美軍聯(lián)合訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)發(fā)展綜述

陳啟利　馬騰　殷冀　陳勇

美軍認(rèn)為，聯(lián)合訓(xùn)練是按照聯(lián)合條令實施的包括任務(wù)預(yù)演的個人、部隊和參謀機(jī)構(gòu)的訓(xùn)練，使聯(lián)合部隊或聯(lián)合參謀機(jī)構(gòu)做好準(zhǔn)備，對聯(lián)合部隊司令部司令執(zhí)行指定任務(wù)的需求做出反應(yīng)。隨著戰(zhàn)爭實踐積累和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，美軍曾經(jīng)使用過圖上作業(yè)、室外訓(xùn)練、兵棋推演、基地訓(xùn)練、模擬對抗和軍事演習(xí)等方法組織聯(lián)合訓(xùn)練活動。其中，以兵棋推演和模擬對抗為主要方式的模擬仿真訓(xùn)練以其特有的經(jīng)濟(jì)性、易實現(xiàn)和可復(fù)盤等優(yōu)勢，成為信息化條件下聯(lián)合訓(xùn)練的重要支撐手段。

第二次世界大戰(zhàn)期間，實兵演習(xí)、沙盤推演是典型的戰(zhàn)爭預(yù)實踐方式，最有名的就是美英等盟國軍隊在諾曼底登陸前在英國南部組織的大型兩棲登陸演習(xí)，以及日本海軍偷襲美軍珍珠港前的兵棋推演。從20世紀(jì)70年代開始，美軍依托其領(lǐng)先的計算機(jī)技術(shù)、信息通信技術(shù)、模擬仿真技術(shù)，通過組建兵種戰(zhàn)斗實驗室、陸軍實驗室、空軍實驗室、海軍實驗室、海軍陸戰(zhàn)隊實驗室和軍工企業(yè)等民間力量，開發(fā)出了從單一武器模擬器到大型作戰(zhàn)平臺，從戰(zhàn)術(shù)模擬軟件到綜合集成的聯(lián)合戰(zhàn)役、甚至戰(zhàn)略級別的模擬仿真系統(tǒng)，以滿足作戰(zhàn)訓(xùn)練、武器評估、作戰(zhàn)條令檢驗以及作戰(zhàn)效能評估等需要，作為各層級受訓(xùn)人員實戰(zhàn)化的模擬訓(xùn)練的預(yù)實踐手段。海灣戰(zhàn)爭發(fā)起前，美軍通過使用“海灣打擊”等兵棋系統(tǒng)進(jìn)行了戰(zhàn)前推演;在戰(zhàn)爭實施過程中，使用聯(lián)合戰(zhàn)區(qū)級仿真系統(tǒng)（JTLS）進(jìn)行了聯(lián)軍訓(xùn)練及任務(wù)預(yù)演，使用TACWAR計算機(jī)兵棋推演出的聯(lián)軍傷亡結(jié)果與戰(zhàn)爭實際情況基本吻合。伊拉克戰(zhàn)爭前，美國海軍陸戰(zhàn)隊通過開發(fā)模擬現(xiàn)實的、建立在伊拉克巴格達(dá)等主要城市基礎(chǔ)上的戰(zhàn)爭游戲軟件，使得作戰(zhàn)人員能夠提前熟悉戰(zhàn)場環(huán)境和技戰(zhàn)術(shù)操作運用，在后期的實戰(zhàn)中實現(xiàn)了像訓(xùn)練一樣打仗的理念。

美軍聯(lián)合訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)發(fā)展，是伴隨著作戰(zhàn)概念開發(fā)需求而逐步演進(jìn)的?？盏匾惑w戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)、空海一體戰(zhàn)、多域戰(zhàn)、分布式殺傷等作戰(zhàn)概念，從軍兵種模擬仿真到聯(lián)合仿真，美軍采取軍兵種各自研發(fā)與系統(tǒng)融合式發(fā)展兩條腿走路的方式，推動模擬仿真訓(xùn)練支撐聯(lián)合訓(xùn)練實施。1998年11月—1999年10月，美軍組織的“聯(lián)合行動1999-1”是其首次聯(lián)合作戰(zhàn)實驗，基于應(yīng)對戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈威脅的目的，對“關(guān)鍵移動目標(biāo)打擊行動”作戰(zhàn)概念進(jìn)行驗證，這一概念后來發(fā)展成為“時間敏感目標(biāo)打擊”概念。2003年5月—2004年2月，由美國領(lǐng)導(dǎo)，英國、法國、德國、澳大利亞、加拿大共同參與的基于聯(lián)軍作戰(zhàn)的“多國實驗3”作戰(zhàn)實驗，主要是對“基于效果作戰(zhàn)”概念的開發(fā)和驗證。2000年—2008年，美國空軍通過組織一系列“聯(lián)合遠(yuǎn)程部隊實驗（JEFX）”，對舒特電子戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行了檢驗，并運用于阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭，使其“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”作戰(zhàn)理念能夠很快從概念轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)能力。

兵棋推演是美軍聯(lián)合訓(xùn)練的一種方式

JTLS作戰(zhàn)模擬中基本單元連接示意圖

美軍各軍兵種依托作戰(zhàn)實驗室、訓(xùn)練基地和合作開發(fā)商，建立了相對完整的模擬訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，但是“聯(lián)合”的問題始終沒有得到很好解決，從美軍歷時7年耗資約10億美元的“聯(lián)合仿真系統(tǒng)”項目于2002年被中止就可見一斑。美軍2007年版《訓(xùn)練部門建模與仿真業(yè)務(wù)計劃報告》提出要大力發(fā)展建設(shè)作為美軍訓(xùn)練轉(zhuǎn)型的使能器的真實-虛擬-構(gòu)造（LVC）訓(xùn)練環(huán)境，力圖打通指揮控制系統(tǒng)、模擬仿真系統(tǒng)、裝備模擬器之間的障礙，解決異構(gòu)模擬系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)交互計算及時間空間一致性問題，以及仿真系統(tǒng)與CISR指揮系統(tǒng)的通聯(lián)問題，使得不同軍兵種、不同層次、不同類型的仿真系統(tǒng)能夠聯(lián)合運行，共同支持面向?qū)崙?zhàn)的聯(lián)合訓(xùn)練。2002年6月至8月，在聯(lián)合部隊司令部的組織指揮下，美軍在本土舉行的“千年挑戰(zhàn)-2002”演習(xí)，使用LVC聯(lián)邦演習(xí)環(huán)境，將橫跨美國東西海岸的17個模擬訓(xùn)練中心和9個訓(xùn)練基地的軍種部隊聯(lián)為一體，依托網(wǎng)絡(luò)化的手段演練了應(yīng)對大規(guī)模殺傷性武器攻擊、恐怖襲擊等內(nèi)容，基本達(dá)到了異地實時指揮、同步行動的效果。

美國擁有龐大的軍工體系，這些企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)為美軍聯(lián)合訓(xùn)練提供了專業(yè)化的模擬仿真技術(shù)平臺和各類智囊團(tuán)。例如JTLS系統(tǒng)就是由美國羅蘭公司1983年開始研發(fā)的，經(jīng)過近40年的迭代升級，是北約國家正在主要使用的主要聯(lián)合作戰(zhàn)計算機(jī)兵棋推演工具，可模擬多個國家參與的戰(zhàn)區(qū)級聯(lián)合作戰(zhàn)，現(xiàn)在常被用作聯(lián)合訓(xùn)練支持環(huán)境。美軍在“聯(lián)合行動1999-1”作戰(zhàn)實驗中主要使用的兩個仿真系統(tǒng)中的移動導(dǎo)彈定位與攻擊仿真系統(tǒng)（SLAMEM），是由Toyon研究公司開發(fā)的。美軍主導(dǎo)組織的“多國實驗3”作戰(zhàn)實驗中使用的主要建模與仿真工具G2和C3TRACE系統(tǒng)，均為GENSYM公司開發(fā)的推演過程工程管理工具。另外，美國智庫推出的“恐怖的海峽”和“恐怖的海峽Ⅱ”政策類實驗成果，是蘭德公司使用其戰(zhàn)略評估系統(tǒng)（RSAS）推演的成果。

美軍通過對舒特電子戰(zhàn)系統(tǒng)的模擬檢驗牽引了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念的發(fā)展

美軍的紅旗軍演提升了實戰(zhàn)化訓(xùn)練水平

模擬仿真平臺使得對抗訓(xùn)練成為可能。人在戰(zhàn)爭中是起決定性作用的，聯(lián)合作戰(zhàn)也是一樣。大型模擬仿真平臺雖然能夠支撐諸軍兵種聯(lián)合訓(xùn)練、多國部隊聯(lián)軍訓(xùn)練，但是這些模擬系統(tǒng)只能解決技術(shù)層面的問題，對于指揮員的指揮藝術(shù)和謀略是無法體現(xiàn)的，這時就需要采取對抗方式來提升實戰(zhàn)化訓(xùn)練水平，特別是紅藍(lán)對抗、體系對抗。而模擬仿真系統(tǒng)能夠提供實際訓(xùn)練環(huán)境無法提供的聯(lián)合作戰(zhàn)體系所需要的模擬電磁環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)環(huán)境，同時，模擬仿真平臺還可以為紅藍(lán)對抗訓(xùn)練提供相對專業(yè)的紅方扮演者，即假想敵部隊，這些“假想敵”很多時候由非軍方人員扮演。2015年，美國空軍牽頭組織的紅旗軍事演習(xí)，美國、加拿大、英國、澳大利亞4個國家的10多種型號飛機(jī)及空軍作戰(zhàn)中心、控制報告中心、陸軍愛國者防空導(dǎo)彈作戰(zhàn)單元、海軍陸戰(zhàn)隊、海軍主戰(zhàn)裝備和兵力，同步參加了演習(xí)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)對抗，LVC聯(lián)邦模擬仿真環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)上述作戰(zhàn)平臺和機(jī)構(gòu)90%以上在駐地參加演習(xí)。

美軍一直有很強(qiáng)的危機(jī)意識，本著問題導(dǎo)向理念，為維持其全球霸主地位，必須確保聯(lián)合作戰(zhàn)與聯(lián)合訓(xùn)練支撐條件建設(shè)處于世界領(lǐng)先地位。因此，美軍聯(lián)合訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)建設(shè)將沿著技術(shù)上領(lǐng)先、軍兵種融合、多任務(wù)拓展的方向發(fā)展，推動聯(lián)合訓(xùn)練轉(zhuǎn)型。

目前，按照分布式模擬訓(xùn)練的建設(shè)思想，美軍正在分布式交互仿真模型基礎(chǔ)上大力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)訓(xùn)練模型，解決海量數(shù)據(jù)傳輸、處理、使用和管理問題，著力為營級到戰(zhàn)區(qū)級的指揮訓(xùn)練、戰(zhàn)場分布仿真所需聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練做準(zhǔn)備。為轉(zhuǎn)變當(dāng)前聯(lián)合仿真松散的聯(lián)邦結(jié)構(gòu)的狀況，實現(xiàn)向模塊化框架的轉(zhuǎn)變，美軍考慮使用仿真訓(xùn)練平臺的模塊化服務(wù)單元來逐步代替龐大而復(fù)雜的仿真系統(tǒng)，建立能夠支撐龐大數(shù)據(jù)庫、模型庫和知識庫的分布式模擬系統(tǒng)，最終開發(fā)出一個基于云使能模塊化服務(wù)的聯(lián)合訓(xùn)練支撐環(huán)境。針對目前JTLS等大型聯(lián)合作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)直觀感覺不佳、虛擬現(xiàn)實效果差等問題，美軍通過構(gòu)建戰(zhàn)場地理環(huán)境三維立體模型、打擊效果可視化渲染以及增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù)手段，提升聯(lián)合作戰(zhàn)、聯(lián)軍作戰(zhàn)指揮人員訓(xùn)練操作可視化效果。

美軍聯(lián)合訓(xùn)練模擬仿真系統(tǒng)將促進(jìn)軍兵種融合

隨著新作戰(zhàn)樣式的出現(xiàn)，為解決聯(lián)合作戰(zhàn)環(huán)境與聯(lián)合作戰(zhàn)行動一體化建模的要求，美軍非常注重建設(shè)多軍兵種聯(lián)合的作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)。針對軍兵種模擬仿真平臺“煙囪”林立問題，美軍一方面致力于打通軍種間技術(shù)壁壘，提高模擬系統(tǒng)的互操作性;另一方面尋求完善聯(lián)合戰(zhàn)役層面的模擬仿真技術(shù)架構(gòu)，使得各個軟件開發(fā)人員能夠在統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)上開發(fā)新的模擬仿真系統(tǒng)。未來，美軍仿真界的研究成果也將致力于實現(xiàn)多軍兵種仿真系統(tǒng)的集成。對諸如LVC聯(lián)邦的升級改造，就是針對美陸、海、空軍已有的仿真系統(tǒng)、實兵系統(tǒng)，解決系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的相互識別，多系統(tǒng)聯(lián)合運行的邏輯合理性和開放的自由組合性等問題。

多樣化軍事任務(wù)涉及到社會、文化、心理、法律、經(jīng)濟(jì)、外交等多個領(lǐng)域，不同于傳統(tǒng)戰(zhàn)爭的建模與仿真，當(dāng)前輔助決策模擬的相關(guān)技術(shù)、方法和工具無法滿足多樣化任務(wù)現(xiàn)實需求，應(yīng)當(dāng)將建模與仿真研究的重點轉(zhuǎn)向，建模仿真應(yīng)當(dāng)為軍隊提供面向多樣化軍事任務(wù)輔助決策的仿真模擬手段。例如用于非戰(zhàn)爭軍事行動的模擬系統(tǒng)在功能、性能需求以及模擬對象和內(nèi)容上，與JTLS等大型聯(lián)合作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)存在大量相同或相似的部分，經(jīng)過改造后，初步具備了支持多樣化軍事任務(wù)模擬的能力。

責(zé)任編輯：劉靖鑫