戰(zhàn)區(qū)應(yīng)急自動計劃系統(tǒng)包括計算機(jī)輔助兵力管理系統(tǒng)（CAFMS）、空域沖突規(guī)避系統(tǒng)（ADS）、高級計劃系統(tǒng)（APS）和部隊級執(zhí)行系統(tǒng)（FLEX）、戰(zhàn)術(shù)綜合態(tài)勢顯示（TISD）等標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用子系統(tǒng)。它與聯(lián)隊指揮控制系統(tǒng)（WCCS）、作戰(zhàn)情報系統(tǒng)（CIS）等信息系統(tǒng)共同完成戰(zhàn)區(qū)空戰(zhàn)的計劃制定、執(zhí)行和監(jiān)控以及空域管理和武器控制等重要功能。

戰(zhàn)區(qū)應(yīng)急自動計劃系統(tǒng)的作用在于：提供了較為先進(jìn)的空戰(zhàn)自動化作戰(zhàn)籌劃手段，實現(xiàn)了美軍大量ATO的迅速生成以及向其他軍兵種的快速分發(fā)，提升了與其他軍種系統(tǒng)的互操作性。

2. 2000年代系統(tǒng)--戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)管理核心系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)概況

1995年，美空軍開始研制戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)管理核心系統(tǒng)（TBMCS），旨在集成戰(zhàn)區(qū)應(yīng)急自動計劃系統(tǒng)、聯(lián)隊指揮控制系統(tǒng)和作戰(zhàn)情報系統(tǒng)及其他應(yīng)用系統(tǒng)，建立一個集戰(zhàn)區(qū)空戰(zhàn)作戰(zhàn)管理核心功能為一體的聯(lián)合空戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)（見圖1），該系統(tǒng)也由此而得名。

圖1 TBMCS示意圖

2000年10月,TBMCS被批準(zhǔn)部署。2001年，該系統(tǒng)首次應(yīng)用于阿富汗戰(zhàn)爭中，隨后又成功地應(yīng)用在伊拉克戰(zhàn)爭中。與原有系統(tǒng)相比，TBMCS能夠生成和處理的ATO是過去的三倍，所用的時間則縮短一半，所需計劃人員數(shù)量只是原來的三分之二，大大提高了作戰(zhàn)效能，故而當(dāng)時被美軍譽(yù)為空戰(zhàn)中心的“發(fā)動機(jī)”。TBMCS成為美軍多軍種通用的聯(lián)合空戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)軟件(JSAOS)，除了空戰(zhàn)中心，還被部署于海軍的指揮艦和航母、海軍陸戰(zhàn)隊?wèi)?zhàn)術(shù)空中指揮中心及海軍陸戰(zhàn)隊的空地特種部隊。在此后的20年間，TBMCS在美軍各種軍事行動的空戰(zhàn)任務(wù)中發(fā)揮了核心作用。

TBMCS的重要作用在于：實現(xiàn)了空戰(zhàn)態(tài)勢感知共享，為空軍及其他軍種、多國聯(lián)合部隊提供了制定空戰(zhàn)計劃和執(zhí)行管理的先進(jìn)通用手段，大大提高了聯(lián)合空戰(zhàn)計劃和執(zhí)行的效能。

2.2 系統(tǒng)功能及組成

TBMCS最初設(shè)計目標(biāo)是集成戰(zhàn)役級系統(tǒng)和聯(lián)隊級系統(tǒng)，但最終還是分為2級系統(tǒng)，即部署于空戰(zhàn)中心的部隊級TBMCS（TBMS-FL）和部署于航空兵聯(lián)隊的分隊級TBMCS（TBMS-UL）。

TBMS-FL為空戰(zhàn)中心提供情報處理、戰(zhàn)區(qū)目標(biāo)確定、空戰(zhàn)計劃制定、空域計劃和控制、確定任務(wù)分配和分發(fā)、任務(wù)執(zhí)行監(jiān)控、重新制定計劃和兵力集成等功能。它生成并管理戰(zhàn)役級日常飛行行動計劃、空中任務(wù)指令 (ATO)、空域控制指令 (ACO)，為聯(lián)合軍種和聯(lián)合部隊分散執(zhí)行計劃提供支持。

TBMS-FL采用SOA架構(gòu)，其技術(shù)體系結(jié)構(gòu)見圖2。

圖 2 TBMS-FL技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

TBMS-FL包括空戰(zhàn)計劃準(zhǔn)備、發(fā)布、執(zhí)行/監(jiān)視、評估四個功能模塊。系統(tǒng)功能分解及與外部系統(tǒng)連接關(guān)系見圖3。

圖3 TBMS-FL功能系統(tǒng)分解及與外部系統(tǒng)連接關(guān)系

1) 空戰(zhàn)計劃準(zhǔn)備模塊的關(guān)鍵應(yīng)用包括MAAPTK、戰(zhàn)區(qū)空中規(guī)劃（TAP）、IRIS、戰(zhàn)術(shù)情報簡單Web接口 (SWIFT)、空域沖突消除(WEBAD) Web應(yīng)用、空中請求處理Web應(yīng)用(WARP)；

2) 空戰(zhàn)計劃發(fā)布模塊的關(guān)鍵應(yīng)用包括IRIS、空戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(AODB)；

3) 空戰(zhàn)計劃執(zhí)行/監(jiān)視模塊的關(guān)鍵應(yīng)用包括執(zhí)行管理重新規(guī)劃(EMR)、 Web空中請求處理應(yīng)用、IRIS；

4) 空戰(zhàn)計劃評估模塊的關(guān)鍵應(yīng)用包括MAAPTK、IRIS。

2.3 系統(tǒng)不足

自從TBMCS投入應(yīng)用以來，美空軍通過空戰(zhàn)中心研發(fā)項目以增量的方式對該系統(tǒng)進(jìn)行了多次升級，包括應(yīng)用升級和安全升級、部署網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)以實現(xiàn)WEB服務(wù)、增加新的功能與服務(wù)等。

2013年，美空軍授予諾斯羅普·格魯曼公司“空戰(zhàn)中心10.2”項目合同，該重大升級項目旨在利用敏捷核心服務(wù)平臺，開發(fā)虛擬通用計算環(huán)境（CCE）以集成任務(wù)應(yīng)用/服務(wù)，實現(xiàn)核心任務(wù)人工過程的自動化等能力，以跨越式提升空戰(zhàn)中心指揮控制能力。但由于經(jīng)費翻倍、進(jìn)度超期3年未完成，2017年該項目被終止。作為空戰(zhàn)中心的核心系統(tǒng)，TBMCS的系統(tǒng)架構(gòu)、功能水平未得到顯著改進(jìn)。

隨著商用信息技術(shù)的快速發(fā)展以及空戰(zhàn)中心作戰(zhàn)需求的變化，TBMCS的不足日益凸顯：一是空戰(zhàn)中心的部分重要功能未能實現(xiàn)自動化或自動化程度低，如加油機(jī)規(guī)劃仍需要人工處理，且流程繁瑣，制約了作戰(zhàn)效能的發(fā)揮；二是TBMCS的應(yīng)用和數(shù)據(jù)運(yùn)行在本地計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)上，其他用戶無法訪問和共享，難以適應(yīng)分布式指揮控制的需求；三是TBMCS是一個緊密耦合的系統(tǒng)之系統(tǒng)，給現(xiàn)代化升級帶來困難。

3. 新一代系統(tǒng)—全域作戰(zhàn)套件

3.1 空戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化升級歷程

美空軍從2017年開始采用敏捷軟件開發(fā)方式，開發(fā)和部署自動化程度更高的基于云的應(yīng)用，以優(yōu)化空戰(zhàn)中心業(yè)務(wù)流程、提升指揮控制能力。

1)2017年年初：針對美國空軍中央司令部第609空戰(zhàn)中心(駐卡塔爾烏代德空軍基地)（見圖4）的現(xiàn)實迫切需求,開發(fā)部署了加油機(jī)規(guī)劃工具以取代原有的人工規(guī)劃方式。

圖4 美國空軍中央司令部第609空戰(zhàn)中心（駐卡塔爾烏代德空軍基地）

在伊拉克和敘利亞的空中行動中，美國空軍中央司令部指揮完成了4.5萬次空中加油行動，而這些空中加油機(jī)規(guī)劃任務(wù)都是由第609空戰(zhàn)中心的規(guī)劃人員人工在一個白板上完成的（見圖5）。規(guī)劃過程需要6個人耗時8小時完成，效率低、差錯率高，直接影響作戰(zhàn)效能。為解決這一問題，美國防部國防創(chuàng)新實驗小組（DIUx）組織硅谷數(shù)據(jù)公司Pivotal公司和空軍產(chǎn)品團(tuán)隊協(xié)作開發(fā)加油機(jī)規(guī)劃工具，并在2017年3月完成上線。 加油機(jī)規(guī)劃工具的成功研發(fā)，為空戰(zhàn)中心后續(xù)的敏捷軟件開發(fā)項目奠定了基礎(chǔ)。

圖5 美空軍在白板上規(guī)劃空中加油任務(wù)

2) 2017年8月—2018年7月：“空戰(zhàn)中心10.2”項目終止后，美空軍開展了空戰(zhàn)中心“探路者”項目的研發(fā)，以繼續(xù)研發(fā)和交付“空戰(zhàn)中心10.2”項目所未實現(xiàn)的部分能力，重點升級中央司令部空戰(zhàn)中心的系統(tǒng)。

空戰(zhàn)中心“探路者”項目由美空軍、國防創(chuàng)新實驗小組、國防數(shù)字服務(wù)小組、Pivotal公司和雷聲公司合作研發(fā)。項目采用了商業(yè)軟件開發(fā)的最佳實踐，包括云原生技術(shù)、DevOps敏捷軟件開發(fā)方法，開發(fā)了動態(tài)目標(biāo)選擇與打擊工具、任務(wù)報告工具等應(yīng)用，并部署到中央司令部空戰(zhàn)中心及駐韓美國空軍烏山空軍基地的空戰(zhàn)中心。 本次升級，增強(qiáng)了中央司令部空戰(zhàn)中心在中東地區(qū)的空戰(zhàn)能力特別是目標(biāo)打擊能力。

3) 2018年8月—2021年：“探路者”項目結(jié)束后，美國空軍裝備司令部空軍生命周期管理中心的第12分隊(AFLCMC - Detachment 12)即“凱塞爾航線”軟件開發(fā)與管理部繼續(xù)以優(yōu)化中央司令部空戰(zhàn)中心特定業(yè)務(wù)為目的，開發(fā)部署了一系列基于云的獨立應(yīng)用如空中攻擊主計劃（MAAP）應(yīng)用，接著開展這些應(yīng)用的集成。

2020年12月，第一個集成應(yīng)用系統(tǒng)—“凱塞爾航線”全域作戰(zhàn)套件開始在中央司令部空戰(zhàn)中心的測試環(huán)境中進(jìn)行測試使用。2021年4月，空軍宣布全域作戰(zhàn)套件成為最小可行產(chǎn)品(MVP)，即向用戶提供基本功能的早期軟件版本；5月，中央司令部空戰(zhàn)中心首次使用全域作戰(zhàn)套件在云端生成了ATO。 這是空戰(zhàn)中心現(xiàn)代化進(jìn)程及最終實現(xiàn)分布式空戰(zhàn)中心武器系統(tǒng)目標(biāo)的一個重要里程碑。

3.2 空戰(zhàn)典型應(yīng)用

目前美空軍已開發(fā)了約17個獨立的空戰(zhàn)應(yīng)用（也稱為“凱塞爾航線”應(yīng)用），這些應(yīng)用涉及空戰(zhàn)中心的戰(zhàn)略處、情報監(jiān)視偵察處、空中機(jī)動處、作戰(zhàn)計劃處、作戰(zhàn)行動處等各處的業(yè)務(wù)，覆蓋聯(lián)合空中任務(wù)周期的主要任務(wù)。空戰(zhàn)典型應(yīng)用如下。

1) MAAP應(yīng)用

MAAP是一種兵力運(yùn)用計劃，它把可能使用的空中作戰(zhàn)力量如戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)與具體的打擊行動聯(lián)系起來，把所有攻擊武器納入混合兵力編組。其內(nèi)容包括飛機(jī)對目標(biāo)實施攻擊的時間、目標(biāo)性質(zhì)及使用飛機(jī)的型號和數(shù)量等。

MAAP應(yīng)用提供任務(wù)規(guī)劃工具，用于制定MAAP。它取代了作戰(zhàn)計劃處MAAP組所使用的excel文檔和類似于甘特圖的可視化工具，實現(xiàn)人工操作的自動化以及飛機(jī)與空戰(zhàn)任務(wù)選配的可視化。

在作戰(zhàn)計劃處，MAAP應(yīng)用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)輸入和質(zhì)量檢查等手工作業(yè)的自動化（過去這些是由武器系統(tǒng)操作員，甚至是由飛行員人工完成的），這些信息是制定MAAP的基礎(chǔ)；可視化使高級作戰(zhàn)值班軍官能夠更好地理解工作站屏幕上復(fù)雜的架次流量信息。此外，任務(wù)規(guī)劃人員可以協(xié)作對MAAP進(jìn)行更改。