其背后的安全和性能要求通常具有可轉移性。”

負責適航性（F38.01）、飛行運行（F38.02）和操作人員資質(zhì)（F38.03）的分委員會所制定的標準，在民用和軍事領域均適用。凱努爾提到，F(xiàn)38.02 分委員會主導制定的多項標準與軍用無人機操作尤為相關。“例如，超視距（BVLOS）標準對于在廣闊或難以進入的區(qū)域執(zhí)行遠程偵察、預警和搜救（SAR）任務至關重要。”

另一項由 F38.02 分委員會制定的標準 ——《無人機系統(tǒng)（UAS）定位保障、導航與時間同步（PNT）標準規(guī)范》（F3609），同樣可應用于民用和軍事場景。凱努爾解釋道：“在作戰(zhàn)區(qū)域或國土防御中執(zhí)行偵察、預警和搜救等任務時，精準且可靠的定位、導航與時間同步至關重要。無人機需要準確掌握自身相對于目標、關注區(qū)域或人員的位置，才能有效收集數(shù)據(jù)。”

以在活躍戰(zhàn)區(qū)開展的搜救行動為例，凱努爾指出，能否準確繪制戰(zhàn)場地圖或確定幸存者位置，在很大程度上依賴于強大的定位、導航與時間同步系統(tǒng)。“F3609 標準規(guī)定了無人機定位、導航與時間同步的性能要求、衡量指標，并建立了新的性能表述分類體系。這一標準是所有無人機操作（包括在軍事相關場景或災害場景中可能遇到的動態(tài)環(huán)境或 GPS 信號缺失環(huán)境下的操作）可靠性與安全性的基礎。”

遠程識別（remote ID）和無人機交通管理（UTM）相關標準也具有從民用向軍事轉化的潛力。凱努爾表示：“前者對于空域沖突規(guī)避和責任追溯至關重要，這在任何繁忙或復雜的空域以及國土防御中都不可或缺；后者則是構建一體化空域的關鍵，在這種空域中，有人機和無人機（包括執(zhí)行軍事相關任務的機型）都能安全運行。”

無論任務屬于民用還是軍事范疇，F38.01 分委員會在探測與規(guī)避（DAA）技術方面的工作，對于無人機安全融入?yún)^(qū)域空域都至關重要。凱努爾稱，該委員會對 “最低安全、性能和飛行熟練度要求” 的關注，直接適用于確保這些關鍵非進攻性軍事支援功能的可靠運行。

F38 委員會的大部分工作都是與美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）等監(jiān)管機構密切合作開展的，同時也注重尋求與國際標準協(xié)調(diào)統(tǒng)一的機會 —— 這種協(xié)調(diào)有助于在聯(lián)合軍事行動或自然災害應對行動中促進合作。

相關利益方也在探索簡化自身標準制定工作的方法，以充分利用 ASTM 委員會已完成的工作成果。凱努爾提到，北約（NATO）正考慮在適用情況下采用 F38 等委員會制定的民用標準，而非從零開始制定單獨的標準。此外，美國國防部（DoD）正在設計其無人機交通管理架構，確保該架構能與 ASTM 的無人機交通管理標準實現(xiàn)互操作。

外骨骼與外穿式機械服

外骨骼是一種可穿戴設備，能增強使用者的行動能力，使其更輕松地攜帶重物。其中一些是相對簡單的機械設計，本質(zhì)上是將重量從身體的某個部位（如手臂和肩膀）轉移到核心部位，從而減輕疲勞并降低受傷風險；另一些則是全動力驅動，讓人隱約看到其在電影和漫畫等科幻作品中達到極致的那種能力。

軍用外骨骼的使用者必須對設備的功能充滿信心

馬特?迪金森（Matt Dickinson）理解為何人們想到外骨骼時，首先聯(lián)想到的往往是流行文化。但他希望人們意識到，研發(fā)現(xiàn)實版的外骨骼技術是一項跨學科工作，而非單純的工程壯舉。外骨骼與外穿式機械服委員會（F48）的工作，既關注機器本身，也同樣重視人與外骨骼的互動方式。

“人們常常忽視的是，這個領域不僅需要生物力學專家或工程師，其范疇要廣泛得多。我們需要來自各個領域的力量參與：心理學、紡織品設計、人因工程學等等，” 迪金森表示。他同時擔任維護與處置分委員會（F48.04）主席以及設計與制造分委員會（F48.01）聯(lián)合主席。

他以人因工程學分委員會（F48.02）的工作為例 —— 例如《外骨骼使用潛在人因工程風險評估標準指南》（F3688）—— 來說明這種多維度的工作方法：“目前我們高度關注人與外骨骼的互動關系，以及這些設備能為使用者帶來哪些價值。”

F48.01 分委員會正在構建一個外骨骼分類的綜合框架。“該小組正在探索系統(tǒng)設計方法，目前正著手制定外骨骼的分類方法，類似于我們對汽車、房車等交通工具的分類方式，” 迪金森介紹道，“基于應用場景的分類將有助于我們更好地使外骨骼設計與其預期用途相匹配，同時也能幫助監(jiān)管機構更有效地評估這些系統(tǒng)。我們還在研究標準化的連接方式 —— 我常將其比作外骨骼的‘皮卡汀尼導軌’（一種用于槍械的通用安裝系統(tǒng)），以便實現(xiàn)組件的模塊化和靈活集成。”

迪金森補充說，F48.04 分委員會正專注于設備的部署前準備流程，制定相關步驟以確保外骨骼在投入實地使用前，其所有功能都經(jīng)過妥善檢查和驗證。

與前文所述的無人機系統(tǒng)各分委員會的大部分工作類似，F48 委員會制定的標準涵蓋了廣泛的使用場景。

“這些標準通常不局限于軍事應用等特定領域，而是旨在覆蓋更廣泛的應用范圍，” 迪金森說，“以肩部外骨骼為例，它可用于高空作業(yè)，既適用于軍事基地的物資搬運，也適用于建筑行業(yè)的作業(yè)任務。盡管應用場景不同，但其核心的啟動原理卻非常相似。”

作為英國中央蘭開夏大學機械工程專業(yè)的高級講師，同時也是一家外骨骼初創(chuàng)公司的創(chuàng)始人，迪金森對外骨骼技術所能帶來的益處有著獨特的見解—— 尤其是在純民用和純軍事場景之間的灰色地帶，如搜救任務和災害救援。

“通過與世界各地的軍事人員交流，我清楚地意識到這類應用機會正在到來。北約當前的重點（從北大西洋防務創(chuàng)新加速器（DIANA）的挑戰(zhàn)計劃中可看出）表明，其高度重視緊急疏散和應急響應人員領域，而外骨骼在這些領域很可能發(fā)揮關鍵作用。” 他說道。