美空軍SLATE-ATD期間的虛實混合驗證場景。

TCTSⅡ於2021年2月在由F/A-18測試飛機首次掛飛。

TCTSⅡ的運行概念圖。

TCTSⅡ於2020年11月6日完成其初始硬件資格測試。

掛載TCTSⅡ的F/A-18，其訓練鏈天線與上一代有明顯變化。

2021年8月，美海軍使用下一代空戰訓練系統（戰術作戰訓練系統增量Ⅱ，簡稱TCTSⅡ）在“海軍先進技術演習”21（ANTX-21）中首次大規模實戰化應用，展示了TCTSⅡ系統初步階段的“真實、虛擬和構造”（LVC）能力，創造了美海軍航空訓練的許多“第一”。在ANTX-21中，將掛載TCTSⅡ的實裝F/A-18和EA18G連接到包括F/A-18模擬器、驅逐艦、碼頭側艦載仿真武器和聯合半自動部隊（JSAF）和下一代威脅系統（NGTS）等構成的海軍連續訓練環境（NCTE），將航空裝備納入到了現有以艦船為主的LVC環境。這是TCTSⅡ首次掛載在作戰部隊的飛機上飛行；也是該系統首次用於建立LVC地對空交戰，首次F/A-18模擬器在實戰背景下與虛擬／構造飛機交戰，首次碼頭側作戰艦艇接收並與TCTSⅡ信息協同（驗證海軍機艦一體化防空）。在活動期間TCTSⅡ系統初步LVC能力與現有訓練環境的成功集成，基本證明了其掌握了實時、多系統、多領域的綜合作戰訓練能力。

對下一代訓練吊艙的需求

1.多域下的混合訓練美國的全球化軍事力量依賴於科學訓練和技術創新這兩大支柱。近年來，隨着數字技術實現突破並帶動了訓練方法進步，兩大支柱趨於匯聚在一起，這一點在空戰訓練中最早得到體現。傳統上，空戰訓練包括實裝訓練和模擬訓練的混合。隨着技術進步、威脅升級，現代作戰場景的訓練需求也發生了變化。在單一飛機上進行特定任務或在傳統空對空或空對地領域內進行獨立訓練的日子已經一去不復返了。為確保機組人員在強對抗、高密度的空戰場景中做好戰鬥準備，他們必須同時在涉及空中、陸地、海上、太空和網絡的多域空間中訓練。這要求各行業尋找創新訓練方法，以徹底改變空戰訓練方式，提高空戰訓練綜合水平。

新的空戰訓練系統強調需要加快訓練環境的現代化升級，使用戶能夠在安全的環境中訓練和改進聯合戰術、技術和程序，以應對同級別對手的對等威脅，這與以往任何情況都不一樣。LVC混合訓練是一種開發和測試新興技術的高效解決方案，對於為機組人員提供逼真的任務訓練至關重要，能預演他們在實際作戰場景中可能面臨的實戰場景。美海軍、海軍陸戰隊和空軍都確定了對這種通用、加密和多級安全訓練系統的迫切需求，並形成了共識。

2.分布下的自由訓練“像實戰一樣訓練”是空戰訓練領域多年來的熱詞。考慮到航空兵部隊日常部署的現狀，機組人員更需要在駐地實現更真實、更安全的跨軍種空戰訓練。LVC訓練是幫助他們在不斷變化環境中完成任務的方法，已具備了僅用少數實裝參與就能模擬大規模戰爭的能力。使用實戰裝備適合開展戰術級訓練，使用數字仿真更適合開展戰役級訓練。日常能在駐地以分布式的形式開展體系化訓練確保機組人員達到所需的戰備水平的關鍵能力，而不是指望多年一次的集中式體系化訓練。

在論證下一代空戰訓練系統時，以在本場實戰化訓練為主要場景，以各自駐地所屬戰區的主要威脅方向為訓練場景，用數字環境模擬無法到達的威脅區域和無法獲得的對手裝備。同時兼顧特定時期大型試驗場集中演訓的能力，在本場用模擬器參與其他基地或試驗場聯合任務。

TCTSⅡ的發展與傳承

TCTSⅡ是美軍使用LVC技術來模擬實戰任務的系統，最初是一項海軍計劃，後來空軍表示也將採用，利用海軍投資以更快的採辦、更低的成本提供這些訓練能力。由柯林斯公司和萊昂納多DRS公司開發的TCTSⅡ系統（空軍型為P6 CTS），是最初由Cubic公司開發的TCTS的升級，將取代目前美海軍、海軍陸戰隊和空軍用於訓練的TCTS/P5CTS吊艙。2017年3月，海軍最初將TCTSⅡ項目1.42億美元的潛在合同價值授予柯林斯公司。2020年初開始對TCTSⅡ的飛行測試階段，並立即開始試驗。此階段飛行測試使用民用飛機，能確保系統滿足測試要求但不會占用軍事資源。2020年11月6日完成對TCTSⅡ初步測試。測試在帕圖克森特河海軍航空站空中測試和評估中隊（VX-23）F/A-18E/F上進行的。今年4月27日達到里程碑C，標誌着美海軍TCTSⅡ進入生產階段，已獲准投入低速初始生產。TCTSⅡ將於2022年達到初始作戰能力，空軍的P6 CTS預計將於2022年或2023年在空軍部署。

與TCTS 一樣，新吊艙保持與AIM-9空空導彈相同的外形，使用AIM-9和AIM-120的掛架和掛點接口，在F-35上將有內部安裝的形態。雖然尚未得到證實，但TCTSⅡ吊艙應該沿用與其上代類似的慣性測量單元（IMU）、GPS和固態記錄器（SSR），從其吊艙上的新天線可推測其數據鏈應該是新研製的。上一代TCTS吊艙具有實時武器模擬和空對空、空對地和地對空任務的實時監控功能，具有實時殺傷通知（RTKN）、模擬發射武器評估（NDWS）和電子戰模擬功能，新的TCTSⅡ吊艙將上一代吊艙的所有功能集成到一個開放式架構系統中，本質上比過去的專有設計更靈活。符合未來的機載能力環境（FACE）要求的開放式體系架構適合與各種講評和實時監控軟件系統進行接口，該系統符合如HLA、DIS、TENA和以太網等標準接口。用戶擁有與該系統相關的數據權利，能夠通過開放體系架構促進新技術引入，以便它可以在開放式架構環境中充分發揮硬件能力和經常更新軟件的潛力。此外，由於可以使用軟件重新配置整個系統，因此可以快速加載新威脅，讓飛行員快速了解最新挑戰。

為何能稱為下一代

1.虛擬構造助力相比於上一代訓練系統，TCTSⅡ是首個支持合成環境（VC）注入實裝的系統（SITL），可以更真實地模擬單機和編隊模式下的複雜對抗環境。由於大多數虛擬場景都涉及一些計算機仿真，因此“V”和“C”幾乎總是配對在一起使用的。SITL使合成威脅從地面模擬器輸入到實裝駕駛艙顯示器中，在此之前從未出現過支持SITL的空戰訓練系統。用戶定義的信息直接與飛行員交互，模仿對手的戰術，快速構建適應新威脅和新任務訓練場景。增強的可擴展培訓能力，在相同帶寬內網絡容量是現有作戰訓練系統的10倍，支持100多名實裝參與者，同時混合LVC演訓，有助於縮小高端作戰的作戰需求和訓練能力方面的缺口。

如今的戰術訓練演習主要是超視距空戰，因此從飛行員量子界面上所呈現由軟件生成的威脅看起來就像真正的敵機。因此如果對威脅進行嚴格建模仿真，飛行員可以獲得與實際對手作戰時相同的訓練體驗。這意味着，可以有效降低對假想敵部隊的需求和訓練成本。在未來使用LVC時，一種很有可能出現的場景是L：VC的近似於1:10左右。如在LVC場景中使用30個虛擬或構造實體，而只使用3架實裝飛機。

2.仿真基礎紮實在實裝環境和合成環境的獨立訓練是當前的主要訓練手段。開展LVC技術研究的基礎是紮實的仿真建模水平，而TCTSⅡ是聯通實裝環境和合成環境的橋梁。可擴展的系統通過連接到海軍連續訓練環境（NCTE），使合成威脅能夠通過多級獨立安全架構來激勵飛機的傳感器。

NCTE是一個較為成熟的分布式訓練體繫結構和網絡，用於連接115個海軍、聯合和聯盟訓練基地，並支持美海軍的LVC能力。在水面方面，海軍艦船由於其可在碼頭測停靠狀態下在實際戰位開展人在環虛實結合訓練，算是已經使用訓練LVC模式有一段時間了，通過聯網環境下重複訓練複雜場景的能力。美空軍的分布作戰網絡（DMON）是一個以事件為中心、基於標準、集中管理、具備多域能力、高性能、廣域網加密運行的環境，支持作戰空軍（CAF）的全球分布式任務作戰（DMO）訓練。自2002年以來，DMON每天都在使用，用於日常團隊訓練，以在通用合成戰場上提供有效的戰術和小單位訓練。DMON還用於支持每年兩到三次的“虛擬旗”演習。

有很多方法可以將現場飛機與模擬器無線鏈接，包括使用飛機的訓練吊艙，這種高帶寬數據鏈接將訓練數據與試驗場聯通。在此之前，吊艙主要用途是跟蹤訓練飛機的位置，以判斷戰術和虛擬發射的武器是否會造成殺傷。在2014年11月美海軍首次展示將預編程的訓練場景加載到飛機上，或者將構造目標傳輸到數據鏈路網絡，戰鬥機可以接收構造目標並將其置於屏顯的雷達畫面內以練習超視距戰術。但這些場景充滿了預先編程，更像是操作程序訓練而不是對抗任務訓練。為了讓飛行員可以與模擬器中的人並肩飛行或與之對抗，就需要地面的成熟戰術級模擬器網絡的支持。對於訓練吊艙是否是連接實裝的最佳方式，還有其他一些爭論，包括Link 16或“未來某些尚待開發的數據鏈路”，這些單獨或組合使用可能是傳輸豐富信息的最佳選擇。

3.數據安全加密在越是大型的演訓期間，也是敵特最活躍的時間。引入LVC後讓視覺觀察飛行的敵特幾乎不可能弄清楚飛行員正在訓練什麼戰術和技術，因為只能看到實裝在空中機動，合成部分內容對敵特不可見。當然這裡說的不僅僅是戰術保密，更重要的是數據保密。一旦完成了LVC環境的建設，保護這個核心資產的安全是另一個挑戰。一旦將模擬器網絡連接到飛機上，數據安全就顯得尤為重要。將實裝飛機與模擬器連接起來的主要障礙並不是無法做到這一點（當前技術可以完成這項任務），而是可以在一個安全的網絡內做到這一點，並且可以免受外部竊取或篡改。

TCTSⅡ具有支持多級加密要求的安全認證，其機載和地面設備是首個經過國家安全局（NSA）認證的加密、多獨立安全級別（MILS）的訓練系統，能夠同時提供從非密到絕密的四個加密通道，滿足現役第5代和第4代戰鬥機的安全要求。與新系統使用的加密標準不同，現有的試驗場環境是非機密的，可能容易讓飛行員正在練習的最敏感的戰術和技術被對手截獲，將他們最嚴密技戰術程序置於危險之中。使用數字加密軟件，新系統可以更好地保護敏感信息。有了所需的安全網絡連接，才能在最具挑戰性的訓練場景中與合適的人共享合適的數據。該軟件可以將數據傳輸分成四個加密通道，因此來自美國和盟國的訓練飛行員只能接收他們已獲准擁有並能夠解讀的信息。

兩點認識

在大國持久對峙的場景下，不僅是追求裝備技術層面的領先，更是考驗誰能有科學高效保持戰備狀態的能力，要避免“冷戰”模式發展，防止在持久對峙中被拖垮。

1.訓練代差的危害不亞於裝備代差

TCTSⅡ的誕生提高了訓練的真實性，更接近“像戰鬥一樣訓練”，同時保護了戰術、技術和操作規程（TTP），並實現了從個體到集體、從駐地到基地以及跨軍種、盟軍的可擴展訓練場景。開放系統多個獨立安全級別體系架構和用戶掌握數據權限的結合確保了能快速適應新出現的威脅和任務。LVC將實裝和合成環境中的人在環模擬器連接起來，增加構造仿真力量，創建一個超級試驗場或一個共同的訓練戰場，為未來的聯合全域指揮控制（JADC2）做好準備。當LVC環境投入使用的結果就是飛行員訓練更嚴格，敏感信息更安全，成本比傳統空戰訓練更低廉。

2.用起來看着像比更精確重要在初始建設LVC環境過程中，建模仿真成果的積累不足和行業水平的參差不齊往往會阻礙LVC的發展，最後因置信度問題導致推進困難。畢竟在實裝對抗環境下也無法準確模擬對手，何必在合成環境中為難自己。如果過於強調合成環境的準確性或公平性，也許是一種比武、考核的建設思路。體系化試訓的任務自由度大於公平度，就像在美劇《西部世界》和遊戲《俠盜獵車手》中給用戶多種創建任務的手段和完成任務的選擇。此外，訓練覆蓋的廣度大於深度，重要的是訓練面對複雜戰場、多源威脅的應對能力。