宋敬華,周 煥,陳 昱
(陸軍裝甲兵學(xué)院,北京 100072)
當(dāng)今世界軍事技術(shù)革命日新月異,武器裝備不斷向信息化、無(wú)人化甚至智能化方向發(fā)展演變,傳統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)在信息網(wǎng)絡(luò)條件下的全域聯(lián)合作戰(zhàn)形態(tài)面前毫無(wú)勝算。傳統(tǒng)試驗(yàn)鑒定方法受成本和時(shí)間的影響,無(wú)法對(duì)所有作戰(zhàn)環(huán)境、人裝編成與假想對(duì)手的可能組合進(jìn)行滿員實(shí)裝試驗(yàn)。武器裝備試驗(yàn)鑒定作為武器裝備研制的重要階段[1],迫切需要轉(zhuǎn)型來(lái)突破運(yùn)行時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)和成本等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題束縛,以滿足新形勢(shì)下武器裝備試驗(yàn)鑒定工作需求。通過(guò)采用數(shù)字技術(shù)手段為裝備試驗(yàn)鑒定工作轉(zhuǎn)型賦能,有助于低成本、短周期展開(kāi)各種環(huán)境下的跨領(lǐng)域、全體系、可重復(fù)、大樣本的裝備試驗(yàn),是推動(dòng)武器裝備試驗(yàn)鑒定創(chuàng)新發(fā)展、加快新裝備作戰(zhàn)能力形成的重要途徑[2]。
美軍一直在不斷推進(jìn)裝備數(shù)字化轉(zhuǎn)型,美國(guó)防部在2018年6月發(fā)布了《數(shù)字工程戰(zhàn)略》,2019年7月又發(fā)布了《國(guó)防部數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略》,不斷修正美軍數(shù)字工程的建設(shè)目標(biāo)和發(fā)展方向,現(xiàn)其數(shù)字工程已貫穿武器裝備系統(tǒng)全壽命周期,是我軍一直在追趕的方向。近年來(lái),我軍也大刀闊斧進(jìn)行軍隊(duì)體制調(diào)整改革,中央軍委組建了專(zhuān)職試驗(yàn)鑒定機(jī)構(gòu)統(tǒng)籌規(guī)劃全軍武器裝備試驗(yàn)鑒定工作,各軍兵種也成立了專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)鑒定機(jī)構(gòu),新的裝備試驗(yàn)鑒定體系逐步建立健全,也進(jìn)行了數(shù)字化的理論和實(shí)踐研究[3]。但和世界先進(jìn)水平相比,在試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面,還沒(méi)有大量的理論研究,缺少對(duì)需求分析的探討分析。
本文主要對(duì)什么是裝備試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型、有什么現(xiàn)實(shí)需求進(jìn)行分析研究,為下步深入研究數(shù)字化轉(zhuǎn)型指出參考方向。
試驗(yàn)鑒定是采取相應(yīng)策略和規(guī)范化的組織形式對(duì)裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能、作戰(zhàn)效能和適用性等進(jìn)行全面考核并獨(dú)立作出評(píng)價(jià)結(jié)論的綜合性活動(dòng)[4]。它的主要目的是采取嚴(yán)謹(jǐn)周密規(guī)定范式動(dòng)作,測(cè)試出裝備的性能效能大數(shù)據(jù),對(duì)照武器裝備需求找出當(dāng)前存在的問(wèn)題缺陷并加以改進(jìn),找到適合該武器裝備參與作戰(zhàn)的方式,把裝備建設(shè)不斷推向新高度,嚴(yán)格把住列裝定型的標(biāo)準(zhǔn)關(guān),不斷提升部隊(duì)對(duì)武器裝備的滿意度以及裝備對(duì)戰(zhàn)斗力的貢獻(xiàn)率。由此可知,試驗(yàn)鑒定技術(shù)是以提高試驗(yàn)活動(dòng)效率、試驗(yàn)鑒定能力為目的,涵蓋理論知識(shí)、方式方法和管理科學(xué)等多個(gè)方面形成的技術(shù)。換言之,即在試驗(yàn)鑒定活動(dòng)中,為驗(yàn)證、測(cè)試、考核、評(píng)估裝備整體表現(xiàn)所采取的方法統(tǒng)稱(chēng)。
試驗(yàn)鑒定是在長(zhǎng)期的裝備研制、發(fā)展中興起的,同時(shí)能夠通過(guò)試驗(yàn)活動(dòng)來(lái)反饋出裝備存在的問(wèn)題和不足,在投產(chǎn)前越早發(fā)現(xiàn)缺陷,糾正改善就越簡(jiǎn)單方便,費(fèi)用開(kāi)銷(xiāo)也會(huì)越節(jié)約省錢(qián),因此試驗(yàn)鑒定是裝備管理決策的基本依據(jù),也是保證裝備質(zhì)量、提升裝備綜合性能的重要環(huán)節(jié),在降低武器裝備制造生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),縮短研發(fā)周期,提高戰(zhàn)斗力轉(zhuǎn)化效率等方面有重要作用。
數(shù)字化概念由來(lái)已久,傳統(tǒng)理解上的數(shù)字化指僅僅用數(shù)字技術(shù),對(duì)具體事務(wù)及環(huán)境的改造,關(guān)注的重點(diǎn)在于數(shù)字技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)直接產(chǎn)生的提升的費(fèi)效比?,F(xiàn)在的數(shù)字化不僅包括利用數(shù)字技術(shù)對(duì)黨政機(jī)關(guān)、部隊(duì)、軍工企業(yè)等組織的業(yè)務(wù)進(jìn)行變革,還包括使用數(shù)字技術(shù)對(duì)整個(gè)體系轉(zhuǎn)型與重塑[5]。具體來(lái)說(shuō)傳統(tǒng)的數(shù)字化是通過(guò)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)、傳感器、機(jī)器視覺(jué)這些通訊手段,把自然界中客觀存在的信息、知識(shí)和數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換成一長(zhǎng)串二進(jìn)制的代碼,輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里,利用計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化成能夠被識(shí)別、計(jì)算、存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而通過(guò)它們建立起有關(guān)數(shù)據(jù)模型,進(jìn)行統(tǒng)一的處理、運(yùn)算、分析和應(yīng)用。最新的數(shù)字化則是使用互聯(lián)網(wǎng)通訊、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等新的技術(shù)手段,對(duì)黨政機(jī)關(guān)、部隊(duì)、軍工企業(yè)等主體的行政框架、運(yùn)行管理、生產(chǎn)營(yíng)銷(xiāo)等內(nèi)容,進(jìn)行整體性的、全方位的變革,強(qiáng)調(diào)的是數(shù)字化對(duì)整個(gè)組織的重塑,突出的是數(shù)字化賦能模式創(chuàng)新和業(yè)務(wù)突破的核心能力[6]。
數(shù)字化是未來(lái)多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的重要方向,是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。這個(gè)判斷是由技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)推斷的,技術(shù)的發(fā)展是產(chǎn)業(yè)變革的底層邏輯,裝備試驗(yàn)鑒定不可避免地要迎接數(shù)字化的到來(lái),如5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低延時(shí)的特點(diǎn),可滿足試驗(yàn)鑒定領(lǐng)域?qū)ρb備設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、采集和掌握分析的需要。主動(dòng)求變就可以占領(lǐng)先機(jī),被動(dòng)接受就已優(yōu)勢(shì)盡失,所以也可以說(shuō),數(shù)字化是技術(shù),但其更是一種思維模式,隨著數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步和普及,需求端的訴求更加清晰明確,全方位快速度滿足需求,對(duì)傳統(tǒng)試驗(yàn)鑒定方法是一種碾壓式的降維打擊。
數(shù)字化是把沒(méi)數(shù)字化的、模擬的、實(shí)物的、手工的數(shù)字化。數(shù)字化轉(zhuǎn)型則是圍繞業(yè)務(wù)問(wèn)題,使用如區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等各類(lèi)新發(fā)展的數(shù)字技術(shù),為變革構(gòu)思并提供新穎的、差異化的技術(shù)支持,解決問(wèn)題。而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的組織,通常都會(huì)探索出新的業(yè)務(wù)、全新的業(yè)務(wù)流程模式[7],從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的進(jìn)一步解放,從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)傳統(tǒng)武器裝備試驗(yàn)鑒定系統(tǒng)無(wú)法自我實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)型??梢哉f(shuō),數(shù)字化轉(zhuǎn)型是系統(tǒng)性的變革,涉及到思路變革、能力升級(jí)、技術(shù)迭代、模式轉(zhuǎn)變、管理重塑等方方面面的創(chuàng)新,是前后環(huán)環(huán)相扣、要素相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)工程。機(jī)械化+自動(dòng)化+IT化的協(xié)作方式,只能保證孤島式運(yùn)轉(zhuǎn),本質(zhì)上還是手工到自動(dòng)的過(guò)程。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型,是把“自動(dòng)化+信息化+數(shù)據(jù)化”3個(gè)維度打通,業(yè)務(wù)產(chǎn)生數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)一體化[8]。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心是能力建設(shè)。即通過(guò)數(shù)字技術(shù)全面整合提升組織效能,重構(gòu)系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境,鏈接所有系統(tǒng),將數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)整合,賦能業(yè)務(wù)加速創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,改造提升傳統(tǒng)動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)快速適應(yīng)新環(huán)境、取得新發(fā)展的能力。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素是數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型推動(dòng)基于數(shù)據(jù)模型的知識(shí)共享和技能賦能,可提升生態(tài)組織開(kāi)放合作與協(xié)同創(chuàng)新能力,提高社會(huì)資源的綜合開(kāi)發(fā)潛能[9]。各類(lèi)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),就是實(shí)時(shí)運(yùn)行指標(biāo),緊盯指標(biāo)對(duì)組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造,基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理規(guī)則,確保形成規(guī)范、完整、有效的數(shù)據(jù)庫(kù),就是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。
促進(jìn)新一代信息技術(shù)與試驗(yàn)鑒定深度融合,推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換,可以助力裝備發(fā)展領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí),作為裝備工作重要環(huán)節(jié),試驗(yàn)鑒定必須積極響應(yīng)國(guó)家需要,順應(yīng)數(shù)字時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì),推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
綜合來(lái)說(shuō),武器裝備試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型是在物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等數(shù)字技術(shù)支撐下,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),能力建設(shè)為核心,對(duì)發(fā)展模式、組織管理、工作流程、反饋機(jī)制等進(jìn)行系統(tǒng)性變革的過(guò)程[10]。為了推動(dòng)裝備試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型,保證轉(zhuǎn)型不做無(wú)用功,不浪費(fèi)國(guó)家資源,有必要先進(jìn)行需求分析得出數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)的能力目標(biāo)。
我軍高度重視武器裝備試驗(yàn)鑒定在研制過(guò)程中的“指揮棒”作用[11]。隨著近年軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備不斷推進(jìn),為避免裝備交付部隊(duì)后出現(xiàn)的“水土不服”現(xiàn)象以及部隊(duì)對(duì)裝備使用產(chǎn)生“高分低能”感受,試驗(yàn)鑒定對(duì)實(shí)戰(zhàn)化考核愈發(fā)重視。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要采用新型試驗(yàn)鑒定理念,構(gòu)建新型試驗(yàn)鑒定組織,推行試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型,主要從實(shí)戰(zhàn)化、一體化、多樣化、周期化4個(gè)方面進(jìn)行需求分析(如圖1所示)。
圖1 需求分析為“四化”
實(shí)戰(zhàn)化能力是武器裝備的試驗(yàn)鑒定的根本出發(fā)點(diǎn)是“能打仗、打勝仗”的戰(zhàn)斗力標(biāo)準(zhǔn),這是裝備試驗(yàn)鑒定的最高標(biāo)準(zhǔn),也是唯一標(biāo)準(zhǔn)[12],其內(nèi)涵有四點(diǎn)(如圖2所示)。裝備試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型同樣需要把實(shí)戰(zhàn)化作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),形成經(jīng)得起實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
圖2 實(shí)戰(zhàn)化四點(diǎn)內(nèi)涵
體系環(huán)境的需要:未來(lái)作戰(zhàn)必定是體系作戰(zhàn),武器裝備的作戰(zhàn)效能和適用性也只有在體系中才能得以檢驗(yàn),因此試驗(yàn)鑒定活動(dòng)必須具備體系試驗(yàn)條件,當(dāng)前部隊(duì)演習(xí)訓(xùn)練周期不同,各軍種擔(dān)負(fù)任務(wù)不同,組織一次成規(guī)模的實(shí)戰(zhàn)體系試驗(yàn)成本過(guò)高、難度較大、周期較長(zhǎng),數(shù)據(jù)收集有限且難以排除偶然性,還容易影響部隊(duì)訓(xùn)練任務(wù),數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)注重體系環(huán)境建設(shè)和體系試驗(yàn)?zāi)芰?,可以進(jìn)一步加強(qiáng)試驗(yàn)鑒定結(jié)果的可信度,滿足體系環(huán)境下的實(shí)戰(zhàn)化要求[13]。復(fù)雜環(huán)境的需求:真實(shí)的地形、地貌、氣象、氣候、水文等自然環(huán)境,掩體工事、人文宗教等戰(zhàn)場(chǎng)人工環(huán)境,尤其是復(fù)雜的電磁環(huán)境,對(duì)武器裝備試驗(yàn)鑒定活動(dòng)過(guò)程會(huì)造成較大影響,在實(shí)戰(zhàn)中時(shí)刻影響戰(zhàn)況,甚至改變戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)果。但在現(xiàn)實(shí)世界中難以存在如此全面的試驗(yàn)場(chǎng),也難以在多種復(fù)雜環(huán)境下多次試驗(yàn),達(dá)不到全域全時(shí)的要求,數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)能實(shí)現(xiàn)在數(shù)字空間中對(duì)實(shí)裝試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境模擬,得以符合試驗(yàn)鑒定結(jié)果在復(fù)雜環(huán)境下的實(shí)戰(zhàn)化要求。武器裝備性能參數(shù)在設(shè)計(jì)和考評(píng)中的標(biāo)準(zhǔn)要求往往是超出常規(guī)使用環(huán)境的,對(duì)于常規(guī)的環(huán)境和典型的目標(biāo),在現(xiàn)實(shí)世界中可以找到或設(shè)置合適試驗(yàn)的條件,但是對(duì)于非常條件下試驗(yàn)評(píng)價(jià)裝備的最大、最小能力和潛力,即性能的邊界極限,現(xiàn)實(shí)世界不如數(shù)字世界更具有優(yōu)勢(shì),如遠(yuǎn)程火箭炮超出設(shè)計(jì)實(shí)彈射程的超限用例等,現(xiàn)實(shí)世界難以找到這么遠(yuǎn)的靶場(chǎng)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)在數(shù)字世界中把裝備性能底數(shù)摸清摸透,以滿足裝備性能實(shí)戰(zhàn)要求。人在環(huán)路的需要:隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,武器裝備的自動(dòng)化程度也愈來(lái)愈高,在測(cè)試裝備單項(xiàng)性能指標(biāo)時(shí),對(duì)其自動(dòng)化處理能力和科技水平能力尤為重視。但在真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)上,人才是駕馭裝備的主體,也是其中最活躍的因素。在傳統(tǒng)試驗(yàn)過(guò)程中在役考核環(huán)節(jié)以前,都缺少充分的人裝結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)樣本,通過(guò)數(shù)字世界模擬使用評(píng)估,可明確人在各種條件下如何使用設(shè)備,能達(dá)到什么水平,同時(shí)單臺(tái)設(shè)備必須能與系統(tǒng)內(nèi)其他設(shè)備聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào),必須充分覆蓋網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)支持的聯(lián)合作戰(zhàn)和全域作戰(zhàn)中可能的設(shè)備組合。4個(gè)方面實(shí)戰(zhàn)化能力提高的需求催生新時(shí)代裝備試驗(yàn)鑒定進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型,形成數(shù)字試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
武器裝備需要從多個(gè)維度試驗(yàn)測(cè)試,通過(guò)實(shí)裝數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位校核才能進(jìn)行列裝定型。那么加強(qiáng)多個(gè)維度各個(gè)部分的聯(lián)系,突出重要要素之間的互補(bǔ)和各類(lèi)資源的科學(xué)配置組合,進(jìn)行一體化的試驗(yàn)鑒定模式,無(wú)疑是降低試驗(yàn)成本、縮短試驗(yàn)周期的科學(xué)方法。從時(shí)間維度,通常安排性能試驗(yàn)和作戰(zhàn)試驗(yàn)兩大類(lèi),研制試驗(yàn)先于作戰(zhàn)試驗(yàn)[14]。如果將兩類(lèi)試驗(yàn)并行組織,研制試驗(yàn)方和作戰(zhàn)試驗(yàn)方就試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及結(jié)果進(jìn)行通力協(xié)作,加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào),共享數(shù)據(jù)信息,無(wú)疑可以大大減少修正次數(shù)、提升試驗(yàn)效果。從空間使用維度看,部分地空裝備的飛行試驗(yàn)需要用到地面試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)評(píng),包括可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、電磁兼容性和軟件測(cè)試等,而在飛行試驗(yàn)以外的地面條件下很難進(jìn)行驗(yàn)證。在飛行和地面試驗(yàn)中,時(shí)間線通常是順序的,但對(duì)于部分嚴(yán)格的試驗(yàn)項(xiàng)目(如同質(zhì)量特性的連續(xù)振動(dòng)試驗(yàn))和不需要空中條件進(jìn)行的試驗(yàn)內(nèi)容也能夠在陸地上同時(shí)間展開(kāi)。武器裝備試驗(yàn)鑒定一體化的特點(diǎn)可通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步優(yōu)化滿足,將試驗(yàn)要素、試驗(yàn)單裝、試驗(yàn)系統(tǒng)科學(xué)組合關(guān)聯(lián),模擬現(xiàn)實(shí)世界客觀規(guī)律實(shí)施運(yùn)行,形成多個(gè)多維一體的試驗(yàn)空間,是整合試驗(yàn)資源、解決實(shí)裝試驗(yàn)難題的好途徑。其中,與實(shí)物裝備對(duì)應(yīng)的數(shù)字裝備在數(shù)字空間試驗(yàn)可將裝備性技能問(wèn)題盡早暴露,因?yàn)樯婕暗綔y(cè)試每個(gè)階段的總體部署,在早期解決需求適應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)有利于降低成本、提高效率[15]。性能試驗(yàn)是裝備戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的單一驗(yàn)證,作戰(zhàn)試驗(yàn)是裝備作戰(zhàn)能力的綜合驗(yàn)證。如果單純按時(shí)間順序進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證,考慮到越往后裝備的技術(shù)狀態(tài)暴露出問(wèn)題需要改動(dòng)變化的可能性越大,其次是周期會(huì)大大拉長(zhǎng)。加上以實(shí)物為主的開(kāi)發(fā)測(cè)試操作對(duì)裝備的不斷改動(dòng)修補(bǔ)會(huì)增加裝備復(fù)雜性,如果試驗(yàn)活動(dòng)全部是串聯(lián)實(shí)施,過(guò)于依靠每一階段的實(shí)物進(jìn)行試驗(yàn),將大大增加和需求不符的風(fēng)險(xiǎn),且降低效率。因此一體化試驗(yàn)鑒定需要數(shù)字化轉(zhuǎn)型,通過(guò)在統(tǒng)一的數(shù)字環(huán)境下重復(fù)多項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容的并行試驗(yàn)校核能力,進(jìn)一步密切試驗(yàn)鑒定各環(huán)節(jié)的前后連接,增加評(píng)估和狀態(tài)管理,從而增強(qiáng)裝備鑒定的定型能力。
裝備試驗(yàn)鑒定方法有計(jì)算、仿真、地面半實(shí)物、實(shí)物驗(yàn)證、全實(shí)物地面驗(yàn)證以及飛行驗(yàn)證(對(duì)于空基裝備)等多種方式,而強(qiáng)化建模與仿真在裝備實(shí)物試驗(yàn)鑒定中的應(yīng)用,則是裝備試驗(yàn)鑒定多樣化的最主要特征[16]?,F(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)涉及武器裝備眾多,武器裝備之間組合作戰(zhàn)更多,作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜多樣,試驗(yàn)戰(zhàn)法戰(zhàn)術(shù)靈活多變,試驗(yàn)鑒定想要面向?qū)崙?zhàn)化,就必須充分滿足多樣化試驗(yàn)任務(wù)。裝備試驗(yàn)鑒定需要通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)多樣化任務(wù)的原因有三個(gè):1)試驗(yàn)要素組合的多樣性。對(duì)全部可能存在的戰(zhàn)斗場(chǎng)景、作戰(zhàn)編成、戰(zhàn)術(shù)策略與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,逐一進(jìn)行組合試驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的,尤其是在軍兵種聯(lián)合作戰(zhàn)、裝備迅猛發(fā)展與全時(shí)全域作戰(zhàn)背景下,試驗(yàn)要素組合只會(huì)越來(lái)越多、越來(lái)越復(fù)雜,走傳統(tǒng)試驗(yàn)道路會(huì)帶來(lái)沉重的軍費(fèi)負(fù)擔(dān)也沒(méi)有任何進(jìn)步意義,相當(dāng)多的場(chǎng)景、策略與環(huán)境只有通過(guò)數(shù)字化管理組合才能實(shí)現(xiàn);2)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的可行性。二是數(shù)字技術(shù)的可應(yīng)用性。受技術(shù)能力限制,過(guò)去有的武器裝備或作業(yè)內(nèi)容難以實(shí)現(xiàn)仿真模擬或只能實(shí)現(xiàn)低水平仿真,導(dǎo)致“仿真百遍不如實(shí)際操作一遍”的觀點(diǎn)長(zhǎng)期占據(jù)試驗(yàn)鑒定主流思想,隨著數(shù)學(xué)建模和仿真技術(shù)越來(lái)越成熟現(xiàn)在已可以突破原來(lái)瓶頸,實(shí)現(xiàn)高度仿真。另一個(gè)重要考量因素是,仿真無(wú)法充分有效考慮到細(xì)微環(huán)境和突發(fā)情況對(duì)裝備試驗(yàn)活動(dòng)產(chǎn)生的影響,且無(wú)法支撐“定型數(shù)據(jù)信息‘入流’裝備作戰(zhàn)運(yùn)用,以及裝備部隊(duì)使用數(shù)據(jù)‘回流’裝備改進(jìn)升級(jí)”的雙向信息循環(huán)的能力,當(dāng)前數(shù)字技術(shù)發(fā)展速度空前快速、科技難題不斷突破、設(shè)備基礎(chǔ)不斷夯實(shí),提供了良好的技術(shù)支撐[17];3)支撐數(shù)據(jù)處理的高效性。多樣化的試驗(yàn)鑒定任務(wù)會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),不同的性能指標(biāo)在不同時(shí)間、空間、特定的場(chǎng)景、策略與環(huán)境下測(cè)試評(píng)估都會(huì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),巨量的數(shù)據(jù)靠人工錄入、分析研判是不現(xiàn)實(shí)的。即使通過(guò)配置實(shí)際作戰(zhàn)兵力編成完成一次實(shí)戰(zhàn)化試驗(yàn)考核,其剖面仍會(huì)與真實(shí)作戰(zhàn)環(huán)境存在偏差,因?yàn)榄h(huán)境的實(shí)時(shí)變化導(dǎo)致偶然性的存在,與實(shí)戰(zhàn)仍有差距,難以完全滿足多樣化試驗(yàn)要求。在新時(shí)期武器裝備試驗(yàn)鑒定實(shí)踐中,任何科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步都需要大量人力物力的投入,數(shù)字試驗(yàn)技術(shù)攻關(guān)也不例外,應(yīng)加大試驗(yàn)數(shù)字技術(shù)經(jīng)費(fèi)投入以調(diào)動(dòng)從事單位及人員的積極性,使得數(shù)據(jù)挖掘處理能力逐步提升以滿足多樣化試驗(yàn)鑒定任務(wù)的需要。
進(jìn)入新時(shí)期,試驗(yàn)鑒定增加了“在役考核”這一新內(nèi)容,著重強(qiáng)調(diào)了裝備試驗(yàn)鑒定活動(dòng)的全壽命周期特征,標(biāo)志著武器裝備試驗(yàn)鑒定理念的重要改變[18]。由于部隊(duì)對(duì)裝備使用時(shí)間更久,訓(xùn)練演習(xí)經(jīng)歷的環(huán)境更復(fù)雜,操作人員的個(gè)體差異以及對(duì)裝備操作的掌握程度,都會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題,這在交付前試驗(yàn)活動(dòng)中難以充分發(fā)現(xiàn),因此裝備終身在役考核對(duì)于改良精進(jìn)有不可忽視的作用。但是在此階段,因涉及使用單位極多,所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息量極大,如果想將這些數(shù)據(jù)集中起來(lái)處理分析,整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)起來(lái)會(huì)有難度大、錯(cuò)情多、成本高的問(wèn)題。一是因?yàn)辇嫶蟮臄?shù)據(jù)依靠網(wǎng)絡(luò)傳輸,將占據(jù)大量的軍事網(wǎng)絡(luò)資源,難以完全實(shí)現(xiàn);二是數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析等功能需要大量配套硬件設(shè)施,且因數(shù)據(jù)保密要求不能實(shí)現(xiàn)軍地通用,建設(shè)成本高,將消耗本就不寬裕的軍費(fèi);三是信息多地采集集中分析時(shí)間較長(zhǎng),難以及時(shí)反饋,而異地同步計(jì)算問(wèn)題目前在技術(shù)上還不好解決。因此建設(shè)數(shù)字試驗(yàn)場(chǎng),成為檢驗(yàn)裝備能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的重要場(chǎng)所,提供裝備/藍(lán)軍、試驗(yàn)規(guī)則、試驗(yàn)資源、試驗(yàn)知識(shí)等數(shù)據(jù)模型服務(wù),可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),構(gòu)建平行戰(zhàn)場(chǎng),數(shù)字裝備在試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行全壽命周期試驗(yàn),加快全程閉環(huán)時(shí)間進(jìn)程,有助于提高對(duì)裝備的全面檢驗(yàn)效率,有助于提升對(duì)試驗(yàn)鑒定客觀規(guī)律的認(rèn)知。依靠在在役考核過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間累積的大量數(shù)據(jù),可以挖掘交付前試驗(yàn)沒(méi)有暴露的各類(lèi)問(wèn)題,進(jìn)一步開(kāi)展裝備排障和失效原因研究,找到設(shè)計(jì)缺陷,不斷改進(jìn)提升裝備發(fā)展水平[19]。因此,數(shù)字化試驗(yàn)場(chǎng)需具備高性能、高速率、長(zhǎng)壽命、低成本、大容量的特點(diǎn),具備實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存、傳輸、交換、全域協(xié)同計(jì)算、場(chǎng)景構(gòu)建的功能,對(duì)試驗(yàn)狀態(tài)、故障歷史、運(yùn)行日志、實(shí)時(shí)位置等海量數(shù)據(jù)可進(jìn)行挖掘分析,判斷試驗(yàn)活動(dòng)可能出現(xiàn)缺陷的時(shí)間和位置,發(fā)布修正調(diào)整信息,避免片面錯(cuò)誤試驗(yàn),從而節(jié)省人力物力,保障試驗(yàn)活動(dòng)效率,有效評(píng)估試驗(yàn)活動(dòng)水平,實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。通過(guò)數(shù)字試驗(yàn)場(chǎng)全壽命周期試驗(yàn),運(yùn)用數(shù)字技術(shù),加強(qiáng)試驗(yàn)場(chǎng)要素管理,意味著不同試驗(yàn)鑒定階段暴露的問(wèn)題,都能被統(tǒng)一掌握、同等對(duì)待和及時(shí)響應(yīng),能進(jìn)一步提高改進(jìn)和驗(yàn)證效率,從而真正形成并加速“需求—設(shè)計(jì)—改進(jìn)—驗(yàn)證”的全程閉環(huán)[20]。
試驗(yàn)鑒定數(shù)字化實(shí)現(xiàn)數(shù)實(shí)空間交叉映射,支撐數(shù)字裝備鑒定定型,為裝備數(shù)字化建設(shè)動(dòng)態(tài)賦能,需要形成以下4種核心能力(如圖3所示)。
圖3 試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型4種核心能力
1)數(shù)字化試驗(yàn)?zāi)芰ΑV饕ǎ夯趯?shí)戰(zhàn)化背景條件和在數(shù)字化試驗(yàn)機(jī)理規(guī)律下,實(shí)現(xiàn)在數(shù)字、物理空間融合開(kāi)展裝備試驗(yàn)任務(wù)體系級(jí)統(tǒng)籌規(guī)劃能力和展開(kāi)試驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)具備在數(shù)字平行戰(zhàn)場(chǎng)中對(duì)實(shí)裝試驗(yàn)進(jìn)行平行仿真和復(fù)盤(pán)分析的能力;在數(shù)字空間中將試驗(yàn)場(chǎng)搬移至實(shí)際作戰(zhàn)地域開(kāi)展裝備試驗(yàn)活動(dòng)的能力以及在數(shù)字平行戰(zhàn)場(chǎng)中對(duì)實(shí)裝試驗(yàn)進(jìn)行平行仿真和復(fù)盤(pán)分析的能力;基于網(wǎng)信體系支撐,對(duì)試驗(yàn)全過(guò)程組織、管理、指揮控制、環(huán)境構(gòu)建和協(xié)調(diào)保障等能力,以及智能輔助的試驗(yàn)評(píng)估能力等。
2)數(shù)字裝備鑒定定型能力。主要包括:在統(tǒng)一技術(shù)體制和可信網(wǎng)信的數(shù)字裝備運(yùn)行支撐環(huán)境下,具備滿足數(shù)字裝備的特殊屬性和鑒定定型要求的模型構(gòu)建能力,具備裝備試驗(yàn)內(nèi)容、指標(biāo)體系、能力需求、樣機(jī)模型等要素在數(shù)字化特點(diǎn)下的描述能力,形成數(shù)字裝備多項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容并行的靜態(tài)校核、動(dòng)態(tài)驗(yàn)證、試驗(yàn)評(píng)估、狀態(tài)管理的能力,以及通過(guò)實(shí)裝數(shù)據(jù)進(jìn)行在線校核能力、為數(shù)字裝備定型技術(shù)持續(xù)開(kāi)發(fā)進(jìn)步的支撐能力等。
3)試驗(yàn)鑒定數(shù)字化管理能力。主要包括:具備對(duì)裝備試驗(yàn)鑒定設(shè)計(jì)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性采集,建立試驗(yàn)鑒定管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和管理評(píng)估模型,融合治理、分析挖掘數(shù)據(jù),并運(yùn)用管理試驗(yàn)活動(dòng)的能力;支撐利用數(shù)字技術(shù)開(kāi)展試驗(yàn)鑒定規(guī)劃計(jì)劃制定、試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)總案審查、鑒定定型審查、裝備技術(shù)狀態(tài)變更等管理活動(dòng)的能力;推動(dòng)試驗(yàn)鑒定管理活動(dòng)和審查決策活動(dòng)由依靠文檔經(jīng)驗(yàn)型向數(shù)智驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變,提高各項(xiàng)試驗(yàn)鑒定管理工作質(zhì)量效益的能力;支撐“定型數(shù)據(jù)信息‘入流’裝備作戰(zhàn)運(yùn)用,以及裝備部隊(duì)使用數(shù)據(jù)‘回流’裝備改進(jìn)升級(jí)”的雙向信息循環(huán)的能力。
4)構(gòu)建數(shù)字試驗(yàn)場(chǎng)能力。主要包括:具備提供裝備/藍(lán)軍、試驗(yàn)規(guī)則、試驗(yàn)資源、試驗(yàn)知識(shí)等數(shù)據(jù)模型的描述能力;支撐異構(gòu)仿真試驗(yàn)平臺(tái)集成應(yīng)用、靶場(chǎng)試驗(yàn)資源數(shù)字孿生和動(dòng)態(tài)接入,支撐數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、傳輸、交換、全域協(xié)同計(jì)算,實(shí)現(xiàn)數(shù)實(shí)空間實(shí)時(shí)、高效、智能信息交互的能力;以及構(gòu)建基于數(shù)字平行戰(zhàn)場(chǎng)不同作戰(zhàn)樣式下的裝備試驗(yàn)場(chǎng)景,為開(kāi)展數(shù)字試驗(yàn)和數(shù)實(shí)結(jié)合試驗(yàn)提供支撐服務(wù)的能力,具備靶場(chǎng)資源的需求論證、統(tǒng)籌規(guī)劃、調(diào)配使用、故障診斷和運(yùn)維管理等工作的建設(shè)管理能力。
試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型是提升武器裝備試驗(yàn)鑒定效率、提升裝備研制能力的有效途徑。本文對(duì)試驗(yàn)鑒定轉(zhuǎn)型涉及的要素內(nèi)涵進(jìn)行了闡述,區(qū)分提高實(shí)戰(zhàn)化水平需求、一體化試驗(yàn)鑒定需求、多樣化試驗(yàn)任務(wù)需求、試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)需求等4個(gè)方面進(jìn)行了分析,并總結(jié)形成數(shù)字化試驗(yàn)?zāi)芰Α?shù)字裝備鑒定定型能力、試驗(yàn)鑒定數(shù)字化管理能力和構(gòu)建數(shù)字試驗(yàn)場(chǎng)能力4種核心能力目標(biāo),為試驗(yàn)鑒定數(shù)字化轉(zhuǎn)型的研究方向提供了理論參考。