二、2019財年DOT＆E工作重點

在過去一年的工作基礎(chǔ)上，DOT＆E在2019財年的計劃主要集中在幾個重點領(lǐng)域。首先，軟件密集型系統(tǒng)及其對網(wǎng)絡安全的影響仍然是一個高優(yōu)先級的問題。其次，與研制試驗鑒定部門合作，在系統(tǒng)研制和采辦過程中，更早開展作戰(zhàn)試驗鑒定（OT＆E）；此外，使試驗鑒定適應新興技術(shù)需要，改善試驗環(huán)境，以及加強試驗鑒定人才隊伍也是需要關(guān)注的一些重點領(lǐng)域。

（一）軟件密集型系統(tǒng)和網(wǎng)絡安全

當前武器系統(tǒng)的大部分能力都是由軟件定義的。隨著更復雜且能力更強的軟件平臺和算法投入戰(zhàn)場空間，將持續(xù)保持這種趨勢。然而，隨著更多的軟件被集成到武器系統(tǒng)中，其受網(wǎng)絡攻擊的易損性也隨之增加。此外，隨著系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)和相互依賴性增強，系統(tǒng)的網(wǎng)絡攻擊面也會隨之增加。因此，對裝備體系內(nèi)部軟件密集能力的性能和網(wǎng)絡安全性進行評價是十分重要的，因為它們主宰作戰(zhàn)效能、適用性和生存性。

1．效能和適用性

軟件密集型系統(tǒng)不能僅僅依靠以平臺為中心的人工測試來評估性能。試驗與鑒定（T＆E）策略需要盡可能集成經(jīng)認可的建模與仿真（M＆S）和軟件自動化測試，以實現(xiàn)對軟件代碼和系統(tǒng)能力的持續(xù)評價。系統(tǒng)M＆S允許在各種使用與威脅想定下進行更強大的平臺測試。此外，經(jīng)認可的自動化測試和M＆S能較實時過程更快地跨多個使用背景評估系統(tǒng)，從而克服人工測試的一些局限性。

采用可重復的自動化測試，減少測試系統(tǒng)更改所需的工時，并使軟件能夠以相關(guān)速度交付。它將能夠評估系統(tǒng)變更或故障對作戰(zhàn)人員安全和能力的影響�？芍貜偷淖詣踊瘻y試將通過早期檢測和彌補缺陷來提高系統(tǒng)的可持續(xù)性并降低成本。為了促進這些改進的軟件開發(fā)考慮，國防部應實施一種迭代遞增的采辦和試驗鑒定方法，如DevSecOps。DevSecOps是一種全新的安全理念，作用和意義建立在“每個人都對安全負責”的理念之上，通過加強內(nèi)部安全測試，主動搜尋安全漏洞，及時修復漏洞、控制風險，實現(xiàn)與業(yè)務流程的良好整合。在DevSecOps過程中，利益相關(guān)方（即系統(tǒng)研制人員、采辦人員、研制試驗和作戰(zhàn)試驗人員、網(wǎng)絡安全專家和作戰(zhàn)人員）應在系統(tǒng)整個壽命周期（從研制和試驗到使用與持續(xù)保障）中協(xié)同工作。

2．網(wǎng)絡安全生存能力

任何與軟件密集型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換都會為可能對數(shù)據(jù)的置信度、完整性或可用性造成不利影響的網(wǎng)絡攻擊打開道路。網(wǎng)絡是一個具有挑戰(zhàn)性的人造領(lǐng)域，需要將技術(shù)與網(wǎng)絡戰(zhàn)士無縫集成，以識別和擊敗網(wǎng)絡對手。DOT＆E繼續(xù)強調(diào)有必要測試所有進行數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)，以便在網(wǎng)絡對抗環(huán)境中完成任務。此外，DOT＆E將繼續(xù)通過國會授權(quán)的網(wǎng)絡安全評估計劃，幫助改善任務關(guān)鍵網(wǎng)絡和系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。重要的是，項目繼續(xù)進行合作脆弱性和滲透性評估以及對抗性評估，以全面表征武器系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。為了達到這一效果，DOT＆E主張?zhí)岣呔W(wǎng)絡戰(zhàn)士的訓練水平以及開發(fā)和使用網(wǎng)絡安全試驗鑒定的自動化工具。這些工具應包括檢查已部署網(wǎng)絡和系統(tǒng)配置的能力，并識別軟件代碼中的缺陷。DOT＆E將繼續(xù)探索和倡導能擴展網(wǎng)絡安全測試范圍同時縮短測試時間的網(wǎng)絡脆弱性評估技術(shù)。同時，我們將倡導對于具備有效應用這些工具的人員技能的需求。

3．人機系統(tǒng)交互（HSI）

隨著系統(tǒng)變得越來越軟件密集，作戰(zhàn)人員繼續(xù)成為完成任務的最關(guān)鍵部分。即使當我們部署的系統(tǒng)存在缺陷時，我們依靠我們的作戰(zhàn)人員來適應系統(tǒng)并想方設法完成任務。

然而，難以使用或增加操作員工作量的武器系統(tǒng)可能會降低任務效能或造成人身傷害。2017年，美海軍艦隊司令部將不良的HSI列為美國兩艘海軍艦艇事故、造成17名船員死亡的關(guān)鍵因素。

遵照2019財年《國防授權(quán)法》（NDAA）第227節(jié)“人為因素建模與仿真活動”， DOT＆E計劃更新現(xiàn)有的DOT＆E指南，以對HSI進行系統(tǒng)性的、可信的評估。鼓勵項目在整個系統(tǒng)壽命周期（從研制、試驗到使用與持續(xù)保障）中加入作戰(zhàn)人員的反饋。我將把人機系統(tǒng)交互（HSI）的作戰(zhàn)試驗與現(xiàn)代工業(yè)與科學標準結(jié)合起來。

（二）在系統(tǒng)研制中盡早開展作戰(zhàn)試驗與鑒定（OT＆E）

為了以關(guān)聯(lián)速度部署可靠的作戰(zhàn)系統(tǒng)，DOT＆E建議對軟件和主機硬件系統(tǒng)采用“發(fā)展安全行動”（devsecops）方法。這種方法使OT＆E界能夠在系統(tǒng)開發(fā)的早期與項目經(jīng)理合作來建立可測試、作戰(zhàn)使用相關(guān)的要求。DOT＆E正鼓勵T＆E界采用一種組合試驗方法，以便在傳統(tǒng)和快速采辦（MTA）項目的系統(tǒng)研制期間，盡早收集與使用相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。組合試驗鼓勵研制試驗與作戰(zhàn)試驗人員在可能時協(xié)同規(guī)劃和執(zhí)行試驗事件，以支持其各自獨立的T＆E目標，并有效利用資源。通過在采辦過程早期和經(jīng)常性地完成作戰(zhàn)代表性試驗與鑒定，研制人員將在采辦早期發(fā)現(xiàn)性能缺陷和網(wǎng)絡漏洞，這時改進成本很低，也更容易改進。

實施devsecops方法和組合T＆E將是實現(xiàn)FY16 NDAA第804節(jié)中定義的中間層采辦（MTA）目標的關(guān)鍵。MTA是一種快速的臨時采辦方法，側(cè)重于在2～5年內(nèi)提供能力。美國國會在《2016財年國防授權(quán)法案》（NDAA）第804節(jié)中批準了該臨時方法，該方法不受聯(lián)合能力集成開發(fā)系統(tǒng)（JCIDS）和國防部指令5000．01“國防采辦系統(tǒng)”的約束。該方法包括兩種獲取途徑：（1）快速原型制作；（2）快速部署。它通過簡化原型的試驗和部署，或者用已經(jīng)成熟的技術(shù)升級現(xiàn)有系統(tǒng)來實現(xiàn)這一點。MTA的總體目標是加快對作戰(zhàn)人員能力的開發(fā)和部署。要對遵循MTA路徑的系統(tǒng)的性能進行驗證和評估，綜合利用建模與仿真（M＆S）的一種組合試驗方法是必要的。

NDAA要求的作戰(zhàn)演示（opsdemos）為項目在保持快速采辦時間表的同時，建立作戰(zhàn)信譽提供了機會。作戰(zhàn)演示（psdemos）的規(guī)模和范圍應基于系統(tǒng)對任務和對戰(zhàn)人員可接受的風險的不同而不同。目標應該是在不犧牲那些對作戰(zhàn)人員最重要能力條件下，繼續(xù)快速提供新的能力。

DOT＆E正在與各軍種合作，制定與項目速度和風險相適應的作戰(zhàn)演示方針。

根據(jù)對主要來自以前試驗事件的已有數(shù)據(jù)的分析，到對演示事件的評價、再到專門的作戰(zhàn)試驗或?qū)崗椩囼�，作�?zhàn)演示和實彈試驗與評價（lft＆e）的試驗水平在復雜性和速度上都會有所不同。基于牽頭的作戰(zhàn)試驗機構(gòu)（OTA）進行的風險分析，對項目的試驗水平進行調(diào)整。DOT＆E鼓勵所有項目（中間層項目和傳統(tǒng)項目），利用作戰(zhàn)人員風險來確定適當?shù)脑囼炈�平�?/p>

（三）使試驗與鑒定適應新興技術(shù)的需求

當我們在系統(tǒng)研制中更早開展作戰(zhàn)試驗與鑒定（OT＆E）時，新興技術(shù)加速使用的步伐將以新的方式對T＆E提出挑戰(zhàn)。國防部重新強調(diào)采用一系列新技術(shù)，包括高超能力、定向能、自主性、人工智能和量子系統(tǒng)來推進武器系統(tǒng)的能力。T＆E界必須準備評估這些新系統(tǒng)并表征他們針對廣泛的潛在作戰(zhàn)概念的作戰(zhàn)性能。這將要求改進T＆E基礎(chǔ)設施、采用新奇的T＆E方法和T＆E人才隊伍的新技能。

隨著將這些技術(shù)納入武器系統(tǒng)，DOT＆E將提供在作戰(zhàn)試驗期間如何評價其獨特能力方面的指南。盡管新技術(shù)可能提出新挑戰(zhàn)，但美軍對其中某些新技術(shù)的T＆E一直在開展。例如，幾十年來，國防部已研制、試驗和部署了納入自主功能的系統(tǒng)。

遵照DoDD3000．09“武器系統(tǒng)中的自主性”，DOT＆E正在制定針對武器系統(tǒng)中的自主性的作戰(zhàn)試驗與鑒定標準。當各軍種開發(fā)這些新興技術(shù)的作戰(zhàn)使用方案時，DOT＆E將為充分的作戰(zhàn)試驗與鑒定考慮提供指南。

（四）改進試驗環(huán)境

作戰(zhàn)試驗與鑒定對作戰(zhàn)人員的作戰(zhàn)環(huán)境模仿得越接近，就越能更好地預測一體化作戰(zhàn)系統(tǒng)如何完成任務。建立逼真的作戰(zhàn)條件需要能代表當前和未來能力的T＆E基礎(chǔ)設施。現(xiàn)有的T＆E 基礎(chǔ)設施通常為當前威脅提供的復制能力有限或集成當前部署的友軍能力無效。該問題對于空間系統(tǒng)的威脅尤其顯著。我在訪問包括夏威夷的太平洋導彈靶場設施、阿拉斯加靶場綜合設施、新墨西哥州的白沙導彈靶場、馬里蘭州阿伯丁試驗場、內(nèi)華達州試驗與訓練靶場等多個試驗靶場時親身見證了該問題。開發(fā)這些靶場是為了試驗美軍系統(tǒng)相對傳統(tǒng)威脅的能力，但現(xiàn)在對于試驗當前和新興威脅是不充分的。這些不足使其難以確定面對現(xiàn)有的接近匹敵的威脅或在一體化聯(lián)合部隊或盟軍作戰(zhàn)背景下，系統(tǒng)如何完成任務。為彌補T＆E基礎(chǔ)設施的缺陷，并模仿現(xiàn)代化戰(zhàn)場將需要創(chuàng)新方法和更多利用經(jīng)認可的M＆S。DOT＆E繼續(xù)致力于改進作戰(zhàn)試驗與鑒定和實彈試驗與評價中M＆S工作的保真度，以促成對系統(tǒng)的效能、適用性、殺傷力和生存性的虛擬T＆E。物理靶場和實際系統(tǒng)確保在T＆E期間對真實效應的鑒定，但在各種威脅和作戰(zhàn)能力或規(guī)模下會受到限制。雖然M＆S能緩解某些限制，但必須針對真實系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)和環(huán)境性能數(shù)據(jù)對M＆S持續(xù)進行驗證、確認和認可。為克服這些挑戰(zhàn)，項目必須在研制早期優(yōu)先考慮對M＆S的確認工作。研制方、采辦方、試驗方和使用方應當全面掌握M＆S的能力和局限性。所有利益攸關(guān)方之間的早期合作和組合試驗將支持一種更高效率、更有效的模型－試驗－模型過程。

（五）人才隊伍

除了充分的評價工具和方法外，可信的T＆E還要求恰當?shù)娜藛T去進行試驗的規(guī)劃、執(zhí)行和分析。當作戰(zhàn)試驗機構(gòu)（OTA）利用相關(guān)的訓練機遇保持一支技術(shù)熟練的人才隊伍時，需要納入新興技術(shù)的系統(tǒng)知識。DOT＆E將繼續(xù)通過開發(fā)并向側(cè)重當前和未來T＆E需求的作戰(zhàn)試驗機構(gòu)提供訓練來增強人才隊伍的的成熟度和能力。此外，DOT＆E正在國防部內(nèi)部招募和保持網(wǎng)絡安全方面高技能人才，并正在尋求吸收國防部外部的專業(yè)人才，包括利用國防部與國家實驗室、大學附屬研究中心和聯(lián)邦資助的研發(fā)中心的聯(lián)系。擴大這些關(guān)系能夠幫助美軍在一種高度競爭環(huán)境下，也能實現(xiàn)正確的技術(shù)人才組合。DOT＆E承諾與作戰(zhàn)試驗機構(gòu)合作來開發(fā)針對這些挑戰(zhàn)的解決方案。

（中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心  張寶珍）

本篇供稿：系統(tǒng)工程研究所

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