陳建偉，楊春雷，楊 亮，安珊珊，史旭升

美軍數(shù)字工程最新進(jìn)展及趨勢(shì)分析研究

陳建偉，楊春雷，楊 亮，安珊珊，史旭升

（中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京，100076）

系統(tǒng)研究美軍數(shù)字工程戰(zhàn)略對(duì)于企業(yè)開(kāi)展數(shù)字化建設(shè)具有重要意義。從戰(zhàn)略規(guī)劃、模型構(gòu)建、創(chuàng)新技術(shù)、支撐環(huán)境等方面對(duì)美軍數(shù)字工程最新進(jìn)展進(jìn)行綜述性分析，從理論體系、建模方法、數(shù)據(jù)應(yīng)用、工具建設(shè)等維度研究提出美軍推進(jìn)數(shù)字工程發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合航天企業(yè)實(shí)際提出了具體的啟示與思考。

數(shù)字工程；數(shù)字模型；發(fā)展趨勢(shì)

0 引 言

中國(guó)裝備研制整體水平與美歐先進(jìn)水平相比還存在差距，理念方法、共性基礎(chǔ)性技術(shù)、研制手段等未能全面系統(tǒng)提升是重要原因之一。目前全球科技和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更趨激烈，各發(fā)達(dá)國(guó)家加緊實(shí)施數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，搶占數(shù)字時(shí)代發(fā)展先機(jī)。美國(guó)國(guó)防部2018年6月發(fā)布《數(shù)字工程戰(zhàn)略》全面推行數(shù)字工程轉(zhuǎn)型，以期在裝備發(fā)展模式上對(duì)他國(guó)形成代差優(yōu)勢(shì)。2022年8月2日至4日，美國(guó)空軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型辦公室牽頭與戴頓大學(xué)、相關(guān)企業(yè)合作舉辦了數(shù)字化轉(zhuǎn)型峰會(huì)，會(huì)議傳遞出美國(guó)防部正在尋求采用模型、數(shù)據(jù)、開(kāi)放式架構(gòu)和現(xiàn)代工具等“數(shù)字優(yōu)先”的方法來(lái)構(gòu)建武器裝備全生命周期的網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)，加速推動(dòng)美軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型[1]。

因此，深入研究美軍數(shù)字工程的最新進(jìn)展，對(duì)航天企業(yè)數(shù)字化建設(shè)具有重要借鑒意義。本文從戰(zhàn)略規(guī)劃、模型構(gòu)建、創(chuàng)新技術(shù)、支撐環(huán)境等方面對(duì)美軍數(shù)字工程進(jìn)展情況進(jìn)行綜述性分析，從理論體系、建模方法、數(shù)據(jù)應(yīng)用、工具建設(shè)等維度總結(jié)研究美軍推進(jìn)數(shù)字工程發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合航天企業(yè)實(shí)際提出了具體的啟示與思考。

1 美軍數(shù)字工程最新進(jìn)展分析

1.1 系統(tǒng)布局密集制定一系列戰(zhàn)略實(shí)施規(guī)劃

自美國(guó)防部發(fā)布《數(shù)字工程戰(zhàn)略》以來(lái)，各軍種陸續(xù)制定發(fā)布了一系列數(shù)字工程戰(zhàn)略實(shí)施規(guī)劃，系統(tǒng)布局加快推進(jìn)實(shí)施數(shù)字工程。

美國(guó)空軍2019年7月發(fā)布《數(shù)字空軍》戰(zhàn)略白皮書(shū)，提出空軍要從以平臺(tái)為中心的作戰(zhàn)轉(zhuǎn)向以網(wǎng)絡(luò)為中心的作戰(zhàn)，將空軍打造成一個(gè)利用集成數(shù)字環(huán)境，支撐裝備全壽命周期活動(dòng)的“數(shù)字組織”，并提出了3條舉措。美國(guó)海軍2020年6月發(fā)布《海軍與海軍陸戰(zhàn)隊(duì)數(shù)字系統(tǒng)工程轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略》，總體目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從文檔為中心的工程模式到以數(shù)字工程為中心的模式轉(zhuǎn)變，提升海軍裝備采辦系統(tǒng)效率、互操作性并進(jìn)行升級(jí)，加快建設(shè)一支擁有數(shù)字化作戰(zhàn)能力的綜合部隊(duì)，并提出了5條具體行動(dòng)路線[2]。美國(guó)太空軍2021年5月發(fā)布《太空軍數(shù)字化軍種愿景》，提出加快創(chuàng)建一支互聯(lián)、創(chuàng)新、數(shù)字主導(dǎo)的太空部隊(duì)，并提出對(duì)四大領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)。美國(guó)陸軍2021年10月發(fā)布了《美國(guó)陸軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略》，提出加快建設(shè)一支數(shù)字賦能、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型陸軍，并提出了6條具體行動(dòng)路線。

1.2 加速構(gòu)建基于模型一致連續(xù)權(quán)威傳遞的數(shù)字工程生態(tài)體系

美軍通過(guò)高逼真度數(shù)字模型的開(kāi)發(fā)、集成和使用，加速構(gòu)建基于模型一致連續(xù)權(quán)威傳遞的數(shù)字工程生態(tài)體系，支撐裝備全生命周期的工程活動(dòng)和決策。

2022年4月6日，美軍證實(shí)近日首次成功試射了高超聲速吸氣式武器概念導(dǎo)彈（Hypersonic Air-breathing Weapon Concept，HAWC），飛行試驗(yàn)創(chuàng)下了以超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的高超音速飛行記錄。美軍在HAWC項(xiàng)目每個(gè)階段都建立了武器系統(tǒng)高逼真度的數(shù)字模型，所有研制流程都在數(shù)字模型中完成，飛行測(cè)試中模型性能和實(shí)際性能幾乎“完全重疊在一起”。過(guò)去的設(shè)計(jì)流程是從一個(gè)模型中獲取結(jié)果并將其輸入到另一個(gè)模型中進(jìn)行分析并逐級(jí)更新模型，這種流程交替往復(fù)且耗時(shí)。而現(xiàn)在將采用數(shù)字工程方法創(chuàng)建的機(jī)械模型、流體力學(xué)模型、熱模型等所有模型都聚集在一起，實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳遞并進(jìn)行快速迭代。通過(guò)HAWC項(xiàng)目驗(yàn)證了所有研制流程基于模型一致連續(xù)權(quán)威傳遞，可以將研發(fā)時(shí)間縮短30%甚至更多，同時(shí)能夠大幅簡(jiǎn)化實(shí)際飛行驗(yàn)證測(cè)試內(nèi)容。

1.3 系統(tǒng)開(kāi)展數(shù)字工程創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用

自數(shù)字工程戰(zhàn)略發(fā)布以來(lái)，美軍在裝備研制各階段開(kāi)展了一系列數(shù)字工程創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，取得了一些重要進(jìn)展。

美軍通過(guò)構(gòu)建數(shù)字模型，開(kāi)展基于高逼真度、多物理量、多專(zhuān)業(yè)的仿真分析及詳細(xì)設(shè)計(jì)，提前識(shí)別裝備生產(chǎn)、試驗(yàn)時(shí)可能存在的絕大部分設(shè)計(jì)缺陷和性能不足并進(jìn)行迭代優(yōu)化，顯著加快了裝備研制進(jìn)程，大幅提高了產(chǎn)品工程質(zhì)量和效率。以T-7A紅鷹教練機(jī)為例，其研制過(guò)程充分采用數(shù)字工程技術(shù)及流程，僅用時(shí)36個(gè)月就完成從全新設(shè)計(jì)到驗(yàn)證機(jī)首飛，并將首批驗(yàn)證機(jī)的工程質(zhì)量提高75%、裝配時(shí)間減少80%。2022年4月30日，首架T-7A量產(chǎn)型教練機(jī)正式從波音生產(chǎn)基地出廠并交付，美國(guó)空軍計(jì)劃采購(gòu)351架，該教練機(jī)也成為第一種獲得“e”系列稱(chēng)號(hào)的飛機(jī)，即eT-7A[3]。

1.4 持續(xù)投入數(shù)字工程核心支撐環(huán)境建設(shè)

近年來(lái)，美國(guó)國(guó)防部牽頭持續(xù)投入并增強(qiáng)以計(jì)算研究與工程采辦工具和環(huán)境（Computational Research and Engineering Acquisition Tools and Environments，CREATE）、工程彈性系統(tǒng)（Engineered Resilient Systems，ERS）等為核心的數(shù)字工程基礎(chǔ)支撐環(huán)境[4]，通過(guò)縮短周期、控制成本等不斷提升裝備研制綜合優(yōu)勢(shì)。

CREATE是美國(guó)國(guó)防部2008年啟動(dòng)的一項(xiàng)為期12年的高性能計(jì)算項(xiàng)目，總投資3.6億美元，其目標(biāo)是開(kāi)發(fā)基于物理特性的建模仿真軟件，以支撐武器裝備高效研制。目前已形成十幾種軟件工具，2022年以來(lái)，美軍應(yīng)用CREATE取得了一系列重要成果，包括：采用CREATE飛行器（CREATE Air Vehicles，CREATE-AV）工具開(kāi)展未來(lái)垂直起降飛行器性能模擬及優(yōu)化，采用CREATE艦船（CREATE Ships，CREATE-SH）工具開(kāi)展了哥倫比亞級(jí)潛艇防撞建模，采用CREATE地面車(chē)輛（CREATE Ground Vehicles，CREATE-GV）工具開(kāi)展下一代戰(zhàn)斗車(chē)輛概念設(shè)計(jì)及評(píng)估等工作，推動(dòng)數(shù)字工程重點(diǎn)項(xiàng)目更高效地決策和實(shí)施。

ERS是美國(guó)國(guó)防部2010年啟動(dòng)的科技優(yōu)先計(jì)劃項(xiàng)目之一，它是一個(gè)不斷發(fā)展的框架，支持采辦各個(gè)階段集成計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策[5]。2021年美國(guó)海軍在未來(lái)水面作戰(zhàn)艦艇項(xiàng)目中使用ERS進(jìn)行成本和能力權(quán)衡分析，實(shí)現(xiàn)在可接受的成本范圍內(nèi)，達(dá)到艦艇所需具備的能力水平，減少原型制造時(shí)間和成本。

2 美軍數(shù)字工程發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1 注重理論體系創(chuàng)新和發(fā)展

美軍一直注重從理論方法、工具、語(yǔ)言等方面成體系推動(dòng)裝備研制理論體系創(chuàng)新和發(fā)展。體系工程層面有國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（Department of Defense Architecture Framework，DODAF），建模工具有Rhapsody等，建模語(yǔ)言有統(tǒng)一建模語(yǔ)言（Unified Modeling Language，UML）等。系統(tǒng)工程層面有基于模型的系統(tǒng)工程（Model-Based Systems Engineering，MBSE），建模工具有MagicDraw、DOORS等，建模語(yǔ)言有系統(tǒng)建模語(yǔ)言（Systems Modeling Language，SysML）等。

DODAF以“數(shù)據(jù)為中心”設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，主要目的是提供決策數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)組成產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)元素，而不只是體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。DODAF V2.0中包含了全景視角、能力視角、數(shù)據(jù)和信息視角、作戰(zhàn)視角、項(xiàng)目視角、服務(wù)視角、標(biāo)準(zhǔn)視角和系統(tǒng)視角等8種視圖，并進(jìn)一步分解為概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模、物理數(shù)據(jù)模型、作戰(zhàn)規(guī)則模型、系統(tǒng)規(guī)則模型、服務(wù)規(guī)則模型等52個(gè)模型，用于作為收集數(shù)據(jù)的模板[6]。

MBSE強(qiáng)調(diào)精確且完整的系統(tǒng)架構(gòu)模型，通常使用ISO/IEC42010、DODAF進(jìn)行組織，以數(shù)據(jù)、模型來(lái)驅(qū)動(dòng)采辦過(guò)程。MBSE強(qiáng)調(diào)貫穿于全生命周期的技術(shù)過(guò)程的形式化建模，建立的系統(tǒng)模型既解決了項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)積累和復(fù)用的問(wèn)題，也通過(guò)多視角的系統(tǒng)頂層需求建模與系統(tǒng)架構(gòu)建模，為復(fù)雜系統(tǒng)或體系的向下分解與及時(shí)驗(yàn)證提供了模型依據(jù)。MBSE模型主要是系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行規(guī)律的建模，對(duì)于系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的交互建模，以及系統(tǒng)發(fā)展到體系級(jí)后，體系架構(gòu)就主要采用DODAF標(biāo)準(zhǔn)[7]。

2.2 高度重視建模方法研究

數(shù)字工程模型種類(lèi)繁多、梳理龐大。使用基于模型的權(quán)威真相源的數(shù)字工程和一個(gè)共同的寫(xiě)作數(shù)據(jù)建模將使用在全生命周期的任何階段可用的所有知識(shí)來(lái)改變系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。在充分利用可用的數(shù)字知識(shí)和數(shù)據(jù)分析，在設(shè)計(jì)、測(cè)試過(guò)程中引入了一種代理模型的方法。如在設(shè)計(jì)過(guò)程中引入數(shù)字代理模型進(jìn)行制造和維護(hù)設(shè)計(jì)；在學(xué)習(xí)階段，使用具有人工智能的交互式數(shù)字雙胞胎進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制和系統(tǒng)知識(shí)更新，積累知識(shí)并實(shí)施到數(shù)字代理模型中，以提高下一個(gè)系統(tǒng)的性能。

美軍高度重視“代理模型”研究和應(yīng)用，并形成模型成熟度評(píng)價(jià)體系。為了提供一個(gè)正式的訓(xùn)練方法來(lái)確保權(quán)威的數(shù)字代理模型的可信度，用于邊緣與不確定度量化分析，一個(gè)成熟度等級(jí)的數(shù)字代理模型被引入?？紤]到對(duì)系統(tǒng)工程的技術(shù)準(zhǔn)備和系統(tǒng)準(zhǔn)備水平進(jìn)行量化的需求，定義了數(shù)字代理模型準(zhǔn)備說(shuō)的9點(diǎn)標(biāo)度。以系統(tǒng)成熟度的技術(shù)準(zhǔn)備水平來(lái)衡量權(quán)威數(shù)字代理真實(shí)模型的成熟度[8]。

2.3 重視數(shù)據(jù)價(jià)值及應(yīng)用

數(shù)據(jù)是美軍進(jìn)行數(shù)字現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，并且日益成為國(guó)防部流程、算法和武器系統(tǒng)的助推器。美軍緊盯大數(shù)據(jù)發(fā)展機(jī)遇，出臺(tái)了一系列戰(zhàn)略文件加速軍事數(shù)據(jù)建設(shè)，進(jìn)而謀求以數(shù)據(jù)為中心的全方位軍事優(yōu)勢(shì)。美國(guó)國(guó)防部發(fā)布的《國(guó)防部數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》強(qiáng)調(diào)將數(shù)據(jù)視為戰(zhàn)略資產(chǎn)，提出要加快轉(zhuǎn)變成“以數(shù)據(jù)為中心”的組織，將數(shù)據(jù)直接視為重要武器，通過(guò)快速和規(guī)?；瘮?shù)據(jù)應(yīng)用來(lái)提升軍事優(yōu)勢(shì)和作戰(zhàn)效能，為美國(guó)國(guó)防戰(zhàn)略和數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略提供重要支持[9]。

為進(jìn)一步推動(dòng)美軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型，改善其數(shù)據(jù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)能力，美國(guó)國(guó)防信息系統(tǒng)局首席數(shù)據(jù)官辦公室發(fā)布了《數(shù)據(jù)戰(zhàn)略實(shí)施計(jì)劃》，作為以上戰(zhàn)略的實(shí)踐，旨在建立將數(shù)據(jù)視為戰(zhàn)略資產(chǎn)的文化理念，通過(guò)開(kāi)發(fā)、利用、提升數(shù)據(jù)價(jià)值賦能軍隊(duì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、掌握信息域、打贏數(shù)字化戰(zhàn)爭(zhēng)。

2.4 持續(xù)開(kāi)展數(shù)字化平臺(tái)工具建設(shè)

美軍及軍工企業(yè)將數(shù)字工程轉(zhuǎn)型作為最優(yōu)先的戰(zhàn)略任務(wù)之一，從平臺(tái)工具建設(shè)等方面密集推進(jìn)數(shù)字工程實(shí)施，積極開(kāi)展建模仿真、數(shù)據(jù)分析與管理等工具環(huán)境研發(fā)。同時(shí)，全球各大軟件廠商西門(mén)子、達(dá)索系統(tǒng)等公司積極開(kāi)展并提供了一系列軟件開(kāi)發(fā)、能力集成服務(wù)，形成了CREATE、ERS、3DExperience平臺(tái)、Teamcenter平臺(tái)等支撐數(shù)字工程實(shí)施的平臺(tái)工具環(huán)境。

從2008年開(kāi)始，美軍啟動(dòng)了CREATE項(xiàng)目，是美軍高性能計(jì)算現(xiàn)代化設(shè)計(jì)（High Performance Computing Modernization Program，HPCMP）的子項(xiàng)目，目標(biāo)是開(kāi)發(fā)和部署基于物理特性的高性能計(jì)算軟件產(chǎn)品，通過(guò)高逼真度虛擬樣機(jī)的構(gòu)建和改進(jìn)，支撐飛行器、艦船、地面車(chē)輛和射頻天線系統(tǒng)等武器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)了CREATE-AV、CREATE-SH、CREATE-GV等5類(lèi)模塊，并進(jìn)一步按照業(yè)務(wù)需求，研發(fā)了集成水力設(shè)計(jì)環(huán)境、移動(dòng)性分析工具、艦船快速設(shè)計(jì)環(huán)境等十幾種軟件工具。美國(guó)國(guó)防部仍在逐年對(duì)這些軟件工具進(jìn)行更新升級(jí)，直至2040年[10]。

3 啟 示

美軍在數(shù)字工程領(lǐng)域的探索與實(shí)踐已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，加速推動(dòng)美軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型。為加速航天企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)，結(jié)合產(chǎn)品數(shù)字化研制現(xiàn)狀，總結(jié)提出以下啟示。

3.1 以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為引領(lǐng)，加強(qiáng)技術(shù)融合與群智攻關(guān)

美軍注重裝備研制模式創(chuàng)新，發(fā)揮技術(shù)融合與戰(zhàn)略規(guī)劃引領(lǐng)作用，聯(lián)合軍政產(chǎn)學(xué)研各界優(yōu)勢(shì)力量，開(kāi)展跨組織、多學(xué)科交叉融合的群智創(chuàng)新攻關(guān)，有力支撐重點(diǎn)裝備和重大項(xiàng)目研制成功。創(chuàng)新是加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要“催化劑”，大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)正加速融合應(yīng)用，不斷催生發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)。必須深刻認(rèn)識(shí)到數(shù)字時(shí)代到來(lái)的變革性和加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的緊迫性，充分融合MBSE、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等數(shù)字化新方法和新技術(shù)，通過(guò)技術(shù)融合和群智攻關(guān)研究，并制定具體實(shí)施舉措，突破航天產(chǎn)品共性基礎(chǔ)性科學(xué)與工程問(wèn)題，加快推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.2 以全數(shù)字化貫通為目標(biāo)，加快數(shù)字模型體系和大數(shù)據(jù)中心建設(shè)

美軍已在各項(xiàng)采辦項(xiàng)目中增加了模型數(shù)據(jù)的提交和傳遞要求，正在向以模型和數(shù)據(jù)為核心的范式轉(zhuǎn)變。模型和數(shù)據(jù)是推行數(shù)字工程的核心，必須持續(xù)推進(jìn)基于模型的系統(tǒng)工程應(yīng)用，面向產(chǎn)品全面梳理研制全流程、全環(huán)節(jié)的輸入輸出要素，并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)發(fā)數(shù)字模型，加快構(gòu)建面向產(chǎn)品研制全過(guò)程的完整數(shù)字模型體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)字模型在數(shù)字化研制全流程的貫通和復(fù)用，支撐以模型連續(xù)傳遞為核心的產(chǎn)品研制新范式。

同時(shí)，立足數(shù)據(jù)思維，加快推進(jìn)產(chǎn)品全壽命周期數(shù)據(jù)管理與建設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集匯聚。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建企業(yè)大數(shù)據(jù)中心，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，推進(jìn)全級(jí)次、全過(guò)程的數(shù)據(jù)治理與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)覆蓋產(chǎn)品研制全生命周期的全流程、全要素?cái)?shù)據(jù)協(xié)同，建立完善的數(shù)據(jù)共享通道，對(duì)外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)和服務(wù)能力，提升數(shù)據(jù)資產(chǎn)的重要性，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的智能決策支持。

3.3 以航天產(chǎn)品研制需求為導(dǎo)向，加大自主研發(fā)平臺(tái)工具建設(shè)力度

美國(guó)國(guó)防部已連續(xù)十幾年投入大量經(jīng)費(fèi)，筑牢以CREATE、ERS等為核心的數(shù)字工程基礎(chǔ)支撐環(huán)境，并持續(xù)更新升級(jí)。平臺(tái)工具是數(shù)字工程的核心支撐。面向科研生產(chǎn)領(lǐng)域，全面梳理各類(lèi)專(zhuān)業(yè)及知識(shí)模型，將產(chǎn)品研制過(guò)程的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、結(jié)果等規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化，進(jìn)而推進(jìn)以專(zhuān)業(yè)及知識(shí)模型為核心的自主研發(fā)平臺(tái)工具建設(shè)，形成支撐產(chǎn)品研制的平臺(tái)工具體系。同時(shí)，遴選數(shù)字化基礎(chǔ)較好的航天產(chǎn)品，探索開(kāi)展典型階段或場(chǎng)景下的數(shù)字化應(yīng)用試點(diǎn)，最終形成統(tǒng)一的數(shù)字化基礎(chǔ)支撐環(huán)境，反哺航天應(yīng)用，高效賦能產(chǎn)品數(shù)字化研制，打造低成本、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品供應(yīng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，更有效地推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文總結(jié)分析了美軍在戰(zhàn)略規(guī)劃、模型構(gòu)建、創(chuàng)新技術(shù)、支撐環(huán)境等方面推進(jìn)數(shù)字工程的最新進(jìn)展情況，從理論體系、建模方法、數(shù)據(jù)應(yīng)用、工具建設(shè)等維度研究提出美軍推進(jìn)數(shù)字工程發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合航天企業(yè)實(shí)際提出了具體的啟示與思考，可為航天企業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)提供有益借鑒。

[1] 陰艷鵬. 美空軍部數(shù)字轉(zhuǎn)型辦公室舉辦數(shù)字轉(zhuǎn)型峰會(huì)[N]. 空天防務(wù)觀察, 2022-09-03, 1.

Yin Yanpeng. Digital transformation summit held by the digital transformation office of the US air force department[N]. Aerospace Defense Observation, 2022-09-03, 1.

[2] 王瑋, 等. 美國(guó)海軍數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略綜述[J]. 艦船科學(xué)技術(shù), 2021, 43(12): 170-175.

Wang Wei, et al. Review on US navy digital transformation strategy[J]. Ship Science and Technology, 2021, 43(12): 170-175.

[3] 崔艷林, 等. 美國(guó)數(shù)字工程戰(zhàn)略實(shí)施途徑[J]. 航空動(dòng)力, 2021(4): 84-86.

Cui Yanlin, et al. US digital engineering implementation strategy[J]. Aerospace Power, 2021(4): 84-86.

[4] 劉亞威. 管窺美軍數(shù)字工程戰(zhàn)略——迎接數(shù)字時(shí)代的轉(zhuǎn)型[J]. 科技中國(guó), 2018(3): 30-33.

Liu Yawei. A review of US DOD digital engineering strategy[J]. Scitech in China, 2018(3): 30-33.

[5] Goerger S R, et al. Engineered resilient systems: a DoD perspective[J]. Procedia Computer Science, 2014(28): 865-872.

[6] 呂衛(wèi)民, 等. DoDAF建模與效能評(píng)估綜述[J]. 兵器裝備工程學(xué)報(bào), 2021, 42(9): 26-33.

Lyu Weimin, et al. Research progress on DoDAF modeling and effectiveness evaluation[J]. Journal of Ordnance Equipment Engineering, 2021, 42(9): 26-33.

[7] 張兵, 等. 基于模型的系統(tǒng)工程在航天產(chǎn)品研發(fā)中的研究與實(shí)踐[J]. 宇航總體技術(shù), 2021, 5(1): 1-7.

Zhang Bing, et al. Research and practice of model-based systems engineering in aerospace products[J]. Astronautical Systems Engineering Technology, 2021, 5(1): 1-7.

[8] Kraft E M. Digital engineering enabled systems engineering performance measures[J]. AIAA Scitech Forum, 2020(10): 1-24.

[9] 王耀, 等. 2020年《美國(guó)國(guó)防部數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》淺析[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品, 2022(3): 9-14.

Wang Yao, et al. Analysis of the data strategy of the US department of defense in 2020[J]. Military and Civilian Use Technologies & Products, 2022(3): 9-14.

[10] Arevalo S, et al. A new DoD initiative: the computational research and engineering acquisition tools and environments(CREATE) program[J]. Journal of Physics: Conference Series, 2008(125): 1-11.

Research on the Latest Progress and Trend of US Military Digital Engineering

Chen Jian-wei, Yang Chun-lei, Yang Liang, An Shan-shan, Shi Xu-sheng

(China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing, 100076)

Systematic research on the US military digital engineering strategy has significant significance for enterprises to carry out digital construction. The latest progress of US military digital engineering is reviewed. The development trend of digital engineering promoted by the US military is summarized and studied. And specific enlightenment and suggestions are put forward based on the actual situation of aerospace enterprises.

digital engineering; digital model; development trend

2097-1974(2023)01-0153-04

10.7654/j.issn.2097-1974.20230130

E7

A

2022-10-24；

2022-12-12

陳建偉（1979-），男，研究員，主要研究方向?yàn)楹教煨吞?hào)總體設(shè)計(jì)及數(shù)字化。

楊春雷（1986-），男，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化、信息化。

楊 亮（1983-），男，研究員，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化、信息化。

安珊珊（1988-），女，工程師，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化、信息化。

史旭升（1983-），男，工程師，主要研究方向?yàn)閿?shù)字化、信息化。