虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)將對(duì)軍事領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被譽(yù)為“21世紀(jì)的新科技”，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)及相關(guān)科技的日益發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷走向成熟，其在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用前景光明，對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的影響也將越來(lái)越大，其低成本、高效能、高仿真的特性及沉浸式的應(yīng)用體驗(yàn)將在我軍新一輪軍事變革中產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);軍事;應(yīng)用

基金：1、軍內(nèi)科研項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：WJ20182A080079

迄今，VR/AR技術(shù)在軍事領(lǐng)域中正發(fā)揮著重要的作用，它被廣泛用于軍事教育、軍事訓(xùn)練、武器裝備研制與生產(chǎn)等領(lǐng)域。近些年，隨著體系研究的不斷深入和發(fā)展，一些新理論、新方法、新技術(shù)和新手段不斷產(chǎn)生，并在支撐武器裝備體系和重大型號(hào)裝備的發(fā)展建設(shè)以及作戰(zhàn)運(yùn)用研究方面取得了一定的應(yīng)用效果。虛擬現(xiàn)實(shí)軍事應(yīng)用分化為多個(gè)發(fā)展方向。

一、構(gòu)建多域一體的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，提升演練臨場(chǎng)體驗(yàn)

通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境圖形圖像庫(kù)，包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地背景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等，為使用者創(chuàng)造一種險(xiǎn)象環(huán)生、逼近真實(shí)、多域一體的立體戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，以增強(qiáng)仿真的臨場(chǎng)感覺，提高臨場(chǎng)訓(xùn)練或模擬質(zhì)量。2016年2月，美國(guó)海軍水面戰(zhàn)中心達(dá)爾格倫分部（NSWCDD）正在牽頭建設(shè)一個(gè)名為“安全”號(hào)的虛擬系統(tǒng)，參與方包括三家海軍系統(tǒng)司令部、賽博防御主管部門以及全美各地的虛擬現(xiàn)實(shí)專家。這一美軍海上系統(tǒng)司令部和航空系統(tǒng)司令部聯(lián)合研發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)旨在提高海軍聯(lián)合作戰(zhàn)能力，應(yīng)對(duì)潛在的賽博安全威脅，系統(tǒng)還包括了平臺(tái)、機(jī)械、電氣和其他孤立設(shè)施，并將使美國(guó)海上系統(tǒng)司令部水面戰(zhàn)中心關(guān)于將戰(zhàn)艦打造成賽博安全戰(zhàn)艦的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。

二、打造虛擬訓(xùn)練訓(xùn)練系統(tǒng)，解決裝備不足，教學(xué)效果差等實(shí)際問題

虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的作戰(zhàn)訓(xùn)練是利用虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，讓士兵攜帶各種傳感設(shè)備，士兵可以通過操作傳感設(shè)備選擇不同的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，并輸入不同的處置方案來(lái)體驗(yàn)不同的作戰(zhàn)效果。高度仿真的實(shí)戰(zhàn)模擬可以鍛煉和提高參訓(xùn)人員的戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作水平、心理承受能力和戰(zhàn)場(chǎng)應(yīng)變能力。虛擬武器裝備操作訓(xùn)練是在虛擬武器裝備環(huán)境進(jìn)行的，通過訓(xùn)練可以達(dá)到對(duì)真實(shí)裝備進(jìn)行實(shí)際操作的目的。

2016年12月中，海軍方面會(huì)同波音公司——P-8“波賽頓”的主承包商聯(lián)手開展對(duì)“戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練與趨勢(shì)分析任務(wù)執(zhí)行情況評(píng)估”（PMATT-TA）系統(tǒng)的測(cè)試。這是一種基于網(wǎng)絡(luò)的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)，它能與P-8“波賽頓”和P-3“獵戶座”的訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整合，從而使海軍官員能研究仿真培訓(xùn)的發(fā)展趨勢(shì)，以及從虛擬培訓(xùn)轉(zhuǎn)向?qū)崨r培訓(xùn)的最佳時(shí)機(jī)。另?yè)?jù)海軍海上系統(tǒng)司令部項(xiàng)目副經(jīng)理TomConlon透露，就水面艦艇而言，海軍研制的“水面訓(xùn)練先進(jìn)虛擬環(huán)境”（STAVE）已經(jīng)將虛擬現(xiàn)實(shí)、實(shí)操應(yīng)用以及傳統(tǒng)教學(xué)方法融合到了一起，用以培訓(xùn)新一代水手。培訓(xùn)中，學(xué)員先采用數(shù)字化3D虛擬工具學(xué)習(xí)如何操作武器或機(jī)械，然后用學(xué)到的知識(shí)在教室里操作實(shí)體部件，最后是登船實(shí)操。

2016年法國(guó)國(guó)際防務(wù)展上，法國(guó)EGA集團(tuán)展出了一款由其研發(fā)的軍用車輛模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，所有功能可根據(jù)用戶需求自行調(diào)整和改裝，適用于新兵、軍校、實(shí)戰(zhàn)模擬、作戰(zhàn)協(xié)同訓(xùn)練和連排級(jí)部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。該公司研制的軍用和警用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)已經(jīng)裝備法國(guó)軍方和警方。法國(guó)EGA集團(tuán)此次展出的軍用車輛模擬訓(xùn)練系統(tǒng)是一種全尺寸裝甲車模擬訓(xùn)練艙，集成所有裝甲車操作子系統(tǒng)和內(nèi)部環(huán)境布置，擁有六個(gè)移動(dòng)控制軸，可以模擬多種車輛駕駛動(dòng)作和顛簸、側(cè)傾、翻轉(zhuǎn)等行駛狀態(tài)。這種駕駛艙模擬訓(xùn)練器可進(jìn)行自動(dòng)駕駛訓(xùn)練和連級(jí)/排級(jí)部隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)能力，并能與其他模擬訓(xùn)練系統(tǒng)組網(wǎng)。訓(xùn)練艙內(nèi)嵌3D地形仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠模擬多種環(huán)境

三、實(shí)施諸軍兵種聯(lián)合虛擬演習(xí)，大幅降低演習(xí)成本

按照軍隊(duì)的實(shí)際編制、作戰(zhàn)原則、戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)要求，使各軍兵種相處異地但卻共同處于虛擬戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，指揮員根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化，來(lái)判斷敵情作決定，并采取相應(yīng)的作戰(zhàn)行動(dòng)。在虛擬的聯(lián)合仿真戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，諸軍兵種聯(lián)合戰(zhàn)役訓(xùn)練中可以做到在不動(dòng)實(shí)體一槍、一彈、一車的情況下，對(duì)一定區(qū)域或全區(qū)域所屬的諸軍兵種進(jìn)行適時(shí)協(xié)調(diào)一致的訓(xùn)練。通過訓(xùn)練能夠發(fā)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)行動(dòng)中的問題，提高各軍兵種的協(xié)同作戰(zhàn)能力，并能夠?qū)χT軍兵種聯(lián)合訓(xùn)練的原則、方法進(jìn)行補(bǔ)充和校正。

四、應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)與裝配和維修，提升武器系統(tǒng)研制和保障維修效率

在高新技術(shù)武器開發(fā)過程中大量采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)者可方便自如地介入系統(tǒng)建模和仿真實(shí)驗(yàn)全過程，這樣縮短了武器系統(tǒng)的研制周期，并能對(duì)武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能進(jìn)行合理評(píng)估，從而使武器的性能指標(biāo)更接近實(shí)戰(zhàn)要求，同時(shí)在武器裝備的研制過程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可為用戶提供前期演示，讓研制者和用戶同時(shí)進(jìn)入虛擬的作戰(zhàn)環(huán)境中操作武器系統(tǒng)。研制者和用戶能夠充分利用分布式交互網(wǎng)絡(luò)提供的各種虛擬環(huán)境，檢驗(yàn)武器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)性能指標(biāo)及其操作的合理性。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)進(jìn)行大型復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計(jì)、評(píng)估論證等，已有很多成功的例子，例如，波音公司一直在其777飛機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與性能評(píng)價(jià)階段應(yīng)用虛擬原型機(jī)實(shí)例，所有的設(shè)計(jì)在一個(gè)由數(shù)百臺(tái)計(jì)算機(jī)工作站組成的虛擬環(huán)境中進(jìn)行。波音公司的成功案例說(shuō)明使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)進(jìn)行大型武器系統(tǒng)的開發(fā)具有可行性，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一種軍事應(yīng)用趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]軍事科學(xué)院軍事百科研究所.當(dāng)代最具影響力的軍事技術(shù)（一）[J].軍事百科，2005（1）：64-66

作者簡(jiǎn)介：徐磊（1985年7月—）男，寧夏銀川人，碩士研究生，現(xiàn)為武警警官學(xué)院信息通信系講師，主要從事指揮自動(dòng)化、作戰(zhàn)模擬與仿真、三維仿真等方面的研究。