好意思空军积极鼓励熟悉领域数字化转型

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开首：空天防务不雅察

作家：刘亚威

2023年12月底，好意思国防部发布《数字工程》提示，强调数字工程要充分赋能熟悉果决行为。算作数字工程的先进者，比年来，好意思空军在熟悉果决领域的数字化方面进行了积极探索、栽植与实践，在先进建模与仿真、捏造熟悉设施以及数实吞并熟悉等方面加大转型力度。2018年6月，好意思国防部发布《数字工程策略》，要求采办时势确立泰斗的模子和数据源，通过玄虚的数字化方法撑抓各项采办行为和决策，以作念到依模子和数据找事作念事的转型，以数字工程撑抓熟悉果决是其中的迫切轮番。2018年11月，好意思空军发布《工程组织途径图（2018-2022）》，谋求在采办工程组织内收尾泰斗数据的分享、经由的数据驱动、基础设施的安全互连；2019年5月，空军发布《数字空军白皮书》，进一步明确要确立当代化的IT基础设施，构建数据驱动决策的力量以及擢升束缚效率和效力。这些愿景都是好意思空军熟悉果决领域数字化转型的指导主义和栽植主义，训导着熟悉组织在数字化方面的诸多举措。

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好意思空军《工程组织途径图（2018-2022）》封面（好意思空军图片）

一、改进熟悉策略与开发经由

    

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1. 改进熟悉果决主计算模板

2020年6月，空军装备司令部启动“数字战役”，旨在构筑军地高度协同的集成数字环境，撑抓快速卤莽作战域动态需求的智商的设想、守护和当代化，简化武器系统的人命周期经由。为更好地在熟悉果决方面撑抓以模子为中心的采办，空军改进了熟悉策略，强调在系统模子中包含通盘必要的熟悉蓄意信息，并对熟悉果决主计算模板进行了改进。新模板中的熟悉果决策略部分，要评释熟悉时势要何确乎施数字工程，包括和主承包商计算在多大程度上开展协同，何如使用基于模子的工程开展熟悉蓄意、熟悉就绪评审和熟悉实践，何如使用集成数字环境高效分享熟悉蓄意和寂静果决熟悉终结的数据。

2. 发布采办指南轮番开发经由

2021年5月，空军发布《数字建造法典》，其中次第：1）要开发系统的数字模子，将包括熟悉果决在内的通盘必要元素封装在模子中，以便明晰关联需求与工夫评审、熟悉、认证等考证行为，况且系统模子应具备在模拟环境下预测作战性能并量化模子不笃定性的智商；2）要诈欺定制的数字化策略与工业部门签订契约，明确应试虑的要害数字化特征，包括可要求承包商输出包含需求、设想和熟悉等信息的模子数据，确保熟悉果决等信息在泰斗模子和数据源中的双向纪念性，况且开发和守护撑抓考证经由的模子，用于研制和作战熟悉过程中以径直支抓系统需求的考证；3）要实施数字采办经由，熟悉果决主计算以及关系工夫评审、熟悉和认证经由应尽可能地转向基于模子或数字式成品，研制熟悉与作战熟悉团队应尽早参与，以笃定遴荐基于模子的熟悉果决行为的策略和蓄意，包括模子的考证和证据。随和这些数字采办要求的时势，空军将授予“e时势”或“e系列时势”的称谓，“陆基策略威慑”和F-15EX往来机属于前者，“下一代空中主管”和T-7A高教机属于后者，这评释这些时势的熟悉果决行为或多或少照旧作念到了《数字建造法典》中所次第的事项。

3.制订策略转型熟悉果决范式

2022年5月，好意思空军熟悉中心举办了首届数字工程熟悉果决峰会，与会大众的一项迫切任务是配合草拟该中心的首份“数字当代化策略”。策略愿景是：确立一个不受践诺天下的时分、风险和资本等身分的影响，可对系统人命周期各方面进行数字建模和大范围迭代的捏造环境。策略愿景的收尾基础，在于确切数据撑抓的模子，这些数据既不错来自原始的实验室环境，也不错来自复杂的露天靶场。策略冷落了三大主义，分离是：与外部配搭伙伴收余数字工程集成，针对里面经由改进实施数字工程，诈欺大数据分析进行常识束缚。空军熟悉中心的指导层强调，诈欺数字工程可翻新空军的熟悉果决范式，通过数字孪生工夫，在系统模子创建后的第一时分启动评价（evalution）服务。当今，空军熟悉果决界正在调换不雅念，由以前的为决策提供支抓数据，转向提供一个常识库算作泰斗数据源，在系统人命周期对其抓续演进的数字孪生进行证据和更新。这么，熟悉果决服务将由现行的“大爆炸”模式调换为抓续演进的模式，从而以愈加增量式的方法不断寄托和部署更好的产物。陪同每个增量的将是新证据的模子，用于开展特地的评价并为后续增量提供蓄意。

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首届“数字工程熟悉果决峰会”现场（好意思空军图片）

二、发展建效法真与捏造熟悉智商    

    

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1. 通过先进建效法真擢升熟悉智商

2022年9月，算作“数字当代化策略”的一部分，空军熟悉中心与Ansys公司配合启动了三项数字工程服务，通过泰斗数据源将系统设想和性能相集会，创建数据驱动的模子，以评估武器系统的数字化熟悉方法，推动镌汰物理熟悉（大地和航行）基础设施的使用频次、在研制熟悉早期识别故障根源、压缩大型熟悉时势的程度、减少讲究锐度时势的公开航行熟悉，从而匡助时势在系统运行建造之前作念出优化决策。第一项服务中，阿诺德工程发展组织将多传神度数据源与数字模子玄虚在一说念，诈欺不笃定性量化工夫，为时势提供性能预测、对这些预测准确性的评估，以及通过特地的熟悉和建模服务来改进这些预测的计算。该服务还不错匡助空军熟悉中心克服地舆和表象条目的截至，更好地支抓早期设想过程。第二项服务中，第 412 熟悉联队将提供仿真智商并开发服务经由，以对在航行熟悉中冷落私有挑战的红外搜索和追踪系统进行捏造熟悉。这些系统蓝本是遏制开展航行熟悉的，而先进建模与仿真推广了这些系统的性能预测，有助于笃定仿真如安在模子寄托过程中对物理熟悉起到增强的作用。第三项服务中，第 96 作战大队将带头开展旨在提高熟悉点密度、重飞率和快速分析的建模服务，以支抓时势人命周期早期进行高效的采办蓄意。在纯的确特定建模环境中，动态和交互式的熟悉蓄意和航行后分析将大大有助于熟悉果决团队更快地提供数据，并得到对系统性能的更多瞻念察力。

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好意思空军盘问实验室和洛马公司“臭鼬工场”开展高超声速武器的仿真分析（好意思空军盘问实验室图片）

2. 构建捏造熟悉场翻新熟悉神志

2019年1月，空军投资3800万好意思元开建占地5500日常米的捏造熟悉教练中心，展望在2027年全面参预使用。2028财年之前，空军每年将参预2000万好意思元开发软件，并配备F-15EX、F-35、F-22等全套往来机模拟器以及战术指挥与限度模拟器，模拟器不错与在内华达熟悉教练靶场航行的确切飞机参与交流的场景，或者在民众某个方位参与皆备不同的场景。空军还在2023财年运行将捏造熟悉教练中心与其“妥洽仿真环境（JSE）”系统对接，为作战东说念主员提供要害智商，从而可通过实况-捏造-构造（LVC）仿真环境的组合，让来自不同平台和领域的操作主说念主员将粗略在一个地点共同蓄意、航行前简报、实践和航行后报告。该中心将开启空军新的“通用合成环境”范式，即创造非专有、可互换的教练开采和环境，在一个捏造环境中教练、实践服务任务演习，致使熟悉新式武器和其它智商，这记号着好意思军熟悉教练神志的代际飞跃。2022年6月，空军盘问实验室定向能部门授出了一份为期10年、总金额8000万好意思元的契约，撑抓空军对定向能武器的模拟火器推演，并确立特意用于定向能武器建模与仿的确捏造靶场。捏造靶场将针对定向能武器的使用主张开展行为，通过在捏造环境中为妥洽作战东说念主员提供直面对手的契机，让其熟悉定向能武器。这些行为偏激它使用主张分析盘问，将给空军盘问实验室提供填补智商空缺的必要器具，况且聚焦将所需系管辖入作战行为的服务。2023年9月，好意思国防部F-35妥洽时势办公室通知完成了“妥洽仿真环境（JSE）”熟悉，对其系统开展了充分校核。JSE是一种可推广、高保真、通用化的仿真环境，吞并确切、捏造和构造（LVC）工夫对第五代飞机系统在作战体系中进行熟悉。本次熟悉在舟师帕塔克森特河舟师航空站进行，得到的数据已提交好意思国防部作战熟悉果决局，分析终结将撑抓F-35时势是否进入全速坐褥决策。2023年3月，在空军爱德华兹空军基地建造的6680日常米（JSE-E）的数字熟悉教练靶场启用，而内利斯空军基地4740日常米（JSE-N）的设施也将在2024年开张，届时将极大增强好意思空军的任务效力评估、战术开发、大范围教练、多平台作战智商评估智商以及新智商的盘问与设想。

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好意思国防部妥洽仿真环境的主张途径图（好意思国防部）

三、开展前沿时势的数字化熟悉

    

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1.“一号武器”数字孪生熟悉

2021年1月，空军盘问实验室弹药束缚局在捏造作战弹药模拟器上进行了“一号武器”时势的首个演示考证，该演示基于24小时空中任务提示的协同蜂群武器系统原型——“灰狼”。捏造演示集成了包括数字孪生实验室在内的时势后果，以快速增强“灰狼”的智商。演示过程展示了何如从航行中的武器系统收集数据，与战场环境传回的各样数据会通，然后通过先进作战束缚系统向数字孪生系统回传。数字孪生系统在东说念主工智能/机器学习提拔下运行在高性能计较系统上，收尾硬件在环/软件在环下的基于模子的作战熟悉果决与软件界说的武器智商。在数字孪生系统笃定最优作战决议后，决策信息将赶紧传递给战场中的物理武器系统，可及时或不才一个24小时周期改善武器系统的性能。“一号武器”时势是“数字战役”的探路者时势，确立了一个全面数字化、敏捷怒放的生态系统，通过基于模子的武器政府参考架构，收尾武器系统数据之间的纯真性、模块化、可复用和一致性。该时势遴荐了数字工程赋能的LVC熟悉台，可通过泰斗数据源和先进作战束缚系统，及时集会东说念主、设施、器具、数据和LVC系统。2022年，该时势进一步开发其数字孪生原型，从而可与其物理孪生双向交换数据。时势与先进作战束缚系统的接入、硬件在环与系统集成实验室的熟悉，建效法真与分析部门的集成都在抓续进行，通过数据驱动的决策神志撑抓新智商的开发，包括诈欺数字孪生和数字陈迹集成工夫、增强效力并快速评价科学工夫主张。

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“一号武器”时势留意数字孪生熟悉（好意思空军盘问实验室图片）

2.“金帐汗国”罗马竞技场熟悉

2019年3月，空军盘问实验室启动“金帐汗国”时势，设想并熟悉组网、协同、自主式武器系统，不错在无需及时东说念主工阻挠的情况下快速反应其战场态势。2021年3月，时势进入下一阶段——罗马竞技场，诈欺“一号武器”时势的工夫，创建一个把多种武器的数字孪生皆备集成的捏造环境，算作代理熟悉台，在将新式武器主张于作战平台上集成和熟悉之前，快速、低资腹地开展熟悉。“罗马竞技场”由国防高等盘问计算局“阿尔法狗航行竞技熟悉”的撑抓团队开发，基础的器具包括软件在环和硬件在环仿真智商，以及代理无东说念主机以快速实施算法航行熟悉，最终将变成用于武器研发的新式LVC智商。2021年12月，时势在国防部创新单位的支抓下完成了初度“竞技”，共有包括洛·马、L3哈里斯在内的6个参赛者，遴荐了与“阿尔法狗航行竞技熟悉”访佛的经由。由于需要多方同台竞技，“罗马竞技场”的软件架构开发必须允许不同的参赛者偏激构建的自主算法粗略安适地与仿的确挑战珍爱场景交互。后续的3次竞技在2022年完成，竞技场景将迟缓变得愈加传神和复杂，最终的时势主义是：将得胜的工夫从仿真环境调换到确切天下。

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“金帐汗国”时势在“罗马竞技场”开展捏造熟悉（好意思空军盘问实验室图片）

四、收尾语

    

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   在好意思军鼓励数字工程的过程中，熟悉果决是受到格外疼爱的轮番，国防部数字工程服务组特意缔造了基础设施团队来科罚基于数字工程的熟悉果决自动化问题。空军异日还将瑕玷鼓励熟悉领域数字化，展望有三点：一是进一步改进熟悉策略与开发经由，包括探索模子数据驱动的熟悉蓄意，通过契约及采办文献要求开展更多的数字化熟悉，压缩物理熟悉周期和资本；二是进一步擢升建效法真与捏造熟悉智商，包括诈欺大数据变成模子考证、证据与校核常识库，构建更多先进的玄虚性捏造熟悉场和专科性捏造靶场，撑抓开展更多复杂任务和顶点条目下的仿真熟悉；三是进一步在前沿科技时势与武器采办时势中开展数字化熟悉，非常是诈欺代理无东说念主机等工夫开展虚实吞并的LVC熟悉，减少物理样机、精真金不怕火熟悉资源，同期强化熟统共据收集、分析、处理的自动化水平，更高效的完成模子数据驱动的熟悉果决行为和采办决策。值得防护的是，熟悉果决同期亦然确保诸大批字工程行为粗略使用更高置信度模子的前提，通过更科学的熟悉果决行为开展模子的考证、证据和校核，持续齐集数据并更新所需模子及数字孪生，一样不成忽视。

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