2021年1月21日，美空军装备司令部网站宣布，近日，空军研究实验室弹药局在虚拟战争弹药模拟器上演示了埃格林武器数字组织体“一号武器”（WeaponONE，简写W1）示范项目。该演示展现了过去一年中取得的重大进展，并强调了数字工程对作战人员的价值。

数字孪生的视觉表示，是整个系统生命周期中与其物理孪生共享数据的物理对象实例的虚拟表示（美空军装备司令部图片）

这项特殊的演示基于一个名为“灰狼”的协同蜂群武器系统原型的24小时空中任务指令（ATO）周期模型。该虚拟演示集成了“一号武器”产品组合的多个方面，包括数字孪生实验室，以快速增强“灰狼”的功能。数字孪生是真实世界实体的虚拟表示形式，与对等实体（例如武器）同步。该演示展示了如何从飞行中的武器收集数据，并与战场环境中的数据结合，然后通过“先进作战管理系统”（ABMS）发送回数字孪生模型。这些数字孪生模型在人工智能／机器学习技术辅助下的高性能计算系统上运行。在确定出最合适的行动方案后，这些信息会迅速返回战区内的物理武器，从而几乎实时地或最快地在下一个24小时空中任务指令周期内改善其性能。

在空军“数字战役”工业交流日上揭示了“一号武器”的内涵、架构及关键技术，包括数字生态系统、基于模型的系统工程、数字孪生、权威真相源、政府参考架构等关键因素（美空军图片）

“一号武器”拥有多种功能，包括开发用于武器的权威真相源，开发用于仿真的软件工厂／“开发、安全和运维”（DevSecOps）通道，以及机载飞行软件和政府拥有的基于云的技术集。全方位、数字化、敏捷、开放的生态系统计划将政府、行业和学术界的最佳实践和标准结合在一起，并将其应用于武器开发。“一号武器”还开发了一种基于武器模型的政府参考架构，该架构可促进武器系统数据之间的灵活性、模块化、可重用和一致性，同时为政府在整个寿命周期内操作和维护武器建立技术和协作基准。

“一号武器”数字孪生的寿命周期（美空军图片）

尽管该计划仍处于初期阶段，但已经引起了空军领导人的关注。在2020年“数字战役”工业日活动中，空军负责采办，技术与后勤的前助理部长罗珀和空军装备司令部便将“一号武器”作为三个用来演示的典型数字工程项目之一，另外两个在该活动中进行演示的分别是“陆基战略威慑”（GBSD）下一代洲际弹道导弹项目、“受保护的战术卫星通信系统”（PTAS）项目。此外，“一号武器”还被选为空军装备司令部“数字战役”的“探路者计划”。在接下来的一年，“一号武器”将进一步开发其数字孪生原型，使其可以与物理实体双向交换数据，成为“真正的”数字孪生。“一号武器”将继续与“先进作战管理系统”中的平台、硬件在环和系统集成实验室测试以及建模、仿真和分析集成一起工作，支持开发利用数字孪生和数字线索来整合新兴技术以快速发展新功能，并通过数据驱动的决策对科学技术概念进行快速评估。

本条动向的提供者阴鹏艳女士此前已为《空天防务观察》提供3篇专栏文章，如下所列：

第1篇，数字空军！美空军举办“数字战役”虚拟工业交流日活动，2020年10月12日；

第2篇，以快制慢，数字采办！美空军深度转向数字化新范式，2020年11月5日；

第3篇，美军新版《国防系统工程》政策变更之二——任务工程，2020年12月31日。（中国航空工业发展研究中心 阴鹏艳）                                          

本篇供稿：系统工程研究所