现代战争形态正经历深刻变革,装备能力的迭代升级越来越依赖软件的快速迭代与优化。传统军工研发模式开发周期长,跨部门协同低效,需求固化、僵化,导致装备软件交付周期长,难以应对复杂战场动态需求。美国空军借鉴商业软件和工业软件工厂理念,推动军事软件工业化生产转型。2017年,美国空军成立首个Kessel Run软件工厂,开启了装备软件研发的敏捷化革命。截至2025年,美国空军已建成18家专业化软件工厂,形成以Platform One为支撑、多工厂协同互补的软件生态体系,实现了装备软件交付周期从年到天的跨越。

美国空军软件工厂发展脉络与核心定位

发展脉络:从单点突破到生态构建。美国空军软件工厂发展历经三个阶段,已从试点探索到全面推广、从单一工厂试点到生态集群扩散演进。

第一阶段:试点探索阶段(2017年—2019年),以单点突破验证开发模式。2017年,美国空军成立首个软件工厂,命名为Kessel Run(凯塞尔航线),针对空中加油调度、战机维护等作战场景,探索军事软件敏捷开发模式。2018年,美国空军首个针对移动应用的BESPIN软件工厂成立,聚焦维修工程、空勤人员等一线作战人员的移动化需求,验证面向用户的开发模式。

第二阶段:开发平台构建阶段(2020年—2022年),平台支撑完善生态。2020年,美国空军推出Platform One,为各软件工厂提供统一的云环境、DevSecOps工具链和安全认证体系,解决了重复建设、标准不统一、安全合规难等问题。接续成立的CONJURE等10余家软件工厂,覆盖空域感知、智慧后勤、赛博防御等多个业务领域。2022年2月,美国防部签署《国防部软件现代化战略》,明确构建国防部软件工厂生态系统的远期目标。美国空军作为先行者,加速推进生态完善。

第三阶段:优化迭代阶段(2023年—2025年),全域覆盖深化发展。截至2025年,美国空军已建成18家专业化软件工厂,形成了以Platform One为核心支撑,18家专业工厂协同互补,跨军种资源共享的生态体系。明确“三位一体”战略,将软件工厂与数字孪生、AI技术深度融合,推动装备软件从快速交付向智能迭代升级。

美国空军18家软件工厂分布图

核心定位:重构军事软件生产的载体。美国空军软件工厂作为全新改革载体,用以改造升级传统软件生产体系,打通作战需求梳理、软件研发、装备迭代更新的完整工作链路,破解原有需求固化、响应迟缓等问题,同时吸纳一线作战人员参与软件开发,将实际作战需求转化为可落地的软件功能。该模式引入商用软件工厂开发逻辑,改变以往作坊式研发模式,搭建统一研发工具、成套标准化组件与自动化生产运行流程,为军事软件工业化生产提供坚实支撑,大幅提升软件交付效率与质量。同时,软件工厂打造集开发、测试、部署、运维、反馈于一体的闭环工作环境,实时归集软件运行数据与使用反馈,持续打磨优化软件功能,推动装备性能动态迭代,为军事装备能力持续升级提供稳定动力。

布局特征:专业领域分工与工具生态协同。软件工厂专业化分工明确,目前设立的18家软件工厂,依据具体的业务领域分工。例如,Kessel Run主要负责空域感知与作战调度相关,BESPIN主要围绕移动应用开发和后勤保障,Level UP主要业务为赛博防御。各家工厂配合形成了各有研究侧重、相互补充的整体发展格局。软件工厂生态化协同,以Platform One为支撑平台,构建“统一云底座+通用工具链+安全合规体系”的生态协同架构。该生态化迭代模式可快速调用开发环境、组件库、安全认证服务,实现跨工厂和跨领域的资源共享与协同开发,大幅降低开发成本并缩短交付周期。

美国空军软件工厂开发模式的组织架构

美国空军软件工厂整合技术架构支撑、流程体系重构、组织形态创新三大模块,依托软件持续迭代,驱动装备整体能力快速升级。

技术架构:云原生+DevSecOps+数字孪生的融合体系。软件工厂以云原生技术、全流程安全嵌入、智能化验证为基础,搭建出适配各类军事应用场景的技术支撑体系。

云原生技术底座:实现弹性扩展与高效复用。基于云原生技术框架,引入新研发技术,有效解决传统装备软件绑定性强、迁移难度大的缺陷。基础设施统一设定软件开发、测试以及正式运行环境,快速搭建标准统一的开发环境,将原本需要数周的环境搭建时间缩短至数小时,让软件研发效率得到大幅提升。容器化微服务,将装备软件拆分为多个独立的小型功能模块,通过容器封装的方式实现随用随启,支持软件的快速更新和模块的灵活组合,提高软件迭代整体效率。多场景部署调度,依托Kubernetes技术完成自动化部署、弹性扩容以及负载平衡,适配边缘终端、战机嵌入式系统等多种复杂部署场景,使软件在各类复杂战场环境中稳定运行。

美国空军安全云计算架构

开发+安全+运维流程:安全内嵌全流程的敏捷体系。突破传统软件开发中开发、测试、安全检测、运维相互割裂的模式,形成DevSecOps一体化工作流程。同步的安全测试,区别于传统开发完成后再统一检测的模式,安全检测工作融入软件开发的全部环节,系统会自动开展安全扫描和漏洞排查工作,将长达数月的安全审核周期压缩到数天。持续集成/持续交付(CI/CD),依靠自动化研发流水线,代码提交后,系统自动完成软件构建、功能测试、部署上线等一系列工作,实现分钟级快速交付,每周都可完成多次功能迭代。持续安全授权,优化传统的安全认证方式,对研发流水线内的所有工具、工作流程、安全机制进行整体统一认证。经过认证的流水线产出的软件,自动获得运行资质,将6个月以上的安全审批流程缩短至数天。

LVC仿真验证:实现虚拟验证与精准迭代。软件测试验证运用数字孪生技术,在虚拟仿真场景中导入真实的装备运行数据,解决传统软件测试和实战脱节问题。虚拟场景构建,依托装备的物理参数模型和战场环境数据,搭建出和实体装备、真实战场高度贴合的数字孪生仿真环境,模拟各类复杂的作战场景。真实数据融合,将战场真实数据导入数字孪生仿真系统,让虚拟测试场景和真实战场环境保持高度一致。迭代优化闭环,及时反馈软件漏洞、性能短板至软件开发环节,形成测试验证、优化修改、再次验证的循环迭代模式,软件功能持续优化。

流程体系:从“瀑布模型”到“敏捷系统工程”的重构。传统军工软件大多采用瀑布式开发模式,按需求调研、细节设计、程序开发、功能测试、部署上线、后期运维等流程开展。软件工厂则构建了“最小可行产品(MVP)→最小可用能力版本(MVCR)迭代、CI/CD自动化流水线、全流程反馈闭环”的敏捷开发模式。

需求管理从详细且固化到最小可行。引入MVP和MVCR概念进行需求管理。针对作战人员的需求,快速开发最小可行产品,快速交付与实战验证。通过一线人员实战反馈,持续迭代,确保与作战需求匹配。

交付流程从线性串行到多线程并行。将工作并行化,按照需求拆解、敏捷开发、自动化测试、快速部署、持续运维的流程开展工作。需求拆解,将作战需求拆解为小模块,明确每个模块的交付目标与时间节点,采用两周为一个迭代周期,加快工作节奏。敏捷开发,开展结对编程,开发和测试人员全程协同配合,借助Platform One平台,复用成熟的软件模块,减少重复性的开发,提升研发效率。自动化测试,依托CI/CD自动化研发流水线,完成单元测试、功能测试、集成测试以及安全检测等工作,将需数周时间的测试工作在数小时内完成。快速部署,依托云原生底座以及持续授权验证(CATO)安全认证,实现软件的一键式部署,能适配边缘节点、战机嵌入式系统等复杂场景,满足快速响应要求。持续运维,通过实时采集软件运行状态数据、用户反馈、各类战场态势信息,引入AI智能算法对收集到的数据进行分析梳理,找出性能短板和可优化的方向。

迭代机制从“一次性交付”到“持续演进”。软件工厂形成闭环迭代机制,涵盖软件开发、部署上线、日常运维、信息反馈以及迭代优化等环节,让装备软件性能持续优化。搭建运维监控、用户使用反馈、实战运行数据等贯通渠道,收集软件运行状态、性能表现以及作战需求,积累形成反馈数据集,为迭代优化工作提供依据。

组织形态:“跨域融合+扁平化”的创新架构。软件工厂构建了跨域融合、扁平化、全栈化的组织架构,适配敏捷软件开发模式的要求。

跨域融合团队,打破部门壁垒。软件工厂组建跨域团队,整合作战、软件开发、功能测试、设备运维、网络安全等多个领域人员,全程协同配合,完成软件研发工作。军事人员深度参与,一线作战人员和装备维护人员全程参与,从最初的需求梳理,到后期的软件测试,保证软件功能贴合实战使用需求。引入商业软件行业开发人才和DevSecOps技术专家,让其与军事领域、装备研发领域的专业人员协同开展工作,并通过吸纳硅谷科技企业的技术人才,快速弥补原来研发技术单一、理念落后的短板。

扁平化管理,压缩决策层级。改变传统军工研发多层审批管理模式,推行扁平化管理架构,给予一线研发团队充足的自主决策权限,大幅提升决策推进效率。优化审批流程,取消冗余审批环节,围绕具体的作战需求组建专项项目组。项目组直接对接作战使用人员,对实战需求负责,统一调配各类研发资源、把控项目推进进度,不需要层层上报请示,实现敏捷开发快速响应。

人才培养与激励相结合,打造专业化研发队伍。美国空军搭建了专属的人才培养和激励体系,解决了敏捷开发、智能化软件研发人才短缺的行业难题。建立系统化的软件工厂人才培育机制,组织敏捷开发、DevSecOps等新型软件技术培训,开展关于军事业务、作战流程等专业内容的教学,着力培养既懂业务、又精通软件技术的复合型人才。在差异化激励机制方面,美军突破了传统军方固定薪酬体系的限制,提供市场化薪资待遇、专项研发奖励、职业晋升绿色通道等多元化激励政策,吸引和留住高端技术人才,通过荣誉表彰和物质奖励等形式调动研发人员的创新积极性。

美国空军软件工厂面临的挑战与发展趋势

软件工厂作为美军革新军用软件研发模式的重要载体,在落地应用过程中,受军工体制、安全约束、跨军种协同等多重因素制约,仍存在不少亟待解决的现实问题。

Kessel Run是美国空军成立的首个软件工厂

一是传统军工管理体系与敏捷开发模式存在固有矛盾。长期沿用的军工采办制度、层级化管理思维,与敏捷开发扁平化、快速迭代的核心逻辑相悖;与此同时,现有装备硬件架构难以适配云原生软件体系,大量老旧作战装备无法兼容轻量化、微服务化软件,大幅削弱软件快速迭代的实际效果。二是安全保密要求与开发敏捷性难以实现平衡。尽管DevSecOps模式将安全检测前置,有效提升安全审核整体效率,但高密级军事业务场景仍离不开人工保密审查。软件迭代过程中滋生的数据泄露风险、源代码保密管控压力、境外部署带来的网络安全隐患等问题,客观上阻碍了软件工厂模式大范围普及落地。三是跨军种协同机制缺失,行业统一标准尚未成型。各军种自建软件工厂独立运行,未形成通用研发规范,工具链、开发框架、数据交互接口普遍存在兼容障碍。加之高端军用软件开发人才供给不足,配套人才培养与流动机制仍处于探索阶段,进一步制约整体研发效能提升。

对于上述现实问题,美国空军围绕软件工厂的长期建设制定了清晰的发展规划,未来发展将呈现三大趋势,针对性破解现存短板。一是统筹搭建全军一体化软件生态。美国空军将推动各软件工厂深度对接国防部顶层软件发展战略,统一全军软件开发规范、工具链与安全认证标准,逐步打通军种间信息与技术壁垒,从全域层面提升各类装备软件协同迭代研发能力。二是推动人工智能技术与软件工厂深度融合。现阶段美国空军已引入生成式AI、机器学习、AIOps等技术,推动软件开发从敏捷化迈向智能化。后续人工智能将成为装备软件持续迭代的驱动力,全面渗透各类细分作战业务场景。三是聚焦边缘计算与嵌入式软件持续迭代升级。针对战机、无人机、导弹等搭载嵌入式系统的作战平台,持续优化云原生软件架构,研发轻量化、低时延嵌入式软件,最终实现各类前线作战装备动态更新升级,适配复杂多变的实战需求。

结 语

军事软件的研发效率与迭代能力,已成为决定装备竞争力和战场制胜权的关键因素。美国空军软件工厂以实战需求为导向,解决军工软件研发痛点,融合商业敏捷开发技术,重构了军事软件研发的技术、流程及组织体系,实现软件交付效率提升,为军事数字化转型提供了典型实例。

版权声明:本文刊于2026年 8 期《军事文摘》杂志,作者:朱蕊蘋、赵巍,如需转载请务必注明“转自《军事文摘》”。

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