月: 2023年10月

ウクライナ紛争の「デジタル・ツイン」の構築（英国王立航空協会）
https://milterm.com/archives/3384

『軍事の訓練においてミュレータ・シミュレーションを使用する傾向は、高精細のビジュアル技術や装着感と没入感が優れたヘッドアップ・ディスプレイの開発などで加速化しているようにも感じられる。ロシアの侵略行為に対して闘うウクライナ軍に対する各種装備等の供与に併せてそれらの装備品を運用するための兵士の訓練の必要性が高まる中で多分にシミュレータ・シミュレーションが使用されていると推察できるところである。単に装備品の操作・取扱いに限らず戦い方を徹底するためにも仮想環境を使用した訓練が有効であろうと考えられるところである。ここで紹介するのは、特に空軍所属の戦闘機パイロット等に焦点を当てたフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）に関する記事である。表題は「デジタル・ツイン」の構築となっており、軍用フライト・シミュレータ内に「合成の戦争戦域（synthetic theatre of war）」を構築することを推奨した内容となっている。記事では空軍パイロットのための環境構築ととられがちであるが、このような「デジタル・ツイン」を構築すれば単一軍種に限らず、マルチドメインにおける統合の諸兵科連合（Joint Combined Arms）の観点からの活用へと広がりを持つものになっていくだろう。（軍治）

ウクライナ紛争の「デジタル・ツイン」の構築（英国王立航空協会）

Building a ‘digital twin’ of the Ukraine conflict

Gordon Woolley

24 May 2022

ゴードン・ウーリー（Gordon Woolley）英空軍大佐（退役）は英空軍航空戦センターで作戦ドクトリンおよび訓練を担当し、その後英空軍中型支援ヘリコプター訓練施設のプロジェクト・パイロットを務め、そこで彼は、6台のフルミッション・シミュレーターを8つの地形データベースで構成された「合成の戦争戦域（synthetic theatres of war）」にリンクさせ、早期警戒機（AEW）、高速ジェット機、攻撃ヘリ、インテリジェンス機関の各コミュニティからロール・プレーヤーを参加させることで、集団訓練能力（collective training capability）を開発した。彼は英国王立航空協会のフライト・シミュレーション・グループのメンバーであり、元会長でもある。

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軍用フライト・シミュレータ内に「合成の戦争戦域（synthetic theatre of war）」を作成すれば、ウクライナの戦闘機パイロットが西側の戦闘機のタイプを迅速に学習できるようになるでしょうか? 英国王立航空協会（RAeS）フライト・シミュレーション・グループのゴードン・ウーリー（GORDON WOOLLEY）英国王立航空協会（RAeS）フェローは、現在のフライト・シミュレーションと訓練機能を活用し、迅速なパイロット戦闘訓練に展開できる方法を拡張している。

最近のインサイト記事「ウクライナ – 最前線の戦闘機パイロットの訓練を急ぐ時期?」英国空軍中将グレッグ・バグウェル（Greg Bagwell）は、重要な実現要因としてフライト・シミュレーションを使用して、ウクライナの戦闘機パイロットが西側の航空機、システム、センサー、武器を操作し、西側の技術と手順を採用できるようにするための興味深い提案をいくつか行っている。

彼のアイデアは、ウクライナの前線部隊に即時かつ不可欠な作戦強化をもたらす可能性があるという理由だけでなく、そうすることで開発された訓練能力を拡張して、特に他のNATO加盟国にも同様の強化を提供できる可能性があるため、より徹底的に検討する価値がある。バルト三国では、NATO空軍に継続的な一人称戦闘体験へのアクセスを提供する。
戦闘パイロット訓練のフライト・シミュレーターの側面：Flight simulator aspects of combat pilot training

パイロットの訓練にフライト・シミュレーションを使用することを考えるとき、我々は通常、航空機とその作戦環境に対する非常に高いレベルの忠実度を備えたハイエンドのフル・フライト・シミュレータに焦点を当てる。ただし、これらはシミュレーション・ベースのデバイスと設備のはしご（ladder）の最上段にすぎない。ウクライナのパイロット向けに提案されている運用能力の多くは、重要な機能や忠実度のレベルに合わせて選択または適応された、下位レベルのデバイスによって提供される可能性がある。

BAE ユーロファイター・タイフーン・シミュレーターなどのハイエンドの訓練デバイスは、コックピットを最後のスイッチに至るまで再現している。（BAEシステムズ）

経験豊富な高速ジェット・パイロットを訓練して、より高性能のさまざまなプラットフォームや兵器システムを操作することは、大きく3つのカテゴリに分類される。

1) 「違い」訓練。コックピットのディスプレイ、コントロール、システム、パフォーマンス特性を学ぶ。

2) 航空機の操縦と「闘い（fight）」を学び、操縦特性を体験し、システム、センサー、兵器などについての十分な知識を適用して、その能力を最大限に活用できるようにする。

3) そして、パイロットたちは既存の航空機と武器の運用を継続するとともに、新しいプラットフォームがもたらす他の運用強化や西側支援が提供する他の能力の文脈で航空機と「闘う（fight）」ことを学ぶ。動的な作戦環境での集団訓練は要求が厳しく、その有効性を評価するのはさらに困難だが、達成することは可能である。

3番目の例では、戦闘機パイロットは、その役割が何であれ、より高い指揮のより広範な目標を達成するために、複数の構成部隊の一部として集団的に闘うということを覚えておくことが重要である。したがって、彼らの訓練には、拡張され、情報が豊富で、より複雑な作戦環境で運用するために必要な内容が含まれる必要がある。その際、可能であれば、その環境の他の構成要素に関与し、集団能力（collective capability）の達成への貢献が不可欠である人々の訓練ニーズにも対応すべきである。

ウクライナ戦域では、この作戦環境はNATO主導の多部隊ほど複雑ではないかもしれないが、空戦管制官、リアルタイムのインテリジェンス供給への依存度が高く、電子戦と空軍にもっと完全に一体化する必要がある。防衛環境を考えると、ウクライナのパイロットがこれまで必要としていた以上に、より多くの集団訓練（collective training）と全体像のより深い理解が求められている。
違いの訓練：Differences training

米空軍などの軍隊は現在、訓練を加速するために低コストの消費者向けVRシミュレーターを実験中である。（米空軍）

現在のフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）（前述の「はしご（ladder）」）は、訓練タスクに適した機能と忠実度レベルを備えた、さまざまなアプリケーションで幅広いメディアとハードウェアを使用している。テクノロジーが進歩し、それらの最適な使用方法がより理解されるにつれて、仮想現実（VR）と触覚デバイス（haptic devices）は、組み合わせの中でますます重要な役割を果たしている。

デジタル・メディア、ラップトップおよびデスクトップ・コンピューター、iPad、VR ヘッドセットなどは、コンピューター支援およびコンピューターベースのインタラクティブな教育と訓練を提供する。これらは教室、ブリーフィングルーム、機内でますます使用されており、あらゆる種類のデジタル情報にアクセスし、対話し、記録し、共有するための強力な手段を提供する。

タスク別訓練装置として、アプリケーションはインタラクティブで適応性があり、訓練の提供を受講者の進捗に継続的に適合させることができる。彼らは、航空機のナビゲーションおよび通信システム、センサー、防御補助装置スイート、武器に関する知識を開発し、訓練生に戦術、技術、およびそれらを使用する手順を紹介するのに非常に効果的である。

コックピット手順訓練装置（CPT）は、さらに「はしご（ladder）」上のステップである。彼らは訓練生を簡素化されたコックピットに座らせる。フラット・パネルとタッチ・スクリーンは実際の航空機のディスプレイとシステムを再現しており、必要な機能がプログラムされたスロットルとスティック、そしてシンプルな視覚システムを備えている。コックピット手順訓練装置（CPT）は、デスクトップ訓練装置からすでに得た知識に基づいて、コックピットのレイアウト、エンジンの始動とシステムのセットアップとチェック、基本的な飛行手順とパラメータについて訓練生に慣れさせる。

戦闘機パイロットにとって、重要な実現要因はミッションおよび戦術訓練装置であり、コックピット手順トレーナー（CPT）の機能、忠実度、および能力を拡張する「ターゲットを絞った忠実度（targeted fidelity）」フライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）であり、戦術操作、武器の発砲、射撃などの戦闘スキル開発の範囲を拡大する。マルチ・センサー・スイートの活用。これらの訓練装置の特徴と機能は、特定の訓練の狙いに合わせて調整したり、運用訓練のニーズの変化に応じて拡張または変更したりできる。

このような低レベルのフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）とメディアは簡単に再配置できるため、ユーザーに持ち込むことができる。西側戦闘機への転換訓練のためのコースウェア（courseware）※と指導サポートはすでに存在しており、ウクライナ人パイロットのニーズにすぐに適応できる可能性がある。重要なシステム知識とコックピットへの慣れを提供し、より高度な訓練のための優れた基盤として機能する。

※　コースウェア（courseware）とは、教材となる教育用ソフトウェア
飛行機を操縦して「闘う」訓練：Training to fly and ‘fight’ the aircraft.

英国の中型支援ヘリコプター航空搭乗員訓練施設（MSHATF）は、ロータリー訓練のためのネットワーク化された戦闘空間を提供する。（CAE）

ハイエンドのフライト・シミュレーターとフル・ミッション・シミュレーター（FMS）は、搭乗員の作業環境（ディスプレイと制御、外界のビジュアル、電子的および通信の相互作用、音、振動、およびいくつかの制限付きでの動作）を正確に再現する。これらにより、暗視装置、防御支援スイート、電子戦の使用や、幅広い故障や緊急事態への対処など、多くの高度なスキルを開発および実践することができる。

重要なことは、ライブ訓練とは異なり、完全な運用範囲を調査して活用することができ、実際の航空機で極限状態で使用される場合と同様に、武器、エミッター、対抗手段などを無制限に使用できることである。また、セッションを記録、保存、再生する機能もあり、訓練から得られる訓練の価値を大幅に高める。

しかし、実際の戦闘での身体的および心理的要求を再現することはできない。「これは現実ではない（this isn’t real）」という潜在意識のクッションなしで、目まぐるしく変化する状況の中で、生きた敵に対して高エネルギーの機動（high-energy manoeuvres）を行うことができる。彼らにできることは、パイロットがミッションのリハーサルを行って、チェック、手順、センサーと武器の選択、操作などを行うことができるようにすることで、実際の飛行時間の価値を最大化し、学習プロセスを加速することである。
合成の戦争戦域（synthetic theatre of war）：The synthetic theatre of war

戦闘機が単独で運用されることはほとんどなく、搭乗員はより大規模な編隊および多機能チームの一部として効果的に運用するためのスキルと意識を備えている必要がある。質的訓練、つまりさまざまな遭遇や状況で決心と行動のサイクルを実践することは、作戦能力と、数では勝っているが個人としては能力や柔軟性に劣る対戦相手に対して成功する能力の鍵となる。

ライブ・アップデート、衛星画像。機密情報源と融合したソーシャル・メディアは、現場の展開と歩調を合わせたウクライナ戦争のデジタルツインを形成する可能性がある。（LiveUAmap）

最新のプラットフォームとシステムは、独自の強化された機能以上のものを戦いにもたらす。データ交換とセンサーは、リアルタイムの状況認識（situational awareness）の共有と、相手の戦闘順序、戦術、脆弱性などに関する情報収集の両方に大きく貢献する。西側諸国が提供する他の装備や支援活動の拡張された機能と一体化され、新型、改良型、既存の航空機モデルのウクライナのパイロットは、より複雑で情報が豊富な運用環境に置かれることになる。

空戦の初期の頃から、パイロットは新しい戦域、新しい航空機、不慣れな敵の航空機と戦術などにさらされ、最初の数回の任務では効果が最も低く、集中力の多くが保たれている間、最も脆弱になる。目の前のタスクに集中するのではなく、何が起こっているのかを理解することに専念している。「合成の戦争戦域（synthetic theatre of war：STOW）」の形式のシミュレーションは、パイロットを新しい環境に置き、新しい課題に直面させることができる。そのため、パイロットが「実際に行って、見て、実行した（been there, seen it, and done it）」わけではない場合でも、かなり近づいてきた。

「合成の戦争戦域（STOW）」はコンピュータで生成されたシナリオであり、すべての航空コンポーネントと役割の航空搭乗員が、指揮、空戦管理、作戦参謀とともに、さまざまなネットワーク化された「ポータル（portals）」経由で参加し、リアルタイムかつ現実的な条件で作戦上の役割を遂行できる。

デスクトップ・デバイスから完全なミッション・シミュレーターまで、あらゆるレベルのフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）が、これらのポータル、航空搭乗員用のフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）、および他のスタッフや機関用のロールプレイング・ステーションとして機能できる。したがって、「合成の戦争戦域（STOW）」には、その上の意思決定レベル、その隣にある補完的な役割、その下の支援機関であるパイロット訓練対象者を含めることができる。これらの重要な作戦要員には、指揮および戦闘管理スタッフ、作戦管制官、情報将校、地上および空挺前方航空管制官および統合火力セル、防空環境が含まれる。これらもまた、作戦集団の一員としてその役割を果たすために適切な知識とスキルを必要とする。彼らがパイロットとともにこの集団訓練（collective training）に参加することで、状況認識（situational awareness）の共有と、空軍司令官の全体的な目標に基づいて開発された複数の構成要素からなる作戦に対するより深い理解が促進される。

ウクライナの作戦場を拠点とする「合成の戦争戦域（STOW）」は、強化された能力とその可能性を国の空軍に迅速に提供するための強力なリソースを提供するだろう。「合成の戦争戦域（STOW）」、その要求、および参加の性質と範囲は、必要に応じて、または状況に応じて可能な限り単純にすることも、複雑にすることもできる。個人的にも集団的にも、参加のメリットは「ボックス・タイム（box time）」に限定されず、ミッション前のブリーフィングと計画、ミッション後の報告会とアフター・アクション・レビュー（after-action review）にも及ぶ。
マトリックスへのプラグイン：Plugging into the Matrix

ロッキード・マーチンが2021年12月に発売したこのF-35のような、低コストで展開可能なシムに対する需要が高まっている。（ロッキード・マーティン）

現在の画像と既製の気象および大気モデルを使用して地形データベースを迅速に生成することで、ウクライナの戦域の非常に忠実度の高いモデルを提供できる可能性がある。高度に開発されたコンピュータ生成の半自動部隊（SAF）またはロール・プレイヤー制御部隊の独自スイートを使用して、味方部隊、脅威部隊、中立部隊の活動と効果のすべてを実際の作戦環境で予想される地上、または海上、海中または空中で再現することができる。

それらの数、位置、操作、パフォーマンス、排出、および相互作用は、現実世界の同等のものを表すことができる。対抗部隊（OPFOR）は、パフォーマンス・パラメータ、システム能力、武器の積載量などをプログラムして、ウクライナの敵対者が採用しているのが観察された戦術や行動に合わせて動作するように制御することができる。現代の航空機は、調整、有効性、生存性を通信および電子戦闘空間との緊密な統合に大きく依存しており、パイロットがその戦闘空間とそれを最大限に活用する方法を理解するために十分な訓練を受けていることが不可欠である。

インタラクティブなあらゆる側面を備えた「合成の戦争戦域（STOW）」は、パイロットに基本的な操作パラメーターを紹介し、戦闘空間の複雑さ、脅威の強さと性質などを構築する訓練を提供し、パイロットのスキルと経験に合わせた操作能力のレベルを急速に向上させる。

飛行搭乗員は、必要に応じて指導を受けたり、指示を受けたりして、プラットフォームとシステムの能力を最大限に発揮できる。低レベルのデバイスは搭乗員の「没入（immersion）」レベルを制限するが、副次的な利点は、これによって搭乗員の認知能力容量（cognitive capacity）が解放され、、他の航空機や構成部隊の活動や戦闘支援機能を観察、理解し、意思決定（decision-making）に同化できることである。

対抗部隊（OPFOR）を活動的、反応的、適応的、進化する有機体とみなして、優位性を維持するには友軍が反応して適応する必要があることを認識することが不可欠である。合成環境により、シナリオ・パラメータ、対抗部隊（OPFOR） 機能、戦術など、および訓練目標を、継続的な作戦上のインテリジェンスと経験に照らして容易に調整できる。

コンピューター生成のシナリオの柔軟性と現実世界の訓練の制限からの自由は、多忙で動的な作戦状況での訓練の範囲において、合成訓練（synthetic training）がいくつかの重要な点でライブ訓練よりも優れていることを意味する。この種の「質的（qualitative）」訓練の有効性を評価することは課題である。証拠に基づく訓練（Evidence-Based Training ：EBT） から開発された民間飛行訓練方法から教訓を得て、それをミッションに不可欠な能力に適用することは、この課題に対処する1つの方法である。
効果を測る：Measuring effectiveness

合成の戦争戦域（STOW）での集団訓練は、必須スキルを磨き、測定することができる。（TacView）

ミッション・エッセンシャル・コンピテンシー（MECs）※のコンセプトは、パイロット訓練において有用なツールとして長い間認識されてきたが、より広範な集団環境における訓練の範囲は限られている。民間飛行の「コンピテンシー要素（competency elements）」の原則に沿ってミッション・エッセンシャル・コンピテンシー（MECs）を拡張および強化し、軍事作戦の異なる性質を反映する、より広範囲の作戦上必須のコンピテンシー（OEC）は、定義された「パフォーマンス指標」を達成および使用する手段を提供する可能性がある。戦闘に必要な個人および集団の作戦知識、スキル、意識を「定性的（qualitative）」に評価する。作戦上必須のコンピテンシー（OEC）は他の作戦担当者向けに定義することもでき、すべての役割にわたって訓練目標を調和させ、理解と認識を共有するためのより強固な基盤を提供するのに役立つ。

※　ミッション・エッセンシャル・コンピテンシー（MEC）とは、非許容環境（non-permissive environment）下での悪条件下で任務を成功裏に完了するために、パイロット、搭乗員、フライトが十分に準備する必要のある、個人、チーム、チーム間の高次の能力として定義される。（参考：LINKING KNOWLEDGE AND SKILLS TO MISSION ESSENTIAL COMPETENCY-BASED SYLLABUS DEVELOPMENT FOR DISTRIBUTED MISSION OPERATIONS(AFRL) ; https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/ADA453737.pdf）

コンピテンシーのパフォーマンス指標は「観察可能な搭乗員の振舞い（observable crew behaviours）」であり、パイロットが「数値を達成した」だけでなく、パイロットが自分の行動をどのように達成したか、つまりどのような決定が行われ、どのような証拠に基づいたか、どのような行動が取られたか、パイロットが状況の変化にどのように適応したかなどを評価する手段も提供する。

適切な観察可能な行動パフォーマンス指標とともに、多くの軍事的能力を民間の「コンピテンシー要素（competency elements）」に追加して、次のような作戦上の能力を実証することができる。

作戦上の理解と認識。全体像の認識: 作戦戦域、指揮官の意図、作戦計画（scheme of operations）に関する知識、および関与する友軍および脅威部隊
状況認識（situational awareness）と理解を共有する
健全な戦術、技術、および運用手順
システム、センサー、武器、および分散型開口システム（DAS）の管理。

訓練パイプライン全体を通じて、個々のパイロットの知識、スキル、意識などを動的に評価し、強みを構築し、弱点を特定して修正することができる。
結論：Conclusions

次世代のフライト・シミュレーションにより、ウクライナは空中戦のバランスを崩すことができるだろうか? （ウクライナ空軍）

経験豊富なウクライナ戦闘機パイロットを迅速に操縦し、より有能な西側航空機と戦わせるという提案は、追求する価値がある。新型機での実際の飛行時間と、デスクトップ・デバイスや低レベルのフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）、ハイエンドのフルフライト・シミュレータを使用した学術的かつ実践的な準備によって補完されることにより、パイロットは迅速に運用能力を開発でき、ウクライナ空軍の有効性を大幅に強化できる可能性がある。

さらに、ウクライナ上空での作戦を再現する「合成の戦争戦域（synthetic theatre of war）」を運営できる低レベルのフライト・シミュレーション訓練デバイス（FSTD）とワークステーションのネットワークを確立し、主要な航空機関と戦闘スタッフをダイナミックでインタラクティブなシナリオに参加させることで、パイロットが迅速に戦闘の状況に慣れることができる可能性がある。新たな戦闘能力を獲得し、西側諸国の貢献の可能性を最大限に活用できるようになる。搭乗員が初めて怒りを持って行動に移すとき、彼らはその場にいて、それを見て、それを実行したか、またはそれに非常に近い何かをしたかもしれない。

最初のいくつかのミッションは、潜在的に最も生産性が低く、最も危険である可能性があり、訓練でリハーサルが行われただろう。彼らは何が直面しても準備ができており、丸暗記で鍛えられた相手に対して決定的な優位性を持っている。このような訓練リソースは、同様の脅威に直面している他の小規模で経験の浅い空軍にとってのテンプレートにもなり得る。

技術と訓練のサポートは現在すぐに利用可能であり、差異訓練を提供し、複数参加者による「合成の戦争戦域（STOW）」をセットアップして実行するための訓練施設を、潜在的なユーザーにとって便利なフレンドリーな拠点に非常に迅速に設立できる可能性がある。経験が蓄積されるにつれて、新しい技術や訓練技術を使用して、訓練の質と範囲を拡大できる可能性がある。同様のアプローチは、無人機やミサイルなど西側諸国が供給する他の軍事装備についてウクライナ軍を訓練する場合にも適用される可能性がある。

第二次世界大戦が始まると、ポーランド人のパイロットは英国に亡命した。彼らは、数的にはるかに強力で、より優れた装備を備えた侵略者との戦いの経験をもたらし、多くの場合、大きな成功を収めた。英国からより有能な戦闘機を操縦し、最近の戦闘経験を積んだポーランド人パイロットは決意、自発性、積極性を発揮し、特に敵を攻撃したいという個人の熱意が集団の努力（collective endeavour）に生かされたとき、その飛行隊は恐るべき戦闘力となった。

いくらか躊躇した後、英空軍は自分たちも戦闘経験の豊富な仲間から学ぶべきものがあることに気づいた。ほぼ同じ状況が今、再び共通の侵略者に対して起きている。フライト・シミュレーションと合成環境（synthetic environments）の使用は、ウクライナの場合のように現実的かつ差し迫った攻撃であれ、あるいは他のヨーロッパ諸国に対する場合のように潜在的な攻撃であれ、すべての友軍に強力なツールを提供する。

カテゴリー
技術動向、防衛装備の動向

人工知能［AI］(Autonomy)　』