美國海軍將陸續在艦隊部署信息戰平臺，先期對象為“林肯”號航母和“巴丹”號兩棲艦。人工智能（AI）、機器學習（ML）和 “數字孿生”等技術將推動信息戰平臺的實現。

圖1 美海軍兩棲攻擊艦“巴丹”號（LHD 5）

美國海軍計劃在2020財年結束之前向兩艘軍艦——“林肯”號航母和“巴丹”號兩棲艦交付信息戰平臺（IWP，全稱Information Warfare Platform）早期版本，再向“羅斯福”號打擊群部署更為全面的系統。這項新功能部分是由人工智能（AI）、機器學習（ML）和所謂的“數字孿生”等技術實現，有望在增強賽博安全性的同時，更快、更經濟地采辦、測試、安裝和部署技術。

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部署信息戰平臺

美國海軍負責指揮、控制、通信、計算機、情報和太空系統的項目副執行官John Pope表示，“林肯”號和“巴丹”號將是海軍首批接收信息戰平臺早期版本的軍艦。它們將完全采用信息戰平臺的網絡基礎設施及設計。 在這2艘艦上安裝信息戰平臺將是艦隊數字化的重要一步。從規劃論證到實驗室環境，工作都進行地很順利。Pope稱，已在一艘艦上做過一些有限測試。“林肯”號和“巴丹”號將隨海軍出海征戰。

在這2艘艦上部署少量應用程序所獲得的經驗教訓，將有助于整個艦隊層面的全面能力集成。Pope 認為，“這是一個‘爬，走，跑’的過程。接下來就是“羅斯福”號打擊群。從“林肯”號和“巴丹”號那里吸取經驗教訓，再到打擊群中部署更多艦船，而且還會涉及更多種類的應用程序。”

信息戰平臺的好處還包括， 允許海軍更快速、更高效地交付軟件更新，艦船無需等待入港，即使在海上也可以收到更新。如果艦隊要求部署，海軍則利用信息戰平臺傳輸途徑，將升級程序推送給艦隊，并檢查“煙囪”或阻塞點在哪里，挑戰在哪里。

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應用人工智能技術

這一先期部署預計有望盡早向戰術邊緣提供人工智能和機器學習能力，并通過艦載數據分析基礎設施，增強作戰能力。Pope指出，“海軍提供了大量訓練、人員、技術和維護問題方面的數據，所有這些都與部隊備戰有關。但是很多數據都沒有發揮作用。”

但是現在，數據將被收集到一個名為“ 戰備分析和可視化環境（RAVEN）”的系統中，機器學習算法可用于數據篩選，從中判定戰備趨勢。海軍的工作將從“把所有這些戰備數據源引入門戶”開始。Pope 表示，“我們一直試圖利用這些數據的力量。”

他指出，人工智能和機器學習也將用于賽博戰。海軍正在為此努力，尤其是海軍賽博安全小組。威脅的發展速度比人類追蹤它的速度更快，因此，如果當今遂行的是機器到機器級戰爭，那么人工智能和機器學習在賽博前線扮演什么角色？海軍如何使用它？Pope稱，海軍正與一些國家實驗室和工業界合作，檢驗他們的成果以及對艦隊的影響。

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應用“數字孿生”技術

為了實現其技術目標，美國海軍還打算更多地利用建模技術，包括所謂的“數字孿生”， “數字孿生”是網絡、技術或能力的數字化表現形式。Pope的辦公室與一體化作戰系統項目執行辦公室（PEO-IWS）合作開展這項工作。2019年10月，海軍信息戰系統司令部（NIWSC）宣布完成其首個“數字孿生”——一個系統之系統數字化模型，該模型表示了安裝在“林肯”號上的信息戰能力。

“數字孿生”的開發標志著從傳統的“設計-構建-測試”法轉變到“建模-分析-構建”法，該方法允許交付前在虛擬環境中對系統進行測試和評估。這一轉變有望提高系統可靠性和賽博安全性，同時降低作戰人員的風險。

海軍信息戰系統司令部執行主任Pat Sullivan在一份書面聲明中稱， “數字化工程對于現代化系統設計、開發、交付、運作和維持方法至關重要。可以在系統的整個生命周期內使用數字模型，提高系統的賽博安全性、互操作性和韌性。這為海軍在未來的沖突中作戰并取勝打下了堅實的基礎。”

Pope對上述聲明也表示贊同，他表示，“要開發新程序，就必須先確保它不會對艦船帶來任何問題。可以在“數字孿生”上運行新代碼，確認它干凈，沒有問題。當通過DevSecOps傳輸通道將它推送到艦時，就不太可能造成破壞。早期合作、早期發現錯誤將會帶來很多好處。及早解決問題比晚解決的成本要低得多。 DevSecOps指“開發、安全和運行（development， security and operations）”，是一種用于快速開發安全軟件的方法。

已完成的“數字林肯”包括5種系統：

海軍分布式通用地面系統（DCGS-N）：提供情報、監視、偵察和目標瞄準支持；

下一代海軍綜合戰術環境系統（NITES-Next）：使用氣象和海洋數據幫助，協助任務規劃、任務執行、決策制定和態勢感知；

海上戰術指揮與控制（MTC2）：提供作戰管理輔助，實現海上作戰行動規劃、指揮、監控和評估；

海上全球指揮控制系統（GCCS-M）：GCCS-M系統融合、關聯、過濾、維護并顯示友、敵、中立國陸、海、空軍部隊的信息；

敏捷核心服務系統：是海上網絡和企業服務系統（通常稱為CANES，即船載網絡）的一個組成部分。

通過“數字孿生”技術，可以為大量艦載系統創建一個逼真的數字化版本，該版本在某些情況下，能實現與艦隊系統戰備狀態下相同的功能。用戶可以在岸基、也可以在艦上用數字化技術完成。PEO-IWS已能夠借助“數字孿生”，對其作戰系統進行“孿生”操作，并從“數字孿生”實際控制和發射導彈。因此，該辦公室有能力以更快的速度建模和嘗試新的作戰系統算法，并進行海試檢驗。

“數字孿生”還可以讓海軍人員更快排除故障、修復網絡并重新上線。Pope稱，“由工作人員在實驗室計算機上研究部隊的網絡問題，嘗試遠程幫助他們排除故障，這就是海軍希望通過“數字孿生”實現的目標：更快地讓艦船重新上線。”

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基礎設施方面

美國海軍的數字化目標始于技術基礎設施。Pope強調了對現代化基礎設施的需求，這些基礎設施將允許快速注入新能力，無論是在艦上、潛艇還是作戰中心。海軍一直在追求的是，隨著技術的進步，為艦隊在未來五年的成功做好準備，因此計算基礎設施、通信基礎設施、賽博基礎設施都要就位。那么，當新的威脅或新的機會出現時，就可以迅速將解決方案上艦。

新的技術基礎設施將節省時間和精力。無需為安裝一部設備增加一系列輔助工具。這就是海軍所希望的敏捷性、可負擔性、可集成性和可互操作性。

Pope指出，現代化的基礎設施還能帶來其他好處。如果基礎設施建好，艦上原先需要40個架子才能放置的物資現在可能只需30個，從而釋放出更多空間，為艦船提供更多能力。

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