《数字孪生评估、敏捷验证过程和虚拟化技术》美国防部

本报告总结了对美国防部（DOD）数字孪生实践状况的评估和相关的验证、确认和认证（VV&A）工作，以及在武器系统和部署部队中使用商业虚拟化技术的计划。本报告是基于作战测试与评估主任办公室（DOT&E）对DOT&E监督下的项目和软件采购途径进行的调查。DOT&E通过与部分项目办公室和DOT&E工作人员的访谈验证了调查数据。本报告是根据众议院报告117-118编写的，该报告伴随着众议院军事委员会关于2022财政年度国防授权法的报告。

DOT&E监督下的约14%的项目正在应用持续集成/持续交付（CI/CD）方法，约7%的项目已经建立或正在计划建立数字孪生。在DOT&E监督下的8个项目中，有一个项目正在使用CI/CD方法，一个项目正在建立数字孪生。

数字孪生还没有被用来支持作战或实弹测试和评估（T&E）。虽然关于数字孪生的VV&A工作仍在开发中，但DOT&E与国防部研究与工程副部长办公室协调，正在为建模和仿真（M&S）的验证和确认（V&V）制定指导，将适用于数字孪生。许多影响M&S的差距也影响了数字孪生的可信使用。需要更多的案例研究来证明和规范适当的程序，以支持M&S或数字孪生的更敏捷的VV&A。

在武器系统和部署部队中使用商业虚拟化技术的计划，要求评估商业虚拟化的好处，如能源节约、潜在的可靠性改进和硬件节约，同时创建和维护更复杂的安全边界。该计划还强调要求评估系统及其组件对专门的实时计算机处理的依赖性，其中虚拟化可能对战术应用构成性能或功耗方面的担忧。最后，该计划致力于开发必要的工具和程序，以充分评估采用这种技术的系统的运行性能。

多域作战环境的复杂性和相关的作战限制正日益使数字技术成为技术与评估的关键方面。例如，随着威胁和系统本身的发展，可以反复遭受网络攻击的数字孪生，并将允许对任务的网络生存能力进行持续评估，以保持同步。

虽然数字孪生为T&E创造了新的机会，使不断发展的系统得到保证，但需要专门的投资和倡议来规范和实施这种方法。有机会解决使用这种能力的挑战，以及整合基于模型的工程，以优化从项目开始到其生命周期结束的综合T&E方法。

表 1. DOT&E 监督清单或软件采购途径 (SWP) 下的项目摘要及其在本报告中的涵盖范围