增強跨軍種聯合訓練:美海空軍將統型混合“真實-虛擬-構造”訓練系統

空天防務觀察
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“誰是美空軍最大的敵人?——不是中俄,是美海軍!”這個網絡段子或多或少指出了美海軍和空軍之間在聯合作戰、裝備發展和軍費競爭方面的一些問題。在20世紀40年代爭論戰略核打擊能力,讓美空軍和海軍結下梁子。后來美國以撤職海軍出身的國防部長為標志,開啟了削減海軍軍費的一系列動作。如今,美國的戰略重心從反恐作戰轉移到了與中俄的沖突中,這給了美空軍和海軍再次“精誠合作”的機會。據美國媒體報道,美空軍已承諾購買海軍正在開發的空戰訓練技術及其系統,此舉有望大大改善空軍與海軍/海軍陸戰隊的聯合訓練。當前,空軍的訓練系統已有20年的歷史了,缺乏重要的網絡安全功能,而且沒能反映在“真實-虛擬-構造”(Live-Virtual-Constructive,LVC)技術上取得的進步。

美空軍現役的P5訓練吊艙(美軍圖片)

一、訓練系統得到美軍高度關注

1.歷史慘痛,持續關注“像實戰一樣的訓練”如今已經成為軍事界的一條真理。50多年前,美空軍和海軍在北越上空吸取了這一教訓。越南戰爭初期,由于缺乏足夠的訓練,美國在空戰中遭受了意想不到的損失。最初發生在北越的空戰證明美軍在近距離交戰或“狗斗”中遭受了出乎預料的損失,北越飛行員似乎掌握了美軍的弱點。通過各種手段,包括新的空域監視能力和更好的訓練,空軍和海軍目標恢復比北越空軍有利的成本交換率。

不僅僅要思考面對空中威脅的解決方案,空軍和海軍/海軍陸戰隊正努力對抗北越地面防空系統,因為美國飛機的大部分損失是由于地對空武器造成的。地面防空的強大威脅促使了美軍在接下來的20年里,花費了大量時間來發展對抗強大防空系統的能力。這項工作的成果包括部署F-117A隱身飛機、精確制導彈藥和機載電子戰等。2.快速響應,作用顯著為了應對越南空戰帶來的挑戰,空軍和海軍全面改造了訓練體系,創建了空戰訓練學校和先進訓練場。此后,美國防部繼續投入巨資,確保飛行員和機組人員的訓練盡可能接近真實情況。作為訓練盡可能接近真實戰斗場景的努力的一部分,空軍和海軍都在電子和計算機訓練系統上投入了大量資金。每一個軍種都獲得了系統,以提供真實、實時的空對空、空對地、地對空和電子戰作戰訓練。這些系統由安裝在飛機上的吊艙和地面站組成。他們可以在有儀表的靶場上工作,但也可以在世界任何地方沒有靶場的情況下提供高保真度訓練。

美軍訓練吊艙發展歷程(美軍圖片)

美空軍在內華達州的內利斯空軍基地建立了戰術戰斗機武器學校(現為美空軍作戰中心)。內利斯支持大規模、復雜的空中訓練演習,包括著名的紅旗和綠旗系列。海軍在1969年創建了最初被稱為海軍戰斗機武器學校,俗稱“Top Gun”, 它還建立了類似的機構,提供航母預警訓練。這些創新非常有效,強化訓練的結果是在越南的空戰交換比從2:1大幅提高到12:1。到了“沙漠風暴”行動的時候,即使是新的飛行員也能夠以高度的熟練程度執行復雜的任務,甚至獲得了令人印象深刻的空對空殺傷力。

ACMI的事后復盤講評是訓練效果倍增器(美軍圖片)

二、訓練技術發展迅速

美空軍目前使用的是P5空戰訓練系統,由美國立方體公司作為總承包商。海軍使用一種不同的系統,戰術作戰訓練系統(TCTS),由美國柯林斯航宇系統公司(2020年4月正式成為雷神技術公司的一部分)作為總承包商。隨著空中平臺、模擬器和空中作戰的計算機建模變得越來越復雜,這兩種系統都逐漸過時。因此,他們進行聯合部隊演習的能力受到限制。混合LVC技術允許實裝和合成實體的無縫集成,將合成的虛假實體作為對手發送到訓練環境中,“欺騙”飛機傳感器系統,然后將其展示給飛行員頭顯、平顯或下器,使其“相信”他們在訓練場上“看到”的虛擬和建設性實體是真正的敵機,以增加訓練工作的復雜性和真實性。早在2015年,空軍和海軍就共同推進過LVC技術的預先研究。空軍研究實驗室(AFRL)與立方體公司簽訂了多年合同,以開發和演示用于空戰訓練的LVC系統。在合同簽訂40個月之后,于2018年9月在內利斯空軍基地舉行了安全LVC高級訓練環境(SLATE)先進技術演示(ATD),由立方體公司擔任行業集成商。該活動包括空軍F-15E和美海軍F/A-18F飛機,以及F-16和F/A-18模擬器以及許多計算機生成的構造實體。美海軍航空系統司令部(NAVAIR)是參加SLATE-ATD的另一主要機構。參與SLATE-ATD的飛機在翼尖搭載了由立方體公司制造的吊艙,該吊艙在以前的P5吊艙基礎上安裝了可以處理新波形的新組件,并增加了LVC處理機,將(敵對的)合成實體注入到SLATE靶場環境中,去“欺騙”飛機傳感器和飛行員。

SLATE演示驗證場景(美軍圖片)

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