淺談虛擬現實技術對航空運輸投送的重要意義

摘要：隨著我國經濟的發展和綜合國力的提高，對海外利益安全和保障的需求不斷增強，對航空運輸投送的需求也越來越強，尤其是在軍事方面，航空運輸投送能力是部隊機動能力和輻射能力的決定因素。因此必須加快航空運輸投送的建設發展。而對于航空運輸投送領域的科研、訓練、運輸性和投送性等問題的驗證試驗等活動的成本則相當高昂，隨著虛擬現實技術的不斷成熟，將虛擬現實技術應用到航空運輸投送領域具有重要意義。

關鍵詞：虛擬現實；航空運輸；運輸投送

中圖分類號：F562 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2177（2017）21-0095-02

1 虛擬現實技術的優勢

計算機與網絡技術的飛速發展使人類進入了全新的時代。近年，無論在產業領域，還是在教育亦或是研究領域，“虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）”都當之無愧是個熱點。

虛擬現實技術也被稱為“沉浸式多媒體”或“計算機模擬現實”，被認為是21世紀重要的發展學科以及影響人們生活的重要技術之一，是一種綜合了計算機圖形學、人機接口技術、傳感器技術以及人工智能技術等多領域成果的新技術，它采用模擬環境、視景系統、仿真系統和人工智能等多種技術生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬情景。虛擬現實具有很多引人入勝的特性，其基本特性有3個，即“3I”特性：沉浸性（Immer-sion）、交互性（Interaction 、想象力（Imagination）。虛擬現實和可視化技術是虛擬現實環境的核心技術通過對數據的可視化表達和人機交互的分析，虛擬現實環境能夠增強用戶在計算機虛擬現實中的沉浸感。

運用虛擬現實技術，能夠創建與真實環境相類似的環境，營造良好的教學、訓練和驗證試驗等環境氛圍，并允許用戶與各種信息發生交互作用，用戶在仿真過程中可以與各種仿真物體交互，與虛擬環境的各個部分接觸，因而能夠明顯提高教學訓練、模擬仿真和驗證試驗等的效率和效益，在各領域內都有著巨大的應用前景。

2 虛擬現實技術對于航空運輸投送的重要意義

隨著我國經濟的發展、產業結構的調整、消費結構的升級、海外貿易的增長和利益攸關區的增加，航空運輸的地位越來越高，越來越重要。在綜合交通體系中航空運輸的地位也日益凸顯，預計到2020年航空運輸在旅客交通中的比重將超過鐵路運輸躍居第二位。

在軍事領域，航空運輸投送由于其強大的機動性和輻射能力，其在軍事運輸中的地位更加凸顯。習主席在2016年后勤工作會議上強調：要加快戰略投送力量、裝備手段、交通基礎設施建設步伐，著眼覆蓋國土全域、通達海上方向、輻射海外遠域，努力實現戰略投送能力全面躍升。

而對于航空運輸投送領域，無論是科研訓練、還是驗證試驗活動，由于其特殊性都存在著成本高昂、施訓困難、科學驗證和試驗難度高等特點。

以物資裝備航空運輸性驗證為例，一方面由于運輸機資源稀缺，都集中的各大機場，平時需要擔任各種飛行運輸任務，如果需要試驗驗證的活動，就需要申請審批，由于涉及有關部門較多，溝通申請不便，協調困難、批復速度緩慢，同時運輸機裝卸物資過程需要機組人員配合，涉及機械師和裝卸師等多類人員，組織過程復雜；另一方面需要驗證的物資裝備通常體積重量較大，而且多分布在機場較遠地區，多種裝備物資往往分布在不同地區，給裝備物資的裝卸、運輸、轉運和存儲帶了極大困難；另外整個過程涉及運輸機、待驗證裝備物資、裝卸單位、機組方、裝卸運輸方、裝備物資所屬方和驗證試驗方等，使得裝備物資運輸性驗證試驗成本相當高昂，驗證試驗成功實施難度大等問題。后來引進了物資裝備航空運輸性仿真驗證系統，系統基于虛擬現實技術和三維逆向建模技術，利用三維逆向建模為各類不同運輸機建立精確三維仿真模型，包括機艙整體掃描建模，地板各分段尺寸、位置、承壓和接地比壓數據模型，為物資裝備、集裝托盤建立精確三維數據模型，在軟件的運行下可以逼真的模擬物資裝備裝載、平臺傳送、入艙、位置選取、承壓和接地比壓分析、重心計算、艙內位移、受力分析、氣壓分析、出倉、卸載等整個驗證過程，仿真程度極高，大大降低了物資裝備航空運輸性驗證試驗的成本和實施難度，具有極高的實用價值，大大加速了物資裝備航空運輸性驗證的效率和頻率，極大的推動了物資裝備航空運輸性驗證的發展。

再比如在集裝化航空運輸訓練中，由于集裝化作業和入艙作業過程涉及到重型裝卸平臺車、裝載機、加長貨橋的設備條件上的限制，每次訓練人員數量都受到很大限制。同時集裝化作業過程涉及到各類不同物資裝備，打板過程設計復雜，優化物資裝備配載難度大、時間長。引入虛擬現實模擬仿真訓練系統后，整個過程可以在仿真的模擬設備上進行，避免了由于裝備條件限制和造成的培訓人員數量少、風險大、安全隱患大等問題，同時由于可以在模擬環境中快速進行配載驗證，使得集裝化配載工作效率大大提高。這套系統的引進大大提高了集裝化航空運輸訓練水平。

另外在危險品航空運輸和航空運輸物資裝備分載決策等方面虛擬現實技術由于可以逼真仿真模擬現實環境，大大降低了相關成本、提高了效率、降低了安全隱患使得其成為了提高驗證試驗和輔助決策的最佳解決方案，發揮了巨大的作用。

綜上所述，由于虛擬現實技術可以逼真仿真模擬現實環境，使使用者如身臨其境般參與其中，同時可以互動操作、精準計算和數據分析，這對于航空運輸投送在科學驗證、仿真試驗、模擬訓練方面起到了不可替代的作用，并且意義重大。在當前國家大力發展航空運輸投送的背景下積極引入虛擬現實技術必將大大加快航空運輸投送的發展。

參考文獻

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