機器人、自治系統、小型化、大數據和三維技術將是未來海上作戰(zhàn)重點發(fā)展領域。美國海軍既注重與傳統的武器制造商如洛克希德·馬丁公司緊密合作，同時也在尋求與谷歌等商業(yè)公司的合作，以提高未來海上作戰(zhàn)的能力。近年來，美國海軍與洛克希德·馬丁公司、高校以及谷歌和IBM等IT企業(yè)合作，從而引領海軍技術進入大數據時代。大數據來源眾多，以驚人的速度、數量和種類發(fā)展，這就使得使用現有技術分析非常困難，特別是借助iPhone等現代觸屏科技產品將產生新的大量數據，并可智能操控、無人操控。美國軍方一些高級研發(fā)人員表示，他們尤其對海軍艦艇的控制臺感到不滿，對于平均年齡18歲，在成長過程中一直伴隨著iPhone和iPad等現代觸屏科技產品的水兵而言，這些控制臺的操作并不直觀。他們建議，海軍習慣于對那些從小就學會使用iPhone的新兵說“忘了iPhone吧，我要教你如何使用操縱桿”，試圖用新兵所熟悉的現代科技（包括大數據、云計算等）來取代操縱桿式的陳規(guī)舊習。長期以來，美國海軍艦載傳感器、飛機和其他平臺產生大量的數據，但是這些數據沒有被有效地利用，需要大量的人力。美國海軍通過整合這些類型的信息支持戰(zhàn)術作戰(zhàn)的能力非常有限。美國海軍研究局（ONR稱，目前，機載、艦載和其他部署的系統產生了大量數據，想要在作戰(zhàn)環(huán)境中利用全部數據已經變得很困難。

 

　　戰(zhàn)場數據集成是大數據技術軍事領域運用的關鍵，隨著云計算、通信、媒體和移動計算的快速發(fā)展和深入應用，戰(zhàn)場的數據量還將快速增長。大數據時代最大的亮點就是人和社會的計算，越來越多的問題都將通過計算得到解決。大數據是指人類有前所未有的能力來使用海量的數據，在其中發(fā)現新知識、創(chuàng)新新價值，從而為社會帶來“大知識”“大科技”“大變革”和“大智能”等發(fā)展機遇。大數據時代通常具有四大特征︰一是數據量大，數據量級已從TB發(fā)展至PB乃至ZB，可稱海量、巨量乃至超量。二是多樣化，數據類型繁多，多為網頁、圖片、視頻、圖像與位置等半結構化和非結構化數據信息。數據品類將極其混雜，關聯度一般極低，而且在相當長的時期內非結構化數據會占據大數據的主體。三是處理快速化，數據流往往為高速實時數據流，而且往往需要快速、持續(xù)的實時處理;處理工具亦在快速演進，軟件工程及人工智能等均可能介入。四是價值高和密度低，大數據往往意味著極高的價值，但同其體量一樣，正是因為極小價值的海量匯合，才形成了大數據的高價值。現在隨著各項創(chuàng)新技術的匯集，大數據展現出了大量的新機會，特別是軍事領域的運用。這些趨勢決定著最重要的戰(zhàn)場需要，可視化戰(zhàn)場要求軍隊數據處理高速化、精準化以保持戰(zhàn)斗力，武器裝備信息整合要求在數據合并后能成功地集成。

 

　　美國奧巴馬政府在獲得連任后不久就宣布投資2億美元拉動大數據相關產業(yè)的發(fā)展，將“大數據戰(zhàn)略”上升為國家意志。美國政府和軍方都明確表示，國家擁有數據的規(guī)模、活性及解釋和運用將成為綜合國力的重要組成部分，對數據的占有和控制甚至將成為海權、空權、陸權之外的另一種核心資產。因此，未來戰(zhàn)爭與其說是石油戰(zhàn)爭不如說是大數據戰(zhàn)爭。美國海軍通過采用突破性的分析工具建立海軍大數據生態(tài)系統來解決此問題。美國海軍希望尋求利用大數據增強作戰(zhàn)能力的方法，通過整合IT系統數據和作戰(zhàn)系統傳感器獲得實時結果，利用云計算和大數據技術發(fā)展作戰(zhàn)工具。例如，允許指揮官在船上查看儀表盤，能夠實時跟蹤任務中發(fā)生的一切，掌握預期的變化情況，并推測可能的結果。

 

　　目前，美國海軍主要集中在兩個領域即反潛作戰(zhàn)和一體化防空反導系統，來提升大數據對作戰(zhàn)的效果和能力，尋求增強威脅評估預警、作戰(zhàn)識別、一體化作戰(zhàn)和任務計劃以及執(zhí)行能力。美國海軍主要在以下四個方面開展研究︰建立海軍數據科學通用的基礎體系架構，用于不同機構間數據表征和共享;引入數據源并建立索引，通過海軍的云環(huán)境利用大量的數據集合;進行海軍作戰(zhàn)分析，開發(fā)先進的分析工具支持作戰(zhàn)，特別是反潛作戰(zhàn)和防空反導作戰(zhàn);利用云計算的安全性和完整性，增強海軍防御能力。

 

　　近年來，美國海軍開發(fā)了名為“海軍戰(zhàn)術云參考實施”(NTCRI)的云生態(tài)系統平臺，由分析工具和界面提供相關情況所有數據的實時視圖。該方案結合云計算、大數據和其他交叉學科技術，開發(fā)了多種分布式文件系統和作戰(zhàn)系統。除此之外，美國海軍水面技術創(chuàng)新中心(SNIC)也在開發(fā)先進顯示器(該顯示器采取觸屏操作，而非鼠標或軌跡球操作)、云計算、大數據分析、游戲式視頻訓練系統等技術。美國海軍加大與商業(yè)公司合作，鼓勵企業(yè)在網絡、無人平臺、大數據分析等領域加大投入。例如，洛克希德·馬丁公司向海軍水面技術創(chuàng)新中心投資350萬美元，為新一代水兵開發(fā)最新技術，提升海軍艦艇現代化的速度與頻率。

 

　　由于美軍在大數據領域的驅動和協同，3D打印技術在軍事上日趨成熟。目前，美國各種3D打印設備的數量已經占到了全世界的40%，其中大部分集中在軍工領域的開發(fā)和模具的制造上。隨著3D打印技術的日益進步，戰(zhàn)時裝備技術維修保障正在發(fā)生革命性變化。美軍聲稱我不一定能夠制造出來，但是可以打印出來。2013年5月，美國有人把制造槍支各種零部件的數據包上傳到了互聯網上，在美國政府發(fā)布禁令之前，該數據包被下載了數十萬次，民間就有人利用這些數據包打印出了可以發(fā)射子彈的塑料手槍。半年后，美國的科技工程公司又用3D打印機打印了一支真正的金屬手槍，并試射了幾十發(fā)子彈。除槍支這種高危管控物品外，近一兩年來，可以打印的物品種類迅速增多，大到飛機的零部件、軍艦的材料，小到子彈、元器件等小物品，都在不斷刷新人們的想象力。可以肯定，隨著數字化生產的擴大，未來任何可見的物理實體的背后都會有一個數據包與其對應存在。從這個意義上來看，3D打印為大數據時代貢獻了一種新的數據種類︰物理實體數據。數字化制造不需要在流水線上定制，只需要找到數據包，對其中的代碼和數據進行修改，在3D打印機上再運行一次，一款新的武器產品就生產出來了。