美軍聯合訓練模擬仿真系統發展綜述

陳啟利　馬騰　殷冀　陳勇

美軍認為，聯合訓練是按照聯合條令實施的包括任務預演的個人、部隊和參謀機構的訓練，使聯合部隊或聯合參謀機構做好準備，對聯合部隊司令部司令執行指定任務的需求做出反應。隨著戰爭實踐積累和科學技術的發展進步，美軍曾經使用過圖上作業、室外訓練、兵棋推演、基地訓練、模擬對抗和軍事演習等方法組織聯合訓練活動。其中，以兵棋推演和模擬對抗為主要方式的模擬仿真訓練以其特有的經濟性、易實現和可復盤等優勢，成為信息化條件下聯合訓練的重要支撐手段。

第二次世界大戰期間，實兵演習、沙盤推演是典型的戰爭預實踐方式，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，以及日本海軍偷襲美軍珍珠港前的兵棋推演。從20世紀70年代開始，美軍依托其領先的計算機技術、信息通信技術、模擬仿真技術，通過組建兵種戰斗實驗室、陸軍實驗室、空軍實驗室、海軍實驗室、海軍陸戰隊實驗室和軍工企業等民間力量，開發出了從單一武器模擬器到大型作戰平臺，從戰術模擬軟件到綜合集成的聯合戰役、甚至戰略級別的模擬仿真系統，以滿足作戰訓練、武器評估、作戰條令檢驗以及作戰效能評估等需要，作為各層級受訓人員實戰化的模擬訓練的預實踐手段。海灣戰爭發起前，美軍通過使用“海灣打擊”等兵棋系統進行了戰前推演;在戰爭實施過程中，使用聯合戰區級仿真系統（JTLS）進行了聯軍訓練及任務預演，使用TACWAR計算機兵棋推演出的聯軍傷亡結果與戰爭實際情況基本吻合。伊拉克戰爭前，美國海軍陸戰隊通過開發模擬現實的、建立在伊拉克巴格達等主要城市基礎上的戰爭游戲軟件，使得作戰人員能夠提前熟悉戰場環境和技戰術操作運用，在后期的實戰中實現了像訓練一樣打仗的理念。

美軍聯合訓練模擬仿真系統發展，是伴隨著作戰概念開發需求而逐步演進的。空地一體戰、網絡中心戰、空海一體戰、多域戰、分布式殺傷等作戰概念，從軍兵種模擬仿真到聯合仿真，美軍采取軍兵種各自研發與系統融合式發展兩條腿走路的方式，推動模擬仿真訓練支撐聯合訓練實施。1998年11月—1999年10月，美軍組織的“聯合行動1999-1”是其首次聯合作戰實驗，基于應對戰區彈道導彈威脅的目的，對“關鍵移動目標打擊行動”作戰概念進行驗證，這一概念后來發展成為“時間敏感目標打擊”概念。2003年5月—2004年2月，由美國領導，英國、法國、德國、澳大利亞、加拿大共同參與的基于聯軍作戰的“多國實驗3”作戰實驗，主要是對“基于效果作戰”概念的開發和驗證。2000年—2008年，美國空軍通過組織一系列“聯合遠程部隊實驗（JEFX）”，對舒特電子戰系統進行了檢驗，并運用于阿富汗戰爭和伊拉克戰爭，使其“網絡中心戰”作戰理念能夠很快從概念轉化為作戰能力。

兵棋推演是美軍聯合訓練的一種方式

JTLS作戰模擬中基本單元連接示意圖

美軍各軍兵種依托作戰實驗室、訓練基地和合作開發商，建立了相對完整的模擬訓練仿真系統，但是“聯合”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“聯合仿真系統”項目于2002年被中止就可見一斑。美軍2007年版《訓練部門建模與仿真業務計劃報告》提出要大力發展建設作為美軍訓練轉型的使能器的真實-虛擬-構造（LVC）訓練環境，力圖打通指揮控制系統、模擬仿真系統、裝備模擬器之間的障礙，解決異構模擬系統互聯、數據交互計算及時間空間一致性問題，以及仿真系統與CISR指揮系統的通聯問題，使得不同軍兵種、不同層次、不同類型的仿真系統能夠聯合運行，共同支持面向實戰的聯合訓練。2002年6月至8月，在聯合部隊司令部的組織指揮下，美軍在本土舉行的“千年挑戰-2002”演習，使用LVC聯邦演習環境，將橫跨美國東西海岸的17個模擬訓練中心和9個訓練基地的軍種部隊聯為一體，依托網絡化的手段演練了應對大規模殺傷性武器攻擊、恐怖襲擊等內容，基本達到了異地實時指揮、同步行動的效果。

美國擁有龐大的軍工體系，這些企業和科研機構為美軍聯合訓練提供了專業化的模擬仿真技術平臺和各類智囊團。例如JTLS系統就是由美國羅蘭公司1983年開始研發的，經過近40年的迭代升級，是北約國家正在主要使用的主要聯合作戰計算機兵棋推演工具，可模擬多個國家參與的戰區級聯合作戰，現在常被用作聯合訓練支持環境。美軍在“聯合行動1999-1”作戰實驗中主要使用的兩個仿真系統中的移動導彈定位與攻擊仿真系統（SLAMEM），是由Toyon研究公司開發的。美軍主導組織的“多國實驗3”作戰實驗中使用的主要建模與仿真工具G2和C3TRACE系統，均為GENSYM公司開發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略評估系統（RSAS）推演的成果。

美軍通過對舒特電子戰系統的模擬檢驗牽引了網絡中心戰概念的發展

美軍的紅旗軍演提升了實戰化訓練水平

模擬仿真平臺使得對抗訓練成為可能。人在戰爭中是起決定性作用的，聯合作戰也是一樣。大型模擬仿真平臺雖然能夠支撐諸軍兵種聯合訓練、多國部隊聯軍訓練，但是這些模擬系統只能解決技術層面的問題，對于指揮員的指揮藝術和謀略是無法體現的，這時就需要采取對抗方式來提升實戰化訓練水平，特別是紅藍對抗、體系對抗。而模擬仿真系統能夠提供實際訓練環境無法提供的聯合作戰體系所需要的模擬電磁環境和網絡作戰環境，同時，模擬仿真平臺還可以為紅藍對抗訓練提供相對專業的紅方扮演者，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，美國、加拿大、英國、澳大利亞4個國家的10多種型號飛機及空軍作戰中心、控制報告中心、陸軍愛國者防空導彈作戰單元、海軍陸戰隊、海軍主戰裝備和兵力，同步參加了演習遠程聯網對抗，LVC聯邦模擬仿真環境能夠實現上述作戰平臺和機構90%以上在駐地參加演習。

美軍一直有很強的危機意識，本著問題導向理念，為維持其全球霸主地位，必須確保聯合作戰與聯合訓練支撐條件建設處于世界領先地位。因此，美軍聯合訓練模擬仿真系統建設將沿著技術上領先、軍兵種融合、多任務拓展的方向發展，推動聯合訓練轉型。

目前，按照分布式模擬訓練的建設思想，美軍正在分布式交互仿真模型基礎上大力開發網絡化作戰訓練模型，解決海量數據傳輸、處理、使用和管理問題，著力為營級到戰區級的指揮訓練、戰場分布仿真所需聯合戰術訓練做準備。為轉變當前聯合仿真松散的聯邦結構的狀況，實現向模塊化框架的轉變，美軍考慮使用仿真訓練平臺的模塊化服務單元來逐步代替龐大而復雜的仿真系統，建立能夠支撐龐大數據庫、模型庫和知識庫的分布式模擬系統，最終開發出一個基于云使能模塊化服務的聯合訓練支撐環境。針對目前JTLS等大型聯合作戰仿真系統直觀感覺不佳、虛擬現實效果差等問題，美軍通過構建戰場地理環境三維立體模型、打擊效果可視化渲染以及增強現實等技術手段，提升聯合作戰、聯軍作戰指揮人員訓練操作可視化效果。

美軍聯合訓練模擬仿真系統將促進軍兵種融合

隨著新作戰樣式的出現，為解決聯合作戰環境與聯合作戰行動一體化建模的要求，美軍非常注重建設多軍兵種聯合的作戰仿真系統。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壁壘，提高模擬系統的互操作性;另一方面尋求完善聯合戰役層面的模擬仿真技術架構，使得各個軟件開發人員能夠在統一的技術架構上開發新的模擬仿真系統。未來，美軍仿真界的研究成果也將致力于實現多軍兵種仿真系統的集成。對諸如LVC聯邦的升級改造，就是針對美陸、海、空軍已有的仿真系統、實兵系統，解決系統之間數據的相互識別，多系統聯合運行的邏輯合理性和開放的自由組合性等問題。

多樣化軍事任務涉及到社會、文化、心理、法律、經濟、外交等多個領域，不同于傳統戰爭的建模與仿真，當前輔助決策模擬的相關技術、方法和工具無法滿足多樣化任務現實需求，應當將建模與仿真研究的重點轉向，建模仿真應當為軍隊提供面向多樣化軍事任務輔助決策的仿真模擬手段。例如用于非戰爭軍事行動的模擬系統在功能、性能需求以及模擬對象和內容上，與JTLS等大型聯合作戰模擬系統存在大量相同或相似的部分，經過改造后，初步具備了支持多樣化軍事任務模擬的能力。

責任編輯：劉靖鑫