摘要
来源：渊亭防务
摘要
这项研究受英国国防科技实验室委托，从元宇宙的起源和最新思想入手创建了“军事元宇宙作战概念”。该作战概念描述了基于元宇宙技术、标准和方法的未来国防建模和仿真生态系统，并介绍了其优势、用例和国防部接下来要采取的行动。该作战概念为国防提供了一个统一的愿景，通过企业集成方式来支持包括培训和作战在内的所有国防活动，从而充分发挥建模与仿真的潜力。研究发现，尽管对元宇宙的描述各不相同，但这可以被集中视为多个国防重点技术的术语集，正是这些技术的集成和融合推动了元宇宙的发展，反映了计算本身从以二维为主到3D交互和存在的演变。元宇宙技术开发将主要在国防领域外部推动，但军事元宇宙的关键要素包括普适网络与计算、对可验证建模与仿真数据的泛企业访问以及对开放性元宇宙标准的利用。作战概念的提出有助于国防建模与仿真行业对于“为什么以及如何将各种技术结合在一起以造福于国防事业”的问题进行交流，从而为建模与仿真政策和未来相关研究项目方向提供指导性和参考性信息。
关键词：英国，作战概念，英国国防科技实验室，建模与仿真，元宇宙
近期北约科技组织（NATO STO）发布报告《军事元宇宙作战概念》（后台发送“军事元宇宙”获取英文原文报告）。本研究旨在支持英国国防科技实验室（Dstl）的转型培训、教育和准备（TTEP）研究活动，并指导Dstl在支持TTEP相关的科学和技术（S&T）活动方面获得竞争优势。在2021年8月举行的“仿真与综合环境创新”电话会议中，学者提出了两项相关议题：元宇宙对国防行业意味着什么？能否通过开发一个基于元宇宙技术和方法的作战概念（CONOPS）为英国国防建模与仿真（Modeling and Simulation，后文统称M&S）方法提供统一的愿景？本研究报告的主旨是作为一个背景资料和指南，说明为什么需要以及如何积极探索和讨论元宇宙的发展，并寻找利用外部驱动创新的机会。该研究于2021年12月中旬至2022年2月中旬进行，产出了《军事元宇宙作战概念2035》以及配套支持报告和演示文稿。本文以该研究为基础，同时结合了自研究结束以来的关键元宇宙发展。
在研究结构方面，本文第一阶段先考察了“元宇宙”一词的起源，捕捉了元宇宙的最新思想，形成并理解了它与国防M&S的关系。研究开发了旨在解释技术与国防之间相关性的军事元宇宙技术摘要和元宇宙特征与国防M&S的关系映射。基于该阶段工作，研究在第二阶段回顾了最新的国际和英国国防部（MoD）政策以及对未来行动的思考，以确定场景并为军事元宇宙作战概念提供参考。最后，基于ISO/IEC/IEEE29148-2018标准格式编写完成《军事元宇宙作战概念2035》。
元宇宙
“元宇宙”这个词最早出现于尼尔·斯蒂芬森1992年出版的科幻小说《雪崩》（“Snow Crash”），“计算机生成了世界，并通过配套眼镜和耳机呈现在了人们面前……这个构想出来的世界就是'元宇宙’”。元宇宙（metaverse）是由前缀“元”（meta，表示“超越”）和“宇宙”（universe）组成的合成词，是对未来数字模拟世界的科幻愿景，人们可以生活在这个世界里而这个虚拟世界也影响着现实世界。
一些受元宇宙启发的概念慢慢从小说中来到了现实。2003年，Linden实验室基于元宇宙概念创建发布了在线多媒体平台第二人生（Second Life），该网络虚拟游戏允许用户在一个由用户生成的具有可行经济体系的“永恒世界”中创建个人虚拟化身彼此互动。2007年，包括索尼和哈佛大学在内的跨行业/学术界团体发布了《元宇宙路线图》，认可元宇宙不仅是一个虚拟空间，而且是“我们的物理世界和虚拟世界的交汇或纽带”。
在元宇宙的发展历程中，新冠病毒的全球肆虐伴随着现代技术支持下数字远程办公和社交的跨越式发展，也间接激发了主流对元宇宙概念的兴趣。脸书（Facebook）在2021年更名为“Meta”成为了一家“社交技术公司”，微软和英伟达为工程师和设计师推出了与元宇宙相关的产品，这些都能表明元宇宙概念成为了主流的兴趣所在。截至2022年，出于对使用开放标准构建元宇宙的需求认识，元宇宙标准论坛成立，其成员包括Meta、微软和英伟达，其使命是将受元宇宙技术辐射的多个标准组织聚集在一起。
在撰写本文时，业内对于元宇宙并没有单一定义，而是存在一组大致相似的描述。虽然这在描述元宇宙时可能存在问题，但就像“赛博空间”起初也是一个有着多个定义的科幻术语，互联网也曾被普遍称为“信息高速公路”，定义可以是模糊的并随着技术和文化的发展而反复变化。尽管现在虚拟现实和虚拟化身的原始概念仍被沿用，但人们普遍认为元宇宙也包含了更广泛的、不同成熟度的技术融合。这些技术将物理世界和数字世界结合在一起，也被视为互联网的又一次迭代——人、机器和数字世界之间从2D到3D式交互与沉浸的演变趋势。表1列举了一组当代关于元宇宙概念的描述。
从以上及其它关于元宇宙的描述中可以看出，尽管业内的各种定义在整体上紧密统一，但大致可以细分成两个流派：一派认为元宇宙主要由各个持续的虚拟世界组成，另一种流派则认为它也触及到了现实世界。
目前已经有一些平台和技术初具元宇宙特征，这些被评论家称为“元宇宙原型”的平台和技术标志着元宇宙初具雏形。它们还表明，有相当一部分人已经切实体验到元宇宙了而元宇宙技术正在寻求专业的用途。表2中列出了“元宇宙原型”的一些示例。
本研究分析了一系列元宇宙描述（见表1），同时对元宇宙的支持性技术进行了确定和分类。这些充当了数字世界和物理世界连接桥梁的技术属于不同的领域且商业成熟度各不相同。根据分析，以下技术和方法直接或间接地帮助了元宇宙的构建并支持了元宇宙的发展（表3）。
军事元宇宙作战概念
为了从军事和国防用户的角度看待元宇宙，本研究团队专注于制定一个军事元宇宙作战概念，用于泛防御建模与仿真（M&S）的开发。考虑到元宇宙技术可能会影响整个国防事业，研究决定将M&S的使用范围从培训扩展到M&S的所有用途/用户。尽管对于作战概念没有单一的定义，但在本研究中，它被视为从国防用户角度描述提议系统特征的文件，包括用户的行动需求、愿望、愿景和期望，且不会过于技术性或正式，CONOPS文件结构基于ISO/IEC/IEEE29148:2018标准，分为：
目的
范围
战略计划
效益
整体运作
管理
CONOPS的目的是提供一个统一的愿景，同时提出国防部现在要采取的行动以经济有效地利用元宇宙技术和方法，朝着《军事元宇宙2035》（MM2035）迈进。它既针对M&S利益共同体，也针对更广泛的国防数字利益相关者，试图依靠元宇宙技术的发展，使得国防部能够在2035年之前通过增强集成、协调和共享以及将数据视为持久战略资产，在其所有活动中充分发挥M&S的潜力。此举的益处包括增强国防部从概念研究到行动的准备能力，改善对多域集成的支持，以及更具成本效益和不受距离约束（从而对环境的影响更小）的协作能力。
由于当前的M&S功能包含众多既存系统，本研究将CONOPS的最终节点设定在了2035年，此举预设条件是现有能力满足对当前和计划中的项目进行必要的路线修正同时更广泛的元宇宙技术全面成熟。如前所述，CONOPS有可能辐射所有国防活动，其目标是面向整个能力周期内的所有M&S客户和用户以及更广泛的数字利益相关者，如图1所示。
建模与仿真（M&S）和更广泛的国防信息战略与技术密不可分，关键的相关战略和政策如下。尽管这些文件出发点和重心是英国，但在其他国家可能存在类似趋势。
因此，国防部制定了一些近期战略和政策来指导未来的M&S投资。但是，如前所述，过渡仅在一段时间内（到2035年）可行。国防现在可以做的是研究并做出当前可以做出的任何必要的投资和技术决策。元宇宙背后雄厚的商业资金意味着国防部可能只需要资助极少数需要技术开发的领域，理想情况下甚至完全不需要。国防研究可以转而专注于技术应用、国防政策发布、帮助生成M&S需求以及为旨在实现《军事元宇宙2035》的任何中央投资提供依据。此类课题包括：
《军事元宇宙2035》旨在支持所有国防活动。需要与利益相关者针对其广泛的用例建立MM2035成本效益的衡量标准。表6提供了此类用例的示例。
因为共享、通用性和互操作性有利于整个M&S和更广泛的数字生态系统，《军事元宇宙2035》的整体价值将大于其各部分价值的总和。除了服务于整个国防的用例，《军事元宇宙2035》还可以确保M&S功能始终是最新的、一致的、可验证且具有成本效益的，并能惠及所有可能受益的人。
《军事元宇宙2035》将作为一个安全的M&S生态系统运行。该生态系统为用户和供应商提供支持，并建立在能促进国防部内外连接和共享的国防“数字骨干”架构之上。它将按照依据表4中所列出的战略与技术推导得出的设计原则进行运作，具体设计原则见表7。
下面的图2汇集了关键的《军事元宇宙2035》设计原则和国防能力周期。
可以预计国防部将以最低水平的中央治理对《军事元宇宙2035》进行管理，鼓励创新和灵活地使用M&S以及整个充满活力的M&S生态系统。整体行业水平成本效益和互操作性将通过以下方式实现：网络、支持数据和内容的创建共享的政策和工具以及军事和商业标准。
中央协调机构将监督《军事元宇宙2035》的发展和演变，制定“为军事元宇宙2035做好准备”的规则和指南并有权以更高级别提出任何不足以获得解决。它还将为工具、数据和网络的中央投资制定预算，以支持《军事元宇宙2035》“共同利益”和获取《军事元宇宙2035》标准的所有权。《军事元宇宙2035》协调机构的绩效将根据上述《军事元宇宙2035》有效性指标进行评估。《军事元宇宙2035》协调机构近期（0-3年）的任务见表8。
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