周思卓 林屹立 李國強(qiáng)
(1北京空間科技信息研究所2北京跟蹤與通信技術(shù)研究所)
作 戰(zhàn) 試 驗(yàn) 鑒 定(Operational Test and Evaluation)是美軍建立與增強(qiáng)軍隊(duì)對武器裝備和訓(xùn)練信心的關(guān)鍵手段,是確定武器裝備在實(shí)際作戰(zhàn)中的可信性、作戰(zhàn)適用性和生存性的方法。2019財(cái)年,美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局全軍229個(gè)采辦項(xiàng)目進(jìn)行了試驗(yàn)鑒定監(jiān)督監(jiān)管,包括國防部級項(xiàng)目26項(xiàng)、陸軍項(xiàng)目73項(xiàng)、海軍項(xiàng)目77項(xiàng)、空軍項(xiàng)目60項(xiàng)。
美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定在國防部作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局的規(guī)劃與監(jiān)管下,已形成了一套保證其良好運(yùn)行的機(jī)制,每型裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)責(zé)任清晰、試驗(yàn)項(xiàng)目清晰、鑒定評估結(jié)論明確、年度意見建議管理閉環(huán)。國防部層面通過作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定及其相關(guān)工作,能夠清晰掌握每型裝備的當(dāng)前、真實(shí)的作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)適用性和生存性,及其與作戰(zhàn)能力需求間的差距和試驗(yàn)問題,同時(shí)通過作戰(zhàn)試驗(yàn)識別試驗(yàn)?zāi)芰Χ贪?,進(jìn)而加強(qiáng)試驗(yàn)資源建設(shè)。作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定作為美軍面向作戰(zhàn)運(yùn)用摸清裝備能力的關(guān)鍵性手段,對于美軍裝備體系級運(yùn)用、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)規(guī)程開發(fā)、未來裝備總體建設(shè)方向確定、每型裝備采辦決策支撐等起到了至關(guān)重要的指導(dǎo)性作用。
2019年,在美國國防戰(zhàn)略對未來戰(zhàn)爭形勢的預(yù)估和對武器裝備的需求指引下,作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局認(rèn)為,當(dāng)前的美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定重點(diǎn)和難點(diǎn)集中在網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)鑒定、作戰(zhàn)試驗(yàn)真實(shí)性表征、天基系統(tǒng)試驗(yàn)訓(xùn)練等三個(gè)方面;并同時(shí)通過研制作戰(zhàn)一體化試驗(yàn)五年規(guī)劃、持續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)鑒定流程等一系列專項(xiàng)工作,提升試驗(yàn)鑒定效力與效率。
網(wǎng)絡(luò)安全對美軍來說是重大挑戰(zhàn)。一方面,軟件與網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前及未來很長一段時(shí)間內(nèi)的作戰(zhàn)與訓(xùn)練中地位作用不可替代。一是由于幾乎任何裝備都離不開軟件,對武器裝備的改進(jìn)也更傾向于更新軟件而不是修改硬件;二是信息的準(zhǔn)確性、可信性、及時(shí)性對于作戰(zhàn)至關(guān)重要。另一方面,隨著美軍武器裝備系統(tǒng)復(fù)雜性的指數(shù)型增長,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)鑒定能力難以滿足需求。
美軍認(rèn)為,網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)鑒定的關(guān)鍵在于提升試驗(yàn)的真實(shí)性。一是要基于一線部隊(duì)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的承受與作戰(zhàn)能力恢復(fù)的響應(yīng)來開展網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn);二是針對風(fēng)險(xiǎn)大、難以開展的網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn),要構(gòu)建真實(shí)的建模仿真環(huán)境對一線部隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn)評估。
美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局協(xié)同作戰(zhàn)指揮部和各軍兵種開展了“網(wǎng)絡(luò)安全評估專項(xiàng)”工作,以提升網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)鑒定的真實(shí)性與任務(wù)相關(guān)性。后續(xù)重點(diǎn),一是加強(qiáng)對大型復(fù)雜武器平臺(如F-35戰(zhàn)斗機(jī)、CVN-78福特級核動力航空母艦等)網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)鑒定理論方法的探索;二是加強(qiáng)全供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)安全評估與監(jiān)控;三是加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)人才隊(duì)伍建設(shè)。
美軍認(rèn)為作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定和實(shí)彈試驗(yàn)鑒定的質(zhì)量取決于當(dāng)前的工具和架構(gòu),只有在模擬真實(shí)作戰(zhàn)環(huán)境下、在準(zhǔn)確作戰(zhàn)想定下對系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)才能掌握其作戰(zhàn)能力、生存性和對于任務(wù)的適用性。對于對抗性系統(tǒng)來說,就是要讓實(shí)際操作裝備的一線部隊(duì)在對抗環(huán)境中摸出裝備極限。但在大多數(shù)情況下,美軍還沒有能夠摸到極限、對抗性不足、或真實(shí)環(huán)境下難以開展試驗(yàn)。
在種種局限性下,美軍認(rèn)為高仿真度的建模仿真可作為替代方案,即通過數(shù)字環(huán)境模擬外在威脅和任務(wù)剖面可在一定程度上評估系統(tǒng)性能、支撐戰(zhàn)術(shù)技術(shù)規(guī)程開發(fā)和任務(wù)規(guī)劃。美軍在F-35項(xiàng)目中已成功進(jìn)行嘗試。試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果將用于當(dāng)前美國國防部最為重要的建模仿真系統(tǒng)“聯(lián)合模擬環(huán)境”的驗(yàn)證確認(rèn)與鑒定工作,此基于想定的試驗(yàn)鑒定系統(tǒng)預(yù)計(jì)于2020年夏天投入使用。
另外,美軍認(rèn)為建模仿真手段還可提升試驗(yàn)鑒定效率。在MK48魚雷試驗(yàn)鑒定中,海軍采用了以環(huán)境為中心的武器分析設(shè)施,MK48水下實(shí)彈試驗(yàn)數(shù)量減少50%。
美軍已明確太空成為作戰(zhàn)域。美國國防部在未來十年預(yù)計(jì)至少投入1000億美元于航天系統(tǒng)建設(shè)。對于試驗(yàn)鑒定系統(tǒng)來說,就必須確定這些采辦的航天系統(tǒng)的能力,尤其是在面臨人為威脅時(shí)的表現(xiàn)。但同時(shí)也表明,當(dāng)前美軍還缺乏真正意義上的、充分的評估手段來表征天基系統(tǒng)在典型環(huán)境中的作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)適用性和生存性。美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局與試驗(yàn)資源管理中心正在積極開展上述能力建設(shè)。
美軍2018年國防戰(zhàn)略明確了太空能力建設(shè)投資優(yōu)先權(quán)的條款,此條款將直接推動空間作戰(zhàn)部隊(duì)與試驗(yàn)部隊(duì)的合并、“國家空間試驗(yàn)與訓(xùn)練靶場”建立、地基航天系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)施建設(shè)等。多維度的航天試驗(yàn)鑒定能力建設(shè),包括:①增強(qiáng)美軍對自身真實(shí)能力與局限性、生存性的掌握,支撐航天系統(tǒng)采辦與服役決策;②支撐天基系統(tǒng)作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)規(guī)程的確認(rèn)和多域作戰(zhàn)概念開發(fā);③為一線部隊(duì)提供更有效的作戰(zhàn)訓(xùn)練等。
美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局針對國防部級項(xiàng)目、陸軍、海軍及空軍項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)鑒定監(jiān)督監(jiān)管,其中涉及的航天系統(tǒng)項(xiàng)目包含在空軍項(xiàng)目之中。美空軍航天系統(tǒng)項(xiàng)目試驗(yàn)鑒定經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展和持續(xù)改進(jìn),對于驗(yàn)證航天系統(tǒng)的實(shí)際作戰(zhàn)能力和支撐系統(tǒng)采辦決策起到至關(guān)重要的作用,多個(gè)航天系統(tǒng)已完成作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定或已正式服役。
美軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局監(jiān)督清單中,涉及空軍航天系統(tǒng)項(xiàng)目17項(xiàng),2019財(cái)年針對增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星系統(tǒng)、超視距終端、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)、“太空籬笆”(Space Fence)、天基紅外系統(tǒng)等5個(gè)項(xiàng)目開展了作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定工作。其中增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星系統(tǒng)和“太空籬笆”2個(gè)項(xiàng)目在2019財(cái)年進(jìn)入作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定階段并首次開展作戰(zhàn)試驗(yàn)。
增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星系統(tǒng)是為北部高緯度地區(qū)作戰(zhàn)司令部提供戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星通信的系統(tǒng),包括2顆大橢圓軌道有效載荷、地面控制與任務(wù)規(guī)劃部分、地面接收站和用戶終端(目前部署了海軍艦艇與潛艇)等四個(gè)部分。空軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定中心與海軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定部隊(duì)自2019年3月25日至6月11日聯(lián)合開展了增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星系統(tǒng)多軍種作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定,美空軍認(rèn)為:①該系統(tǒng)能夠在對抗和非對抗環(huán)境下為海軍艦艇與潛艇在北極圈內(nèi)的作戰(zhàn)活動提供極高頻高速衛(wèi)星通信;②該系統(tǒng)能夠滿足海軍作戰(zhàn)可用性和可靠性要求;③該系統(tǒng)抗干擾性能優(yōu)于海軍要求;④該系統(tǒng)能夠抵御外部網(wǎng)絡(luò)攻擊??哲姾教焖玖畈坑?019年9月19日正式接收了增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星系統(tǒng),系統(tǒng)正式服役。
超視距終端任務(wù)包括三方面:一是通過極高頻寬帶通信為美國總統(tǒng)、國防部、作戰(zhàn)司令部和空軍提供戰(zhàn)略核武器和非核武器的超視距指揮與控制,二是為空軍航天司令部提供先進(jìn)極高頻通信衛(wèi)星星座的測控通信,三是為美國戰(zhàn)略司令部和北方司令部提供導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)預(yù)警通信。超視距終端包括地基和機(jī)載終端,分為指揮終端和部隊(duì)終端兩類。2019年2月,美空軍為全部84個(gè)終端低速初始化生產(chǎn)增加經(jīng)費(fèi)。2019年6月,美國戰(zhàn)略司令部交付超視距終端在試訓(xùn)中接入作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò),并由戰(zhàn)略司令部未來的實(shí)際操作者協(xié)同試驗(yàn)官對超視距終端進(jìn)行試驗(yàn)并識別了某些缺陷,戰(zhàn)略司令部要求項(xiàng)目辦必須在2020年超視距終端正式部署前對缺陷進(jìn)行改進(jìn)。目前,超視距終端承包商雷神公司和項(xiàng)目辦正在開發(fā)軟件以對上述缺陷進(jìn)行修正??哲娮鲬?zhàn)試驗(yàn)鑒定中心在2019年10月開始了初期作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定,以評估超視距終端在對抗和非對抗環(huán)境下的能力。
全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)為美軍及盟軍提供高精度定位、導(dǎo)航和時(shí)頻信息,包括天基系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)和用戶終端三個(gè)部分。其中,2000年后,空軍針對M碼應(yīng)用升級了全部三個(gè)部分。但由于地面控制系統(tǒng)一期交付延遲,美空軍啟動了GPS III應(yīng)急作戰(zhàn)項(xiàng)目,計(jì)劃于2020年開展GPS體系級作戰(zhàn)試驗(yàn)。2019年,美空軍對三個(gè)部分繼續(xù)開展研制試驗(yàn)鑒定,包括GPS III 01星在軌測試、地面控制系統(tǒng)一期試驗(yàn)和用戶終端一期試驗(yàn)。雖然空軍在此三個(gè)部分持續(xù)開展了試驗(yàn)鑒定工作,但天基部分對太空真實(shí)威脅環(huán)境下的作戰(zhàn)效能考核不足、用戶終端對新技術(shù)的引入導(dǎo)致進(jìn)度推遲、用戶終端基線系統(tǒng)試驗(yàn)不充分等問題對于GPS體系的真正應(yīng)用仍存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。
“太空籬笆”項(xiàng)目的任務(wù)是為聯(lián)合太空作戰(zhàn)中心提供全時(shí)人造物體與相關(guān)自然物體的空間監(jiān)視、衛(wèi)星編目和太空事件監(jiān)控,為太空態(tài)勢感知任務(wù)提供高逼真度的LEO、MEO、GEO軌道編目與非編目物體的雷達(dá)成像?!疤栈h笆”是S頻段太空監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng),目前交付的一期工程包括位于馬紹爾群島的雷達(dá)站和位于亨茨維爾的運(yùn)控中心;目前暫未立項(xiàng)的二期工程計(jì)劃在澳大利亞部署第二個(gè)雷達(dá)站。2019年8月至11月,空軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定中心對“太空籬笆”一期開展了初始作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定,目前作戰(zhàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)正在分析中,作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局預(yù)計(jì)于2020年對“太空籬笆”一期作戰(zhàn)效能、作戰(zhàn)適用性和生存性進(jìn)行評估并提交報(bào)告。
天基紅外系統(tǒng)由美空軍航天司令部運(yùn)行控制,其主要用戶是美國戰(zhàn)略司令部。天基紅外系統(tǒng)能夠?yàn)閼?zhàn)略司令部提供可靠、準(zhǔn)確、及時(shí)的導(dǎo)彈預(yù)警與防御信息,同時(shí)為包括總統(tǒng)、國防部、作戰(zhàn)司令部等用戶提供技術(shù)情報(bào)和戰(zhàn)場環(huán)境信息。美空軍天基紅外系統(tǒng)的開發(fā)分為兩期:一期工程主要是通過地面升級改造,天基部分僅包含以前的國防支援計(jì)劃衛(wèi)星,一期工程在2001年12月獲得初步作戰(zhàn)能力;二期工程包括國防支援計(jì)劃衛(wèi)星、大橢圓軌道載荷、地球靜止軌道衛(wèi)星、地面任務(wù)控制站和備份站,以及升級版地面機(jī)動站,二期工程目前分兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn),其中二期一階段已于2016年由航天司令部獲準(zhǔn)服役,二期二階段作戰(zhàn)驗(yàn)收工作已于2019年8月啟動。2019年4月至7月,空軍作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定中心依據(jù)國防部作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局批準(zhǔn)的試驗(yàn)計(jì)劃,對天基紅外系統(tǒng)二期二階段已交付的基線系統(tǒng)開展了為期三個(gè)月的初步作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定;天基紅外系統(tǒng)試驗(yàn)隊(duì)開展了一體化試驗(yàn),在作戰(zhàn)試驗(yàn)計(jì)劃階段就已經(jīng)完成了74%的作戰(zhàn)指標(biāo)數(shù)據(jù),本次作戰(zhàn)試驗(yàn)也因此提前了37天;本次作戰(zhàn)試驗(yàn)通過真實(shí)事件和仿真兩種途徑獲取數(shù)據(jù);作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局還對本次試驗(yàn)獲得的大量珍貴數(shù)據(jù)進(jìn)行評估,初步判定結(jié)果顯示天基紅外系統(tǒng)二期二階段運(yùn)行良好。
美空軍航天系統(tǒng)作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定經(jīng)過多年來的建設(shè)與運(yùn)行,作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定資源不斷完善和試驗(yàn)?zāi)芰Σ粩嗉訌?qiáng),前期已支撐了先進(jìn)極高頻衛(wèi)星系統(tǒng)、聯(lián)合太空作戰(zhàn)中心任務(wù)系統(tǒng)等航天系統(tǒng)的采辦決策。2019年,增強(qiáng)型極軌衛(wèi)星系統(tǒng)和“太空籬笆”項(xiàng)目先后完成了作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定工作形成作戰(zhàn)能力并正式服役;天基紅外系統(tǒng)和超視距終端項(xiàng)目階段性作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定工作正在進(jìn)行中;全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)三期由于地面控制系統(tǒng)問題重重而一再推遲研制與交付時(shí)間,該系統(tǒng)作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定工作尚未開展。