6月19日，美國(guó)伊斯塔爾數(shù)字公司（Istari Digital）宣布從美空軍獲得一項(xiàng)1500萬(wàn)美元的小型企業(yè)創(chuàng)新研究合同。該合同的關(guān)鍵詞被稱(chēng)為“一號(hào)模型”（Model One），旨在進(jìn)一步規(guī)范美空軍的模型和仿真業(yè)務(wù)。由于國(guó)防領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)分散和數(shù)據(jù)保密等問(wèn)題，美軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)際上并沒(méi)有想象中的那么領(lǐng)先，大多數(shù)模型難以集成，限制了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。其工業(yè)部門(mén)推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作重點(diǎn)主要針對(duì)裝備內(nèi)的數(shù)字工程，相比之下創(chuàng)新型小企業(yè)在信息化領(lǐng)域發(fā)展迅速，爭(zhēng)取到了牽頭研究模擬訓(xùn)練基礎(chǔ)環(huán)境解決方案的機(jī)會(huì)。該合同的簽署間接表達(dá)出了美空軍堅(jiān)定不移自上向下體系化推廣模擬訓(xùn)練的決心。 項(xiàng)目布局和管理模式上全面加強(qiáng) 在2024年初，美空軍部為了確保在各領(lǐng)域繼續(xù)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)更好地威懾和在大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)中做好準(zhǔn)備，公布了徹底重塑空軍和太空軍的計(jì)劃。通過(guò)一系列在空軍部范圍內(nèi)的關(guān)鍵決策，解決需要該部門(mén)關(guān)注四個(gè)核心領(lǐng)域的問(wèn)題：人才培養(yǎng)、戰(zhàn)備生成、力量投送和能力發(fā)展。 在眾多與模擬訓(xùn)練相關(guān)的工作中，有3個(gè)項(xiàng)目/計(jì)劃發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。模擬器通用架構(gòu)要求和標(biāo)準(zhǔn)（SCARS）是針對(duì)“準(zhǔn)度”問(wèn)題，統(tǒng)一現(xiàn)役和新研模擬器軟硬件標(biāo)準(zhǔn)；聯(lián)合仿真環(huán)境（JSE）是針對(duì)“深度”問(wèn)題，以極高戰(zhàn)術(shù)任務(wù)保真度目標(biāo)，解決編隊(duì)訓(xùn)練問(wèn)題；分布式作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)（DMON）是針對(duì)“廣度”問(wèn)題，擴(kuò)大模擬訓(xùn)練的覆蓋面和連通性。這3個(gè)“度”共同組成了“三位一體”推進(jìn)模式，美空軍在其中主抓所需的通用性和互操作性，控制接口的使用和開(kāi)發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交換方式。 在管理模式方面，空軍生命周期管理中心敏捷作戰(zhàn)支援局模擬器部門(mén)（AFLCMC/WNS）在原有作戰(zhàn)訓(xùn)練基礎(chǔ)設(shè)施（OTI）管理機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了作戰(zhàn)訓(xùn)練環(huán)境（OTE）管理部門(mén)，通過(guò)加強(qiáng)頂層管理進(jìn)一步提高不同系統(tǒng)、裝備和軍種之間的互操作性，以及聯(lián)合訓(xùn)練能力。這一改變可能也是為了滿(mǎn)足數(shù)字工程要求——對(duì)訓(xùn)練系統(tǒng)和模擬環(huán)境“天生數(shù)字化”。OTI的業(yè)務(wù)包括了分布式訓(xùn)練系統(tǒng)、模擬器通用架構(gòu)要求和標(biāo)準(zhǔn)（SCARS），其中分布式訓(xùn)練系統(tǒng)主要指各司令部網(wǎng)絡(luò)以及LVC技術(shù)、構(gòu)造仿真軟件的管理。OTE的業(yè)務(wù)包括了“藍(lán)軍”數(shù)字模型升級(jí)、仿真環(huán)境業(yè)務(wù)、運(yùn)營(yíng)和治理，重點(diǎn)圍繞聯(lián)合仿真環(huán)境（JSE）的開(kāi)發(fā)、部署和維護(hù)開(kāi)展。 OTI和OTE工作要統(tǒng)籌好SCARS和JSE的關(guān)系，以仿真技術(shù)為主題，建設(shè)能夠提供一個(gè)高度集成、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且可互操作的模擬訓(xùn)練環(huán)境，支持未來(lái)的作戰(zhàn)需求。這兩個(gè)概念共同支持了現(xiàn)代軍事訓(xùn)練的需求，其中SCARS提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)，確保了訓(xùn)練系統(tǒng)的一致性和安全性，而JSE則提供了一個(gè)先進(jìn)的、集成的訓(xùn)練環(huán)境，支持跨平臺(tái)、跨密級(jí)的訓(xùn)練活動(dòng)。SCARS團(tuán)隊(duì)也在與JSE團(tuán)隊(duì)合作，探索更快、更經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)和部署JSE的機(jī)會(huì)。 模擬訓(xùn)練需求增長(zhǎng)且效果顯著 在現(xiàn)代軍事訓(xùn)練中，模擬現(xiàn)實(shí)世界威脅的能力至關(guān)重要。隨著第四代和第五代戰(zhàn)斗機(jī)能力的不斷增強(qiáng)，對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜且逼真的對(duì)抗力量的需求也在迅速增長(zhǎng)。這些戰(zhàn)斗機(jī)需要更有效、更經(jīng)濟(jì)的對(duì)抗手段來(lái)應(yīng)對(duì)現(xiàn)代威脅，當(dāng)然還有執(zhí)行這類(lèi)任務(wù)所需的廣闊空域。因此，將實(shí)裝飛行與模擬訓(xùn)練相結(jié)合的方法，正逐漸成為首選的解決方案。模擬訓(xùn)練環(huán)境可以生成無(wú)數(shù)的敵機(jī)編隊(duì)，實(shí)況、虛擬、構(gòu)造仿真（LVC）技術(shù)進(jìn)一步將模擬訓(xùn)練環(huán)境與實(shí)裝訓(xùn)練融合，增強(qiáng)飛行員和其他戰(zhàn)斗人員在復(fù)雜和壓力環(huán)境下達(dá)到作戰(zhàn)能力的目標(biāo)。 模擬訓(xùn)練可無(wú)限次“重復(fù)和組合”的優(yōu)勢(shì)已充分顯現(xiàn)。例如，為期兩周的“黑旗”演習(xí)通常能夠開(kāi)展5次大規(guī)模測(cè)試。這與為期5天的“虛擬旗”演習(xí)形成了鮮明對(duì)比，其相同規(guī)模任務(wù)可以重復(fù)30次，這樣能充分?jǐn)U充演習(xí)數(shù)據(jù)集。從2020年起，模擬訓(xùn)練需求隨著美空軍專(zhuān)注于聯(lián)合訓(xùn)練而增加，其模擬訓(xùn)練總數(shù)呈上升趨勢(shì)。每年大約有15000人次使用模擬訓(xùn)練設(shè)備累計(jì)完成20000小時(shí)至25000小時(shí)的訓(xùn)練量。
JSE站點(diǎn)全貌 JSE于2016年首次提出，2022年美海軍牽頭建設(shè)的首個(gè)JSE悄然投入使用。在2022年初，美空軍武器學(xué)校第6武器中隊(duì)的教練和學(xué)員在海軍JSE至少執(zhí)行了32次防御性制空任務(wù)，每次任務(wù)都是8架F-35對(duì)抗多達(dá)20個(gè)威脅，超過(guò)大多數(shù)低端模擬器性能。此外，美國(guó)國(guó)防部已將JSE的培訓(xùn)作為海軍攻擊戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)術(shù)教官計(jì)劃（通常稱(chēng)為T(mén)OPGUN）的正式組成部分。到2024年左右，完成了11次TOPGUN訓(xùn)練，共計(jì)完成了6次美空軍武器學(xué)校課程，在作戰(zhàn)單位執(zhí)行了27次相關(guān)大型活動(dòng)，累計(jì)超過(guò)50000次武器發(fā)射事件，執(zhí)行了1200多次任務(wù)，F(xiàn)-35模擬器執(zhí)行了9000多次飛行任務(wù)，超過(guò)1000名飛行員參與了這些飛行任務(wù)。美海軍和空軍戰(zhàn)斗機(jī)飛行員已于2024年夏天開(kāi)始在海軍JSE進(jìn)行聯(lián)合訓(xùn)練。飛行員在JSE 一周內(nèi)的飛行架次比他們一年內(nèi)在露天靶場(chǎng)上的飛行架次還多。 項(xiàng)目主要工作和有關(guān)進(jìn)展 1.模擬器通用架構(gòu)要求和標(biāo)準(zhǔn)（SCARS） 美空軍作戰(zhàn)訓(xùn)練基礎(chǔ)設(shè)施（OTI）2035飛行計(jì)劃提出了一個(gè)雄心勃勃的未來(lái)訓(xùn)練體系藍(lán)圖，該體系建立在一個(gè)通用的運(yùn)行環(huán)境之上，在保持戰(zhàn)備狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)性之間做好平衡。重構(gòu)整個(gè)模擬器行業(yè)不僅成本高昂，可能需要數(shù)十年時(shí)間才能完成。因此，美空軍借鑒分布式任務(wù)操作（DMO）計(jì)劃的成功，建立了一種新的創(chuàng)新維護(hù)方法，稱(chēng)為SCARS。 SCARS是OTI飛行計(jì)劃中的眾多發(fā)展方向之一，在確定未來(lái)模擬器通用架構(gòu)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這種架構(gòu)將建立通用開(kāi)放接口、標(biāo)準(zhǔn)流程和技術(shù)規(guī)范，簡(jiǎn)化運(yùn)行環(huán)境所需的應(yīng)用程序和模型。例如，將來(lái)可以統(tǒng)一使用模塊化的“狙擊手”吊艙模型。
美空軍模擬器部門(mén)訓(xùn)練情況統(tǒng)計(jì) SCARS的最終目標(biāo)是為分布在300個(gè)地點(diǎn)的大約2400臺(tái)模擬器提供通用架構(gòu)。為了執(zhí)行這種創(chuàng)新方法， 主合同利用政府牽頭的協(xié)作工作組來(lái)幫助建立官方擁有的標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)作工作組包括現(xiàn)有的空軍模擬器支持承包商（稱(chēng)為SCARS附屬公司）和模擬器網(wǎng)絡(luò)提供商（稱(chēng)為SCARS合作伙伴）。SCARS附屬公司和合作伙伴都有合同要求，將其各自的系統(tǒng)更新為新的SCARS標(biāo)準(zhǔn)，類(lèi)似于DMO方法。 SCARS三個(gè)階段反映了從網(wǎng)絡(luò)安全到架構(gòu)統(tǒng)一，再到應(yīng)用程序標(biāo)準(zhǔn)化的逐步演進(jìn)過(guò)程。 （1）階段1：增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全。這一階段重點(diǎn)放在提高網(wǎng)絡(luò)安全效率上，目標(biāo)是降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，減少獲得授權(quán)運(yùn)營(yíng)（ATOs）的努力，以及減少因網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)而導(dǎo)致的訓(xùn)練系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。 （2）階段2：通用架構(gòu)。這一階段實(shí)施通用架構(gòu)，通過(guò)提高可靠性、最小化維護(hù)需求，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性，同時(shí)降低了長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的成本。 （3）階段3：標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序。這一階段通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用程序，在不同平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)的重用，提高了跨不同系統(tǒng)和平臺(tái)的性能一致性，有助于確保所有用戶(hù)都能在相似的條件下進(jìn)行訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)更公平的訓(xùn)練環(huán)境。 SCARS包括建立一個(gè)臨時(shí)安全運(yùn)營(yíng)中心（iSOC）和交付本地設(shè)備（OPE，指的是安裝在用戶(hù)自己的場(chǎng)所或設(shè)施內(nèi)的硬件和軟件設(shè)備，不同于云服務(wù)或遠(yuǎn)程托管的設(shè)備）。iSOC包含托管通用應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)。OPE位于訓(xùn)練現(xiàn)場(chǎng)，作為托管模擬器應(yīng)用程序和硬件的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，同時(shí)也用著iSOC與非SCARS訓(xùn)練設(shè)備的鏈接。目前，已有12個(gè)地點(diǎn)連接到安全運(yùn)營(yíng)中心，比去年的8個(gè)地點(diǎn)有所增加。在未來(lái)一年中，SCARS預(yù)計(jì)將部署60多個(gè)OPE，增強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)訓(xùn)練系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全支持。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向所有模擬器發(fā)送更新和補(bǔ)丁來(lái)加強(qiáng)安全性將意味著更少的停機(jī)時(shí)間。 2.聯(lián)合仿真環(huán)境（JSE）聯(lián)合仿真環(huán)境（JSE）是一個(gè)高度可擴(kuò)展、模塊化的架構(gòu)，提供了一個(gè)基于物理的計(jì)算機(jī)環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行模擬器與無(wú)數(shù)虛擬友軍和敵軍空中與地面實(shí)體之間的同時(shí)交互，支持第五代戰(zhàn)斗機(jī)及以上的作戰(zhàn)測(cè)試和在相關(guān)威脅密度下的高端戰(zhàn)術(shù)開(kāi)發(fā)。
美空軍模擬器管理部門(mén)新組織構(gòu)建 首個(gè)JSE站點(diǎn)建設(shè)在美海軍帕塔克森特河基地，在本地部署14臺(tái)運(yùn)行實(shí)際作戰(zhàn)飛行程序的模擬器。圓頂寬為4.6米、視野為300度×160度，配備4K投影儀。其中8臺(tái)高保真模擬器，配備頭盔掛載顯示（HMD），能夠模擬F-35A/B/C。還有6臺(tái)可配置模擬器，可配置為F-35A/B/C或多種敵方飛機(jī)。2024年1月，另外部署了4臺(tái)美空軍F-22模擬器。F-35和F-22模擬器內(nèi)每個(gè)按鈕、屏幕、開(kāi)關(guān)和傳感器都與實(shí)裝上的完全相同，甚至包括零件編號(hào)等細(xì)節(jié)。 戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境軟件提供了一個(gè)基于物理的紅外（IR）和射頻（RF）傳播效應(yīng)的軟件平臺(tái)，模擬環(huán)境以及天氣效果。基礎(chǔ)設(shè)施整合了武器服務(wù)器和武器模型，允許飛行員體驗(yàn)真實(shí)的武器效果評(píng)估，滿(mǎn)足從發(fā)射到毀傷的物理計(jì)算要求，而不是基于初級(jí)查找表的效果。 任務(wù)簡(jiǎn)報(bào)室能夠獨(dú)立實(shí)時(shí)查看或回放駕駛艙和HMD顯示，提供完整的360度戰(zhàn)場(chǎng)視野以及所有武器使用情況日志，使飛行員能夠復(fù)盤(pán)教訓(xùn)，立即調(diào)整，再次飛行。分析與報(bào)告工具（ART）收集了每次JSE飛行任務(wù)的所有數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為圖形化的、易于理解的格式，使飛行員能夠清楚地看到所采用的戰(zhàn)術(shù)失敗或成功原因。任務(wù)控制室可以容納紅方和藍(lán)方的地面控制截?fù)簦℅CI）控制員，并允許實(shí)時(shí)重新編程環(huán)境中的虛擬實(shí)體。 JSE站點(diǎn)為分層建設(shè)，分為超級(jí)站點(diǎn)（Super Site）、艦隊(duì)/作戰(zhàn)聯(lián)隊(duì)站點(diǎn)（Fleet/CAF Site）、可部署站點(diǎn)（Deployable Site）、工業(yè)部門(mén)站點(diǎn)（Industry Site）。超級(jí)站點(diǎn)提供最高保真度的模擬器、環(huán)境和威脅模擬，支持高端訓(xùn)練、戰(zhàn)術(shù)開(kāi)發(fā)和作戰(zhàn)試驗(yàn)（OT）；艦隊(duì)/作戰(zhàn)聯(lián)隊(duì)站點(diǎn)保真度略低，占地面積更小，需要較少的硬件和支持人員。可加深在超級(jí)站點(diǎn)學(xué)到的知識(shí)，以維持熟練度；可部署站點(diǎn)針對(duì)小規(guī)模的訓(xùn)練需求，保真度較低，除了自己外，所有實(shí)體都是“構(gòu)造仿真”的。在部署期間加深在其他層級(jí)學(xué)到的知識(shí)，以維持熟練度；工業(yè)部門(mén)站點(diǎn)用于工業(yè)部門(mén)在與軍方相同環(huán)境中開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證新能力和作戰(zhàn)飛行程序。
JSE站點(diǎn)分布圖 3.分布式任務(wù)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)（DMON）DMON計(jì)劃現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入第24年頭。該計(jì)劃為模擬訓(xùn)練提供相關(guān)技術(shù)、管理和網(wǎng)絡(luò)支持服務(wù)，確保分散各地的模擬器可以每天在實(shí)時(shí)、合成環(huán)境中一起訓(xùn)練。 截至2023年，DMON已至少在71個(gè)不同地點(diǎn)的115個(gè)場(chǎng)所安裝。在2023年，這些場(chǎng)所通過(guò)DMON進(jìn)行了4833次訓(xùn)練活動(dòng)，總共超過(guò)16500訓(xùn)練小時(shí)。除連接了全部模擬器以外，還有15個(gè)開(kāi)發(fā)場(chǎng)所連接到DMON，提供技術(shù)保障，確保操作場(chǎng)所可以有效利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。
部署在美國(guó)海軍JSE站點(diǎn)的美空軍F-22模擬器 DMON還連接到位于新墨西哥州科特蘭空軍基地的分布式任務(wù)操作中心（DMOC）、位于弗吉尼亞州蘭利-尤斯蒂斯聯(lián)合基地的作戰(zhàn)空軍分布式訓(xùn)練中心（DTC）、位于愛(ài)荷華州得梅因的分布式訓(xùn)練操作中心（DTOC）、美空軍歐洲-非洲司令部戰(zhàn)士中心（UAWC）和LVC訓(xùn)練場(chǎng)所，例如阿拉斯加靶場(chǎng)綜合體（JPARC）。DMOC促進(jìn)了涉及DMON的最大訓(xùn)練活動(dòng)，如“虛擬旗”演習(xí)和“聯(lián)盟虛擬旗”演習(xí)，而DTC每天除了執(zhí)行幾個(gè)較小的活動(dòng)外，還執(zhí)行多達(dá)3次大規(guī)模演習(xí)。DTOC每周進(jìn)行多達(dá)65次活動(dòng)，通常還提供一對(duì)一的導(dǎo)調(diào)支持。 相關(guān)啟示 1.模擬環(huán)境數(shù)據(jù)權(quán)爭(zhēng)端或許已得到解決。軍地聯(lián)合的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)、升級(jí)方式，會(huì)引起“數(shù)據(jù)歸屬”的問(wèn)題。工業(yè)部門(mén)在意裝備模型（類(lèi)似JSE中使用的FIAB）的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，軍方往往出于數(shù)據(jù)安全等要素拒絕向工業(yè)部門(mén)提供演訓(xùn)數(shù)據(jù)。 2.工業(yè)部門(mén)在多軍種聯(lián)合上作用大。除了提供了以F-35系列為代表的“通用化”裝備外，在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)和聯(lián)合仿真環(huán)境建設(shè)上都發(fā)揮牽頭作用。基本上都是在工業(yè)部門(mén)試驗(yàn)設(shè)施和自用研發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)建后，由軍方管理使用。 3.模擬訓(xùn)練領(lǐng)域的布局更加成體系。美軍在管理機(jī)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，也與工業(yè)部門(mén)簽訂了多年期合同，基本表明了其堅(jiān)定不移地推進(jìn)模擬訓(xùn)練模式“三位一體”的決心。（何曉驍） 來(lái)源：中國(guó)航空?qǐng)?bào) |
