美海军开发新技术加快信息战平台软件交付

美海军正在研究如何在不可预测的敌对环境中进行前沿作战。通过数字化系统和应用将新能力快速交付给舰船,美海军将在大国竞争时代为作战人员带来竞争优势。

舰队的维护和现代化发展为美海军提供作战所需的资产,对于赢得海上竞争至关重要。这些资产的及时交付提高了美海军全球作战的灵活性,但是交付时机或舰船的适用性导致软件交付更为复杂,需要制定计划,在预定的时间段内执行多次升级。9月22日,美海军信息战中心太平洋中心(NIWC)总工程师Delores Washburn在名为“软件兵工厂”的网络直播中解释说,想要在快节奏的环境中作战,必须确保软件更新的快速、可靠性和安全性。

 

软件开发工具:数字孪生、DevSecOps和应用程序库
Washburn讨论了海军开发人员设计舰队软件的各种工具。海军信息战司令部企业将其软件工厂称为“从编译到作战” (Compile to Combat)。开发人员从软件编译(将高级代码更改为可执行代码的过程的最后一步)到将其应用于作战。

Washburn在简短发言后的问答环节中解释,海军已经采用了多种方式来加速软件的交付。其中一种方式是数字孪生概念,Washburn将其描述为一种使用商业云来构建一个代表舰船的数字化实例的创新方式。数字孪生是指复制舰船的计算和软件服务并支持开发、部署、赛博安全和故障排除工作的数字化实例。这种环境支持软件在交付之前持续进行测试、评估并集成解决方案。作为海军数字化转型工作中的一项关键举措,数字孪生技术将增加系统的可靠性和赛博安全能力,同时降低作战人员的风险。这一点至关重要,因为舰船在偏远或严峻的条件下作战,在低带宽环境下将断开连接,虽然可以通过云获取大量有用信息,但从根本上说,舰船必须独立作战,不能依赖云服务。

Washburn提出另一个问题,每艘舰船都有不同的部署时间表,所以在整个舰队有多种基线。想要在特定舰船上安装基线甚至遥测工具(自动化应用程序监控)并更改配置,海军可以通过孪生技术获得基线和特定舰船配置,以确保软件正常工作。

在第三方商业云计算中持续测试和集成舰船数字化实例的概念是海军信息战系统司令部(NAVWAR)DevSecOps战略的重要组成部分。支持云计算的DevSecOps数字环境有助于向作战人员快速交付软件应用程序。

NAVWAR的数字孪生研发工作还包括系统的数字模型。通过使用数字模型,NAVWAR能够在安装前发现性能差距和重叠等问题。NAVWAR的目标是为所有平台上的所有系统创建数字模型,以改善赛博安全,增强系统性能,提高技术交付速度,减少安装时间和成本。

 

应用程序开始迁移

统一海上网络和企业服务(CANES)开放架构和敏捷核心服务(ACS)的发展,实际上意味着舰队应用程序开始迁移。CANES为任务应用程序的开发和部署提供平台即服务(PaaS)、数据分析框架和通用应用程序服务等支持。

Washburn将CANES称为“海上数据中心”。CANES将不同的网络和计算基础设施整合到一个安全的舰载环境中。系统和应用程序所有者只需要将软件安装在CANES上,不需要提供网络、路由器或任何类型的硬件。Washburn在回答有关CANES的未来发展和进一步添加的应用等问题时表示CANES目前已经承载了100种不同的应用。

CANES的创新之处在于,海军如何将所有不同的应用程序迁移到CANES中。有一些封装的应用程序使用DevSecOps,从而能够进行快速部署。海军必须在整个机构范围内开展工作。但问题是并非每个应用程序所有者都有资金进行应用程序的现代化改进。海军希望能够帮助他们实现现代化。

DevSecOps可集中人员、程序和工具,从而能够更快地交付软件,同时具备更好的安全性。DevSecOps将开发、安全和运行结合起来,促进业界各机构的合作。

 

早期试验

2018年,NAVWAR进行了一次成功的试验,海军上将Danelle Barrett(已退役)将试验命名为“24小时内从编译到作战”,采用数据格式和界面的通用标准,在24小时内部署新的软件能力,旨在提供一种标准化的方式来改造海军的信息环境。

Washburn参与了海军早期的一些试验,包括在“埃塞克斯”号和“斯托克代尔”号两栖攻击舰上进行的两次试验。海军目前能够在8小时内完成一个应用程序的更新,以应对Barrett上将提出的24小时挑战。

 

信息战平台交付优势

CANES是信息战平台的关键组成部分,可满足对软件开发速度、承受能力和互操作性的需求。信息战平台需要通过现代技术的快速发展来完成获取、试验、安装等工作并最终实现战场能力。

Washburn认为信息战通过整合所有基于信息的传感器获得优势,包括用于情报、监视、侦察、电磁作战或赛博的传感器,以及从海底到太空的任何传感器。所以能够集成所有传感器,在整个作战空间实现机动性。“我们不再等待舰船到来,而是派遣一个安装团队到船上,因为海军在快速更新软件方面已经获得了战术优势。与Facebook一天更新上万个软件不同,海军软件的更新频率可能为一周三次。”

信息战正在不断发展,能够向舰船提供体积更小、更新更快速的软件是开发团队的目标。Washburn表示:“NAVWAR已经建立了‘应用程序库’。与智能手机类似,如果想要使用一个新的应用程序,可以去应用程序商店下载。这个‘应用程序库’是我们为舰队和舰船提供的应用程序商店。当舰船连接上网络后,可以查看应用程序商店,看看有什么新内容,然后下拉更新,在舰船休息或进入港口期间交付这些更新,”

Washburn透露其团队正在研究一种指标类型的方法。对于DevSecOps,Washburn认为业界认可的最重要指标包括发布频率、稳定性、可用性和交付时间。海军已经认识到需要开始保持这些指标。交付指标包括项目数量、经培训并开始在软件工厂使用程序的开发人员数量。

Washburn的团队致力于清除导致DevSecOps发展缓慢的障碍,包括重新设计风险管理框架(RMF)程序,需要应用程序或系统所有者获得操作权限(ATO)。

 

业界参与

Washburn表示如果没有业界合作者,她的团队不可能取得成功。Washburn建议,有兴趣支持海军软件平台工作的业界合作者可以与政府赞助商合作。

海军政府可以为业界合作者提供数字孪生平台,从而加快其软件测试和集成进度。作为CANES的开发者,必须经历“应用集成程序”,在拥有数字孪生技术之前,可能需要等待四到六个月才能进入实验室进行物理测试,而现在可以提前进入持续开发、集成的环境。

王璨编译自互联网

2020-12-29智邦网声明:本平台发布部分内容来自公开资料或者网络,版权归原作者所有,转载的目的在于传递信息及用于网络分享,不代表本平台赞同其观点,如涉版权问题,请与我们联系,我们第一时间处理。