发布日期：2008-12-18
来源：维克模型
美军借虚拟联网设备和复杂模型打造低耗费军演
不断上涨的油价和训练费用正在制约着美国空军很多演习的规模，为维持人员训练，美国空军建模与仿真局(AFAMS)正在将遍布全球的飞行模拟器网络联成一个虚拟环境，以使作战人员能随时随地进行训练。
先进的软件工具和模拟器使得数百名美国空军人员能够在虚拟空间中共同训练。负责管理这些电子活动的机构还拥有自动化训练应用软件的互操作标准，并将最新技术融入了模型和模拟器。这个机构就是设在佛罗里达州奥兰多市佛罗里达中央研究公园的美国空军模拟与仿真局(AFAMS)，它负责保障空军大规模训练。这个机构开发、管理和整合的应用软件，包括采购、测试、评估模型和标准，以及作战支援软件。美国空军模拟与仿真局(AFAMS)的指挥官、美国空军上校路易斯•奥林托介绍说，该局的一项主要工作就是对空军空战中心(AOC)提供保障，而该中心则是空军负责指挥控制各作战司令部空天力量的战略级组织，它类似于一个具有特殊训练需求的武器系统。
然而，与F-16“战隼”这类单机不同的是，空军作战中心(AOC)内有200个人对接收到的数据进行分析，帮助指挥官定下作战决心。
为给空军作战中心(AOC)提供支援，美国空军模拟与仿真局(AFAMS)已经开发出一套被称为“空天仿真环境(ASCE)”的软件工具。该软件通过机对机通信来运行，对飞行任务和来自情报、监视、侦察资源的数据进行模拟。“它能为在中心进行训练的人们生成信息、图像、出动架次以及很多其它事物。”上校说。
空天仿真环境(ASCE)还具有分布式任务应用软件，从而将建模软件与模拟器结合起来进行机组训练。奥林托上校指出，这类软件也被用在联合演习中训练作战司令部司令。上校还说，与其它军种一样，由于新技术和作战的压力，空军也正在改变其发挥功能的方式。为适应现代化和资金调整，空军正在缩小部分司令部的规模，同时扩大空军作战中心(AOC)等其它司令部的规模。建模与仿真将决定空军能否用更少的人员来维持同样的战斗力。“空军能同样高效地完成任务吗？取代十分之七人员恐怕是一些模型和仿真系统。空军怎样才能在利用建模与仿真的同时不会增大其它能力的损失呢？”他这样问道。
“美国空军模拟与仿真局(AFAMS)是负责开发空天仿真环境(ASCE)这类工具的执行机构，它掌握着空军用户团体的仿真与建模需求”，师参谋长丽莲•坎贝尔说，“该局负责确定并向开发商解释的用户需求”。
空天仿真环境(ASCE)能通过空军建模与仿真训练工具包(AFMSTT)提供好几种能力，如连接到战区作战管理控制系统的空战模拟器。这种与大型作战环境的链接，使得空军能够在演习中进行虚拟飞行。还可以利用空军建模与仿真训练工具包(AFMSTT)进行后勤保障仿真。奥林托上校介绍说，这类工具能对空军主要作战行动演习进行仿真。战争期间的空中任务指令可能会要求每天起飞数千架次，“在现实世界中，我们不可能每天进行3000架次训练，部署那么多飞机和机组人员耗费太高。所以我们通过电脑生成的飞行架次来完成演习。”他说。
此外，空天仿真环境(ASCE)的信息作战单元能为空军作战中心(AOC)提供模拟的传感器数据，并能与空军侦察监视合成环境进行互动，这种合成环境是一种各军种共同使用的联合程序。坎贝尔指出，这些应用软件能够共同模拟来自“全球鹰”、“捕食者”和U-2等各类飞机的数据。
美国空军模拟与仿真局(AFAMS)还对大型分布式训练活动进行指导。各个空军基地拥有并管理自己的模拟器，进行单个飞行员操作训练，但当这些模拟器联入单任务环球时，就由美国空军模拟与仿真局来统一组织。虽然仿真设备来自不同的供货商，所有模拟器都必须满足同样的标准。“我的部分任务就是解决这类问题，以使所有模拟器能够互操作。”奥林托上校说。
在这类分布式任务训练中，美国空军模拟与仿真局(AFAMS)将作战区级别的各类资源联为一体。空军正在将几百个模拟器联成统一环境，从而实现实时虚拟训练。上校说，美国陆军应用这类虚拟部队训练已经好几年了。直到最近，空军一直把模拟器当作孤立的战术训练设备。“现在我们正把各个基地的模拟器联进来，以建成我们所说的‘任务演习’或‘大规模部队运用’，这跟我们的战备工作是完全相同的。”他说。
联网的模拟器使得空军部队能够进行中队或联队级训练。美国空军模拟与仿真局(AFAMS)还为分布式虚拟训练提供软件工具。例如，最重要的空军作战训练活动是“红旗”演习。但空军规模的缩减使得参演飞机数量减少，从而影响了演习质量。“红旗”演习这类活动现在使用模拟器进行单个飞行员操作训练，并通过将模拟器联入空军作战中心(AOC)来实现编队训练。美国空军模拟与仿真局(AFAMS)的软件功能还能提供多种训练手段，例如，当一架真的U-2侦察机发生机械故障而无法参加演习飞行时，飞行员和司令部人员可以使用虚拟飞机。
美国空军模拟与训练局(AFAMS)通过为训练活动提供建模与仿真，来支持联合训练转型方案(JTTI)。但是，该局的工具必须满足联合环境互操作的运行标准，他们根据联合训练转型方案(JTTI)的需求和目标，对自己的模型进行了改进。“如果他们的需求和目标发生了变化，我们肯定能对自己的模型进行相应变化。”坎贝尔说。该局还与陆军、美国联合部队司令部、美国北方司令部进行广泛的合作，以满足这些单位的特殊需求。但坎贝尔补充说，满足互操作性需求是双向的，联合训练转型方案(JTTI)的人员也必须修改他们的模型，以满足美国空军模拟与仿真局(AFAMS)的需求。此外，她们局还领导着一个叫做“建模与仿真标准指导团体”的非官方团体，其成员来自各个军种和联合团体。这个团体最近将其所有审查程序联为一体，以便更快更省地处理新标准。奥林托上校指出，正在开发一种自动审批程序的软件工具。
美国空军模拟与仿真局(AFAMS)是空军标准评估与开发的领率组织，并在联合团体中代表空军。但奥林托上校也承认，即使在空军内部，他们局也必须应对竞争压力。“让我所在的军种接受某些标准确实很困难。”他说。
尽管美国空军模拟与仿真局(AFAMS)将很多技术融入了仿真和模型中，却无权指导空军的研究开发活动。上校还补充说，研究工作由空军器材司令敨空军研究实验室把持着。他们局融合活动的一个实例是，在与其它空军机构共同研究定向能武器，他们负责建立这种能力的模型，并将其融入仿真环境。“我们不是开发者，但我们绝对是综合者。当我们了解到某种能力时，我们就努力将其纳入作战应用，以使其对作战人员具有实际意义。”奥林托上校说。
美国空军模拟与仿真局(AFAMS)还无权直接获取新的建模与仿真能力，但它监督并控制着这些项目的资金。例如，它与设在马萨诸塞州汉斯卡姆空军基地的空军电子系统中心共同设计开发空军建模与仿真训练工具包(AFMSTT)。“一旦我们理解了需求，我们就与用户和开发商密切合作。他们是实际编写软件代码的人，但我们掌握着经费。”坎贝尔说。
该局面临的一个困难是在全世界部署人员以保障训练活动。上校指出，制造软件的供货商们也派人员参加习。美国空军模拟与仿真局(AFAMS)正在开发能在世界各地远程管理仿真系统的分布式工作站。这种分布式方法不但对空军，而且对所有其它军种都是一项重大变化，奥林托上校说，“过去进行大规模演习或训练活动时，现地指挥官们需要有专人查看是否有什么问题。现在只需发送电子邮件或打电话，就能发现在韩国或日本进行的演习为什么会出现建模问题。”
另一个问题也促使空军高层领导们信任该局的建模与仿真技术。上校说，以前在空中完成的工作，现在可以在模拟器上进行了，需要大规模部署的演习的频率也在降低，因为可以进行仿真。“我们正在进入一个不需要太多的人真正飞行的时代。你可以利用模拟器或仿真(软件)工具来扩大演习规模。”他说。
美国空军模拟与仿真局(AFAMS)也在关注逐渐增长的以真实世界为基础的任务演习训练需求。坎贝尔说，这种新的训练需求，再加上本土防御演习，已经超过了她们局的保障能力。
奥林托上校还说，直到最近，只有特种作战部队进行有规律的任务演习训练。“现在我们发现，在传统领域——如将要部署到伊拉克的陆军或海军陆战队的训练——让一支整建制部队接受任务演习是很困难的，但随着建模与仿真能力的增强，这些困难都能解决。”他说。
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