2018年6月，美国海军海上系统司令部下属的“宙斯盾”一体化作战系统项目办公室（PEO IWS）透露，其主持研发的“虚拟宙斯盾”系统已在“阿利伯克”级驱逐舰上完成首次上舰试验，并将再次安装到DDG-114“约翰逊”号驱逐舰上进行测试。这表明这项研究近十年的工作已取得实质性进展，应用后将缩短“宙斯盾”作战系统新能力的升级与部署周期。
一、“宙斯盾”作战系统升级周期长
（一）“宙斯盾”作战系统是美国海军的核心装备，升级改进计划多
“宙斯盾”作战系统是美国海军主力战舰核心标配系统，能同时执行防空、反舰、反潜、导弹防御等任务。首套“宙斯盾”系统于1983年1月在“提康德罗加”级巡洋舰上部署，经过30多年的逐步改良和升级后，该系统已陆续衍生出10余个版本（基线0到9）。目前“宙斯盾”系统正进行基线9的试验验证，强化一体化防空反导能力。基线9的升级计划包括A~E 5个版本，属于“先进能力构建”（ACB）12计划的一部分。未来“宙斯盾”作战系统还将通过ACB16与ACB20持续升级改进。
“宙斯盾”作战系统的能力就是通过一次次的升级不断提高的，可以预见，未来“宙斯盾”作战系统的升级计划依然频繁。
（二）“宙斯盾”作战系统的大量硬件限制了快速升级
“宙斯盾”作战系统是上世纪70年的产物，限于当时的半导体技术、计算机技术，系统大量采用专用硬件构建。尽管近年来“宙斯盾”作战系统开始采用开放式体系架构，应用商用现货产品和技术，降低了系统的封闭程度，但其本质上还是专有技术，没有颠覆性变化。如“宙斯盾”作战系统的战备状态测试系统就采用了摩托罗拉公司的2604 PowerPC™处理器作核心。这款处理器虽然也是商用现货，但因执行专用程序，其软件系统升级测试必须使用专用工具，不能使用普通商用测试工具。
“宙斯盾”作战系统的软件就运行在大量专用软硬件之上，系统软件功能的每次升级都需要几乎所有硬件参与测试，耗费大量时间调试、验证。据“宙斯盾”一体化作战系统项目办公室的主管透露，“宙斯盾”作战系统每四年才会进行一次重大更新，升级周期较长。
（三）现行采办流程不利于“宙斯盾”作战系统能力的快速部署
目前美军的采办流程也不利于“宙斯盾”作战系统能力的快速部署。按照现行采办条例，“宙斯盾”作战系统的能力升级包需要先在陆上实验室进行先期测试，等成熟度达到要求后，转入研发测试/作战测试，然后等待战舰进入休航期，再实际部署到战舰上，随舰到实战环境或靶场检验。等战舰返航后，研发团队获得测试数据，再进行修改、认证以及下一轮测试，直到通过检验、验证和认证（VV&A）后部署。这个流程要花18至24个月，然后再等战舰进入休航期部署，错过此次升级的战舰要等到下个周期升级，平均6~9年，严重制约了“宙斯盾”作战系统能力的部署速度。
二、“虚拟宙斯盾”系统的构成
海军的“虚拟宙斯盾”系统是在海上系统司令部的自动测试与重测试（ATRT）项目支持下开发的，是该项目首个取得突破的试点项目。ATRT项目于2006年启动概念论证，目标是利用商用自动测试技术减少海军作战系统软件的研发测试成本、提高软件产品质量、缩短软件认证时间。2009年ATRT项目转入正式研究，海上系统司令部通过小企业创新计划，资助国防技术创新公司研制ATRT设备，并选择“宙斯盾”作战系统、舰艇自防御系统、近海战斗舰等作为试点项目，开发虚拟作战系统。ATRT设备采用多台服务器组成云平台，通过特殊协议获取各种作战数据，利用这些数据和商用自动测试技术验证虚拟作战系统的软件，形成测试评估报告。
“虚拟宙斯盾”系统由“宙斯盾”一体化作战系统项目办公室负责研发，采用多台商用计算机组成，仅占用1个计算机机架（而舰上的“宙斯盾”作战系统需要多个计算机机架），虚拟了部分“宙斯盾”系统的核心硬件，并包含了“宙斯盾”作战系统基线9的全部代码，可执行“宙斯盾”作战系统的全部功能。如海军研究生院就利用戴尔公司的PowerEdge™M610刀片服务器，模拟了摩托罗拉公司的2604 PowerPC™处理器。该处理器是“宙斯盾”作战系统的战备状态测试系统的核心。
三、“虚拟宙斯盾”系统可加速软件研发测试，改变作战系统能力升级模式
（一）“虚拟宙斯盾”可随舰参与实战，缩短测试周期
海军在今年2月的演习中，将“虚拟宙斯盾”系统与ATRT一起安装到了“阿利伯克”级驱逐舰上。ATRT设备通过特殊协议从本舰获取实战数据，利用这些数据测试“虚拟宙斯盾”系统的作战软件。由于测试过程和结果只在“虚拟宙斯盾”和ATRT设备之间进行，不影响本舰的“宙斯盾”系统执行功能，“虚拟宙斯盾”系统无需等待战舰休航部署测试，而是直接安装并随舰参与演习，利用实战数据验证作战系统的软件，在缩短软件测试周期的同时提高软件测试的可信度，降低总测试成本。
（二）“虚拟宙斯盾”可测试不同阶段的软件功能，提高软件研发质量
在战舰结束演习后，“虚拟宙斯盾”系统可利用ATRT设备进行重测试，模拟许多无法在实战和演习中进行的场景，从而更全面地测试作战系统软件功能，及时发现作战系统软件的缺陷，提高软件研发质量。同时，“虚拟宙斯盾”系统不影响实际硬件，可以载入成熟度较低的软件，验证如新提出的作战概念、新增加的功能等，从软件研发早期验证其概念，减少新概念、新功能等存在的重大缺陷，提高研发质量。
（三）“虚拟宙斯盾”未来将改变“宙斯盾”作战系统软件升级模式
据“宙斯盾”一体化作战系统项目办公室表示，“虚拟宙斯盾”系统未来有可能采用在线更新方式，颠覆现有软件升级模式。随着通用计算机计算能力不断增强、体积功耗不断缩小，未来舰船上可装备两套作战系统，一套是常规作战系统，其全部功能经过验证，另一套是测试系统，如“虚拟宙斯盾”，在包含常规的作战系统功能外，增加需要测试的新能力、新软件。测试系统在虚拟环境中用实战数据验证新的软件，并在作战软件通过VV&A流程后，实时在线更新常规作战系统，将新软件部署到战舰上，颠覆当前的作战系统软件升级和部署方式。
四、“虚拟宙斯盾”系统还可用于提高训练效果
由于“宙斯盾”作战系统更新升级频繁，当前美海军的驱逐舰、巡洋舰上搭载了多种版本的“宙斯盾”作战系统，如何让一线海军官兵迅速熟悉不同版本的“宙斯盾”作战系统，或快速掌握新版本功能、有效操作，成为一大难题。“虚拟宙斯盾”系统能快速加载不同版本的“宙斯盾”作战系统，只须一套设备，即可用于不同版本的“宙斯盾”作战系统训练，大幅减少培训士兵操作不同版本“宙斯盾”作战系统的成本，并提高训练效果。除了配置在舰船上，“虚拟宙斯盾”也可部署在一线基地，用于战舰停航整修时，继续对舰上人员进行训练。
（蓝海星：周智伟）
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