虛擬宙斯盾系統(tǒng)?美海軍用軟件提升未來戰(zhàn)力

虛擬宙斯盾系統(tǒng)?美海軍用軟件提升未來戰(zhàn)力
近期,美國海軍首艘配備虛擬宙斯盾系統(tǒng)的阿利·伯克級驅(qū)逐艦“溫斯頓·丘吉爾”號完成相關(guān)測試。同時,針對另外6艘該級驅(qū)逐艦和4座陸基宙斯盾系統(tǒng)站展開升級計劃。虛擬宙斯盾系統(tǒng)是美海軍宙斯盾系統(tǒng)軟件組成部分,能夠降低艦艇對宙斯盾硬件系統(tǒng)的部署需求,提高該系統(tǒng)利用效率,擴大其平臺使用范圍。

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  虛擬宙斯盾系統(tǒng)是在美海軍海上系統(tǒng)司令部的“自動測試與重測試”(ATRT)項目支持下的一項開發(fā)計劃,同時也是該項目下首個取得突破的試點計劃。“自動測試與重測試”項目是美國軍方于2006年啟動的概念論證項目,目的是利用商用自動測試技術(shù)減少美海軍作戰(zhàn)系統(tǒng)軟件的研發(fā)成本、提高軟件質(zhì)量、縮短軟件認證時間。2009年該項目轉(zhuǎn)入正式研究后,美海軍海上系統(tǒng)司令部通過小微企業(yè)創(chuàng)新計劃向該項目注資,并選擇宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)、艦艇自防御系統(tǒng)、近海戰(zhàn)斗艦等作為試點,開發(fā)虛擬宙斯盾系統(tǒng)。

  虛擬宙斯盾系統(tǒng)是將原宙斯盾系統(tǒng)中的軟件、數(shù)據(jù)資源和工具等,進行虛擬化實現(xiàn)。其搭建的虛擬運算環(huán)境包含現(xiàn)有宙斯盾系統(tǒng)中的所有軟件,最終目標是將宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)的軟件與底層計算機硬件完全分離,使得宙斯盾系統(tǒng)軟件可以運行在通用硬件服務器上,而不需要特定的硬件服務器,從而極大節(jié)省硬件服務器成本,提高艦船綜合作戰(zhàn)能力。

     對于那些無法配備宙斯盾系統(tǒng)的小型艦艇和陸地車輛、站點,也可以通過配備虛擬宙斯盾系統(tǒng)獲得相應作戰(zhàn)能力。虛擬宙斯盾系統(tǒng)解除了原系統(tǒng)中軟件與硬件的綁定,有利于加速系統(tǒng)能力生成。由于使用商業(yè)計算機硬件,其服務器十分小巧,只需簡易氣冷設備,大大降低了艦船等平臺的安裝門檻。

推動軟件開發(fā)速度

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  2019年3月,美國海軍首次在阿利·伯克級驅(qū)逐艦“托馬斯·哈德納”號上使用虛擬宙斯盾系統(tǒng)進行實彈攔截試驗。2020年9月,美印太司令部使用虛擬宙斯盾系統(tǒng)向陸軍和空軍單位傳遞目標信息,供美陸軍的高機動火箭炮系統(tǒng)和“愛國者”-3導彈防御系統(tǒng)使用。2022年,美印太司令部在“英勇盾牌-2022”演習期間使用“鉆石盾牌”戰(zhàn)斗管理系統(tǒng),成功與數(shù)百英里外數(shù)個虛擬宙斯盾系統(tǒng)配對,將精確的目指情報發(fā)送給前線的“愛國者”-3分段增強型導彈和“海馬斯”火箭炮系統(tǒng)。2023年12月15日,美海軍完成虛擬宙斯盾系統(tǒng)的首次上艦測試,預計后續(xù)將增加試驗艦艇數(shù)量。

  美海軍認為,虛擬宙斯盾系統(tǒng)的出現(xiàn),將大大推動宙斯盾系統(tǒng)的軟件開發(fā)速度。以往宙斯盾系統(tǒng)在開發(fā)新的軟件功能時,通常會在陸上實驗室進行先期測試,當軟件具備一定成熟度時再上艦測試。研發(fā)團隊根據(jù)測試數(shù)據(jù)再進行修改、認證及下一輪測試,整個流程需要花費18至24個月。虛擬宙斯盾系統(tǒng)出現(xiàn)后,大大加速這一進程。新軟件在進入專門的測試程序前,就能上艦在實彈演習環(huán)境下進行測試,從艦船傳感器、子系統(tǒng)中獲得各項數(shù)據(jù)測試新軟件功能,整個過程不會影響艦船本身的戰(zhàn)斗任務,也不產(chǎn)生額外費用。

  另外,虛擬宙斯盾系統(tǒng)極大拓展了宙斯盾系統(tǒng)的應用范圍。虛擬宙斯盾系統(tǒng)的安裝標準遠遠低于傳統(tǒng)宙斯盾系統(tǒng),且作戰(zhàn)功能不受影響。該系統(tǒng)還可以在無人艦艇上安裝使用,提高無人艦艇作戰(zhàn)能力,這將對美海軍打造分布式海上作戰(zhàn)模式提供較大支持。

  虛擬宙斯盾系統(tǒng)的出現(xiàn),還讓宙斯盾系統(tǒng)實現(xiàn)快速升級。以目前宙斯盾系統(tǒng)的迭代周期看,美海軍每兩年發(fā)布一次宙斯盾系統(tǒng)軟件的最新版本,安裝宙斯盾系統(tǒng)的艦艇需要排隊進行升級,升級等待時間約6至9年。虛擬宙斯盾系統(tǒng)的出現(xiàn),將徹底改變這一局面,其以近乎實時的軟件更新速度,提升宙斯盾系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。

  正因如此,虛擬宙斯盾系統(tǒng)為美海軍作戰(zhàn)能力生成提供了新的發(fā)展方向。美海軍認為,隨著該系統(tǒng)逐步融入各個作戰(zhàn)環(huán)節(jié),并推廣部署至小型平臺,美航母編隊所有平臺或?qū)⑴鋫涮摂M宙斯盾系統(tǒng),實現(xiàn)通信、預警、態(tài)勢感知等情報的共偵共視,以及多軍種目指情報的遠程實時共享,其帶來的影響值得進一步關(guān)注。

核潛艇采購出現(xiàn)新動向

  去年底,拜登簽署的“2025財年國防授權(quán)法案”,將弗吉尼亞級攻擊型核潛艇在2025財年的采購數(shù)量削減為1艘。弗吉尼亞級是美軍現(xiàn)役最新型核潛艇。自2011財年以來,美海軍年均采購2艘,但為何在2025財年打破年均采購2艘的慣例?

  一是工業(yè)產(chǎn)能不夠。美海軍核潛艇的建造工作主要由位于康涅狄格州的電船公司和位于弗吉尼亞州的紐波特紐斯造船廠負責,前者只建造潛艇,后者還承擔核動力航母和其他水面艦艇的建造工作。

     自2022年以來,受勞動力短缺和供應鏈韌性不足的影響,美國造船企業(yè)最高只能達到年均1.4艘弗吉尼亞級攻擊型核潛艇的建造速度,導致不少潛艇已經(jīng)采購卻尚未建造。此外,目前美海軍處于維護中和等待維護的攻擊型核潛艇數(shù)量從2012年的11艘增長到2023年的16艘,占核潛艇總數(shù)的33%,繁重的維護工作擠占了美國造船企業(yè)本已捉襟見肘的產(chǎn)能。

  二是建造成本超支。弗吉尼亞級攻擊型核潛艇可搭載25枚魚雷和12枚戰(zhàn)斧巡航導彈。自2019財年以來,為應對4艘俄亥俄級核潛艇退役后發(fā)射能力的“不足”,美海軍開始采購配備“有效載荷模塊”的加長版弗吉尼亞級攻擊型核潛艇。這一變化使得弗吉尼亞級攻擊型核潛艇的搭載武器數(shù)量由37枚升至65枚,其中可搭載40枚戰(zhàn)斧巡航導彈。

     有消息稱,若以年均采購2艘的速度計算,加長版弗吉尼亞級攻擊型核潛艇單價高達45億美元。2024財年,美海軍采購2艘弗吉尼亞級攻擊型核潛艇的成本增長了19.5億美元,到2030財年,采購資金缺口預計將高達170億美元,造成潛艇建造成本嚴重超支。

  三是國防預算受限。根據(jù)美國國會民主黨與共和黨之前達成的債務上限協(xié)議,2025財年國防支出最高只能比2024財年增加1%,不超過8950億美元。盡管這一數(shù)額足夠龐大,但對窮兵黷武的美國來說仍嫌不足。美軍各軍種都有數(shù)量龐大的裝備需求,削減任何項目的預算都并非易事。從美國國防部提交的預算申請看,控制國防支出主要是通過削減弗吉尼亞級攻擊型核潛艇的采購數(shù)量來實現(xiàn)。

  值得注意的是,美國雖然削減弗吉尼亞級攻擊型核潛艇采購數(shù)量,但夯實潛艇工業(yè)基礎的步伐并未停止。美海軍認為,能否實現(xiàn)裝備66艘攻擊型核潛艇的目標,關(guān)鍵在于潛艇工業(yè)基礎是否牢固。

     自2018財年以來,美海軍已陸續(xù)投入巨額資金用于夯實潛艇工業(yè)基礎,包括擴建基礎設施、加強人員招聘和培訓、提升行業(yè)薪資待遇水平、拓寬供應鏈渠道、開發(fā)先進制造技術(shù)等。這些資金流向上游造船廠和下游供應商。在“2025財年國防授權(quán)法案”中,盡管弗吉尼亞級攻擊型核潛艇采購數(shù)量削減,但潛艇工業(yè)基地仍獲得巨額資金投入,其深層用意頗值得關(guān)注。


     來源:解放軍報、中國軍網(wǎng)、中國國防報等綜合