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VR军事训练:不动千军万马也能身经“百战”

日期: 2017-09-04
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你是否见过这样的场景:在室内训练场中,身着数据服,头戴数据头盔的士兵正紧张地搜索穿行,不时进行射击;坦克、步战车与直升机模拟舱内的乘员正在紧张地进行战斗操作……他们是在游戏?当然不是!他们正在接近于真实的虚拟环境中进行模拟训练。这种训练采用的正是当前军事热点技术之一——虚拟现实技术。

虚拟现实技术(简称VR),是一种可以创建和体验虚拟世界的数字仿真技术。它可以在特定范围内生成一种融合视觉、听觉、触觉和嗅觉等于一体的逼真三维虚拟环境。用户通过特殊装置将自己“投射”到这个虚拟环境中,在看到虚拟景象的同时,可以通过辅助传感设备,与虚拟环境产生互动,从而产生“看、听、触、闻”等在真实世界中才有的体验。

鉴于虚拟现实技术所具有的突出特点,自诞生起,这种技术就受到各国军方的高度重视。虽然目前虚拟现实技术的发展还处于初始阶段,但是它已经在军事领域得到了广泛的应用,在提高军队训练质量、节省训练经费、缩短武器装备研制周期和提高指挥决策水平等方面展现出极大的应用价值。特别是近两年,随着显示和交互设备性能大幅提升,虚拟现实技术呈现蓬勃发展之势,各种新产品和新系统不断投入到军事领域。


VR军事训练:不动千军万马也能身经“百战”


不动千军万马——开创军事训练全新领域

军事训练是虚拟现实技术应用最早、也是目前较为成熟的应用领域之一。通过虚拟现实技术构建武器装备模拟系统,生成逼真的虚拟训练环境,不仅能够减少实战和实装训练中人员和物资的损失,提高训练质量,而且不受自然环境的限制。目前,采用虚拟现实技术对作战人员进行训练已经是各国军队的普遍做法。

应用虚拟现实技术研制的装备模拟器不仅能够用来培训作战人员的装备操作技能,锻炼他们在各类危险环境下的快速反应能力和心理承受能力,甚至可以让作战人员在战前就确切知道他要完成什么样的任务,并进行针对性的“实战化”训练,从而提高完成任务的能力和信心。例如,在阿富汗和伊拉克战争中,美军利用模拟三维战场环境训练飞行员,极大降低了执行任务的难度和伤亡率。

将分散的多个训练模拟系统连接起来,辅以指定的虚拟作战环境,即可形成一个战术模拟训练系统。根据需要将多个战术模拟训练系统互联,可以进一步将陆、海、空军模拟训练系统连接起来,形成战役级的联合作战模拟训练系统。在这样的模拟作战系统中,分散在各地的部队无须集中就能协同训练:机械化分队可进行红蓝对抗演练,作战飞机可演练从不同基地起飞执行同一任务的课目,舰船可演练相互间的配合与策应,特种作战部队可反复演练预定作战任务中的每个细节等。随着VR技术的进一步发展,未来作战人员将在虚拟环境中身经“百战”,演训战术技能,体验生死,磨练意志。可以说,虚拟现实技术开创了军事训练的全新领域。

未下生产线——武器装备超前“参战”

当前,在高新技术武器开发过程中已经大量采用了虚拟现实技术。在这种技术构架下,设计者可方便自如地介入系统建模和仿真实验全过程,这样可以在很大程度上缩短研制周期,并能对武器系统的作战效能进行合理评估,从而使武器的性能指标更接近实战要求。同时在武器装备的研制过程中,虚拟现实技术可为军队提供先期演示,让尚未真正投产的武器装备超前“参战”,进入虚拟的作战环境中进行作战检验。在各种虚拟环境中,研究人员可以充分检验武器系统的设计方案、技战术性能指标,检测整个作战系统的兼容程度。

利用虚拟现实技术进行大型复杂武器系统的开发、设计、论证等,已有很多成功例子。如波音777飞机的产品设计与性能评价,就是虚拟现实技术应用的经典实例。波音777由数百万个零件组成,所有的设计都在虚拟环境中完成。设计师们“穿行”于虚拟“飞机”中,审视“飞机”的各项设计指标。再比如,美军采用虚拟现实技术开发新型飞机电子座舱,使设计周期从2年半缩短到2个半月,美军用这一技术成功地设计了阿帕奇和科曼奇武装直升机的电子座舱。这些案例充分说明,使用虚拟现实技术进行武器系统开发具有较大优越性,代表了未来武器装备的研制方向。

不必靠前指挥——未来战争提前“预演”

目前,虚拟现实技术开始逐渐向指挥决策领域扩展。在指挥决策领域,虚拟现实技术的应用主要包括两个方面:一方面是能够提供逼真的三维战场环境,从而有利于指挥员形象直观地把握整个战场态势,辅助指挥员进行决策;另一方面是对指挥员提出的方案进行仿真分析,对执行结果进行直观的可视化展现,从而为指挥员选择和制定高质量的决策提供参考。美军在近几场现代战争中,几乎所有的军事行动方案都在虚拟现实系统中进行过反复的演练与研究,这为战争胜利和军事利益最大化提供了强有力的支持。

在指挥员培养方面,传统的实兵演习周期长、耗费大。借助虚拟军事演习系统进行指挥员培养,能够以较低的成本、较短的时间实施大规模战区、战略级演习,并可一次演习多种方案。由于虚拟军事演习系统可以任意增加演习的次数,因此在训练高层指挥决策人员中将起到至关重要的作用,不仅使研究的进程更加逼真、更加接近于实战,而且使研究的结果更加可信,从而有利于提高指挥员的指挥艺术和技能。

此外,虚拟现实技术还将在武器毁伤效应展示、战争场景拍摄再现、军事灾难预测、军事地图制作和战场医疗救助等诸多方面发挥重要作用。随着科技的不断发展,虚拟现实技术在军事应用上将有更加广阔的舞台,成为军队战斗力的倍增器。


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