美國陸軍和美國空軍專利保護特點研究

許怡婷、楊國輝、田曉旸 /中國運載火箭技術研究院

當前，美國空軍和海軍仍然是美國國防戰略實現“戰略競爭”目標的主要力量，美國陸軍、空軍在軍費開支收緊的情況下，更加聚焦裝備采購和研究項目。美國陸軍主要在研項目為陸基戰略威懾（GBSD）洲際彈道導彈和遠程高超聲速武器（LRHW）。其中，GBSD 導彈主要用于取代逐漸老化的“民兵”-3 導彈，承擔美空軍未來核打擊的重任；LRHW 的核心是使部隊能夠盡早接觸新興的顛覆性技術，提高作戰能力。美國空軍在研重點項目包括隱身轟炸機和X-37B 航天器。其中，B21 計劃于2025 年進入美國空軍服役，生產裝備數量不少于100 架，是未來美國空軍戰略轟炸機群的主要構成；X-37B 航天器已經突破了軌道轟炸機的關鍵技術，隨時可以投入實戰作為軌道轟炸機執行核打擊任務。

美國陸軍和空軍致力于創新研發管理模式，堅持基礎科研、工程應用與軍民技術流通齊抓共管。同時，非常重視裝備建設的知識產權工作，建立了較為完備的知識產權管理機構，在這方面已經有公開文獻發表。為了全面了解美國陸軍和空軍知識產權管理情況，本文將針對美國陸軍、空軍，分析其專利保護策略，包括專利申請趨勢、專利技術分布、核心技術演化路線、專利申請區域、全球申請趨勢、技術合作等特點，為進一步解讀其知識產權政策提供參考。

美國陸軍和空軍致力于創新研發管理模式，堅持基礎科研、工程應用與軍民技術流通齊抓共管。同時，非常重視裝備建設的知識產權工作，建立了較為完備的知識產權管理機構，在這方面已經有公開文獻發表。為了全面了解美國陸軍和空軍知識產權管理情況，本文將針對美國陸軍、空軍，分析其專利保護策略，包括專利申請趨勢、專利技術分布、核心技術演化路線、專利申請區域、全球申請趨勢、技術合作等特點，為進一步解讀其知識產權政策提供參考。

一、美國陸軍專利保護現狀分析

1.專利申請趨勢分析

美國陸軍專利申請年度分布如圖1 所示。美國陸軍專利申請呈現4 個技術周期：1945～1966年，在23 年的時間里專利申請總量為48件，是 美 國陸軍專利申請的萌芽期；1 9 6 7 ～1 9 8 0年，年 度 專利 申 請 迅速 增 加，在1980 年達到峰 值，是 美國陸軍專利申請的快速發展期；1981～2000 年，專利申請量比較平穩，年度平均申請量為170 件，是美國陸軍專利申請的平穩發展期；2001 年至今，專利申請量呈現下降趨勢，是美國陸軍專利申請的衰退期。

圖1 美國陸軍專利申請年度分布

2.專利技術分布分析

美國陸軍專利申請技術分布如圖2 所示。美國陸軍專利申請主要集中在電氣、測量、彈藥、武器系統、醫學、通信技術、光學、有機化學、計算、電子電路等技術領域，排名前20 位的專利申請量約占專利申請總量的88%，反映出美國陸軍技術雖然有諸多方向，但是主要研發方向相對集中。其中，位居前2 位的技術方向為電氣技術和測量技術，這2 個領域的軍民兩用屬性比較明顯。

圖2 美國陸軍專利技術分布

3.核心技術演化路線分析

為了客觀剖析美國陸軍在各領域的專利申請演變過程，選取1974～2019 年的專利申請數據作為分析樣本，獲取專利申請量排名前10 位的技術分支，將技術分支的專利申請按照時間軸進行排列。

美國陸軍對該10 項技術的專利布局貫穿至今，體現了其對核心技術的嚴格保護理念；在第2 個技術周期（1967～1980 年期間），專利布局的主要技術內容為彈藥；在第3 個技術周期（1981～2000 年期間），專利布局的主要技術內容為彈藥、測試材料、醫用產品；在第4 個技術周期（2001 年至今），專利布局的主要技術內容為醫用產品和信息傳輸，可以清晰地看到整個專利技術的演變過程是從傳統武器到生物化學、智能化、數字化的轉變。

4.專利申請區域分析

美國陸軍主要的專利布局區域在美國，專利申請共6262 件；其他國家和地區包括世界知識產權組織、歐洲、加拿大、日本、巴西、中國香港等。雖然美國陸軍為政府機構，但是在積極地為國防建設作出貢獻的同時，還針對裝備建設、基礎研究等重要和關鍵技術在世界范圍內開展知識產權保護，確保國家核心技術安全可控。

美國陸軍的主要合作對象包括美國空軍、海軍為代表的政府機構、以霍尼韋爾國際公司為代表的軍工公司、以麻省理工學院以代表的大學和研究機構。通過合作提高了美國陸軍的技術創新能力和裝備建設能力。

5.全球申請趨勢分析

為了進一步分析美國陸軍在除美國之外其他國家的專利申請趨勢，將美國陸軍的專利申請周期劃分為6 個子周期，約5 年為1 個周期。1989～2010 年，美國陸軍在澳大利亞的專利申請呈現逐年遞增趨勢；2001 年至今，美國陸軍在世界知識產權組織的申請呈現逐年遞增趨勢；所有周期內在澳大利亞的專利申請保持穩定，說明美國陸軍正在積極利用知識產權制度針對核心技術尋求世界范圍內的技術保護。

6.技術合作分析

美國陸軍主要合作伙伴專利情況如圖3 所示。美國陸軍的主要合作對象包括美國空軍、海軍為代表的政府機構、以霍尼韋爾國際公司為代表的軍工公司、以麻省理工學院以代表的大學和研究機構。通過合作提高了美國陸軍的技術創新能力和裝備建設能力。

圖3 美國陸軍主要合作伙伴專利申請情況

二、美國空軍專利保護現狀分析

1.專利申請趨勢分析

美國空軍專利申請年度分布如圖4 所示。美國空軍專利申請呈現3 個技術周期：1950～1973年，在23 年的時間里專利申請總量為30 件，是美國空軍專利申請的萌芽期；1974～1997 年，年度專利申請迅速增加，在1985年達到峰值，之后逐年下降至1997 年的39 件，完成了從快速發展到衰退期的第一次轉變；1998～2020 年，年度專利申請迅速增加，在2005 年達到峰值，之后逐年下降至2020 年的2 件，完成了從快速發展到衰退期的第二次轉變。

圖4 美國空軍專利申請年度分布

2.專利技術分布分析

美國空軍專利申請技術分布如圖5 所示。美國空軍專利申請主要集中在電氣、測量、光學、通信技術、計算、飛行器、電子電路、有機高分子化合物、有 機 化學、燃料發動機等技術領域，排名前10 位的專利申請量約占專利申請總量的94%。與美國陸軍相同，雖然美國空軍有諸多技術方向，但是主要研發方向相對集中，位居前2位的技術方向是電氣技術和測量技術，這2 個領域的軍民兩用屬性比較明顯。

圖5 美國空軍專利技術分布

3.核心技術演化路線分析

為了客觀剖析美國空軍在各領域的專利申請演變過程，選取1974～2019 年的專利申請數據作為分析樣本做進一步技術分解，獲取專利申請量排名前10 位的技術分支。將這些技術分支的專利申請按照時間軸進行排列。1974～1997 年期間，專利布局的主要技術內容光學元件、導航與控制、測試材料和光器件；1998年至今，專利布局的主要技術內容半導體和數據處理，可以清晰地看到整個專利技術的演變過程，從光學到智能化、數字化的轉變。

4.專利申請區域分析

美國空軍主要的專利布局區域在美國，專利申請共3369 件；其他國家和地區包括世界知識產權組織、歐洲、加拿大、澳大利亞、巴西、中國香港等。與美國陸軍一樣，采取同樣的知識產權保護策略，確保國家核心技術自主可控。

5.全球申請趨勢分析

為了進一步分析美國空軍在除美國之外其他國家的專利申請趨勢，考慮到美國空軍在2000 年之后才在國外進行專利申請，因此將其專利申請周期2000～2020年劃分為4 個子周期，約5 年1個周期。在所有周期內，美國空軍在世界知識產權組織的專利申請比較突出，說明其非常重視通過國家專利申請途徑保護技術創新成果，2011 年之后加強了在歐洲專利局的專利申請。

隨著信息化和數字化技術的不斷發展，不管是武器裝備還是民用領域，對天線、通信技術的需求越來越大。2家單位也進行了全球發達國家和地區的專利部署，一方面保護其技術不受到侵害，另一方面通過成果轉化、項目合作等方式，加大技術推廣，實現技術的經濟和社會雙重價值。

6.技術合作分析

美國空軍主要合作伙伴專利申請情況如圖6 所示。美國空軍的主要合作對象包括美國陸軍為代表的政府機構、以波音公司、聯合技術公司為代表的軍工公司、以麻省理工學院以代表的大學和研究機構。通過合作，大大提高了美國空軍的技術創新能力和裝備建設能力。

圖6 美國空軍主要合作伙伴專利申請情況

三、美國陸軍和美國空軍專利保護特點分析

1.開展關鍵技術專利申請，保護權益

作為美國國防建設和武器裝備的主要管理部門，2 家單位擯棄了只提任務、驗收裝備等傳統的工作模式，加強了對關鍵技術專利保護的力度，以單獨申請或者聯合申請的形式，強化了對專利技術的所有權和處置權。不僅能夠保證國防利益的免費實施權利，還可以確保在武器裝備維修、升級等交付后工作不受制于開發商。

2.通用技術加強全球保護，確保技術領先

隨著信息化和數字化技術的不斷發展，不管是武器裝備還是民用領域，對天線、通信技術的需求越來越大。2 家單位也進行了全球發達國家和地區的專利部署，一方面保護其技術不受到侵害，另一方面通過成果轉化、項目合作等方式，加大技術推廣，實現技術的經濟和社會雙重價值。

3.加強與社會各方的合作，履行使命

一方面，2 家單位通過與各軍兵種的合作實現美國武器裝備建設的體系化作戰能力，通過與軍工單位合作提高武器裝備的研制能力，同時針對核心專利技術進行聯合申請，最大化專利權益，保證對核心技術的所有權和實施權；另一方面通過與大學合作，提高基礎研發能力，在保證專業技術更新換代、前沿技術可控的同時，為武器裝備更新換代、加強國防建設提供有力保障。

美國商業航天領域的快速發展和顯著成就，使美國創新研發管理方式再次成為被關注和研究的熱點。美國陸軍、空軍作為美國國防建設的主要承研和管理部門，不斷進行創新研發管理，以提高政府投入產出的效能，大幅提高美國武器裝備實戰化和體系化作戰能力。專利作為前沿技術的主要載體，能夠展現出技術發展趨勢、技術研發熱點等變化，體現出專利申請主體的市場競爭力和風險防御戰略變化。本文從專利分析的視角，研究了美國陸軍和美國空軍的技術保護策略、研發熱點和趨勢，能夠為我國政府和各軍兵種制定相關的知識產權策略提供有效參考。