美國國家航空航天作戰模型系統性能概述

自：美國空軍司令部作戰需求文件（ORD）/國家航空航天作戰模型版本1.1

【知遠導讀】美國空軍為解決在空戰仿真中存在的模型表現與對仿真系統提供支持等不足，針對存在的廣泛威脅，在聯合仿真系統的研發項目當中確立了國家航空航天作戰模型這一培訓系統。國家航空航天作戰模型的目標，在於能夠為位於軍事行動範圍內的航空航天職能和任務，提供一個在操作層面上真實的、模擬的任務空間，具備物理和行為表現，能夠支持多個級別的分辨率，同時能夠確保在這些級別上的結果保持一致，從而解決美國空軍在訓練方面存在的現實困難。

本篇推送節選自美國空軍司令部作戰需求文件（ORD）中發佈的美國國家航空航天作戰模型文件，文件完整譯本約32000字，希望閱讀完整版本的讀者請登錄知遠官網查詢。

美國國家航空航天作戰模型的主要目標，是與聯合仿真系統一起提供一個綜合的訓練環境。在這個環境中，戰鬥人員（從戰區指揮官到空軍聯隊的各個層級）能夠實踐決策，並通過仿真觀察到這些決策令人信服的執行結果。

國家航空航天作戰模型必須提供：1）承載仿真的能力（模型執行、與其他模型的接口、用戶輸入/輸出、控制者功能）；2）模擬的環境，表現空中與空間任務發生的真實世界（例如，地形與天氣）；3）實體的表現（例如，基地、飛機、航天器、武器、傳感器以及目標）；4）控制實體之間交互的行為模型（導航、探測、通信、作戰交戰、損害評估以及後勤）；5）支持模塊（場景和數據庫準備、結果聚合與任務分解、將結果傳遞給作戰指揮、控制、通信、計算機以及情報系統的翻譯器、精通培訓）。

·仿真過程：國家航空航天作戰模型必須提供以下功能：

··核心結構（公共框架）：國家航空航天作戰模型表現，必須符合整體聯合仿真系統的核心架構，確保與其他聯合和軍種表現形式的互操作性；

··界面：國家航空航天作戰模型，必須符合美國國防部（DoD）的高層體系架構（HLA），並在聯合仿真系統之外能夠與指定的實時、虛擬以及建設性的模擬實現互操作；

··數據去噪：國家航空航天作戰模型，必須為位於所有位置的演習參與者提供一致的數據，從而對遠程的分佈式訓練提供支持。該作戰模型必須確保系統模塊之間、系統自身與外部來源（比如其他軍種模型、虛擬模擬以及實時模擬）之間的數據交換是明確的。國家航空航天作戰模型必須確定每個離散事件的結果，從而確保向所有層級的參與者和位於所有位置的接收培訓人員報告一致的結果。特別是在場景的某些部分處於隔離狀態而且分佈到其他模型中進行處理的情況下，這可能需要在某些配置中集中進行解決衝突，然後必須在時間同步界面的約束下將結果返回。

··多個力量方：國家航空航天作戰模型必須支持多個玩家“方”，包括多個國家在多個聯盟中的多個軍種、中立力量（可能轉換為積極參與者）、可疑或者未知的力量，以及對立力量。國家航空航天作戰模型必須代表能夠與公認的國家或者政府沒有直接聯繫的派系或者國際組織。場景數據庫應該確定參與方的數量，這將不受到軟件的限制。部隊和基地必須能夠在演習期間轉移陣地（例如，如果基地被佔領或者部隊在政治上進行重新部署）。

··透明度：國家航空航天作戰模型必須准許受訓人員在各自的主站或者部署指揮與控制系統的中心進行培訓，不得要求受訓人員使用人工手段輸入或者接收數據，系統也不能夠提供或者要求通常情況下無法提供的通信手段。

··分辨率和聚合級別：國家航空航天作戰模型必須能夠為每名培訓人員生成與實際作戰過程中接收到的數量、格式、細節級別以及質量一致的相關數據。國家航空航天作戰模型應能夠根據所支持的場景和培訓人員具體情況提供描述程度不同的逼真度，其分辨率將隨著訓練較低級別單位需求的增加而不斷增加。例如，如果較低級別的後勤劇本是一個推演目標，模型需要詳細地表現後勤流和約束條件，但是如果不是作為一個目標，那麼推演控制者應該能夠選擇性地關閉後勤約束條件和詳細報告。對於較高級別的行動（僅為高級人員參與），作戰模型必須根據需求對數據進行聚合，按照實際的格式將結果呈現給參與人員，並將更高級別的決策分解為適合在作戰模型的實體層級執行的任務命令。

··位於環內的作戰人員（WITL）的能力：空軍主要的訓練人員將是位於空中作戰中心（AOC）及其以上級別的作戰參謀人員。在此級別以下的相關任務將在模型內進行模擬，或者通過支持模塊（處理諸如將將空中任務分配命令（ATO）轉化成為具體飛行命令的使命規劃任務）進行模擬。然而國家航空航天作戰模型必須准許位於環內的作戰人員在較低層級進行模擬（比如使命規劃單元位於空軍聯隊或者防空戰鬥管理單元），同時必須能夠隔離模型內的相關實體，並與詳細的外部模擬進行鏈接（比如解決小規模交戰行動的虛擬模擬器任務）。國家航空航天作戰模型必須為位於環內的作戰人員提供半自動兵力（SAFOR）與計算機全自動生成兵力（CGF），用於在所有適用的層級內表現友好、中立以及對立的部隊。作戰模型將提供在位於環內的作戰人員、半自動兵力或者全自動兵力之間組合和切換的能力。

··模擬時間：國家航空航天作戰模型必須以低於實時、近實時、高於實時的速率運行，並能夠向後跳轉時間實現模擬的重播或者重新啟動，也將能夠將時間進一步跳轉到場景中。與實時（即運行速率）相關的時間壓縮因素，應該在三軍統帥（CINC）或者聯合特遣部隊指揮官（CJTF）場景的1:1到4:1範圍內進行選擇。推演速度大於1：1將對分析、任務預演或者有限的位於環內的作戰人員推演是非常有用的，而且與有限的指揮、控制、通信、計算機以及情報相連接。目標範圍需要從比實時運行速率1:10更慢，到比實時運行速率1:100更快（當使用計算機完全自動化生成兵力時）。

國家航空航天作戰模型必須能夠獨立於任何模擬時間步長對模擬特有的顯示進行更新，必須在推演中通過操作更新速率，向參與推演的操作系統提供數據。

··參與者輸入/輸出：當指揮、控制、通信、計算機以及情報操作系統，並非是參與者與模型實施交互的主要工具時，國家航空航天作戰模型必須提供一個簡捷而且有機的界面。這個界面至少必須包括，能夠感知航空圖像的視覺顯示、通過表格或者數據庫形式訪問狀態欄以及插入任務命令的能力。需要將這些功能結合到一個簡單易學的圖形用戶界面（GUI）之下，而這種圖形用戶界面具備直觀的菜單和上下文敏感的幫助將是必非常必要的。對於這些特定的國家航空航天作戰模型界面，訓練時間應該不超過2小時（對達到熟悉程度的參與者）、6小時（對達到熟練程度的參與者）以及12小時（對達到熟練程度的控制者）。此外，國家航空航天作戰模型必須在參與者輸入中，包含對語法和上下文中徹底錯誤的檢查，並具備挑戰不合邏輯的命令和上下文的能力，從而能夠在現實世界中將不會出現“捕捉”錯誤的情況（比如在沒有裝載武器的情況下發射飛行器，或者在沒有燃料的情況下試圖飛行時將出現墜毀）。

··技術控制：國家航空航天作戰模型需要技術控制功能，確保仿真運行能夠在設計參數範圍內實現。技術控制者必須能夠啟動、凍結、停止或者重啟模型，保存所有或者選定的數據部分，改變推演速度，覆蓋整個事件結果以及管理系統的相關配置。

··推演控制者具備的特權：推演控制者將在推演控制與響應單元間進行操作，作為推演參與者（受訓人員）與模擬之間的緩衝，從而確保推演能夠達到訓練目標。在推演指導者級別，控制人員將能夠訪問未經過濾的地面實情，並能夠啟動或者凍結模型、保存數據、改變推演速度，以及覆蓋整個事件結果。控制者還必須能夠在模型運行時，對目標列表、庫存級別、對象特性以及戰鬥順序數據庫進行修改。國家航空航天作戰模型必須為每個位置提供不同級別的控制者特權，例如在響應單元級別，作戰模型可能會將控制者限制在能夠感知真相的範圍內。

··參與者特權：國家航空航天作戰模型的參與者（訓練人員與反應單元），必須能夠根據訓練概念、實踐以及練習目標為其分配的部隊輸入新的命令或者修改現有命令。參與者必須僅僅能夠看到和控制，技術控制者為每個位置定義的相關內容，與此同時，參與者能夠看到的內容與參與者能夠控制的內容之間將存在著直接的關係。例如，參與者必須對場景驅動的收集或者訪問數據能力之外的情況有所瞭解，同時不能夠給其他人員控制的部隊下達命令。

·任務空間環境：國家航空航天作戰模型的戰場環境包括影響建模實體之間交互的自然與人工環境。

··座標系統：國家航空航天作戰模型必須按照公認的球面座標系統（緯度、經度以及高度）對目標的位置進行定義，必須能夠接受和自動轉換其他通用座標系統，比如通用橫軸墨卡託方格（UTM），用於輸入命令和可視化顯示，還必須能夠跟蹤位於世界範圍內任何位置的目標（包括空間），儘管推演場景可能集中在某個單一的戰區範圍內。

··地形：國家航空航天作戰模型必須使用來自國家圖像與測繪局（NIMA）的數據表示自然和人工地形特徵。為了在大規模推演中管理大量的地形數據，國家航空航天作戰模型應當根據場景的區域和範圍對地形分辨率進行調整。例如在歐洲的場景下，將必要準確地表現地形探測的結果和至關重要的作戰行動，然而這對位於後方地區比如美國大陸（CONUS）將是毫無必要的，在該地區唯一需要展開的行動可能是在沒有對抗的情況下，發射和回收實施空中運輸的飛機或者航天器。對國家航空航天作戰模型而言，地形屬性至少應當包括海拔、類型（水域、森林、沙漠、城市以及山區等）和人為特徵，比如政治邊界。在對特定培訓場景無法獲取來自國家圖像與測繪局的數據或者沒有適合的數據的情況下，國家航空航天作戰模型必須接受替代數據。隨著現有數據庫的不斷改進，作戰模型應該能夠利用地形中具備的更高保真度與分辨率。建模的地形應該能夠以不同的分辨率進行展示，從可調比例（閾值要求）的地緣政治輪廓的簡單俯視圖，到可選擇角度、高度和範圍的地形，以及模型實體的“鳥瞰圖”或者駕駛艙視圖（如果在技術能夠實現的情況下）。

··天氣和大氣條件：國家航空航天作戰模型必須能夠表現天氣、實際與預測天氣對所有行動造成的影響，必須能夠通過與真實世界的數據進行連接，重放歷史數據的“快照”，或者將可信的人工天氣系統呈現為推演的驅動程序從而對天氣狀況進行表現，還必須能夠對大氣條件，例如雨、雪、風、煙、塵、霧、雲，以及這些大氣條件對不同頻率電磁波傳播造成的影響進行表現。國家航空航天作戰模型必須能夠對實際（“報告”）和預報（“預測”）的天氣加以區分。在執行任務期間，場景的天氣條件必須對諸如飛機架次生成、發射、恢復、偵察與監視、空中加油，以及目標捕獲等行動造成影響，必須包括高層大氣條件和電磁效應（比如影響通信的太陽耀斑），必須通過通常能夠依賴的作戰通信、傳感以及預報系統（包括提供圖像的衛星）適用的格式，提供實際的與預報的天氣情況。

··模型實體表現：國家航空航天作戰模型的實體（比如空軍基地、飛機、航天器、導彈、武器、傳感器，以及通信節點），必須具有能夠確定行為和能力的特徵，並能夠在整個推演中對其狀態進行報告。

··數據類：國家航空航天作戰模型必須能夠表現所有類型的空軍基地、發射場、飛機、航天器、導彈、彈藥、傳感器、通信設備與信息，並能夠區分具有顯著不同的行為子類。例如，導彈可以分為地對空導彈、戰術地對空導彈、空中發射的巡航導彈、地面發射的巡航導彈、戰區彈道導彈，以及洲際彈道導彈。每個類中的特徵，應該包含足夠詳細的信息，能夠準確地表現重要的行動，並對功能和缺陷進行區分。例如，飛機特性可能需要包括速度（涉及最大、最小、最佳巡航，以及首選戰術低水平速度），武器、傳感器和貨物的兼容性，燃料容量和負荷選擇，燃料消耗將作為速度、負荷和高度的函數，雷達橫截面將作為搜索角的函數，以及維護和支持需求等參數。

··聚合和繼承：國家航空航天作戰模型必須能夠表現具備自身特點（比如位置與可操作性狀態）的更高層次的目標（比如空軍基地）、從二級目標繼承的特徵與功能（比如跑道、避難所、防空網站、通訊設施，以及維護設施），以及二級目標的庫存（飛機、彈藥、燃油，以及人員）。這種面向目標的方法，符合聯合仿真系統體系的架構規定。

··增長：國家航空航天作戰模型必須能夠表現聯合仿真系統中用於其他軍種的空中和太空實體，並在定義時將新的和潛在的武器系統模型納入作戰模型當中（比如定向能武器）。

·行動模型：為了能夠為培訓人員提供實施戰區層級決策的機會，國家航空航天作戰模型必須能夠可靠地表現對所有空軍準則文件1涉及功能，及其他軍種的空中和太空提供支持功能的對象與流程。為了使得這些功能在合成任務空間中得到成功地表現，國家航空航天作戰模型的目標必須能夠與自然環境和這些自然環境互相之間進行交互，必須能夠可信地表現目標和易遭受攻擊的過程，攻擊或者影響每個目標或者過程的方法，以及用於判斷行動有效性的可觀察結果。

·運動和導航：飛機、航天器和導彈的運動必須符合公認的運動規律，並受到天氣、地形、路線、可通行性，以及導航輔助設備的可用性和系統性能（包括速度、高度、有效載荷、燃料和配置）的約束。國家航空航天作戰模型的速度、範圍及對飛機和導彈有效載荷的計算，必須低於通過運用當前運行的而且己方系統特定於系統的性能數據進行詳細規劃計算得出數值的10%（最好控制在5%以內），同時運用在威脅系統的最佳可用數據（比如經過國防情報局評估或者批准的國防部長辦公室/分析與評估程序相關的建模和仿真數據庫）。

·探測：對位於戰場中目標的探測（包括監視和偵察），必須依賴於傳感器的位置、需探測的任務，以及探測具備給定變量目標的能力，涉及傳感器功能、範圍、天氣、時間、視線約束、目標可觀測因素（雷達、視覺、紅外），以及諸如電磁干擾等環境影響。傳感器可能搭載在飛機、導彈、彈藥，以及空軍基地等實體上。國家航空航天作戰模型的探測測定值必須低於由空軍或者國防部長辦公室官方認可的分析或者工程層級模型（比如聯合建模與仿真系統)估算數值的10%（最好在5%以內），並在可獲取的實際結果中得到驗證。位於訓練人員中的參與者，必須僅僅能夠訪問由具備報告探測功能、任務以及通信連接功能的傳感器所獲取到的相關信息。在最為詳細的層級，這將導致相關的限制，比如位於空地導彈上的成像光學傳感器，將受到地形、雲層、霧霾或者光照水平的限制。在更高的層級上，這將包括一些限制，例如由於與監視平臺的連接受到限制，需研發具有結合力的空中圖像，比如機載預警與控制系統（AWACS）與陸基雷達，及能夠傳輸下行數據的速率。

·作戰識別與交戰規則（ROE）：

國家航空航天作戰模型必須包括運用飛機系統模擬作戰識別結果的能力，從而確定探測到的航跡屬於己方、敵方還是未知的。飛機模型應當包括實際敵我識別（IFF）的運用併發送信號。此外，國家航空航天作戰模型必須包括識別交戰規則命令，並將這些命令轉換成為行動規則的能力，比如飛機或者地面武器系統的交戰標準。識別不確定性的可控程度是否適當，將取決於所使用的系統識別（視覺、雷達、敵我識別或者其他），與此同時，不確定性尺度參數應當由推演控制者進行設置。無法正確進行識別，將導致出現自相殘殺的可能性。

·目標選擇：作戰參謀人員決策的關鍵部分，在於選擇實施進攻防空、戰略性攻擊以及遮斷行動的目標。作戰參謀人員通常運用特定戰區的數據庫協定對目標進行指定，這些協定用於指定已經明確的目標點或者期望的平均影響點（DMPI）。國家航空航天作戰模型必須將這些與模型中得到體現的目標系統進行關聯，准許作戰人員通過期望的平均影響點或者目標點進行目標瞄準，並觀察模型結果是否與實際期望值保持一致。位於聯合仿真系統中的地面或者海軍部隊等目標，必須能夠被空中和太空實體觀測到。過多的推演準備時間，可能將禁止作戰人員運用國家航空航天作戰模型對指定的目標關聯進行表現，除非某些任務能夠通過支持模塊實現自動化。

·損傷評估：無論空對地攻擊的結果將如何進行表現，國家航空航天作戰模型都必須對任何目標實施的空對地攻擊結果進行評估，同時必須在兩個層級對該結果進行報告。在較低層級上，國家航空航天作戰模型應當根據投射平臺的能力、投射類型、武器類型、地形、天氣以及目標特性表現物理損傷的結果。這些結果應當位於聯合彈藥效能手冊（JMEM）相關數據的10%以內（最好在5%以內），推演結果的真實分佈範圍從嚴重錯誤（未造成任何傷害）到高於預期的傷害。在較高的層級上，如上文目標選擇所述，國家航空航天作戰模型必須將損傷對特定點造成的影響，轉化成為對目標系統的可測量和可觀察的結果。例如：對跑道表面造成的切割效果，應當轉化成為最大發射和恢復速度的變化，這將取決於可供選擇表面的可用性和跑道的快速修復能力。

對維修設施或者軍需品庫存實施的成功攻擊，應當降低飛機出動架次的能力。對飛機掩體的攻擊，將可能導致受到掩體保護飛機的毀壞或者降低了飛機出動的架次。

攻擊位於附近兩個空軍基地之間的中央燃料儲罐所對應的期望平均影響點，可能將難以對任何一個空軍基地造成直接損害，但是如果兩個基地都依賴該燃料來源，而且不存在其他任何的替代燃料，那麼（隨著時間的推移）將降低飛機出動架次的能力。

作戰參謀人員需要了解任務是否取得成功（“跑道坑坑窪窪”），及一些影響是否反映在模型運行過程中（“機場關閉，估計需要8-12小時修復跑道”）。國家航空航天作戰模型必須表現所有場景“方面”的國家基礎設施（交通、通信、燃料、電力、物流、社會服務，以及國家指揮機構），從而有利於可信地表現戰略攻擊所取得的效果。這些目標系統效應，應當對修復能力和自適應行為加以考慮。對複雜目標系統的可信損害影響性能的衡量，可能取決於使用者“校準會議”和其他分析模型，作為驗證與確認流程的組成部分。最後，國家航空航天作戰模型必須報告目標遭受損壞的相關細節，包括計算機生成的受損目標圖像，這將使得國家航空航天作戰模型能夠運用諸如頭頂圖像之類的作戰系統。

·通信：國家航空航天作戰模型必須將適當的通信節點、路徑、設備以及數據，表現為訓練對象（或者對手）能夠作為目標的項目。通信網絡是信息戰戰場的組成部分，包括電子作戰、對抗信息、指揮與控制（C2）攻擊，以及其他信息作戰類型。指揮與控制鏈接應當通過依賴命令或者信息，對國家航空航天作戰模型實體的有效性造成影響。例如，由於干擾或者直接攻擊將使得地對空導彈（SAM）陣地與防空預警網和指揮網絡失去聯繫處於隔絕的狀態，並可能恢復到自主模式。由於預警較晚、缺乏識別或者目標選擇不夠理想，地對空導彈的作戰效能可能降低。指定指揮、控制、通信、計算機以及情報目標，並對實際效果進行觀察的能力將是至關重要的。建模通信能力的性能、致命和非致命攻擊對通信系統造成的影響，必須在實際作戰數據或者詳細分析模型得出的期望值的10%以內（最好在5%以內）。

·後勤：國家航空航天作戰模型必須包含充分的後勤細節和足夠的後勤相關事件，用於對位於後勤準備中心和空中作戰中心的相關人員進行培訓。國家航空航天作戰模型必須在後勤方面對任務空間加以限制，同時必須產生後勤訓練方面的挑戰，例如執行分階段的部隊與部署數據調度、部署部隊駐紮、預先部署的庫存管理、補給、戰區資源交接、重新分配進入的資源、重新確定供應和運輸的優先次序。作戰模型必須對補給和疏散進行表現，包括運輸路線和方式（航空、水上、鐵路、公路、管道和海洋），還必須對關鍵運輸節點的功能和能力進行表現，包括在途中停留的設施與轉運點，航空、海上起降港口，公路、鐵路和航空終點站，以及燃料儲存與轉運設施。國家航空航天作戰模型必須真實地對這些過程、設施及其資源實施的攻擊、攔截或者汙染造成的後勤影響進行表現。正確地對運輸節點與路線進行建模，將使得對進出戰區的資源流進行監測和管理變得更加符合現實情況，還必須表現美國大陸關鍵的修復和供應功能，進一步符合現實情況，併為分析可修復部件的流動和關鍵易耗品的維護提供基礎。模型涉及的戰鬥行動必須造成傷亡，這些傷亡將能夠在模型中進行跟蹤，並用於推動進行病患疏散的相關需求。

·空運：國家航空航天作戰模型必須對空運的特定能力進行建模，包括諸如空投、戰鬥卸載和發動機運行卸載等特殊的運輸方式，必須通過最大毛重、貨物類型、最大貨物重量、最大貨物大小、托盤限制，以及最大乘客座位等因素限制空運飛機的容量，還應通過飛機和機組人員的可用性與使用率、坡道空間、材料處理設備、加油能力、裝卸時間，以及對機場實施攻擊造成的影響（跑道或者滑行道關閉，汽油、柴油與潤滑油的可用性，跑道或者滑行道的長度、寬度或者承載能力等要素下降）從而對貨物的吞吐量加以限制。例如，國家航空航天作戰模型能夠通過限制空運飛機的可用性和能力對訓練參與者形成挑戰，迫使他們在資源分配和調度方面做出符合現實情況的決策。

·空中加油：國家航空航天作戰模型必須能夠對空中加油的特定能力進行模擬，包括進度計劃控制（路由、會合時間，以及航線位置與停留位置）、卸載能力、卸載速率，以及指航標/浮標組合，例如能夠通過限制加油機的可用性對部隊的部署和組合提供支持，在場景的所有階段強制進行資源分配決策，從而對培訓參與者形成挑戰。

·空間作戰：國家航空航天作戰模型必須對空間作戰進行建模，包括全球定位系統與通信平臺，導彈探測與預警，偵察、監視與情報收集，環境監測，在軌支持，空間系統控制，以及消息與信息的分發。這些空間作戰行動應當受到航天運輸方面的限制，比如助推器與平臺的可用性、氣候，以及進入軌道的時間。例如，高空平臺實施偵察或者監視應當取決於進行正確定位的資產，從而為接受訓練人員在管理航天運輸和軌道定位方面創造決策機會，併為收集相關需求提供支持。作戰模型必須在處於運行狀態時能夠進行擴展而集成新的空間系統，比如基於太空的紅外系統和全球廣播服務。

·特種作戰：國家航空航天作戰模型必須能夠對特種作戰行動進行表現，包括對關鍵目標的直接行動、人員的穿插或者撤離、戰略偵察、非常規戰爭、打擊恐怖主義、心理戰，以及外國國家的內部防禦。目標在於使得參與訓練者能夠完成這些任務，觀察這些人員對任務的執行情況，並查看模型報告的實際結果。例如，一支地面偵察隊實施的穿插行動，應當能夠收集到可能不存在的資料（傳感器）。

·非戰爭軍事行動（MOOTW）：國家航空航天作戰模型必須能夠對非戰爭軍事行動進行模擬，比如軍控、強制設立禁區、實施制裁與海上攔截行動、反毒行動、打擊恐怖主義、對民事當局提供軍事支援、對鎮壓叛亂提供援助和支持、支持叛亂、確保航行與飛越領空自由、保護航運、顯示武力、實施打擊與空襲、恢復作戰行動、非戰鬥人員的疏散、人道主義援助，以及維和行動。這將通常要求對非結盟部隊、非戰鬥組織，以及身份不明或者正在改變的盟軍部隊進行表現。對這些行動的表現必須集中在每一項行動所使用的具體功能上，比如空運、空中加油以及監視或者偵察，這些任務可由訓練參與者進行委派和直接進行觀察。

·人為因素：國家航空航天作戰模型對涉及國家與部隊層級的每一方而言，必須包括對客體行動造成影響的人為因素可調節的水平。這些人為因素，包括訓練水平、士氣、疲勞、國家決心、政治影響、社會與宗教因素，以及化學或者生物攻擊。這些比例因素應該位於推演主管的控制之下，但是必須包括直接影響比例因素的機制，從而對轟炸戰役對敵人發動戰爭能力的累積影響進行表現。人為因素應當通過諸如架次生成率，或者飛機與導彈發射響應時間等行動對模型產生能夠進行測量和觀察的影響。

·模擬錯誤與不確定性：國家航空航天作戰模型必須能夠準確地描述基於人為因素（比如訓練水平和戰鬥力變量）的未經過計劃或者並非適當的結果。主要存在兩類：不正確的行動（執行）與不準確的報告結果（不確定），與此同時，不準確的報道將難以對地面實況造成影響。模擬必須能夠向控制者提供正確的信息（提供審查跟蹤），從而有利於進行驗證。

·支持模塊：諸多與國家航空航天作戰模型綜合訓練環境相關的重要功能，並不需要在模擬過程中得到實現。國家航空航天作戰模型的成功在很大程度上取決於能夠提供有效的培訓機會，而這種成功將極大地依賴於推動場景支持模塊和數據庫進行準備的能力，這種能力能夠在必要的詳細程度下，將實際命令轉化成為與模型相關的命令，並將結果聚合成為有意義的信息格式提供給作戰參謀人員使用。與此同時，通過外部系統或者指揮、控制、通信、計算機以及情報系統，將模型數據轉化成為能夠利用的相關格式。

·場景準備：國家航空航天作戰模型必須包含自動化工具，從而推動分佈式、協作的推演計劃。推演計劃人員必須能夠使用圖形用戶界面訪問現有的地形、環境、目標以及作戰命令數據庫，將信息轉換成為特定的模型輸入，然後對信息進行調整創建滿足培訓目標的場景。例如，通過使用圖形界面工作站，場景構建器應該能夠顯示地對空導彈陣位和指揮與控制節點，然後通過圖形用戶界面指定相應的指揮網絡。

·聚合：當較低層級的響應單元不存在時，國家航空航天作戰模型必須為較高層級的培訓參與者提供有意義的信息，這將需要聚合結果和報告彙總數據，而這些數據通常由作戰參謀人員根據任務收集情況和相關報告進行融合。這些摘要報告不應該呈現完整的地面事實，而應當對數據進行過濾，提供與普通作戰參謀人員可能提供的產品保持一致。聚合任務，包括報告己方部隊和敵方的行動情況（情報融合）。

·反聚合：國家航空航天作戰模型必須能夠將培訓參與者高度聚合的輸入命令（主要由戰役計劃的元素組成）轉換成為武器系統級執行所需要的相關命令。實際上，這是一個區分為兩個步驟的過程。首先，如果訓練參與者不包括負責該產品的作戰參謀人員，那麼作戰模型必須將戰役計劃或者主要攻擊計劃（MAP）轉換成為空中特遣任務命令。如果沒有詳細指定目標，那麼此階段的反聚合必須包括目標子集的自動選擇，這將導致產生與攻擊計劃意圖保持一致的任務。其次，國家航空航天作戰模型必須將空中特遣任務命令轉換成為特定的模型任務命令，其詳細程度相當於一個包含基於知識的航線規劃、威脅規避、距離與燃料計算的飛行計劃，如果在必要的情況下將確定使用武器的數量。模型必須在不到2小時的時間內執行這兩個步驟的命令轉化工作。

該輸入還將包括計劃執行選項、基於所採取選項的期望行動方案以及移動決策點，當抵達這些決策點時將終止該移動，並准許參與者對戰役計劃進行調整。在執行過程中，國家航空航天作戰模型提供的半自動兵力和計算機生成兵力，必須能夠按照高層級命令與彙總命令（比如交戰規則和一般的防空計劃）執行可靠的戰鬥管理任務。這些以知識為基礎的力量管理“定律”的複雜程度，應該隨著能夠獲取的技術和通過模型原型獲取的經驗而不斷髮展。同時可能需要正式的系統通過識別“系統專家”對這些“專家系統”進行培訓，這可能將包括集成到作戰武器系統或者任務訓練設備中的自動數據和行動收集功能。

·顯示和報告生成：國家航空航天作戰模型將在推演之前、期間以及之後向控制者和參與者輸出狀態顯示和標準化報告。狀態顯示，必須包括由作戰系統提供的跟蹤數據相當的跟蹤數據。標準報告集，必須包括任務結果、目標損害、武器消耗、飛機損失以及傷亡索賠。此外，必須為基地、部隊、雷達陣地、地對空導彈與近程防空陣地、空間資產，以及指揮、控制、通信、計算機以及情報基礎設施，提供相關的狀態報告，包括後勤和維修狀態。作戰模型還必須為培訓參與者提供設計和修改用戶定義報告的能力，並根據模擬結果、事件或者時間自動生成這些報告。

國家航空航天作戰模型也必須將特定的模型數據轉換成為能夠直接導出成為指揮、控制、通信、計算機以及情報系統和其他模擬能夠運行的格式。這將包括用於軌道數據的戰術數字信息鏈路（TADIL）、用於標準化聯合報文通信的美國信息文本格式（USMTF），以及北大西洋公約組織（NATO）的80-50報文格式。通常需要的報告，包括戰術報告與戰術電子情報、初步攝影成像報告、偵察開發報告，以及聯合戰術空中偵察/監視任務報告。

·行動後評估（AAR）：國家航空航天作戰模型必須進行現場行動後評估，評估和提高推演的有效性，並在推演結束後進行分析，必須記錄用戶指定的事件和數據，從而有利於在推演期間和之後對特定的分析需求進行響應。這些格式包括（但是並不限於）便攜屏幕上的三維圖形顯示、打印輸出與日常數據視圖（在適用時，可覆蓋在地圖上）、資源消耗統計圖、數據表格輸出以及文本消息。作戰模型必須跟蹤特殊的或者感興趣的信息、基於常見錯誤自動檢測事件、執行評估和分析功能，並將模擬數據庫中的地面實況與每名參與者感知的實況和其他數據進行比較。行動後評估功能，必須准許操作人員修改現有的輸出格式或者構建新的顯示，從而對行動後評估數據的分析和審查提供支持。