二、2019財(cái)年DOT＆E工作重點(diǎn)

在過去一年的工作基礎(chǔ)上，DOT＆E在2019財(cái)年的計(jì)劃主要集中在幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。首先，軟件密集型系統(tǒng)及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的影響仍然是一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的問題。其次，與研制試驗(yàn)鑒定部門合作，在系統(tǒng)研制和采辦過程中，更早開展作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定（OT＆E）；此外，使試驗(yàn)鑒定適應(yīng)新興技術(shù)需要，改善試驗(yàn)環(huán)境，以及加強(qiáng)試驗(yàn)鑒定人才隊(duì)伍也是需要關(guān)注的一些重點(diǎn)領(lǐng)域。

（一）軟件密集型系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全

當(dāng)前武器系統(tǒng)的大部分能力都是由軟件定義的。隨著更復(fù)雜且能力更強(qiáng)的軟件平臺(tái)和算法投入戰(zhàn)場空間，將持續(xù)保持這種趨勢(shì)。然而，隨著更多的軟件被集成到武器系統(tǒng)中，其受網(wǎng)絡(luò)攻擊的易損性也隨之增加。此外，隨著系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)和相互依賴性增強(qiáng)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊面也會(huì)隨之增加。因此，對(duì)裝備體系內(nèi)部軟件密集能力的性能和網(wǎng)絡(luò)安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)是十分重要的，因?yàn)樗鼈冎髟鬃鲬?zhàn)效能、適用性和生存性。

1．效能和適用性

軟件密集型系統(tǒng)不能僅僅依靠以平臺(tái)為中心的人工測試來評(píng)估性能。試驗(yàn)與鑒定（T＆E）策略需要盡可能集成經(jīng)認(rèn)可的建模與仿真（M＆S）和軟件自動(dòng)化測試，以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件代碼和系統(tǒng)能力的持續(xù)評(píng)價(jià)。系統(tǒng)M＆S允許在各種使用與威脅想定下進(jìn)行更強(qiáng)大的平臺(tái)測試。此外，經(jīng)認(rèn)可的自動(dòng)化測試和M＆S能較實(shí)時(shí)過程更快地跨多個(gè)使用背景評(píng)估系統(tǒng)，從而克服人工測試的一些局限性。

采用可重復(fù)的自動(dòng)化測試，減少測試系統(tǒng)更改所需的工時(shí)，并使軟件能夠以相關(guān)速度交付。它將能夠評(píng)估系統(tǒng)變更或故障對(duì)作戰(zhàn)人員安全和能力的影響�？芍貜�(fù)的自動(dòng)化測試將通過早期檢測和彌補(bǔ)缺陷來提高系統(tǒng)的可持續(xù)性并降低成本。為了促進(jìn)這些改進(jìn)的軟件開發(fā)考慮，國防部應(yīng)實(shí)施一種迭代遞增的采辦和試驗(yàn)鑒定方法，如DevSecOps。DevSecOps是一種全新的安全理念，作用和意義建立在“每個(gè)人都對(duì)安全負(fù)責(zé)”的理念之上，通過加強(qiáng)內(nèi)部安全測試，主動(dòng)搜尋安全漏洞，及時(shí)修復(fù)漏洞、控制風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)流程的良好整合。在DevSecOps過程中，利益相關(guān)方（即系統(tǒng)研制人員、采辦人員、研制試驗(yàn)和作戰(zhàn)試驗(yàn)人員、網(wǎng)絡(luò)安全專家和作戰(zhàn)人員）應(yīng)在系統(tǒng)整個(gè)壽命周期（從研制和試驗(yàn)到使用與持續(xù)保障）中協(xié)同工作。

2．網(wǎng)絡(luò)安全生存能力

任何與軟件密集型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換都會(huì)為可能對(duì)數(shù)據(jù)的置信度、完整性或可用性造成不利影響的網(wǎng)絡(luò)攻擊打開道路。網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的人造領(lǐng)域，需要將技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)士無縫集成，以識(shí)別和擊敗網(wǎng)絡(luò)對(duì)手。DOT＆E繼續(xù)強(qiáng)調(diào)有必要測試所有進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)，以便在網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗環(huán)境中完成任務(wù)。此外，DOT＆E將繼續(xù)通過國會(huì)授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估計(jì)劃，幫助改善任務(wù)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。重要的是，項(xiàng)目繼續(xù)進(jìn)行合作脆弱性和滲透性評(píng)估以及對(duì)抗性評(píng)估，以全面表征武器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。為了達(dá)到這一效果，DOT＆E主張?zhí)岣呔W(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)士的訓(xùn)練水平以及開發(fā)和使用網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)鑒定的自動(dòng)化工具。這些工具應(yīng)包括檢查已部署網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)配置的能力，并識(shí)別軟件代碼中的缺陷。DOT＆E將繼續(xù)探索和倡導(dǎo)能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)安全測試范圍同時(shí)縮短測試時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)脆弱性評(píng)估技術(shù)。同時(shí)，我們將倡導(dǎo)對(duì)于具備有效應(yīng)用這些工具的人員技能的需求。

3．人機(jī)系統(tǒng)交互（HSI）

隨著系統(tǒng)變得越來越軟件密集，作戰(zhàn)人員繼續(xù)成為完成任務(wù)的最關(guān)鍵部分。即使當(dāng)我們部署的系統(tǒng)存在缺陷時(shí)，我們依靠我們的作戰(zhàn)人員來適應(yīng)系統(tǒng)并想方設(shè)法完成任務(wù)。

然而，難以使用或增加操作員工作量的武器系統(tǒng)可能會(huì)降低任務(wù)效能或造成人身傷害。2017年，美海軍艦隊(duì)司令部將不良的HSI列為美國兩艘海軍艦艇事故、造成17名船員死亡的關(guān)鍵因素。

遵照2019財(cái)年《國防授權(quán)法》（NDAA）第227節(jié)“人為因素建模與仿真活動(dòng)”， DOT＆E計(jì)劃更新現(xiàn)有的DOT＆E指南，以對(duì)HSI進(jìn)行系統(tǒng)性的、可信的評(píng)估。鼓勵(lì)項(xiàng)目在整個(gè)系統(tǒng)壽命周期（從研制、試驗(yàn)到使用與持續(xù)保障）中加入作戰(zhàn)人員的反饋。我將把人機(jī)系統(tǒng)交互（HSI）的作戰(zhàn)試驗(yàn)與現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來。

（二）在系統(tǒng)研制中盡早開展作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定（OT＆E）

為了以關(guān)聯(lián)速度部署可靠的作戰(zhàn)系統(tǒng)，DOT＆E建議對(duì)軟件和主機(jī)硬件系統(tǒng)采用“發(fā)展安全行動(dòng)”（devsecops）方法。這種方法使OT＆E界能夠在系統(tǒng)開發(fā)的早期與項(xiàng)目經(jīng)理合作來建立可測試、作戰(zhàn)使用相關(guān)的要求。DOT＆E正鼓勵(lì)T＆E界采用一種組合試驗(yàn)方法，以便在傳統(tǒng)和快速采辦（MTA）項(xiàng)目的系統(tǒng)研制期間，盡早收集與使用相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。組合試驗(yàn)鼓勵(lì)研制試驗(yàn)與作戰(zhàn)試驗(yàn)人員在可能時(shí)協(xié)同規(guī)劃和執(zhí)行試驗(yàn)事件，以支持其各自獨(dú)立的T＆E目標(biāo)，并有效利用資源。通過在采辦過程早期和經(jīng)常性地完成作戰(zhàn)代表性試驗(yàn)與鑒定，研制人員將在采辦早期發(fā)現(xiàn)性能缺陷和網(wǎng)絡(luò)漏洞，這時(shí)改進(jìn)成本很低，也更容易改進(jìn)。

實(shí)施devsecops方法和組合T＆E將是實(shí)現(xiàn)FY16 NDAA第804節(jié)中定義的中間層采辦（MTA）目標(biāo)的關(guān)鍵。MTA是一種快速的臨時(shí)采辦方法，側(cè)重于在2～5年內(nèi)提供能力。美國國會(huì)在《2016財(cái)年國防授權(quán)法案》（NDAA）第804節(jié)中批準(zhǔn)了該臨時(shí)方法，該方法不受聯(lián)合能力集成開發(fā)系統(tǒng)（JCIDS）和國防部指令5000．01“國防采辦系統(tǒng)”的約束。該方法包括兩種獲取途徑：（1）快速原型制作；（2）快速部署。它通過簡化原型的試驗(yàn)和部署，或者用已經(jīng)成熟的技術(shù)升級(jí)現(xiàn)有系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。MTA的總體目標(biāo)是加快對(duì)作戰(zhàn)人員能力的開發(fā)和部署。要對(duì)遵循MTA路徑的系統(tǒng)的性能進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估，綜合利用建模與仿真（M＆S）的一種組合試驗(yàn)方法是必要的。

NDAA要求的作戰(zhàn)演示（opsdemos）為項(xiàng)目在保持快速采辦時(shí)間表的同時(shí)，建立作戰(zhàn)信譽(yù)提供了機(jī)會(huì)。作戰(zhàn)演示（psdemos）的規(guī)模和范圍應(yīng)基于系統(tǒng)對(duì)任務(wù)和對(duì)戰(zhàn)人員可接受的風(fēng)險(xiǎn)的不同而不同。目標(biāo)應(yīng)該是在不犧牲那些對(duì)作戰(zhàn)人員最重要能力條件下，繼續(xù)快速提供新的能力。

DOT＆E正在與各軍種合作，制定與項(xiàng)目速度和風(fēng)險(xiǎn)相適應(yīng)的作戰(zhàn)演示方針。

根據(jù)對(duì)主要來自以前試驗(yàn)事件的已有數(shù)據(jù)的分析，到對(duì)演示事件的評(píng)價(jià)、再到專門的作戰(zhàn)試驗(yàn)或?qū)崗椩囼?yàn)，作戰(zhàn)演示和實(shí)彈試驗(yàn)與評(píng)價(jià)（lft＆e）的試驗(yàn)水平在復(fù)雜性和速度上都會(huì)有所不同�；�于牽頭的作戰(zhàn)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)（OTA）進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)項(xiàng)目的試驗(yàn)水平進(jìn)行調(diào)整。DOT＆E鼓勵(lì)所有項(xiàng)目（中間層項(xiàng)目和傳統(tǒng)項(xiàng)目），利用作戰(zhàn)人員風(fēng)險(xiǎn)來確定適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)水平。

（三）使試驗(yàn)與鑒定適應(yīng)新興技術(shù)的需求

當(dāng)我們?cè)谙到y(tǒng)研制中更早開展作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定（OT＆E）時(shí)，新興技術(shù)加速使用的步伐將以新的方式對(duì)T＆E提出挑戰(zhàn)。國防部重新強(qiáng)調(diào)采用一系列新技術(shù)，包括高超能力、定向能、自主性、人工智能和量子系統(tǒng)來推進(jìn)武器系統(tǒng)的能力。T＆E界必須準(zhǔn)備評(píng)估這些新系統(tǒng)并表征他們針對(duì)廣泛的潛在作戰(zhàn)概念的作戰(zhàn)性能。這將要求改進(jìn)T＆E基礎(chǔ)設(shè)施、采用新奇的T＆E方法和T＆E人才隊(duì)伍的新技能。

隨著將這些技術(shù)納入武器系統(tǒng)，DOT＆E將提供在作戰(zhàn)試驗(yàn)期間如何評(píng)價(jià)其獨(dú)特能力方面的指南。盡管新技術(shù)可能提出新挑戰(zhàn)，但美軍對(duì)其中某些新技術(shù)的T＆E一直在開展。例如，幾十年來，國防部已研制、試驗(yàn)和部署了納入自主功能的系統(tǒng)。

遵照DoDD3000．09“武器系統(tǒng)中的自主性”，DOT＆E正在制定針對(duì)武器系統(tǒng)中的自主性的作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)各軍種開發(fā)這些新興技術(shù)的作戰(zhàn)使用方案時(shí)，DOT＆E將為充分的作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定考慮提供指南。

（四）改進(jìn)試驗(yàn)環(huán)境

作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定對(duì)作戰(zhàn)人員的作戰(zhàn)環(huán)境模仿得越接近，就越能更好地預(yù)測一體化作戰(zhàn)系統(tǒng)如何完成任務(wù)。建立逼真的作戰(zhàn)條件需要能代表當(dāng)前和未來能力的T＆E基礎(chǔ)設(shè)施。現(xiàn)有的T＆E 基礎(chǔ)設(shè)施通常為當(dāng)前威脅提供的復(fù)制能力有限或集成當(dāng)前部署的友軍能力無效。該問題對(duì)于空間系統(tǒng)的威脅尤其顯著。我在訪問包括夏威夷的太平洋導(dǎo)彈靶場設(shè)施、阿拉斯加靶場綜合設(shè)施、新墨西哥州的白沙導(dǎo)彈靶場、馬里蘭州阿伯丁試驗(yàn)場、內(nèi)華達(dá)州試驗(yàn)與訓(xùn)練靶場等多個(gè)試驗(yàn)靶場時(shí)親身見證了該問題。開發(fā)這些靶場是為了試驗(yàn)美軍系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)威脅的能力，但現(xiàn)在對(duì)于試驗(yàn)當(dāng)前和新興威脅是不充分的。這些不足使其難以確定面對(duì)現(xiàn)有的接近匹敵的威脅或在一體化聯(lián)合部隊(duì)或盟軍作戰(zhàn)背景下，系統(tǒng)如何完成任務(wù)。為彌補(bǔ)T＆E基礎(chǔ)設(shè)施的缺陷，并模仿現(xiàn)代化戰(zhàn)場將需要?jiǎng)?chuàng)新方法和更多利用經(jīng)認(rèn)可的M＆S。DOT＆E繼續(xù)致力于改進(jìn)作戰(zhàn)試驗(yàn)與鑒定和實(shí)彈試驗(yàn)與評(píng)價(jià)中M＆S工作的保真度，以促成對(duì)系統(tǒng)的效能、適用性、殺傷力和生存性的虛擬T＆E。物理靶場和實(shí)際系統(tǒng)確保在T＆E期間對(duì)真實(shí)效應(yīng)的鑒定，但在各種威脅和作戰(zhàn)能力或規(guī)模下會(huì)受到限制。雖然M＆S能緩解某些限制，但必須針對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)和環(huán)境性能數(shù)據(jù)對(duì)M＆S持續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證、確認(rèn)和認(rèn)可。為克服這些挑戰(zhàn)，項(xiàng)目必須在研制早期優(yōu)先考慮對(duì)M＆S的確認(rèn)工作。研制方、采辦方、試驗(yàn)方和使用方應(yīng)當(dāng)全面掌握M＆S的能力和局限性。所有利益攸關(guān)方之間的早期合作和組合試驗(yàn)將支持一種更高效率、更有效的模型－試驗(yàn)－模型過程。

（五）人才隊(duì)伍

除了充分的評(píng)價(jià)工具和方法外，可信的T＆E還要求恰當(dāng)?shù)娜藛T去進(jìn)行試驗(yàn)的規(guī)劃、執(zhí)行和分析。當(dāng)作戰(zhàn)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)（OTA）利用相關(guān)的訓(xùn)練機(jī)遇保持一支技術(shù)熟練的人才隊(duì)伍時(shí)，需要納入新興技術(shù)的系統(tǒng)知識(shí)。DOT＆E將繼續(xù)通過開發(fā)并向側(cè)重當(dāng)前和未來T＆E需求的作戰(zhàn)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供訓(xùn)練來增強(qiáng)人才隊(duì)伍的的成熟度和能力。此外，DOT＆E正在國防部內(nèi)部招募和保持網(wǎng)絡(luò)安全方面高技能人才，并正在尋求吸收國防部外部的專業(yè)人才，包括利用國防部與國家實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)附屬研究中心和聯(lián)邦資助的研發(fā)中心的聯(lián)系。擴(kuò)大這些關(guān)系能夠幫助美軍在一種高度競爭環(huán)境下，也能實(shí)現(xiàn)正確的技術(shù)人才組合。DOT＆E承諾與作戰(zhàn)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)合作來開發(fā)針對(duì)這些挑戰(zhàn)的解決方案。

（中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心  張寶珍）

本篇供稿：系統(tǒng)工程研究所

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