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

摘要：虛擬現(xiàn)實將對軍事領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響虛擬現(xiàn)實技術(shù)被譽(yù)為“21世紀(jì)的新科技”，隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)及相關(guān)科技的日益發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷走向成熟，其在未來戰(zhàn)爭中的應(yīng)用前景光明，對戰(zhàn)爭的影響也將越來越大，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;軍事;應(yīng)用

基金：1、軍內(nèi)科研項目，項目編號：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)實軍事應(yīng)用分化為多個發(fā)展方向。

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

通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，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)造一種險象環(huán)生、逼近真實、多域一體的立體戰(zhàn)場環(huán)境，以增強(qiáng)仿真的臨場感覺，提高臨場訓(xùn)練或模擬質(zhì)量。2016年2月，美國海軍水面戰(zhàn)中心達(dá)爾格倫分部（NSWCDD）正在牽頭建設(shè)一個名為“安全”號的虛擬系統(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)實系統(tǒng)旨在提高海軍聯(lián)合作戰(zhàn)能力，應(yīng)對潛在的賽博安全威脅，系統(tǒng)還包括了平臺、機(jī)械、電氣和其他孤立設(shè)施，并將使美國海上系統(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。

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

虛擬戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)訓(xùn)練是利用虛擬戰(zhàn)場環(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)場環(huán)境，并輸入不同的處置方案來體驗不同的作戰(zhàn)效果。高度仿真的實戰(zhàn)模擬可以鍛煉和提高參訓(xùn)人員的戰(zhàn)術(shù)動作水平、心理承受能力和戰(zhàn)場應(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)到對真實裝備進(jìn)行實際操作的目的。

2016年12月中，海軍方面會同波音公司——P-8“波賽頓”的主承包商聯(lián)手開展對“戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練與趨勢分析任務(wù)執(zhí)行情況評估”（PMATT-TA）系統(tǒng)的測試。這是一種基于網(wǎng)絡(luò)的集中式數(shù)據(jù)庫，它能與P-8“波賽頓”和P-3“獵戶座”的訓(xùn)練系統(tǒng)實現(xiàn)整合，從而使海軍官員能研究仿真培訓(xùn)的發(fā)展趨勢，以及從虛擬培訓(xùn)轉(zhuǎn)向?qū)崨r培訓(xùn)的最佳時機(jī)。另據(jù)海軍海上系統(tǒng)司令部項目副經(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、實操應(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)到的知識在教室里操作實體部件，最后是登船實操。

2016年法國國際防務(wù)展上，法國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、實戰(zhàn)模擬、作戰(zhàn)協(xié)同訓(xùn)練和連排級部隊實戰(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)裝備法國軍方和警方。法國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，擁有六個移動控制軸，可以模擬多種車輛駕駛動作和顛簸、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)行自動駕駛訓(xùn)練和連級/排級部隊協(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，能夠模擬多種環(huán)境

三、實施諸軍兵種聯(lián)合虛擬演習(xí)，大幅降低演習(xí)成本

按照軍隊的實際編制、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，來判斷敵情作決定，并采取相應(yīng)的作戰(zhàn)行動。在虛擬的聯(lián)合仿真戰(zhàn)場環(huán)境中，諸軍兵種聯(lián)合戰(zhàn)役訓(xùn)練中可以做到在不動實體一槍、一彈、一車的情況下，對一定區(qū)域或全區(qū)域所屬的諸軍兵種進(jìn)行適時協(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)實技術(shù)，設(shè)計者可方便自如地介入系統(tǒng)建模和仿真實驗全過程，這樣縮短了武器系統(tǒng)的研制周期，并能對武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能進(jìn)行合理評估，從而使武器的性能指標(biāo)更接近實戰(zhàn)要求，同時在武器裝備的研制過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可為用戶提供前期演示，讓研制者和用戶同時進(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，檢驗武器系統(tǒng)的設(shè)計方案和戰(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)實技術(shù)來進(jìn)行大型復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計、評估論證等，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)計與性能評價階段應(yīng)用虛擬原型機(jī)實例，所有的設(shè)計在一個由數(shù)百臺計算機(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明使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來進(jìn)行大型武器系統(tǒng)的開發(fā)具有可行性，是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一種軍事應(yīng)用趨勢。

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，主要從事指揮自動化、作戰(zhàn)模擬與仿真、三維仿真等方面的研究。