北约162页技术报告《指挥与控制仿真（C2SIM）互操作性标准的实施》，北约9个国家15位作者联合发布

2022 年 7 月 21 日 专知

这是MSG-145技术活动（TA）的最终报告，即标准化C2-仿真互操作性的实施。其目标读者是北约技术界，特别是那些在指挥与控制（C2）和建模与仿真（M&S）领域工作的人。

本文件描述了MSG-145 TA的工作和发现，它是MSG-085的后续活动。MSG-085的背景在最终报告[1]中已有记载。

本报告描述了北约建模与仿真小组145（MSG-145）的工作和成就。该小组的主要目的是提供证据，支持仿真标准互操作性组织（SISO）的指挥与控制仿真（C2SIM）互操作性标准的实施，从而建议将该标准作为北约标准化协议（STANAG）予以采纳。

这项工作建立在北约早期M&S活动的基础上，特别是MSG-048和MSG-085，它们涉及联合作战管理语言和军事场景定义语言（C-BML和MSDL）的开发和使用。这项工作的成功鼓励了SISO致力于制定一个统一的标准，即C2SIM，用于初始化、任务/报告和由此产生的系统（我们称之为联盟）的同步操作。MSG-145进行了补充研究和实验，以确定、测试和展示相关的用例。

MSG-145的活动包括：评估SISO C2SIM草案并向SISO提供反馈；开发有代表性的用例并在实验环境中实施；提供一个持久的、分布式的实验/测试和评估环境，即C2SIM沙盒；开发一个架构以提供C2SIM作为服务，并收集证据以支持小组提议采用C2SIM作为STANAG。

对C2SIM标准包的评估是通过检查C2SIM的基础数据模型（由一套本体表达）、审查文件和指导过程进行的。

由不同国家团体主导的用例涵盖了：

无人驾驶自主系统（意大利）。
军事行动训练中的网络战（美国）。
军队的任务规划（挪威）。
使用战术数据链的空中行动（法国和德国）。
联合任务规划（英国）。
指挥所培训（德国）。

这些用例中的每一个都提供了一个框架，用于测试C2SIM标准，并帮助SISO完善该标准。支持性实验在国家和联盟环境中进行，包括北约的联军战士互操作性演习、实验、检验演习（CWIX）和小组自己的迷你演习（MiniEx）。用例和实验也证明了在帮助识别和探索利用机会方面的价值。其他工作描述了一个与系统开发者相关的参考架构，包括那些与M&S即服务（MSaaS）相关的工作。

已经开展了大量的推广活动：在国内和国际上都提供了技术论文、演讲、演示和辅导，如：ITEC、I/ITSEC、TIDE Sprint、ICCRTS和SISO SIW。ITEC, I/ITSEC, TIDE Sprint, ICCRTS和SISO SIW。完整的细节和参考资料见本报告的主体部分。

该小组的C2SIM沙盒是一个完整的C2SIM环境，承载着一个有代表性的建设性仿真、一个C2代用品和一个C2SIM网络服务器，以提供网络通信能力。用户可以从世界任何地方使用安全的虚拟专用网络（VPN）连接自己的系统。沙盒已被广泛使用，目前在罗马的北约模拟和仿真卓越中心（MSCOE）有一个持久的能力。

最后，报告总结了该小组是如何实现其目标的，确定了开发路径以及如何使用和扩展C2SIM标准。它还总结了外展活动。最后，对北约来说最重要的是，它涵盖了北约作为STANAG采用C2SIM标准所需的建议和过程。

该报告建议

应在SISO C2SIM标准基础上提出并批准C2SIM STANAG。
NMSG应向各国和业界推广C2SIM标准。
NMSG应向北约联邦任务网络（FMN）推广C2SIM标准，并将该标准加入北约互操作性标准和配置文件（NISP）以及北约M&S标准配置文件（STANREC 4815）。
需要继续开发决策支持和实施工具，以进一步发展业务能力。
实验水平应扩大到包括更多的用例，以支持作战计划。

1.1 文档结构

本报告的结构如下。

引言（第1章）。
MSG-145概述（第2章）。
C2仿真操作化任务（第3章）。
实验、研讨会和会议（第4章）。
识别的教训和吸取的经验（第5章）。
未来开发（第6章）。
结论和建议（第7章）。
参考文献和书目（第8章）。

附件包括：

C2SIM参考架构（附件A）。
2019年小型演习（附件B）。
2019年空中作业扩展演示（附件C）。
关于采用SISO C2SIM标准作为北约STANAG的建议（附件D）。

1.2 为什么要对C2SIM的互操作性进行标准化？

C2和仿真系统之间的互操作是现代军事力量转型中一个共同的重要主题。它被要求支持军事企业执行业务活动和任务主线，如作战训练、信息共享和决策支持。这一要求意味着有能力将C2系统和仿真系统无缝集成，并提供有意义的、明确的信息交流手段。C2SIM互操作适用于在不同层次上为共同目标运作的系统:

1）服务内部。
2）跨部门（即联合）。
3）在多国或联盟背景下的国家之间。

此外，自主无人驾驶车辆系统（UVS）的出现导致C2系统和新兴的机器人部队类别之间需要增加相互合作。越来越多的无人系统的使用产生了开发和验证新操作概念的需要，因此需要有实验能力。C2系统和机器人系统之间的通信要求在许多方面与C2系统和仿真系统之间的通信要求相似。

在这样一个 "系统簇"环境中，一个系统对另一个系统的控制需要一个明确的、自动化的机制，其中C2和M&S概念可以以有效和开放的方式联系起来。

需要C2和仿真系统之间的相互合作来支持军事活动，例如部队的准备工作；对行动的支持；和能力的发展。目前，不同制造商和/或国家的系统之间的互操作需要专有的接口，需要时间和金钱来开发和维护。此外，在许多情况下，除了这些供应商的特定接口外，在军事场景定义、初始化和执行过程中还需要人为干预。所谓的 "旋转椅"界面需要向仿真操作员提供信息，他们必须将这些信息手动翻译成仿真可以处理的指令。用标准化、自动化的界面取代这样的操作人员，可以节省大量的费用，同时也能使操作更加有力和及时。

因此，制定定义C2和仿真系统之间交换军事信息的通用接口标准，可以大大降低成本，并大大促进系统集成。

C2SIM互操作标准化的好处包括：降低成本和工作量；减少场景准备时间；提高真实性和整体效果。

1.3 C2SIM互操作性标准

利益相关者已经认识到建立一个国际公认的标准的重要性，该标准提供了一个独立于系统的语言和协议。

1.3.1 C-BML

战斗管理语言（BML）是一种不含糊的语言，用于指挥和控制进行军事行动的部队和系统。BML正在被开发为一种标准的表示和手段，用于交流数字化的C2信息，如命令和计划，使军事人员、仿真部队和未来的机器人部队能够理解。此外，BML必须通过数字化报告提供态势感知和共享的共同作战图像（COP）。在以网络为中心的环境中，BML对于实现相互理解尤为重要。BML还必须在一个多国分布式综合能力变得越来越普遍和重要的环境中促进C2SIM的互操作性。

BML是独立于学说的，但提供了表达学说的手段。然而，BML并不作为标准化理论的手段：词汇必须在各自的应用领域中得到很好的定义，以便在过程结束时毫不含糊地生成可执行的任务。BML必须以底层信息技术系统（M&S或C2系统）可以交换信息的方式对这些方面进行建模，同时也可以正确解释结果。因此，仿真互操作性标准组织（SISO）承担了BML标准的开发工作，即联盟战斗管理标准。

C-BML语言使用联合协商指挥与控制信息交换数据模型（JC3IEDM）的数据定义，因为它代表了一套公认的、定义明确的信息元素。然而，JC3IEDM的信息结构不是C-BML标准的一部分。

2014年4月，SISO批准了C-BML的初始版本，这是一种标准化的正式语言，用于指挥和控制（C2）、仿真和自主系统之间的数字化军事信息交流。C-BML是一种互操作性标准，可以大大促进军事场景的准备和执行，以支持军事企业活动。

1.3.2 MSDL

涉及C2系统和仿真系统之间信息交换的用例情景，往往需要对所有系统进行与现有作战和/或仿真数据库一致的预先初始化。

军事场景定义语言的目的是减少场景开发的时间和成本，它能够创建一个独立于仿真的军事场景格式，侧重于现实世界的军事场景方面，使用行业标准的数据模型定义XML，可以方便和可靠地被当前和不断发展的仿真所使用。最初的MSDL能力是在美国陆军的 "半自动化部队"（OneSAF）计划中，在2001年至2004年的早期架构发展阶段进行的原型设计。一个SISO研究小组（SG）得出结论，全社会都需要一个标准化的军事场景格式，以减少开发时间和成本，并实现宝贵场景产品的共享。标准化的场景格式还提供了一种方法，可以将主要由人工复制的场景自动化为多种仿真场景格式，并减少这一人工过程中引入的错误数量。

2006年，一个正式的SISO MSDL标准产品开发小组（PDG）成立，其具体目的是制作一个标准的军事场景定义语言数据模型。PDG审查了OneSAF以前的工作，并将其与JC3IEDM进行了扩展和调整。由此产生的SISO标准的1.0版本于2008年11月获得批准。除了OneSAF，MSDL还被美国陆军建模和仿真办公室（AMSO）、空军和海军陆战队以及北约活动所采用。

1.3.3 C2SIM

由SISO开发的MSDL和C-BML标准分别用于支持场景初始化和场景执行，目前正在协调建立C-BML/MSDL联合标准，也称为C2SIM标准。为此，2014年，SISO将C-BML和MSDL产品开发组（PDG）合并，形成C2SIM PDG。这就产生了第二代协调的标准，它保持了C-BML和MSDL的优点，也提供了可扩展性。

图1-1显示了操作概念，C2SIM实现了C2系统、M&S应用和自主系统之间信息（如计划、命令和报告）和初始化数据的交换。

1.4 北约以前在C2SIM互操作标准化方面的工作

北约协调支持办公室（CSO）的建模与仿真组（MSG）近年来支持了一些与C2SIM互操作相关的技术活动。MSG-145是2006至2014年开展的MSG-085和MSG-048技术活动的后续活动。在2016年3月MSG-145开始之前，北约探索小组-038（ET-038）于2015年9月举行。

MSG-048展示了C2SIM的可行性，MSG-085展示了C2SIM互操作性的效用。MSG-145打算将C2SIM投入使用。

1.4.1 北约MSG-048技术活动

MSG-048技术活动探讨了 "战斗管理语言"（BML）作为一个开放框架的组成部分，在北约范围内连接C2系统和M&S或机器人系统的技术可行性。

MSG-048的研究结果提供了一套经验教训，丰富了MSG-048实验项目的经验。一套关于C2SIM互操作的操作和技术要求已被证明对仿真互操作性标准组织（SISO）的C-BML标准化活动有用，并为MSG-085技术活动提供了参考。2013年，MSG-048因这项工作获得了北约科学成就奖。

1.4.2 北约MSG-085技术活动

MSG-048的后续活动，即2010年启动的MSG-085 TA的结果，主要得益于作战团体的大量参与，为C2SIM互操作性确立了更清晰的范围和完善的作战和技术要求集。MSG-085通过几次实验活动证明了概念的正确性。他们首先确认了现有C2SIM互操作性方法的操作相关性并衡量了其效益。他们还确定了现有技术的局限性和需要改进的地方，并有助于向更广泛的社区通报C2SIM互操作性的最新情况。最重要的是，从这些活动中获得的经验教训有助于为正在制定C2SIM互操作性标准的SISO标准化机构制定一套建议。一个主要的建议是，C-BML和MSDL应该基于一个共同的数据模型，并合并成一个C2SIM标准。

1.4.3 北约ET-038技术活动

探索小组在2015年提出的范围是探索和定义北约未来需要执行的技术工作，以实现C2SIM的互操作性。事实上，在改进C2SIM方面还有很多技术工作。MSDL和C-BML都需要有下一代的开发，以促进它们的合作以及它们能够实现的互操作性的范围。MSDL应该满足广泛的国家和北约系统的需求，而C-BML应该提高它所能代表的复杂性和使用它来代表复杂情况的便利性。利益相关者对合并这两项活动以产生一个统一的、更易于管理和部署的C2SIM互操作性解决方案的共识进行了分析，以确定未来TA的范围。这催生了MSG-145。

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