大數(shù)據(jù):軍事裝備建設(shè)的“金鑰匙”

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作者:吳紅樸 盧向謙

2015-10-20 09:00:39

摘自:中國科技網(wǎng)-科技日報

吳紅樸 盧向謙美國第四代戰(zhàn)斗機F A-22本期特別關(guān)注  外媒近日報道,美國國防部非常重視國防的分析和研發(fā)。通過這些試驗,美國軍方收集了大量的數(shù)據(jù),為F A-22項目建設(shè)、降低風(fēng)險奠定了堅實可靠的基礎(chǔ)。

外媒近日報道,美國國防部非常重視國防的分析和研發(fā)。C4ISR新聞網(wǎng)站報道稱,大數(shù)據(jù)是美國國防部內(nèi)部機構(gòu)優(yōu)先考慮的內(nèi)容,這種轉(zhuǎn)變不僅影響日益復(fù)雜的武器,而且影響軍隊的指揮與控制能力,所有的軍種正在資助大數(shù)據(jù)研發(fā)。各方面的研究均指出,在軍事裝備建設(shè)領(lǐng)域,數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)、是支柱,大數(shù)據(jù)更是越來越發(fā)揮了重要作用。請看科技日報特約專稿——

第四代戰(zhàn)機F/A-22“猛禽”、X-47B無人機……在這些美軍最先進的武器裝備背后,大數(shù)據(jù)的身影出現(xiàn)的越來越多。在往往歷時數(shù)年的裝備研發(fā)建設(shè)中,大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用堪稱裝備建設(shè)的“金鑰匙”,成為決定裝備建設(shè)成敗的關(guān)鍵因素。

武器裝備建設(shè)中各項戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),是裝備建設(shè)中最有價值的部分。與此同時,裝備建設(shè)活動又是風(fēng)險極高的事業(yè),在裝備建設(shè)史上,只開花、不結(jié)果的項目不少,糾其原因,是裝備建設(shè)過程中沒有處理應(yīng)對好存在的種種風(fēng)險,如何依靠已有的大量數(shù)據(jù),量化風(fēng)險,是發(fā)揮裝備建設(shè)大數(shù)據(jù)價值的關(guān)鍵。在當(dāng)前武器裝備建設(shè)體系化的大環(huán)境中,如何讓數(shù)據(jù)說話,量化風(fēng)險,提高管理決策水平,進而提升裝備建設(shè)效益,顯得極為重要。我們完全可以肯定:沒有數(shù)據(jù)就沒有裝備建設(shè)!

大數(shù)據(jù)在先進裝備建設(shè)中廣泛應(yīng)用

武器裝備建設(shè)具有科技含量高、獨創(chuàng)性強、投資規(guī)模大、后果關(guān)聯(lián)性強等特點,給裝備建設(shè)風(fēng)險管理帶來了極大的挑戰(zhàn)。也因此,近年來,美國等發(fā)達國家越來越傾向于用大數(shù)據(jù)推進裝備建設(shè)的發(fā)展。

美國第四代戰(zhàn)斗機F/A-22就是數(shù)據(jù)采集和大數(shù)據(jù)分析在裝備建設(shè)中的一個典型運用。

F/A-22自1997年試驗機首飛起,開展了廣泛的研制試驗與評價飛行試驗,驗證了飛機的優(yōu)良性能。這些試驗主要有飛行器性能試驗、航電系統(tǒng)試驗、低可探測性試驗、后勤試驗和評價、地面結(jié)構(gòu)試驗等,通過以上試驗,獲得了大量數(shù)據(jù)。除此之外,還進行了如下專業(yè)試驗。

環(huán)境試驗。2002年6月至9月,F(xiàn)/A-22 4004試驗機在埃格林空軍基地的McKinley氣候?qū)嶒炇疫M行了3個月的環(huán)境試驗。飛機被安裝到約77米寬、61米長、21米高的主試驗艙,先后進行了低溫、降雪和熱環(huán)境試驗,以及下雨試驗。每一次環(huán)境實驗都像一次飛行,飛行員在座艙內(nèi)在每種天氣情況下啟動發(fā)動機和操縱各種系統(tǒng)。維修、載荷和輔助系統(tǒng)試驗也同時進行,以驗證飛機不同天氣情況下的維修特點。

實彈發(fā)射試驗。F/A-22試驗項目計劃進行了21次實彈發(fā)射試驗。到2001年,完成了14次飛機部件的實彈發(fā)射試驗。2000年11月4001號機撤出飛行試驗,到達懷特-帕特森空軍基地,參加實彈發(fā)射試驗。飛機被安裝上試驗臺,2001年8月完成了翼根處的實彈射擊試驗,隨后還計劃完成機翼前緣處實彈射擊試驗。

武器集成試驗。2000年起,F(xiàn)/A-22試驗機開始導(dǎo)彈發(fā)射試驗,先后進行了亞音速情況下AIM-9M、AIM-120C發(fā)射試驗,超音速發(fā)射AIM-9、AIM-120C試驗,超音速發(fā)射雷達制導(dǎo)AIM-9M導(dǎo)彈擊中火箭靶標(biāo)試驗、超音速發(fā)射帶制導(dǎo)的AIM-9導(dǎo)彈擊中QF-4無人靶機試驗,以及大g值發(fā)射AIM-9導(dǎo)彈和連續(xù)發(fā)射3枚導(dǎo)彈、同時發(fā)射4枚AIM-120攻擊4個目標(biāo)等的試驗。

通過這些試驗,美國軍方收集了大量的數(shù)據(jù),為F/A-22項目建設(shè)、降低風(fēng)險奠定了堅實可靠的基礎(chǔ)。

利用大數(shù)據(jù)可有效降低裝備建設(shè)風(fēng)險

裝備建設(shè)中不確定的因素很多,這些不確定因素在一定的條件下將演變?yōu)轱L(fēng)險事故,可能造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡,甚至產(chǎn)生很大的社會、經(jīng)濟、政治和技術(shù)方面的損失。武器裝備建設(shè)風(fēng)險,按照風(fēng)險來源可以分為技術(shù)風(fēng)險、計劃風(fēng)險、費用風(fēng)險和進度風(fēng)險等五種風(fēng)險。

技術(shù)風(fēng)險,表現(xiàn)為武器裝備的技術(shù)水平不能與社會先進技術(shù)水平保持同步,大大超前或落后于時代的技術(shù)發(fā)展,無法實現(xiàn)建設(shè)目標(biāo),不能科學(xué)地完成武器裝備建設(shè)任務(wù)。

計劃風(fēng)險,指武器裝備建設(shè)計劃制定不完善,對所需的各種資源和設(shè)施考慮不周到而產(chǎn)生的風(fēng)險,包括使用一些可能不受武器項目控制但又可能影響項目方向的可用資源和活動。典型風(fēng)險源有:不切實際的方案、進度安排,前期準(zhǔn)備不充分,協(xié)調(diào)不力等。

費用風(fēng)險,指按原計劃的項目經(jīng)費不能夠完成該項目建設(shè)工作的風(fēng)險。典型的風(fēng)險源有估算錯誤、預(yù)算不周、開支控制不嚴(yán)、管理監(jiān)督不力等。

進度風(fēng)險,指裝備建設(shè)項目不能按照既定的進度安排完成重要的階段性計劃的風(fēng)險。不能獲得充分的數(shù)據(jù)并正確應(yīng)用于后繼的規(guī)劃,造成無法評價系統(tǒng)是否充分滿足其戰(zhàn)備完好性要求;沒有準(zhǔn)確的故障率數(shù)據(jù),產(chǎn)生故障的原因不明,無法進行對故障模式、影響和危害性的分析及其可靠性、可維修性分析。

管理風(fēng)險,指在裝備建設(shè)項目實施過程中,與項目有關(guān)的管理因素不適應(yīng)項目管理而產(chǎn)生的風(fēng)險。

筆者注意到,當(dāng)大數(shù)據(jù)已經(jīng)被許多領(lǐng)域接受時,風(fēng)險控制仍未開始利用它的力量。事實上,大數(shù)據(jù)在風(fēng)險控制方面有著革命性的潛力。特別是它能提高風(fēng)險模型的預(yù)測能力及穩(wěn)定性,指數(shù)式的改善系統(tǒng)響應(yīng)時間及效用,提供更廣泛的風(fēng)險覆蓋,并且能顯著的節(jié)約成本。在越來越復(fù)雜、需求越來越多的武器裝備試驗中,獲取、處理以及利用大數(shù)據(jù)的能力將直接關(guān)系到裝備建設(shè)風(fēng)險管理的成敗。

大數(shù)據(jù)是主導(dǎo)裝備建設(shè)質(zhì)效提升的增長點

當(dāng)前,隨著信息化建設(shè)進程的不斷推進,陸、海、空、電等軍兵種都建立了各自的武器裝備信息數(shù)據(jù)檔案,其數(shù)據(jù)主要包括武器裝備的型號、性能、數(shù)量、質(zhì)量情況、使用情況、保障情況等,由于武器裝備研發(fā)、生產(chǎn)、編配、使用、保障分屬于不同單位和人員,裝備信息容易出現(xiàn)堆積、丟失、重復(fù)的現(xiàn)象。與此同時,在裝備建設(shè)領(lǐng)域,由于涉及的保障資源種類繁多、數(shù)量巨大,客觀上必須依賴計算機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)處理。但是隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,受實施數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的階段性、技術(shù)性以及其他因素的影響,裝備管理的各業(yè)務(wù)部門,所采用的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)必然是不一樣的,并且各類裝備建設(shè)數(shù)據(jù)分散在各業(yè)務(wù)部門的分系統(tǒng)中,使得裝備建設(shè)綜合信息數(shù)據(jù)不便匯總、查詢困難,這必將導(dǎo)致在綜合層面無法進行高效的裝備建設(shè)信息數(shù)據(jù)匯總、查詢和應(yīng)用,而使用大數(shù)據(jù)管理裝備建設(shè)數(shù)據(jù),使其規(guī)范化,則能夠較好地解決以上難題。

無論從現(xiàn)代戰(zhàn)爭要求對信息的全面快速的掌控來看,還是從數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,都需要建立一個強大的系統(tǒng),能夠集成存在于分布數(shù)據(jù)源的裝備建設(shè)數(shù)據(jù),為裝備建設(shè)綜合決策部門提供快速的數(shù)據(jù)匯總和數(shù)據(jù)支撐,使裝備建設(shè)及保障管理及相應(yīng)的輔助決策分析提高到一個新層次。然而,目前武器裝備發(fā)展中依舊存在“多代產(chǎn)品共存在,軍民融合式數(shù)據(jù)共享,裝備數(shù)據(jù)動態(tài)變化”等現(xiàn)實問題,數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)逐漸不能滿足信息化戰(zhàn)爭數(shù)據(jù)精準(zhǔn)高效的需要,而大數(shù)據(jù)技術(shù)具備突破常規(guī)技術(shù)“數(shù)據(jù)單一、橫向隔絕、挖掘瓶頸”等特點,為提供可靠、有效、準(zhǔn)確的裝備建設(shè)數(shù)據(jù)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)??梢哉f,大數(shù)據(jù)是主導(dǎo)裝備建設(shè)質(zhì)量效益提升的新的增長點。

可以預(yù)計,未來影響、決定裝備建設(shè)進度和質(zhì)量效益的最大核心在數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的積累量、數(shù)據(jù)分析處理能力、數(shù)據(jù)主導(dǎo)決策將是獲得裝備發(fā)展優(yōu)勢的關(guān)鍵。大數(shù)據(jù)時代,通過挖掘綜合數(shù)據(jù)、分析相關(guān)關(guān)系,幫助我們分析研究裝備建設(shè)全過程、全壽命,得出正確結(jié)論,作出科學(xué)決策,并科學(xué)預(yù)測決策之后帶來的連鎖反應(yīng),對可能出現(xiàn)的情況或問題加以調(diào)控。因此,必須強化“信息要素是主導(dǎo)要素、數(shù)據(jù)優(yōu)勢是絕對優(yōu)勢”的觀念,加快裝備建設(shè)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)構(gòu)建,著力提升數(shù)據(jù)信息的獲取、分析、處理等能力,充分發(fā)揮信息力在裝備建設(shè)發(fā)展中的主導(dǎo)作用,努力提高“從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的能力”,確保在未來信息化戰(zhàn)爭中贏得主動,占得先機。

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