本報告總結了對美國防部（DOD）數字孿生實踐狀況的評估和相關的驗證、確認和認證（VV&A）工作，以及在武器系統和部署部隊中使用商業虛擬化技術的計劃。本報告是基于作戰測試與評估主任辦公室（DOT&E）對DOT&E監督下的項目和軟件采購途徑進行的調查。DOT&E通過與部分項目辦公室和DOT&E工作人員的訪談驗證了調查數據。本報告是根據眾議院報告117-118編寫的，該報告伴隨著眾議院軍事委員會關于2022財政年度國防授權法的報告。

DOT&E監督下的約14%的項目正在應用持續集成/持續交付（CI/CD）方法，約7%的項目已經建立或正在計劃建立數字孿生。在DOT&E監督下的8個項目中，有一個項目正在使用CI/CD方法，一個項目正在建立數字孿生。

數字孿生還沒有被用來支持作戰或實彈測試和評估（T&E）。雖然關于數字孿生的VV&A工作仍在開發中，但DOT&E與國防部研究與工程副部長辦公室協調，正在為建模和仿真（M&S）的驗證和確認（V&V）制定指導，將適用于數字孿生。許多影響M&S的差距也影響了數字孿生的可信使用。需要更多的案例研究來證明和規范適當的程序，以支持M&S或數字孿生的更敏捷的VV&A。

在武器系統和部署部隊中使用商業虛擬化技術的計劃，要求評估商業虛擬化的好處，如能源節約、潛在的可靠性改進和硬件節約，同時創建和維護更復雜的安全邊界。該計劃還強調要求評估系統及其組件對專門的實時計算機處理的依賴性，其中虛擬化可能對戰術應用構成性能或功耗方面的擔憂。最后，該計劃致力于開發必要的工具和程序，以充分評估采用這種技術的系統的運行性能。

多域作戰環境的復雜性和相關的作戰限制正日益使數字技術成為技術與評估的關鍵方面。例如，隨著威脅和系統本身的發展，可以反復遭受網絡攻擊的數字孿生，并將允許對任務的網絡生存能力進行持續評估，以保持同步。

雖然數字孿生為T&E創造了新的機會，使不斷發展的系統得到保證，但需要專門的投資和倡議來規范和實施這種方法。有機會解決使用這種能力的挑戰，以及整合基于模型的工程，以優化從項目開始到其生命周期結束的綜合T&E方法。

表 1. DOT&E 監督清單或軟件采購途徑 (SWP) 下的項目摘要及其在本報告中的涵蓋范圍

2018年美國國防戰略強調，有效實施自主性對于未來的交戰至關重要。這種實施的關鍵是測試和評估執行自主任務的系統的能力。本手冊的目的是為測試人員提供工具、方法和見解，以自信地對待空中平臺的自主性測試。選擇空中領域是由于其對空軍任務的適用性，并有助于確定本手冊的重點范圍。本手冊的目的不是要成為測試和評估自主性的詳盡參考資料；相反，本手冊的目標是為更多的調查提供一個啟動點。

本手冊首先概述了目的、關鍵定義和基本假設，以幫助澄清空軍測試中心的 "自主性 "含義。在建立了這種基礎性的理解后，介紹了自主性的測試方法。在機載平臺上測試自主性帶來了獨特的挑戰，因此，要想測試成功，應該利用以下五個原則。早期用戶參與、持續和累積反饋、簡化流程和產品、試點培訓方法和人機互動考慮。總體的測試方法分為兩個范式：測試的三個階段和敏捷開發與運營（DevOps）。

第二種范式的特點是，從目前的測試實踐到結合敏捷和DevOps的原則，有了更大的轉變。敏捷哲學強調個人和互動而不是流程和工具，強調工作產品而不是全面的文件，強調客戶合作而不是合同談判，強調響應變化而不是遵循計劃。它在現代軟件開發中發揮了重要作用，并且隨著自主性的發展，肯定會在未來發揮作用。此外，DevOps是一個革命性的概念，它整合了企業的開發和運營功能。這個過程依靠持續集成、持續交付、持續監控和記錄、微服務以及跨職能的協作團隊來快速實施高質量的產品。隨著空軍開始采用更多的敏捷和DevOps原則，它將能夠實現國防部 "以相關速度交付"、"組織創新 "和 "簡化從開發到實戰的快速、迭代方法 "的目標。

圖 自主性測試執行的四個組件

引言

為了最大限度地提高作戰人員的殺傷力，必須將自主性納入系統，但首先必須對其進行開發、測試和實戰化。2018年美國國防戰略摘要（參考文獻1）和2019年國防授權法案（參考文獻2）已經明確表示，將包含自主性的系統投入使用對于美國保持其競爭優勢至關重要。此外，這兩份文件都呼吁改革國防部的采購程序，以便 "以相關的速度 "產生結果。2019年，空軍首席科學家發布了《自主性：前進的道路》（參考3），該文件為推進自主技術水平建立了一個路線圖和框架，同時支持其向現有系統過渡。為了響應這一更高層次的指導，美空軍測試中心（AFTC）已經制定了一個戰略目標，即 "塑造未來的測試和評估能力，以最大限度地提高作戰人員的致命性"。這一戰略目標的一個關鍵原則是建立一種測試具有自主性和機器學習算法的系統的能力。本手冊支持AFTC的戰略目標，并為機載平臺上的自主性測試所應考慮的因素和方法提供參考。

本手冊的組織結構如下：首先，定義了本手冊的具體目的、關鍵術語和基本假設。此外，第一節概述了本手冊的范圍。下一節制定了在機載平臺上測試自主性的測試方法。本節首先詳細介紹了目前的測試范式應如何適應測試自主性。然后，它討論了應如何利用敏捷和開發與運營（DevOps）原則實施新的測試范式，以最大限度地提高自主性的有效性。最后，總結了測試自主性的要點，并強調了前進的道路。此外，還包括了包括當前自主性測試細節的附錄，以及其他一些有用的參考資料。

1.1 目的

本手冊的目的是為測試人員提供工具、方法和見解，以自信地測試空中平臺的自主性。由于自主性測試所面臨的挑戰的廣泛性和現有測試能力的整體不成熟性，本手冊的內容沒有明確定義具體的最佳實踐。相反，本手冊概述了自主性測試的注意事項，這些注意事項需要在測試過程的每個階段進行，以確保安全、可靠、有效的測試。本手冊旨在成為一個指南針，而不是一張地圖。

本手冊假設讀者有一些飛行測試經驗和/或技術背景。自主性的測試和評估從根本上說是一個多學科的冒險；因此，本手冊涉及一些成功所需的不同觀點。本手冊的目的不是要成為測試和評估自主性的詳盡參考資料；相反，本手冊的目標是為更多的調查提供一個啟動點。在整個國防部有許多研究，以及大量的學術研究，本手冊利用并試圖在此基礎上發展。此外，本手冊承認不能在真空中考慮自主性測試；它提出了自主性系統的開發者和獲取者需要與測試社區進行最佳整合的概念和框架。自主性測試的最終成功取決于未來的項目辦公室是否注意到這本手冊，并在項目的早期對測試進行適當的規劃。

1.2 關鍵定義

自主性：一套基于智能的能力，可以對部署前沒有預先編程或預期的情況作出反應，如《自主性利益共同體（COI）測試與評估》（參考文獻4）所定義。自主性構成了一定程度的自給自足和自主行為（由人類代理決策），如《自主系統的七個致命神話》（參考文獻5）所定義。

自主引擎：平臺或系統上的硬件，承載著自主軟件。

復雜系統：按照《復雜系統動力學》（參考文獻6）的定義，理解各部分之間的相互作用與理解各部分的功能同樣重要的一個系統。

服務：一個獨立的、封裝好的功能單元，通過一個定義好的接口（主要針對軟件）接收輸入并給出輸出，如《面向服務的建模》（參考文獻7）所定義。

任務：由一個或多個服務組成，在一個離散的、確定的時間段內完成一個特定的目標或行動。

信任：按照《組織信任的綜合模型》（參考文獻8）的定義，一方愿意在另一方的行動面前表現得很脆弱，因為他期望另一方會執行對信任者來說很重要的特定行動，而不考慮監督或控制該方的能力。信任主要建立在令人滿意的可靠性和準確性的組合上。

1.3 基本假設

盡管在上一節中對自主性進行了定義，但為了本手冊的目的，進一步澄清 "自主性 "的實際含義是很重要的。以下四個基本假設主要來自2012年國防科學委員會關于 "自主性在國防部系統中的作用 "的研究（參考文獻9），有助于磨練 "自主性 "的含義。

1."自主性 "從根本上說是基于軟件的。

2."自主性 "被認為是相對于特定的任務，在一個離散的時間間隔內，而不是針對整個系統。

3."完全自主 "系統是一個錯誤的說法。所有的自主性都必須在某些時候與人互動，因此被認為是一個人機聯合認知系統。

4.確定和爭論 "自主性水平 "對測試和評估系統是無益的，而且會產生反作用。

1.4 手冊范圍

本手冊著重于測試和評估空域的自主性。之所以選擇空域，是因為它與空軍的任務相關，也因為它給測試和評估企業帶來了獨特的挑戰，而這些挑戰在其他領域并不適用。雖然所介紹的是機載自主性應用的例子，但本手冊所介紹的大部分框架和工具都普遍適用于其他領域。

在本手冊中，被視為被測系統（SUT）的自主性類型是那些在物理世界中的實時應用，通常被稱為 "運動中的自主性"，如國防科學委員會。關于自主性的夏季研究（參考文獻10）。這與 "靜止狀態下的自主性 "應用相對立，后者對于建立一支更具殺傷力的部隊至關重要，并將在 "運動中的自主性 "系統的測試和實戰中發揮重要作用。運動中的自主性 "的例子可以在智能炸彈、無人駕駛航空系統（UAS）中找到，甚至可以作為載人平臺上的一個子組件（即F-16上的地面防撞系統）。確定一個系統是否構成 "運動中的自主性 "的一個有用的方法是用約翰-博伊德的 "OODA "循環來思考，該循環來自《輸贏論》（參考文獻11）。運動中的自主性必須：

• 觀察其周圍的環境，以建立一個世界觀。

• 在世界觀中確定自己的方向。

• 決定一個適當的反應。

• 根據該決定采取行動。

圖1給出了一個層次化的視角，說明了自主性對一個平臺的作用。平臺執行的任務是由各種任務組成的，這些任務建立在較低層次的服務之上。當本手冊中使用 "自主性 "一詞時，它指的是在任務或任務層面采取的行動，這些行動是由服務促成的。在大多數情況下，這些行動目前是由人類操作員執行的。傳統上，測試界并不測試或評估人類操作員，因此必須擴大測試范式，以納入類似人類操作員的自主任務或任務的評估標準。

為了更好地理解圖1，我們以壓制敵方空中防御（SEAD）任務為例。對于執行SEAD的戰斗機平臺來說，干擾敵人的雷達是主要任務之一。此外，像空域整合、空中加油和編隊飛行等任務可能都需要成功完成。而這些任務又需要大量的服務，負責操作各種有效載荷、飛機本身以及指揮和控制功能。

本手冊有意避免使用機器學習（ML）和人工智能（AI）的字眼。ML和AI是實現自主性的工具；本手冊中提出的策略適用于自主系統的測試，無論自主是如何產生的，也無論它如何運作。

當前和未來的網絡威脅和攻擊促使美國防部需要一個超越傳統周邊防御方法的零信任方法。美國防部打算在27財年之前實施該戰略和相關路線圖中概述的獨特的零信任能力和活動。

該戰略設想的美國防部信息企業由一個全面實施的、整個部門的零信任網絡安全框架來保障，該框架將減少攻擊面，實現風險管理和伙伴關系環境中的有效數據共享，并迅速遏制和補救對手的活動。

該戰略概述了四個高層次的綜合戰略目標，確定了該部為實現其零信任愿景將采取的行動。

• 零信任文化的采用--所有美國防部人員都意識到、理解、接受培訓，并致力于零信任的思維方式和文化，支持零信任的整合。
• 美國防部信息系統的安全和防御--網絡安全實踐在新的和遺留系統中納入零信任，并將其付諸實施。
• 技術加速--技術部署的速度等同于或超過行業的進步。
• 零信任的實現 - 部門和組件級的流程、政策和資金與零信任原則和方法同步。

面對不斷變化的對手威脅和新技術，實施零信任將是一個持續的過程。隨著技術的變化和對手的發展，更多的 "零信任 "增強措施將在隨后幾年被納入。

綜合指揮與控制（CC2）被定義為指揮和控制整個行動范圍的綜合能力--核與非核、軍事與非軍事、美國與聯盟--從和平時期的合作到競爭、危機和沖突，在所有威脅環境中，包括跨核和核后使用，從國家決策層到戰術層保持一致。(建議的定義) 。注：綜合C2要素是指國家領導人的指揮和控制、核C2和聯合/共同的所有領域C2。

AFRL對其2017年的MD-C2 "Clean Sheet "進行后續研究，以制定一個綜合的C/JADC2/C3-NC2/C3概念架構框架，然后以該框架為基礎，為聯合/全域C2（JADC2）/C3和國家C2/C3（包括核C2/C3）應用提出漸進的技術解決方案（名義上是向適用的ABMS和NC2項目辦公室提出）。

• 國家領導人C2（NLC2）包括由適當指定的國家高級領導人及其支持人員進行的活動、過程和程序，以集體對抗、減輕或阻止對美國重要利益和國家生存的威脅，包括國家確保社會福利和安全的能力。(建議的定義)

• 核指揮與控制（NC2）是指總統作為美國武裝部隊的總司令，通過既定的國家指揮權力線對核武器、核武器系統和軍隊的核武器行動行使權力和指導。

綜合/聯合全域C2（C/JADC2）被定義為在所有威脅環境中指揮和控制美國和國際伙伴軍事行動的軍事能力，在戰略到戰術決策層面上保持一致，跨越競爭-沖突的行動范圍。(建議的定義)

聯合全域指揮與控制（JADC2）被定義為在戰爭的各個層次和階段，跨越所有領域，并與合作伙伴一起，以相關速度提供信息優勢的作戰能力。(目前的定義)

提綱

• 背景
  • STRATCOM和HAF/A10要求
  • 問題聲明
  • 定義和架構關系
• 全面的C2預定用途概述
• 清單式架構研究結果
• 清單式架構研究建議
  • 近期的綜合C2理論和概念
  • 科學和技術，原型設計和實驗
  • 與JADC2相關的建議
  • 全面的C2架構開發第2階段

美國陸軍未來司令部（AFC）領導著一項持續的現代化和創新工作，以支持未來的作戰人員。AFC現在負責監督作戰能力發展司令部，并在最近重組了某些研究辦公室、實驗室和工程中心。作為對這一調整的回應，參議院軍事委員會要求國家研究院的陸軍研究和發展委員會審查這些研究組合的變化并評估其影響。本報告調查和評估了美陸軍在調整背后的戰略，與利益相關者討論了這些問題，并提出建議以確保調整符合陸軍現代化的優先事項。

一 、背景

經過20年的反叛亂和國家建設行動，美陸軍意識到其近似的競爭對手已經在幾個技術領域趕上了它。陸軍的技術優勢已被大大削弱，在某些情況下，如非對稱戰爭、無人駕駛系統、綜合防空和高超音速武器，陸軍的技術優勢已被平分或超越。2017年，陸軍部長馬克-埃斯珀領導了一項緊張工作，將陸軍科技（S&T）工作和資金重新集中在與美國近似的競爭對手相匹配，然后重新獲得美國的歷史技術優勢。作為這項工作的一部分，跨職能小組（CFTs）反映了陸軍的六個現代化優先事項和兩個交叉支持能力，以使定義需求、規劃科技和更廣泛的研究、開發、測試和評估（RDT&E）工作以滿足這些需求的過程，將這項工作的結果過渡到采購計劃的記錄，以及維持由此產生的系統更加有效。目標是在2022財年開始投入新的能力，總體現代化目標是在2035財年投入現代化的系統和能力。現代化的優先事項、交叉支持能力及其CFTs如下。

• 現代化的優先事項：
  • 遠距離精確射擊。
  • 空中和導彈防御。
  • 陸軍網絡。
  • 未來的垂直升降機。
  • 下一代戰車，以及
  • 士兵殺傷力。
• 跨領域的支持能力：
  • 可靠的定位、導航和授時/空間
  • 合成訓練環境。

隨后，美國陸軍未來司令部（AFC）于2018年成立，是一個直接向陸軍部總部（參謀長）報告的四星級陸軍司令部，負責領導陸軍的現代化建設工作。美國陸軍總命令2018-10規定，AFC

• 領導陸軍的未來部隊現代化事業。
• 評估和整合未來作戰環境、新興威脅和技術，以制定和提供概念、要求、未來部隊設計。
• 支持現代化解決方案的交付；以及
• 通過確定戰略方向，整合陸軍未來部隊現代化事業，將資源與優先事項相結合，并保持現代化解決方案的問責制，為陸軍的未來做好準備。

委員會沒有對美國防部的每一個組成部分進行逐條審查，也沒有對它們如何受到重組的影響進行逐條審查。委員會也沒有對組建AFC的決定本身作出判斷。

1.1 科技對國家安全的價值

值得注意的是科技對國家安全的價值。科技的最大價值不在于關注當前的威脅和作戰環境，盡管它經常被要求為關鍵的近期需求制定解決方案，如分析回收的化學彈藥，以及伊拉克和阿富汗的即時解決方案問題，如MRAP快速裝甲計劃（MEAP）和CIED能力（Crew，Duke等）。科技的最大價值是作為技術和能力創新的孵化器，使美國在競爭者和對手面前擁有顛覆性和革命性的技術優勢。科技創新工作，或稱發現科學，是給予美國隱形技術、全球定位系統（GPS）、激光和雷達的原因。至關重要的是，在緊急推動恢復我們與美國競爭對手和對手的近期技術平等和優勢的過程中，科技發現科學要有足夠的資金，以便陸軍在目前的現代化視野之外能夠擁有保護國家及其利益所需的技術優勢。

1.2 美陸軍科技權限和資助

本報告第2章探討了陸軍科技事業最近的變化是如何改變了現代化和科技的決策、責任和資金狀況的。鑒于這種變化，委員會花了大量的時間來審議這些問題，并認識到科技決策和資金之間的密切聯系及其對科技企業和能力發展的廣泛影響，因此在報告中用了大量的篇幅來闡述這一主題。委員會的分析主要集中在科技企業內部的權力和責任、需求產生過程、科技的資金趨勢以及陸軍內部明確的科技領導的必要性。

1.3 美陸軍科技的作用和責任

AFC的成立似乎將現代化和科技的決策和資金置于AFC的權限和控制之下。這改變了現代化和科技決策的格局，造成了權力、角色和責任的混亂，主要影響了負責采購、后勤和技術的助理陸軍部長[ASA（ALT）]和負責研究和技術的副助理陸軍部長[DASA（R&T）]的角色。盡管AFC有明確的意圖，但對于ASA（ALT）相對于AFC的作用仍然存在混淆。這主要源于《美國法典》第10章第7016條，該條規定ASA（ALT）的主要職責是 "全面監督陸軍部的采購、技術和后勤事務"，因此指定ASA（ALT）辦公室對科技政策和預算分配負有主要責任。隨著美國法典第10章第7014(b)(8)和(d)(1)條規定的權力被重新指定給AFC，情況發生了變化。

2019年提交給國會的一份陸軍報告將AFC指揮官描述為有權在與ASA（ALT）"協商"的情況下"優先考慮、指導、整合和同步整個陸軍現代化企業的科技工作、業務和組織"。雖然上述措辭確實規定了AFC將領導整個 "現代化企業"的科技工作，但沒有具體說明科技工作的整體情況，在AFC領導下的發展委員會的重組將陸軍的大部分科技機構置于AFC的監督和責任之下--有效地使其控制了大部分陸軍的科技決策和資金。這與助理國務卿（ALT）在歷史上和目前聲明的作為整個陸軍科技領導機構的角色形成了鮮明的對比。雖然委員會不對這一轉變的效果進行評論，但這一轉變的實施和新安排的不明確正在催化陸軍科技界的混亂局面。

鑒于上述明顯沖突和重疊的權力，再加上陸軍指令和法定權力的不明確，上述提交給國會的報告強調，陸軍需要澄清AFC相對于ASA（ALT）的作用、責任和權力，并明確劃分和消除其在整個陸軍科技企業中的關系。

1.4 需求生成

建立跨職能小組（CFTs）的目的是作為連接科技界、采購界和需求界的機制--這一作用最初由ASA（ALT）來完成。雖然委員會對在整個陸軍中建立明確的優先事項表示贊賞，但CFTs的作用似乎正在促使大多數科技部門關注近期的重點。這為完成陸軍現代化的目標帶來了一些差距。也就是說，CFTs似乎正在推動能力需求和科技投資與新系統的采購保持一致，并將技術過渡到記錄項目（PORs）。

每個CFT都與現代化的優先事項相一致，并在很大程度上影響了需求的產生和預算分配。雖然CFTs的確切報告結構仍不清楚，但其在推動和領導現代化工作方面的作用--包括影響科技技術投資的決策--使其在整個陸軍科技投資的優先級和分配方面發揮了作用。委員會在這方面的主要關注點是如何選擇技術，使之成熟，并將其納入采購PORs。在AFC成立之前，需求的產生與預算過程是分開的，傳統上由TRADOC作為需求產生的主導指揮。委員會擔心，將與現代化優先事項--生成、驗證和資源有關的需求過程合并到AFC之下，會減少陸軍內部思想交流和資源優化的機會，而在這次合并之前，有多個陸軍組織參與。此外，AFC和CFTs對現代化的關注，加上對科技資源分配的控制，可能導致現代化的近期需求和科技推動能力發展的長期需求之間的沖突。

委員會注意到，CFTs提供的整合和重點反過來又提供了對現代化需求的關注和整個DEVCOM更大的統一性。這種關注使發展司令部及其下屬的ARL能夠在整個陸軍企業中更加橫向地工作。然而，委員會對文件的審查和與陸軍關鍵人員的互動顯示，領導層對科技的責任缺乏重視，而不是目前現代化計劃中設想的那些系統。委員會注意到陸軍需要澄清CFTs的作用，保持對近期和長期投資之間的重要制衡，并確保近期現代化不以長期能力發展為代價。

1.5 美陸軍科技資助趨勢

除了角色和責任以及預算權力的變化外，委員會還審查了科技資金的趨勢，以評估對科技支出的任何潛在或現有影響。委員會發現，經過通貨膨脹調整（2021財年美元不變）的6.1和6.2資金近年來有所下降，而經過通貨膨脹調整的6.3資金和--雖然不適合科技--6.4資金有所增加。如果不是因為國會的預算增加，6.1和6.2資金的減少會更大。這些加分項也推動了6.3和6.4經費的增加。陸軍已經將額外的資源集中在先進技術開發（6.3）和先進組件開發和原型（6.4）的資金上，這與現代化建設更加緊密地結合起來。對資金水平的觀察使委員會推測，科技的創新部分--6.1和6.2資金主要用于的工作--被認為不像現代化那樣重要。

委員會注意到，根據與國防部實驗室和中心人員的交談，科技界對核心資金有一種看法。AFC對分配給DEVCOM實驗室或中心的核心發現或創新資金與現代化工作的科技資金數量提供了混合信號。盡管AFC已經表示支持并希望保持實驗室和中心的核心能力，但在未來的預算中需要更加明確優先次序，否則實驗室和中心可能會繼續認為它們是在與外部伙伴競爭科技資金。此外，自AFC成立以來，對外部組織的依賴已經明顯地、適當地增加了，但同時也需要考慮對重要的內部實驗室和中心的穩定感。

考慮到對現代化的依賴程度增加，以及陸軍科技部門的現代化和創新支出比例為60/40的既定目標，委員會擔心，過于關注近期的現代化，專注于漸進式的變化，會因為長期和革命性的科技項目資金不足而造成未來能力發展上的差距。雖然委員會認為科技的60/40比例是謹慎的（見第2章的結論），但需要有機制來確保科技資金在未來的發展中保持安全，陸軍應采納國防科學委員會的建議，將科技資金增加到陸軍最高預算的3.4%。

1.6 科技領導的需要

上述每個問題都可以通過在陸軍內部建立一個明確的科技領導和 "倡導者 "來解決。委員會建議在秘書處內設立一個科技主管，作為專家和倡導者，監督科技政策并審查其執行情況。這一角色將能夠同時解決陸軍各部門之間的爭議，并確保在陸軍科技企業中倡導科技資源分配。

1.7 科技創新與勞動力

委員會認識到科技與創新之間的聯系，認識到創新對超越近似對手的關鍵需求，認識到科技人員在推動創新方面發揮的核心作用，調查了軍隊科技創新的狀況。這包括重組對科技創新和相關科技人員隊伍的影響。創新可能是對優先武器系統內能力的離散改進（例如，新的隱形涂層或高超音速結構材料的可制造性）或全新的革命性能力（例如，隱形、GPS或5G）。探索新概念的自由，即使心中沒有明確的過渡，對創新也是至關重要的，并由科技投資來驅動，從而形成新的能力和被授權的科技人員隊伍。本報告第3章重點關注創新和科技隊伍，并概述了澄清與外部團體接觸的步驟，連接軍隊和科技界，管理和維持科技隊伍，以及平衡現代化與創新。

1.8 澄清與外部團體的接觸

盡管AFC增加了校外參與，但對于科技界的許多人來說，參與陸軍研究和進行研究的途徑和機制可能是混亂的。雖然AFC網站上有相關信息，但它可以澄清聯絡點、現有的參與機會以及對AFC內部研究工作的解釋。這對那些不熟悉為陸軍工作的小型企業和研究組織來說尤其具有挑戰性，因為他們不熟悉為陸軍工作，或者缺乏處理政府和陸軍關系的專業人員。

然而，委員會注意到，AFC仍然是一個新的組織。在AFC的一些組成組織中，有一些例子或最佳做法，如陸軍應用實驗室，它利用非傳統的合作伙伴。委員會建議，AFC開發一個中央陸軍資源網站，以便與外部組織建立伙伴關系，提供信息和參與點。

1.9 連接到更廣泛的陸軍科技社區

在美陸軍和國防部（DoD）之外的美國科技界及其資助的活動是廣泛的；工業界在技術發展方面的支出遠遠超過了政府。雖然陸軍內部的科技管道很強大，但陸軍與這個更廣泛的社區的聯系將使其能夠利用和發揮這種研究。陸軍只有幾個大學附屬研究中心（UARCs）。它們有特定的章程，并在整個RDT&E預算類別中享有良好的聲譽。雖然陸軍研究辦公室對贊助學術研究負有主要責任，但當大學附屬研究中心在其特定的章程中看到與學術機構合作的機會時，應予以鼓勵。此外，UARC也可以在研究與發展工程中心和其他機構中找到自然的合作伙伴。

對操作者需求的認識在調整科技以滿足未來能力需求方面也是至關重要的。委員會看到了強有力的證據，陸軍正在積極尋求操作人員對科技界的投入，以確定需求和能力發展。融合項目和點燃團隊計劃是這種互動的優秀范例。委員會鼓勵這些互動和它們的擴展，同時平衡近期的需求認知和科技的研究和創新責任。委員會還鼓勵AFC/DEVCOM和國防部感興趣的團體之間繼續接觸，以加強交叉合作，分享想法和發展伙伴關系，幫助最大限度地減少重復工作。

1.10 管理勞動力

為了使陸軍在創新和科技方面保持優勢，一支強大的技術隊伍對于將現場需求轉化為技術并與學術界和工業界保持緊密聯系以利用專業知識來填補關鍵的差距是必不可少的；換句話說，為陸軍保持一個技術能力的 "聰明買家"。一段時間以來，技術人員的招募和保留一直是陸軍和國防部的關鍵問題，有必要制定一個明確的勞動力發展計劃來建立和維持勞動力。AFC應制定并明確闡述高技術職業的勞動力發展計劃和結構。這個勞動力發展計劃應明確界定技術職業道路，從本科生到高級文職技術領導。此外，它應該允許這些勞動力有意義地參與、合作，不僅向工業界和學術界的合作伙伴學習，而且利用這些新發現的知識來實現有意義的變革，使科技企業能夠長期繁榮發展。陸軍實驗室主任作為科學和技術重塑實驗室擁有許多權力，他們需要被授權利用所有這些權力來維持和發展科技人員隊伍。

1.11 平衡現代化與創新

第3章重申了第2章首次強調的平衡現代化和創新的重要性，但從陸軍科技企業創新的角度來看。陸軍無法完全預測未來的威脅，因此科技投資需要足夠廣泛，以對沖不確定的未來。現代化主要側重于對特定系統的工程改進，而科技主要側重于發現和探索，這對推動長期能力發展的創新至關重要。明確劃分現代化和創新的科技計劃對于兩者的成功至關重要。科技和能力發展之間的直接聯系在開始時并不總是很清楚，但陸軍需要允許科技人員追求這些創新。

1.12 威脅

自二戰結束以來，創新和領先的科技隊伍對美國軍隊超越對手的能力至關重要。隱形技術、全球定位系統、精確彈藥、自主和無人系統，以及20世紀末和21世紀初的其他一些決定性軍事技術，都是早期科技的長期成果，也是一支擁有自由度和資源來尋求創新以確保美國軍隊超越對手的員工隊伍的成果。從本質上講，創新和科技投資使美國軍隊，以及陸軍，成為美國對手被迫適應的威脅。

二、建議

建議。美陸軍部長和陸軍參謀長應根據《2019財年國防授權法》第1068(b)(3)條和2020年11月16日陸軍指令2020-15（實現持久現代化）的指示，明確劃分和消除陸軍科技計劃在AFC和ASA（ALT）之間的角色和責任。陸軍還應該明確劃分跨職能小組在AFC、DEVCOM和ASA（ALT）方面的作用和責任。

建議。為了確保科學技術（S&T）的有效過渡，以支持美陸軍現代化的優先事項，展示領導層對未來陸軍能力的支持，支持強大的陸軍創新和技術發現工作，并保證在最關鍵的地方有可行的校內RDT&E能力，陸軍應該為科技（6.1，6.2和6.3）預算水平進行規劃和申請，至少要像國會每年增加陸軍科技一樣，反映整個陸軍現代化時期的實際增長。此外，科技撥款應該有40%用于創新和發現研究（6.1和一些6.2），60%用于陸軍現代化的優先事項（一些6.2和6.3）。這種分配應定期進行評估，以確保它能繼續滿足陸軍在現代化、創新和技術發現方面的交叉需求。

建議。美陸軍部長應在秘書處內指定一名科學技術（S&T）執行官，作為專家和倡導者，監督科技政策并審查其執行。美陸軍部長應尋求AFC和ASA（ALT）的聯合建議，以確定和編纂該執行官的權力和責任。這個被授權的科技領導者應該幫助解決AFC和ASA（ALT）的角色和責任不明確的問題，并確保近期、中期和長期優先事項的平衡，以及校內和校外的科技績效。這名高管應該是一名高級文職人員（SES/SL級別），具有很強的科技技術背景和科技界的工作經驗，并對美陸軍內科技的成功負責任。

建議。雖然 "一站式服務"可能不是一個切實可行的解決方案，但AFC應加強努力，確保在描述基礎研究的機會以及填補現代化和研究空白所需的新技術過渡時，其戰略信息的一致性和簡單性。AFC應該尋找方法使那些不熟悉陸軍的人更容易與他們進行合作。ERDCWERX是DEFENSEWERX和美國陸軍工程研究與發展中心之間的合作項目，是這類舉措的一個典型例子。

建議。委員會強調了利益共同體（CoI）在美國防部范圍內的科學和技術中所發揮的關鍵作用。雖然與利益共同體的一些接觸正在進行中（即通過與整個科技企業的主題專家的接觸），委員會鼓勵美陸軍通過AFC和DEVCOM重新致力于利益共同體的接觸。

建議。AFC應該在美國科學技術（S&T）生態系統內建立更多的聯系，以利用工業、學術和其他國防部組織的投資和技術創新，從而避免重復投資并最大限度地利用非政府的發展。它應該考慮更多地使用類似于國防高級研究計劃局 "大挑戰 "的競賽，作為一種機制來吸引工業界、學術界和其他科技界的參與。

建議。美陸軍領導層應確保實驗室主任獲得授權和有效的資源，以培養他們的勞動力，并有權利用賦予他們的所有科學和技術再創新實驗室（STRL）的權力。陸軍領導層應建立衡量STRL資金有效性的指標，并確保實驗室主任充分利用其資源來管理各自的工作隊伍。

建議。AFC應該確保其領導層不僅為現代化和研究優先事項提供一致的指導，而且積極鼓勵在各級科技人員中進行適當的授權和分散執行，以減少混亂，確保陸軍科技有一個明確的愿景，并確保以更高的質量和更低的成本交付能力。

建議。為了鼓勵創新文化，使陸軍能夠 "成為威脅"，也為了提高衡量創新的能力，AFC應該調查并實施業界公認的推動創新的最佳做法，包括領導層對創新的承諾，對實施新方法解決問題的獎勵，以及明確的責任線和問責制，而不僅僅是分配更多的資金。

支持這些建議的結果和結論可以在報告的正文中找到。

執行摘要

美國國防科學委員會博弈、演習、建模和模擬（GEMS）工作組的任務是審查國防部使用GEMS工具的現狀，并提出改進GEMS工具的建議，以充分發揮其在國防部企業中從行政到作戰的潛力。GEMS工具和能力為測試新想法和概念、設計新系統并制作原型、模擬軍事行動、進行地緣政治分析以及提供培訓以提高作戰人員的準備和表現提供了具有成本效益的創新方法。工作隊認為，在當今與大國競爭回歸有關的高度競爭和動態戰略環境中，這種能力越來越重要，技術進步使全球環境監測系統的能力比過去更加強大和有用。

雖然美國防部有一些GEMS的卓越和創新，但特別工作組注意到，國防部缺乏必要的整合、資源和人才來獲得GEMS的全部利益。尤其缺乏的是將GEMS的洞察力有效地整合到高級領導對國防需求和采購項目的決策中的機制。

鑒于GEMS工具的廣泛性以及它們的不同適用性，特別工作組選擇將重點放在五個廣泛的應用領域（數字工程、訓練、實驗和演習、行動建模和分析以及戰略博弈），如圖ExS-1所示，以及它們之間的相互依賴關系。

圖ExS-1：GEMS應用領域

任務組在這五個應用領域以及兩個交叉主題領域提出了建議：基于技術的推動因素和GEMS治理。

數字工程：美國防部正在努力推進數字工程（DE）。例如，各軍種內部一直在推動使用數字工程來考慮新的系統概念；但廣泛采用數字工程仍然是一項正在進行的工作。特別工作組注意到，已經采用嚴格的數字工程的組織獲得了可衡量的好處，并強烈建議在整個企業中加速采用數字工程。此外，這種能力為國防部全面利用GEMS工具和有效地大規模生產作戰能力提供了必要的基礎。特別工作組認為，國防部全面采用DE并不要求對采購過程進行實質性的改變；然而，它將需要一些調整，特別是國防部的評估和審查過程，以便在虛擬測試中獲得DE的全部附加值。另外，虛擬測試依賴于嚴格的紀律，在所有工程活動中使用經過驗證的工具和來自權威代表的數據。這意味著國防部的工程師必須熟練掌握DE的方法、紀律、工具和技術。扶持和支持這支隊伍將需要國防部投資于必要的信息基礎設施，特別是在一系列工程任務中實現更大的自動化。

培訓：各軍事部門的培訓能力長期以來一直受益于GEMS工具和創新的使用，這些工具和創新幫助刺激了幾十年前開始的培訓革命，對美國的軍事優勢做出了重大貢獻。特別工作組注意到，在模擬、建模、虛擬現實（VR）和人工智能（AI）的推動下，軍事部門的第二次訓練革命正在進行中，但它注意到聯合部隊的訓練需要大幅改進。雖然作戰司令部（CCMD）努力保持聯合訓練，但現實情況是，大多數CCMD演習是由對特定場景最負責的軍事部門領導的--因此訓練具有特定軍種的味道。為了讓潛在的對手面臨多種困境，并使他們的計劃變得復雜，聯合部隊必須進行訓練，以便在所有領域內進行協作和同時作戰。為此，特別工作組建議集中精力激勵各軍事部門使其訓練更加聯合--更加代表 "我們將如何作戰"，確保各軍事部門之間必要的網絡連接以支持聯合訓練，并建立強大的全領域聯合訓練能力。工作隊還建議不斷努力加強其分布式訓練能力，確定具體的模擬訓練，在主要的訓練中心提供高質量的訓練，但可以從家庭駐地進行操作。與其他GEMS能力一樣，實現這種聯合和全域訓練的能力將需要持續的行政級別領導和多年的充足資源。

實驗和演習：美國防戰略（NDS）委員會報告呼吁 "通過實驗、演習和訓練驗證新的作戰概念以實現戰略優勢"。特別工作組贊同這一呼吁，并得出結論，國防部必須在聯合軍事部門/合作伙伴層面重振基于概念的實驗，以應對同行競爭對手帶來的長期挑戰。特別工作組注意到，聯合概念實驗在國防部已經成為一門失傳的藝術。特別工作組建議重振這種能力，采用一種基于運動的方法，更迅速地提供新的作戰方式和新的能力來應對當前和新出現的作戰挑戰。特別工作組建議采用運動式方法，產生一個反饋循環，反復完善概念和能力，在這個過程中盡早剔除失敗，同時將完善的概念和能力反饋給下一階段的實驗。特別工作組進一步建議，將聯合作戰問題和想法注入正在進行的軍種實驗中；國防部應在軍事部門之外贊助聯合概念實驗；并為軍種和CCMD（特別是美國印太司令部（USINDOPACOM）和美國歐洲司令部（USEUCOM））的實驗運動和演習提供額外支持。

行動建模和分析：國防部目前的行動模型被用來為投資決策提供信息，特別是在各軍事部門之間；然而，這些模型在關鍵領域存在不足。特別是，它們沒有有效地解決國防部所處的多領域安全環境的復雜性，而且它們沒有能力提供快速分析以告知決策者。特別工作組還發現，國防部領導層對行動建模的支持和信心不一。因此，特別工作組的建議側重于發展補充性戰役分析，更加強調及時、簡單、定性/定量的模型，同時也投資于下一代行動建模能力，利用包括人工智能和機器學習領域的技術進步。需要提高這些能力，以灌輸對這些工具的有用性的信心，為投資決策提供信息。工作隊還建議在發展基于情景規劃的聯合作戰概念（CONOPS）方面做出更有力的努力，以推動戰役建模和分析，并為資源分配提供依據。

戰略博弈：美國在冷戰期間很好地利用了戰略博弈技術--在一個長期的分析區間內進行 "移動-反移動 "評估。最近的努力集中在眼前的威脅上（例如，恐怖主義），戰略博弈已經成為分析當今更大和更長期挑戰的一個很少使用的工具。現在，美國面臨著先進的大國對手，其技術能力和經濟實力可以與我們匹敵。為了應對這些挑戰，國防部需要重振其戰略博弈。工具的好壞只取決于使用它們的參與者。有效的戰略博弈將需要高層領導認真參與博弈本身。特別工作組建議利用新的技術和分析發展來重建戰略博弈能力，以更好地了解地緣政治的變化、對手的目標以及對手在大國競爭時代對美國行動和舉措的潛在反應。特別工作組指出，在開發新的博弈工具方面存在利用技術進步的機會--包括社會、金融和通信網絡的算法分析、因子樹、定量建模和分布式博弈技術，以更有效地支持戰略博弈。特別工作組還承認，與大國對手的有效競爭將需要一個整體的政府方法，國防部應率先將戰略博弈擴展到美國政府的相關部門。

基于技術的促進因素：雖然GEMS工具受益于許多領域的技術進步（如不斷提高的計算能力、人工智能/機器學習），但特別工作組重點關注兩個相關技術--游戲引擎和合成環境。商業化的游戲引擎可以加速GEMS工具的開發，強大的合成環境可以提高數字模型的效用。特別工作組注意到，國防部的一些組織已經在使用這些技術，但主要是以臨時的方式使用。因此，建議的重點是：建立一個基礎設施，以實現和激勵重復使用，從而在降低成本的同時加快進展；確保承包商在產品采購（或重大升級）期間建立的符合要求的合成環境可供整個部門重復使用。采用更好的數據分析方法來生成大規模的事后報告，將有助于從游戲、實驗和演習以及原型設計中獲得最大價值。

GEMS管理：特別工作組注意到，雖然工業界的成功案例表明，需要持續的、自上而下的領導和管理來實現變革，并實現GEMS工具的潛在效益，但國防部的管理結構并沒有促進整個企業的做法。鑒于整個國防部顯然需要進行文化和技術變革，必須建立一個更加協調的管理結構。這一領域的建議集中在促進GEMS互操作性和可重復使用性的行動上，以及建立一個由高級領導人領導的治理結構，并為指導國防部的建模和仿真（M&S）企業提供適當的權力和資源。

本報告中的大多數建議是文化和技術轉型的起點，如果美國防部要從GEMS工具中獲得全部利益，就必須進行這種轉型。雖然特別工作組對已經開展的GEMS行動表示贊賞，但結論是，如果美國防部要充分利用GEMS在上述應用領域潛在的改變博弈規則的力量，全企業的努力是必不可少的。

在這個大國競爭的新時代，美國防部（和美國政府）面臨著復雜的選擇，需要有分析性的選擇；對決策速度和敏捷性的需求從未如此迫切。在這方面，特別工作組的結論是，國防部必須大幅提高其全球環境監測系統的能力，以跟上其競爭對手的步伐并有效地應對威脅--今天和未來幾年。要做到這一點，需要整個企業的文化變革和技術變革。在美國今天所處的高度競爭和動態的國家安全環境中，需要一個強大的GEMS工具箱來為國防部的決策提供信息。然而，如果國防部要實現GEMS的潛力，該部的高層領導必須負責提供愿景、支持和持續的資源，以實現所需的變革。本報告為國防部提供了一個路線圖，以充分利用GEMS工具，實現更好的決策、更智能的演習和實驗，并最終實現更強大的軍事力量。

這是MSG-145技術活動（TA）的最終報告，即標準化C2-仿真互操作性的實施。其目標讀者是北約技術界，特別是那些在指揮與控制（C2）和建模與仿真（M&S）領域工作的人。

本文件描述了MSG-145 TA的工作和發現，它是MSG-085的后續活動。MSG-085的背景在最終報告[1]中已有記載。

本報告描述了北約建模與仿真小組145（MSG-145）的工作和成就。該小組的主要目的是提供證據，支持仿真標準互操作性組織（SISO）的指揮與控制仿真（C2SIM）互操作性標準的實施，從而建議將該標準作為北約標準化協議（STANAG）予以采納。

這項工作建立在北約早期M&S活動的基礎上，特別是MSG-048和MSG-085，它們涉及聯合作戰管理語言和軍事場景定義語言（C-BML和MSDL）的開發和使用。這項工作的成功鼓勵了SISO致力于制定一個統一的標準，即C2SIM，用于初始化、任務/報告和由此產生的系統（我們稱之為聯盟）的同步操作。MSG-145進行了補充研究和實驗，以確定、測試和展示相關的用例。

MSG-145的活動包括：評估SISO C2SIM草案并向SISO提供反饋；開發有代表性的用例并在實驗環境中實施；提供一個持久的、分布式的實驗/測試和評估環境，即C2SIM沙盒；開發一個架構以提供C2SIM作為服務，并收集證據以支持小組提議采用C2SIM作為STANAG。

對C2SIM標準包的評估是通過檢查C2SIM的基礎數據模型（由一套本體表達）、審查文件和指導過程進行的。

由不同國家團體主導的用例涵蓋了：

• 無人駕駛自主系統（意大利）。

• 軍事行動訓練中的網絡戰（美國）。

• 軍隊的任務規劃（挪威）。

• 使用戰術數據鏈的空中行動（法國和德國）。

• 聯合任務規劃（英國）。

• 指揮所培訓（德國）。

這些用例中的每一個都提供了一個框架，用于測試C2SIM標準，并幫助SISO完善該標準。支持性實驗在國家和聯盟環境中進行，包括北約的聯軍戰士互操作性演習、實驗、檢驗演習（CWIX）和小組自己的迷你演習（MiniEx）。用例和實驗也證明了在幫助識別和探索利用機會方面的價值。其他工作描述了一個與系統開發者相關的參考架構，包括那些與M&S即服務（MSaaS）相關的工作。

已經開展了大量的推廣活動：在國內和國際上都提供了技術論文、演講、演示和輔導，如：ITEC、I/ITSEC、TIDE Sprint、ICCRTS和SISO SIW。ITEC, I/ITSEC, TIDE Sprint, ICCRTS和SISO SIW。完整的細節和參考資料見本報告的主體部分。

該小組的C2SIM沙盒是一個完整的C2SIM環境，承載著一個有代表性的建設性仿真、一個C2代用品和一個C2SIM網絡服務器，以提供網絡通信能力。用戶可以從世界任何地方使用安全的虛擬專用網絡（VPN）連接自己的系統。沙盒已被廣泛使用，目前在羅馬的北約模擬和仿真卓越中心（MSCOE）有一個持久的能力。

最后，報告總結了該小組是如何實現其目標的，確定了開發路徑以及如何使用和擴展C2SIM標準。它還總結了外展活動。最后，對北約來說最重要的是，它涵蓋了北約作為STANAG采用C2SIM標準所需的建議和過程。

該報告建議

• 應在SISO C2SIM標準基礎上提出并批準C2SIM STANAG。

• NMSG應向各國和業界推廣C2SIM標準。

• NMSG應向北約聯邦任務網絡（FMN）推廣C2SIM標準，并將該標準加入北約互操作性標準和配置文件（NISP）以及北約M&S標準配置文件（STANREC 4815）。

• 需要繼續開發決策支持和實施工具，以進一步發展業務能力。

• 實驗水平應擴大到包括更多的用例，以支持作戰計劃。

1.1 文檔結構

本報告的結構如下。

• 引言（第1章）。
• MSG-145概述（第2章）。
• C2仿真操作化任務（第3章）。
• 實驗、研討會和會議（第4章）。
• 識別的教訓和吸取的經驗（第5章）。
• 未來開發（第6章）。
• 結論和建議（第7章）。
• 參考文獻和書目（第8章）。

附件包括：

• C2SIM參考架構（附件A）。
• 2019年小型演習（附件B）。
• 2019年空中作業擴展演示（附件C）。
• 關于采用SISO C2SIM標準作為北約STANAG的建議（附件D）。

1.2 為什么要對C2SIM的互操作性進行標準化？

C2和仿真系統之間的互操作是現代軍事力量轉型中一個共同的重要主題。它被要求支持軍事企業執行業務活動和任務主線，如作戰訓練、信息共享和決策支持。這一要求意味著有能力將C2系統和仿真系統無縫集成，并提供有意義的、明確的信息交流手段。C2SIM互操作適用于在不同層次上為共同目標運作的系統:

• 1）服務內部。
• 2）跨部門（即聯合）。
• 3）在多國或聯盟背景下的國家之間。

此外，自主無人駕駛車輛系統（UVS）的出現導致C2系統和新興的機器人部隊類別之間需要增加相互合作。越來越多的無人系統的使用產生了開發和驗證新操作概念的需要，因此需要有實驗能力。C2系統和機器人系統之間的通信要求在許多方面與C2系統和仿真系統之間的通信要求相似。

在這樣一個 "系統簇"環境中，一個系統對另一個系統的控制需要一個明確的、自動化的機制，其中C2和M&S概念可以以有效和開放的方式聯系起來。

需要C2和仿真系統之間的相互合作來支持軍事活動，例如部隊的準備工作；對行動的支持；和能力的發展。目前，不同制造商和/或國家的系統之間的互操作需要專有的接口，需要時間和金錢來開發和維護。此外，在許多情況下，除了這些供應商的特定接口外，在軍事場景定義、初始化和執行過程中還需要人為干預。所謂的 "旋轉椅"界面需要向仿真操作員提供信息，他們必須將這些信息手動翻譯成仿真可以處理的指令。用標準化、自動化的界面取代這樣的操作人員，可以節省大量的費用，同時也能使操作更加有力和及時。

因此，制定定義C2和仿真系統之間交換軍事信息的通用接口標準，可以大大降低成本，并大大促進系統集成。

C2SIM互操作標準化的好處包括：降低成本和工作量；減少場景準備時間；提高真實性和整體效果。

1.3 C2SIM互操作性標準

利益相關者已經認識到建立一個國際公認的標準的重要性，該標準提供了一個獨立于系統的語言和協議。

1.3.1 C-BML

戰斗管理語言（BML）是一種不含糊的語言，用于指揮和控制進行軍事行動的部隊和系統。BML正在被開發為一種標準的表示和手段，用于交流數字化的C2信息，如命令和計劃，使軍事人員、仿真部隊和未來的機器人部隊能夠理解。此外，BML必須通過數字化報告提供態勢感知和共享的共同作戰圖像（COP）。在以網絡為中心的環境中，BML對于實現相互理解尤為重要。BML還必須在一個多國分布式綜合能力變得越來越普遍和重要的環境中促進C2SIM的互操作性。

BML是獨立于學說的，但提供了表達學說的手段。然而，BML并不作為標準化理論的手段：詞匯必須在各自的應用領域中得到很好的定義，以便在過程結束時毫不含糊地生成可執行的任務。BML必須以底層信息技術系統（M&S或C2系統）可以交換信息的方式對這些方面進行建模，同時也可以正確解釋結果。因此，仿真互操作性標準組織（SISO）承擔了BML標準的開發工作，即聯盟戰斗管理標準。

C-BML語言使用聯合協商指揮與控制信息交換數據模型（JC3IEDM）的數據定義，因為它代表了一套公認的、定義明確的信息元素。然而，JC3IEDM的信息結構不是C-BML標準的一部分。

2014年4月，SISO批準了C-BML的初始版本，這是一種標準化的正式語言，用于指揮和控制（C2）、仿真和自主系統之間的數字化軍事信息交流。C-BML是一種互操作性標準，可以大大促進軍事場景的準備和執行，以支持軍事企業活動。

1.3.2 MSDL

涉及C2系統和仿真系統之間信息交換的用例情景，往往需要對所有系統進行與現有作戰和/或仿真數據庫一致的預先初始化。

軍事場景定義語言的目的是減少場景開發的時間和成本，它能夠創建一個獨立于仿真的軍事場景格式，側重于現實世界的軍事場景方面，使用行業標準的數據模型定義XML，可以方便和可靠地被當前和不斷發展的仿真所使用。最初的MSDL能力是在美國陸軍的 "半自動化部隊"（OneSAF）計劃中，在2001年至2004年的早期架構發展階段進行的原型設計。一個SISO研究小組（SG）得出結論，全社會都需要一個標準化的軍事場景格式，以減少開發時間和成本，并實現寶貴場景產品的共享。標準化的場景格式還提供了一種方法，可以將主要由人工復制的場景自動化為多種仿真場景格式，并減少這一人工過程中引入的錯誤數量。

2006年，一個正式的SISO MSDL標準產品開發小組（PDG）成立，其具體目的是制作一個標準的軍事場景定義語言數據模型。PDG審查了OneSAF以前的工作，并將其與JC3IEDM進行了擴展和調整。由此產生的SISO標準的1.0版本于2008年11月獲得批準。除了OneSAF，MSDL還被美國陸軍建模和仿真辦公室（AMSO）、空軍和海軍陸戰隊以及北約活動所采用。

1.3.3 C2SIM

由SISO開發的MSDL和C-BML標準分別用于支持場景初始化和場景執行，目前正在協調建立C-BML/MSDL聯合標準，也稱為C2SIM標準。為此，2014年，SISO將C-BML和MSDL產品開發組（PDG）合并，形成C2SIM PDG。這就產生了第二代協調的標準，它保持了C-BML和MSDL的優點，也提供了可擴展性。

圖1-1顯示了操作概念，C2SIM實現了C2系統、M&S應用和自主系統之間信息（如計劃、命令和報告）和初始化數據的交換。

1.4 北約以前在C2SIM互操作標準化方面的工作

北約協調支持辦公室（CSO）的建模與仿真組（MSG）近年來支持了一些與C2SIM互操作相關的技術活動。MSG-145是2006至2014年開展的MSG-085和MSG-048技術活動的后續活動。在2016年3月MSG-145開始之前，北約探索小組-038（ET-038）于2015年9月舉行。

MSG-048展示了C2SIM的可行性，MSG-085展示了C2SIM互操作性的效用。MSG-145打算將C2SIM投入使用。

1.4.1 北約MSG-048技術活動

MSG-048技術活動探討了 "戰斗管理語言"（BML）作為一個開放框架的組成部分，在北約范圍內連接C2系統和M&S或機器人系統的技術可行性。

MSG-048的研究結果提供了一套經驗教訓，豐富了MSG-048實驗項目的經驗。一套關于C2SIM互操作的操作和技術要求已被證明對仿真互操作性標準組織（SISO）的C-BML標準化活動有用，并為MSG-085技術活動提供了參考。2013年，MSG-048因這項工作獲得了北約科學成就獎。

1.4.2 北約MSG-085技術活動

MSG-048的后續活動，即2010年啟動的MSG-085 TA的結果，主要得益于作戰團體的大量參與，為C2SIM互操作性確立了更清晰的范圍和完善的作戰和技術要求集。MSG-085通過幾次實驗活動證明了概念的正確性。他們首先確認了現有C2SIM互操作性方法的操作相關性并衡量了其效益。他們還確定了現有技術的局限性和需要改進的地方，并有助于向更廣泛的社區通報C2SIM互操作性的最新情況。最重要的是，從這些活動中獲得的經驗教訓有助于為正在制定C2SIM互操作性標準的SISO標準化機構制定一套建議。一個主要的建議是，C-BML和MSDL應該基于一個共同的數據模型，并合并成一個C2SIM標準。

1.4.3 北約ET-038技術活動

探索小組在2015年提出的范圍是探索和定義北約未來需要執行的技術工作，以實現C2SIM的互操作性。事實上，在改進C2SIM方面還有很多技術工作。MSDL和C-BML都需要有下一代的開發，以促進它們的合作以及它們能夠實現的互操作性的范圍。MSDL應該滿足廣泛的國家和北約系統的需求，而C-BML應該提高它所能代表的復雜性和使用它來代表復雜情況的便利性。利益相關者對合并這兩項活動以產生一個統一的、更易于管理和部署的C2SIM互操作性解決方案的共識進行了分析，以確定未來TA的范圍。這催生了MSG-145。

NATO Data Exploitation Programme

北約數據開發計劃旨在有效利用數據，開發保持北約軍事和技術優勢所需的技能、人力、敏捷流程、工具、服務和技術。

目標

• 實現認知優勢（以及信息優勢和數據支持決策）
• 在 IT 和熟練勞動力的支持下保持軍事和技術優勢
• 單一邏輯 CIS 環境，促進聯盟范圍內的數據管理方法
• 可信信息共享文化、數據治理、企業范圍的數據可用性
• 積極利用數據基礎設施和資源來支持各級決策
• 數據素養和批判性思維被認為是整個聯盟的核心要求
• 越來越多的數據專業人員擁有有效利用的手段數據

實施計劃

• 數據開發計劃實施規劃將于 2022 年初到期
• 與數據利用框架戰略計劃（2022 年）密切相關
• 聯盟范圍內的參與、協調與協作（北約企業和國家）
• 有效交付需要立即實施行動

摘要

價值1750億美元的電子游戲生態系統龐大且不斷發展，為全球28億游戲玩家提供服務，包括與當前和未來軍事建模和仿真(M&S)直接相關的技術和工作方式。英國國防科學與技術實驗室(Dstl)的研究計劃委托進行了一項研究，分析游戲生態系統，以了解哪些新興或現有方法可以為軍事訓練和更廣泛的M&S提供顯著收益。重點是“建模和仿真即服務 (MSaaS)” ，以及為更復雜的多域操作培訓的成本效益可能出現“階梯式變化”。首先生成了游戲和軍事M&S功能的熱圖，以突出與軍事最相關的領域。通過與Dstl主題專家合作，確定了軍事M&S通過利用游戲行業內的技術和能力實現現代化的20個關鍵機會。它們是跨技術、人員和流程的速贏和長期機會的混合體。其中的關鍵是游戲引擎技術不斷增長的潛力；社區在游戲和游戲開發中的價值；以及廣泛的網絡訪問作為M&S發現、共享和創新的推動者的作用。