美国空军软件革命：像商业科技那样编码

数字程序执行官史蒂文·韦特(左)，和负责采购、技术和后勤事务的助理部长威尔·罗珀，参加关于定制软件应用的Kessel Run演示。利用商业开发实践，美国空军正在加快升级步伐。

2017年，一次“冒险之举”：美国空军放弃了一份预算过高、进度落后的软件合同，开始学习如何像商业科技行业那样编码。

美国《空军》杂志9月刊文称，空军称该项目为克赛尔航程(Kessel Run)，这是对汉·索洛（Han Solo）在“星球大战”传说中迅速完成的使命的认可。两年前，空军官员访问了硅谷，学习如何应用敏捷开发和运营，或者称“开发工具”(Devops)。如今，该服务的敏捷编码福音已经传播到F-35、太空系统、移动应用程序、维护仓库、天气预报工具等领域。

“星球大战”和“星际迷航”在蓝色套装编码中心中比比皆是：马萨诸塞州的克赛尔航程，加利福尼亚的Kobayashi Maru，阿拉巴马的BESPIN ，科罗拉多州的太空营，德克萨斯州的Levelup，内布拉斯加州的Rogue Blue。在每一个地方，穿着T恤的程序员-其中一些人在kessel Run受过训练，然后把他们的新专业知识带回他们的原基地，推出了增量式的软件发布，有时一天几次。这犹如光速，过去需要数年的时间才能通过传统的采购赋予新的功能。

现在，美国空军的软件开发企业面临着一个关键时刻：编码中心需要人力、稳定的资金和持续的势头，才能将早期的成就转化为持续的成功。

2018年5月，美国空军正式成立Kessel Run实验室（KREL），开发下一代作战软件。Kessel Run实验室拥有90个席位，设在波士顿的WeWork共享创新空间，该地区通常是初创企业所在地。Kessel Run项目由位于马萨诸塞州Hanscom空军基地的空军寿命周期管理中心（AFLCMC）作战管理局管理。空军寿命周期管理中心（AFLCMC）负责监督空中作战中心（AOC）的维护和升级。KREL项目目前正在应用于全球的空中作战中心（AOC），包括建设八区域的云平台。

倡导者设想彻底改变系统开发和升级交付的方式。但其他人担心，这种新的心态可能更难监管，并将受到文化阻力的阻碍。“我们试图把这个信息传递给那些试图建立组织的其他人，这样他们不会从头开始，”Kessel Run总监Enrique Oti中校说，“他们可以从我们的错误中吸取教训，希望能够更快地启动。”

就像Kessel Run一样，空军的第一个西海岸编码工厂诞生了，需要在错误的方向上绕过一个程序。基于加州的联合空间运营中心任务系统(JMS)计划，比以前更快地构建空间命令和控制和情景感知工具，与运营商密切合作，根据最紧迫的要求提供功能，并在出现时增加新的需求。

JMS在2018年8月开始转换为迭代开发，而Kobayashi Maru团队在6月份已经完成了两次增量。詹妮弗·克里科夫斯基（Jennifer Krolikowski），空军空间和导弹系统中心负责C2空间的高级物资领导者。每个增量，或sprint，包括一组特定的功能，持续90天左右。部分安装的是商业行业创造的技术，而其他功能是内部编码。

这些项目可以分解成四个部分，最好通过考虑智能手机来理解。有平台(电话本身)；应用层(例如，映射应用程序)；数据存储层(为地图提供动力的信息)；以及基础设施层(电话服务提供商)。每一块可以包括多种产品，让空军与各种合作伙伴一起工作，而不是选择一个来构建一切。

在某些情况下，软件团队正在自动化和更新旧代码。在其他领域，他们正在开发新的应用程序。项目将进一步扩展为综合战术预警和攻击评估，以及空间物体跟踪。

在第一批交付的产品中，有一个应用程序采用自动化，过去每天需要工作人员 4 小时才能完成。克里科夫斯基说：“我们使用这个应用程序后，他这个时间缩短到 5 分钟。”

科罗拉多州的“太空营”是Kobayashi Maru的一个分支。它正在构建一个基于开源代码的平台，可以为SMC托管应用程序，包括非机密和绝密应用程序。另一个分支，“Section 31”，将空军和行业人员与软件公司结合在一起。

克里科夫斯基说：“每个产品线都集中在一个特定的能力上，然后当他们准备好部署时，它就开始了。”这是敏捷开发的核心：战斗人员和程序员决定最大的问题在哪里，然后一点地解决这些问题，而不是等待完美的新系统完全完成。对新代码进行流畅的开发、测试和部署；根据当前和不断变化的需求以及组是否有资源来设置需求。

软件维护组可以通过预测维护算法和自动维护日志来帮助机组人员

美国空军移动应用开发团队与硅谷软件开发人员会面

硅谷的软件公司Pivote为程序员提供了一个开发平台，并帮助证明Kessel Run可行。现在，该公司继续对飞行员进行快速软件开发技术培训，继而飞行员可以将这些技术带到新的编码工厂。

克罗利科夫斯基说：“关于Kessel Run的伟大之处在于，他们赋予了一种语言。整个敏捷概念在业界已经存在了10年。人们才开始在政府和军事方面进行社会化。”

克罗利科夫斯基在谈到Kessel Run时说：“我们实际上经常在一起并交谈。我已经用过他们的一些平台。……我们都在确保其可升级。”

业务和企业系统产品创新(BESPIN)是美国空军最新的敏捷开发实验室之一。以“星球大战”中一颗虚构星球命名的阿拉巴马州麦克斯韦AFB(Maxwell AFB)于2019年推出，该组织希望为维护团队负责人、空勤人员和弹药人员创建移动和桌面应用程序。

BESPIN目标很大，预算很小，现在只有400万美元，计划在未来几年增加到1500万美元。空军的后勤、工程和部队保护部门正在为贝斯平的第一笔种子资金提供资金，着眼于更新维修和人员管理的工具。

BESPIN拥有三个产品团队中的60名编码人员，在亚特兰大受训，然后返回阿拉巴马州蒙哥马利，并在当地商会提供的空间中居住。BESPIN应用程序将适合空军的“未来航线”，维修人员可以使用互联网连接的平板电脑发出工作订单，例如，无线连接到主维护系统。计算机可识别图片，知道这是飞机的右翼，并将其放入数据库。然后，三维渲染可以向维护人员展示需要修复的东西和使用的工具，排队教学图像，并让机长不必在附近做解释。

BESPIN的目标是在夏天完成第一个机长应用程序，然后在秋天使用一个弹药部队应用程序。在贝斯平获得资金支持该项目之前，空勤人员管理应用程序暂时搁置。接下来可能会出现的其他项目：飞机人员下机时检查的工具，管理国外卡车运输的工具，或者可能是帮助加油者的新工具。

商业和企业系统项目执行官阿尔德里奇（RichardT.Aldridge）说：“我们是‘大思考，小起点’。我们可以弄清楚我们的流程和工具需要在内部成为什么样的东西，并在内部改变我们的文化。”但我怀疑，一旦我们开始取得成功，我们就会有一批顾客在门口-希望他们手里拿着钱。“

另一个团队将开发和测试攻防网络工具，从五角大楼的统一平台项目开始。美国空军表示，统一平台，即联合网络作战系统，于今年4月首次亮相。第一次发布的软件连接了陆军、海军陆战队和美国网络司令部的网络系统，以从整个部门提取数据，并帮助发现对国防部网络的可能攻击。

空军官方称，在第一次统一平台功能之前，这些服务保持了独立的应用程序，导致工作重复，更重要的是降低了网络威胁的能见度。该组织的目标是每三个月更新一次新的系统。

指挥、控制、通信、情报和网络的项目执行官迈克尔·施密特(MichaelJ.Schmidt) 将军表示，LevelUP还致力于将一些空军网络项目与联合社区连接起来。

除了统一的平台，“网络工程”正在为任何想要使用它来构建新应用程序的程序建立一个安全的环境。LevelUp还提供了一个一瞥，展示了美国空军新任首席软件官尼古拉斯·柴兰(NicolasChaillan)是如何塑造编码工厂的。施密特说，Chaillan正在将原型程序带到Levelup网络工程中，并指导统一平台的方向。

MAD HATTER软件团队正在处理f-35维护和其陷入困境的自主物流信息系统(ALIS)。美国空军数字项目执行官员史蒂文·D·韦特(Steven D.Wert)表示，Mad Hatter在5月向Nellis AFB交付了最初的两款应用程序。

未来的工具将直接与Alis一起工作，其目标是将所有的Alis数据移动到一个可访问的云中，并以比Lockheed所能做到的更快的速度推出更新。支持快速编码的空军收购公司高管威尔·罗珀说，该计划的某些方面也可能适用于F-22和旧平台。

与大牌编码工厂相比，在仓库级软件维护集团中，正在发生的变化所引起的关注较少。Wert说，全国各地的航空物流中心都是编码中心，但缺乏敏捷开发模式。情况开始变了。至少有一家，位于犹他州希尔AFB的第309家SMG，已经更名为“软件工程集团”，以反映它的演变。

Wert说：“在人员恢复指挥和控制方面，实际上是流程实现、工具和自动化。你几乎可以把他们定性为软件工厂。我想每个人都有1000多个软件编码器。”

这些变化可以帮助机械，因为他们试验预测维护算法，并学会照顾日益复杂，信息密集型的资产。位于俄克拉荷马州Tinker AFB的一个小组正在为B-52开发任务规划代码，并正在升级B-1、B-2、E-3和E-8的软件。

KesselRun及其同行仍在学习。他们率先尝试商业产品和思维方式，改变了空军应对网络安全和测试的方式，并改进了招聘做法。凯塞尔在每月的“扶持日”上分享了自己的经验教训，并在 7 月举办了一个“宣传日”，以吸引初创企业社区的新想法。

美国空军在4月份推出了一个新的“16K”软件开发官职业领域，并为应征飞行员推出了“8k”软件，这表明空军意识到了他们的重要性。新命名的最大影响可能是识别和跟踪那些在其他职业领域可能无法培养的技能和编码热情的人。

目前很难量化编码者的数量，但是大约3000名飞行员有不同程度的编码经验。在过去两年中，这些飞行员中有300多人在编码组工作，约200名承包商支持俄克拉何马州、犹他州和佐治亚州的三个软件工程小组。

阿尔德里奇说，五角大楼正与国会合作，从2021年开始，对研发预算进行为期两年的“数字技术管理”拨款，以努力提高资金的可预测性。目前，软件编码资金往往分散在多个类别中，使得预算和计划变得困难。

最大的转变是，能力可以提高，而新特性可以增加。软件永远不会结束。