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JADC2 和马赛克战:未来将微服务和 CICD 扩展到物理战场

 星星啊月亮呀 2022-06-04 发布于北京

在夏威夷进行 PACMAN-I 实验时,一名士兵手持 PD-100 迷你无人机。

为大国竞争做准备,使国防部有机会重塑其开发、部署和维持技术和能力的方式,同时创造与联合部队和伙伴军队的新合作机会。

为了适应当今时代大国竞争的需求,战争的性质正在发生变化。今天的大型、精致的武器平台开始分解为所有军事部门和领域的更小、可消耗/一次性的平台。考虑这一趋势与马赛克战战略概念的契合程度,并探索其与当今国防部正在实施的现代软件应用微服务架构的相似之处,这是一项值得练习的练习。

我们今天围绕国防部的微服务架构和联合全域指挥与控制 (JADC2) 制定的战略很可能会促进向可能由马赛克战战略和可重组作战能力主导的未来的迁移。随着军事利益相关者探索构建 JADC2 的挑战,很明显,在大国竞争中取得成功所需的时间尺度上,先验地定义每条杀伤链和 C2 路径可能是一个巨大的挑战。相反,构建即时、模块化、可重组的能力可能会为我们提供一条更容易实现的途径,以实现应对不可预测的对抗困境所需的敏捷性和灵活性

对于我们这些在该领域的人来说,值得将马赛克战视为当前美国空军海军DevSecOps 计划的自然演变,这些计划已经通过容器和微服务加速了作战软件开发/部署能力的部署。展望未来,随着材料科学和 3D 打印(增材制造)的发展,我们甚至可能开始看到马赛克“杀伤网”节点的物理构建/部署成为持续集成/持续部署作战管道中的一个阶段。

在我们探索这个未来会是什么样子之前,让我们从微服务开始比较微服务架构和马赛克战的目标和定义:

“微服务是一种构建应用程序的架构方法。微服务架构与更传统的单一方法的不同之处在于它如何将应用程序分解为其核心功能。每个功能都称为服务,可以独立构建和部署,这意味着单个服务可以运行(和失败)而不会对其他服务产生负面影响。” (参见 Red Hat,“什么是微服务?”)。

现在,与马赛克战相比:

雷达、火控和导弹等功能性能力,曾经必须托管在一个通用平台上,比如复杂的战斗机,现在可以分解成最小的实用元素。在马赛克概念中,平台被“分解”成它们最小的实用功能,在网络杀伤网络中创建协作“节点”,该网络具有高度的弹性并且可以保持运营效率,即使对手破坏了一些网络元素……功能分解是一种将操作简化为实际功能和技术部分的方法,以阐明这些元素如何协同工作。”  (参见米切尔航空航天研究所,“恢复美国的军事竞争力:马赛克战”)。

从本质上讲,这两个概念都代表了解决复杂挑战的非常人性化的策略:将单体分解成更小、更易于管理的部分。在更深层次上,这两个概念都支持使用水平扩展的轻量级组件,这些组件的聚合是一个弹性和敏捷的架构。

构建分解平台所产生的马赛克战的另一个方面是,每个“节点”,因为它非常专业,可以比更大、更复杂的“精致”平台更轻巧、更实惠、更易消耗:

分散的平台,即使是那些具有先进功能的平台,也可能比功能强大的平台更实惠,并且可以采购更多……减少未来平台上的传感器数量有助于降低其尺寸、重量、复杂性和整体单位成本。较低的项目成本将使国防部能够购买更多的新系统并提高其部队能力。 ” 参见米切尔航空航天研究所,“恢复美国的军事竞争力:马赛克战”)。

进一步推进这一想法,未来 3D 打印和材料科学的进步可以使前沿部署的“资产工厂”能够构建所需的任何类型的廉价和一次性的按需资产,例如将ABMS attritableONE 结构扩展到更可消耗的资产。例如,如果需要额外的“观察节点”,或者对手削弱了他们的有效人口,JADC2 的嵌入式协调器组件将简单地指示最近的资产工厂实例化新的物理节点,为它们注入必要的软件,然后部署它们。我们已经看到近实时 3D 打印的开始出现,以及能量收集技术自充电电池的进步这可能有一天会为传感器或其他设备供电。

此外,如果发现节点的初始软件和/或硬件构建不足或获得了新的智能,则可以轻松地将新的硬件/软件模板推送到资产工厂,并且可以对现有节点进行“滚动升级”执行。最终,这种“节点进化”可能会由 AI/ML 驱动,根据这些模型对对手的了解实时构建新功能。这些资产工厂最终可能是无人驾驶的,可以在任何需要的地方提供几乎无限的群体生成能力,而不会危及作战人员的生命。

这一策略与微服务和软件容器编排器(如 Kubernetes)的运行方式以及与软件开发管道集成的方式密切相关,并且最终可能只是这样一个管道中的一个阶段,其中 3D 对象模板与软件图像一起被提升到资产工厂。美国空军已经开始探索3D 打印,虽然这仍然是一个新兴领域,但新的技术革命可能会比我们预期的更快地实现这一目标。

虽然我们可能距离完全自动化工厂在全域战场上部署资产的潜在最终状态还有几年的时间,但我们有必要考虑这个未来的好处,并朝着这个方向推动当前的举措。这种最终状态不仅需要对可消耗资产及其软件进行精心设计,而且还需要对这些资产通信和交换以不断增加的数量、种类和速度生成的数据的方式进行设计。

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