美国空军“金帐汗国”项目将开发数字孪生武器生态系统

美国空军研究实验室2021年3月5日称，“金帐汗国”（GoldenHorde）项目将取消原定的“协同小型空射诱饵弹”（CMALD）飞行试验计划，后续该项目将由实物武器演示逐渐转向数字化建设，并开发一个名为“罗马竞技场”的多层次数字孪生武器生态系统，以更快地测试、演示、改进和转化自主网络协同技术。

“金帐汗国”项目于2019年3月启动，11月被美国空军列为三大“先锋”（Vanguard）计划之一，旨在提高现役制导武器的自主化、网络化、协同化能力，使其能够在未来战场环境中做出实时动态响应，提升作战效能。

2020年初，美国空军选定科学应用与研究协会（SARA）和佐治亚理工应用研究公司（GTARC），分别负责基于现有制导武器研发“协同小直径炸弹Ⅰ”（CSDBⅠ）和“协同小型空射诱饵弹”。

2020年12月15日，美国空军试验中心完成了“金帐汗国”项目的首次飞行试验。试验中，从F-16战斗机发射的2枚“协同小直径炸弹Ⅰ”使用了类似美式橄榄球比赛中的“四分卫”（Quarterback）协同算法，但由于某个武器软件未能正确加载，导致2枚“协同小直径炸弹Ⅰ”最终未能命中最高优先级目标。

2021年2月19日，埃格林空军基地的第96试验队成功进行了“金帐汗国”项目的第二次飞行试验。此次试验前，项目组对首飞试验中出现的软件问题进行了修复，并进行了硬件在环仿真验证。试验中，从F-16战斗机发射的4枚“协同小直径炸弹Ⅰ”彼此建立了通信联系，并遵循预定交战规则成功对发现的多个目标进行了识别、评估和协同打击。

图1 美国空军F-16战斗机发射“协同小直径炸弹Ⅰ”

后续，美国空军还将对“协同小直径炸弹Ⅰ”进行第三次（同时也是最后一次）飞行试验。目前，“协同小直径炸弹Ⅰ”的承研商包括：科学应用与研究协会、L3哈里斯公司、佐治亚理工研究所（GTRI）、波音公司等。其中：

（1） 科学应用与研究协会负责开发一个可收集战场空间信息和反GPS干扰源的导引头；

（2）L3哈里斯公司负责开发一款由“女妖2”网络化软件定义的无线电；

（3）佐治亚理工研究所负责研发无线电天线、自主协同算法和弹载处理器；

（4）波音公司作为“小直径弹药Ⅰ”的主承包商，负责将新技术集成至“协同小直径炸弹Ⅰ”。

在美国国防部《数字工程战略》和《数字现代化战略》的指导下，美国空军于2019年7月发布了《数字空军》白皮书，提出建设“数字空军”计划，强调利用武器、传感器和分析工具的网络综合优势对部队进行改革。2019年12月，美国美军启动了“武器一号”项目，旨在开发一个数字、敏捷、开放的战术武器生态系统，并将其作为数字工程三大示范性项目之一，推进美国空军的数字化建设。

“金帐汗国”项目所开发的“罗马竞技场”数字孪生武器生态系统，是美国空军在战术武器领域进行数字化建设的又一重要举措，它一是可用于指导、优化、减少物理试验，降低装备研制成本；二是可帮助关键技术攻关，提升装备战技指标；三是可用于验证完善新兴作战概念，塑造未来作战样式。

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