许怡婷、杨国辉、田晓旸 /中国运载火箭技术研究院
当前，美国空军和海军仍然是美国国防战略实现“战略竞争”目标的主要力量，美国陆军、空军在军费开支收紧的情况下，更加聚焦装备采购和研究项目。美国陆军主要在研项目为陆基战略威慑（GBSD）洲际弹道导弹和远程高超声速武器（LRHW）。其中，GBSD 导弹主要用于取代逐渐老化的“民兵”-3 导弹，承担美空军未来核打击的重任；
LRHW 的核心是使部队能够尽早接触新兴的颠覆性技术，提高作战能力。美国空军在研重点项目包括隐身轰炸机和X-37B 航天器。其中，B21 计划于2025 年进入美国空军服役，生产装备数量不少于100 架，是未来美国空军战略轰炸机群的主要构成；
X-37B 航天器已经突破了轨道轰炸机的关键技术，随时可以投入实战作为轨道轰炸机执行核打击任务。
美国陆军和空军致力于创新研发管理模式，坚持基础科研、工程应用与军民技术流通齐抓共管。同时，非常重视装备建设的知识产权工作，建立了较为完备的知识产权管理机构，在这方面已经有公开文献发表。为了全面了解美国陆军和空军知识产权管理情况，本文将针对美国陆军、空军，分析其专利保护策略，包括专利申请趋势、专利技术分布、核心技术演化路线、专利申请区域、全球申请趋势、技术合作等特点，为进一步解读其知识产权政策提供参考。
美国陆军和空军致力于创新研发管理模式，坚持基础科研、工程应用与军民技术流通齐抓共管。同时，非常重视装备建设的知识产权工作，建立了较为完备的知识产权管理机构，在这方面已经有公开文献发表。为了全面了解美国陆军和空军知识产权管理情况，本文将针对美国陆军、空军，分析其专利保护策略，包括专利申请趋势、专利技术分布、核心技术演化路线、专利申请区域、全球申请趋势、技术合作等特点，为进一步解读其知识产权政策提供参考。
1.专利申请趋势分析
美国陆军专利申请年度分布如图1 所示。美国陆军专利申请呈现4 个技术周期：1945～1966年，在23 年的时间里专利申请总量为48件，是 美 国陆军专利申请的萌芽期；
1 9 6 7 ～1 9 8 0年，年 度 专利 申 请 迅速 增 加，在1980 年达到峰 值，是 美国陆军专利申请的快速发展期；
1981～2000 年，专利申请量比较平稳，年度平均申请量为170 件，是美国陆军专利申请的平稳发展期；
2001 年至今，专利申请量呈现下降趋势，是美国陆军专利申请的衰退期。
图1 美国陆军专利申请年度分布
2.专利技术分布分析
美国陆军专利申请技术分布如图2 所示。美国陆军专利申请主要集中在电气、测量、弹药、武器系统、医学、通信技术、光学、有机化学、计算、电子电路等技术领域，排名前20 位的专利申请量约占专利申请总量的88%，反映出美国陆军技术虽然有诸多方向，但是主要研发方向相对集中。其中，位居前2 位的技术方向为电气技术和测量技术，这2 个领域的军民两用属性比较明显。
图2 美国陆军专利技术分布
3.核心技术演化路线分析
为了客观剖析美国陆军在各领域的专利申请演变过程，选取1974～2019 年的专利申请数据作为分析样本，获取专利申请量排名前10 位的技术分支，将技术分支的专利申请按照时间轴进行排列。
美国陆军对该10 项技术的专利布局贯穿至今，体现了其对核心技术的严格保护理念；
在第2 个技术周期（1967～1980 年期间），专利布局的主要技术内容为弹药；
在第3 个技术周期（1981～2000 年期间），专利布局的主要技术内容为弹药、测试材料、医用产品；
在第4 个技术周期（2001 年至今），专利布局的主要技术内容为医用产品和信息传输，可以清晰地看到整个专利技术的演变过程是从传统武器到生物化学、智能化、数字化的转变。
4.专利申请区域分析
美国陆军主要的专利布局区域在美国，专利申请共6262 件；
其他国家和地区包括世界知识产权组织、欧洲、加拿大、日本、巴西、中国香港等。虽然美国陆军为政府机构，但是在积极地为国防建设作出贡献的同时，还针对装备建设、基础研究等重要和关键技术在世界范围内开展知识产权保护，确保国家核心技术安全可控。
美国陆军的主要合作对象包括美国空军、海军为代表的政府机构、以霍尼韦尔国际公司为代表的军工公司、以麻省理工学院以代表的大学和研究机构。通过合作提高了美国陆军的技术创新能力和装备建设能力。
5.全球申请趋势分析
为了进一步分析美国陆军在除美国之外其他国家的专利申请趋势，将美国陆军的专利申请周期划分为6 个子周期，约5 年为1 个周期。1989～2010 年，美国陆军在澳大利亚的专利申请呈现逐年递增趋势；
2001 年至今，美国陆军在世界知识产权组织的申请呈现逐年递增趋势；
所有周期内在澳大利亚的专利申请保持稳定，说明美国陆军正在积极利用知识产权制度针对核心技术寻求世界范围内的技术保护。
6.技术合作分析
美国陆军主要合作伙伴专利情况如图3 所示。美国陆军的主要合作对象包括美国空军、海军为代表的政府机构、以霍尼韦尔国际公司为代表的军工公司、以麻省理工学院以代表的大学和研究机构。通过合作提高了美国陆军的技术创新能力和装备建设能力。
图3 美国陆军主要合作伙伴专利申请情况
1.专利申请趋势分析
美国空军专利申请年度分布如图4 所示。美国空军专利申请呈现3 个技术周期：1950～1973年，在23 年的时间里专利申请总量为30 件，是美国空军专利申请的萌芽期；
1974～1997 年，年度专利申请迅速增加，在1985年达到峰值，之后逐年下降至1997 年的39 件，完成了从快速发展到衰退期的第一次转变；
1998～2020 年，年度专利申请迅速增加，在2005 年达到峰值，之后逐年下降至2020 年的2 件，完成了从快速发展到衰退期的第二次转变。
图4 美国空军专利申请年度分布
2.专利技术分布分析
美国空军专利申请技术分布如图5 所示。美国空军专利申请主要集中在电气、测量、光学、通信技术、计算、飞行器、电子电路、有机高分子化合物、有 机 化学、燃料发动机等技术领域，排名前10 位的专利申请量约占专利申请总量的94%。与美国陆军相同，虽然美国空军有诸多技术方向，但是主要研发方向相对集中，位居前2位的技术方向是电气技术和测量技术，这2 个领域的军民两用属性比较明显。
图5 美国空军专利技术分布
3.核心技术演化路线分析
为了客观剖析美国空军在各领域的专利申请演变过程，选取1974～2019 年的专利申请数据作为分析样本做进一步技术分解，获取专利申请量排名前10 位的技术分支。将这些技术分支的专利申请按照时间轴进行排列。1974～1997 年期间，专利布局的主要技术内容光学元件、导航与控制、测试材料和光器件；
1998年至今，专利布局的主要技术内容半导体和数据处理，可以清晰地看到整个专利技术的演变过程，从光学到智能化、数字化的转变。
4.专利申请区域分析
美国空军主要的专利布局区域在美国，专利申请共3369 件；
其他国家和地区包括世界知识产权组织、欧洲、加拿大、澳大利亚、巴西、中国香港等。与美国陆军一样，采取同样的知识产权保护策略，确保国家核心技术自主可控。
5.全球申请趋势分析
为了进一步分析美国空军在除美国之外其他国家的专利申请趋势，考虑到美国空军在2000 年之后才在国外进行专利申请，因此将其专利申请周期2000～2020年划分为4 个子周期，约5 年1个周期。在所有周期内，美国空军在世界知识产权组织的专利申请比较突出，说明其非常重视通过国家专利申请途径保护技术创新成果，2011 年之后加强了在欧洲专利局的专利申请。
随着信息化和数字化技术的不断发展，不管是武器装备还是民用领域，对天线、通信技术的需求越来越大。2家单位也进行了全球发达国家和地区的专利部署，一方面保护其技术不受到侵害，另一方面通过成果转化、项目合作等方式，加大技术推广，实现技术的经济和社会双重价值。
6.技术合作分析
美国空军主要合作伙伴专利申请情况如图6 所示。美国空军的主要合作对象包括美国陆军为代表的政府机构、以波音公司、联合技术公司为代表的军工公司、以麻省理工学院以代表的大学和研究机构。通过合作，大大提高了美国空军的技术创新能力和装备建设能力。
图6 美国空军主要合作伙伴专利申请情况
1.开展关键技术专利申请，保护权益
作为美国国防建设和武器装备的主要管理部门，2 家单位摈弃了只提任务、验收装备等传统的工作模式，加强了对关键技术专利保护的力度，以单独申请或者联合申请的形式，强化了对专利技术的所有权和处置权。不仅能够保证国防利益的免费实施权利，还可以确保在武器装备维修、升级等交付后工作不受制于开发商。
2.通用技术加强全球保护，确保技术领先
随着信息化和数字化技术的不断发展，不管是武器装备还是民用领域，对天线、通信技术的需求越来越大。2 家单位也进行了全球发达国家和地区的专利部署，一方面保护其技术不受到侵害，另一方面通过成果转化、项目合作等方式，加大技术推广，实现技术的经济和社会双重价值。
3.加强与社会各方的合作，履行使命
一方面，2 家单位通过与各军兵种的合作实现美国武器装备建设的体系化作战能力，通过与军工单位合作提高武器装备的研制能力，同时针对核心专利技术进行联合申请，最大化专利权益，保证对核心技术的所有权和实施权；
另一方面通过与大学合作，提高基础研发能力，在保证专业技术更新换代、前沿技术可控的同时，为武器装备更新换代、加强国防建设提供有力保障。
美国商业航天领域的快速发展和显著成就，使美国创新研发管理方式再次成为被关注和研究的热点。美国陆军、空军作为美国国防建设的主要承研和管理部门，不断进行创新研发管理，以提高政府投入产出的效能，大幅提高美国武器装备实战化和体系化作战能力。专利作为前沿技术的主要载体，能够展现出技术发展趋势、技术研发热点等变化，体现出专利申请主体的市场竞争力和风险防御战略变化。本文从专利分析的视角，研究了美国陆军和美国空军的技术保护策略、研发热点和趋势，能够为我国政府和各军兵种制定相关的知识产权策略提供有效参考。
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