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        虛擬現(xiàn)實技術:改變未來戰(zhàn)爭的前沿科技

        2017-03-12 00:29:49劉濟西賈珍珍
        領導月讀 2017年3期
        關鍵詞:虛擬現(xiàn)實軍事環(huán)境

        劉濟西 賈珍珍

        科技博覽

        虛擬現(xiàn)實技術:改變未來戰(zhàn)爭的前沿科技

        劉濟西 賈珍珍

        從1935年“虛擬現(xiàn)實”這個概念首次被提出以來,人們一直對此進行不懈的探索。那么,作為信息時代的最前沿技術之一,虛擬現(xiàn)實技術有何軍事價值,它又將對未來戰(zhàn)爭帶來哪些顛覆性的影響?

        虛擬現(xiàn)實技術(VR),也被稱作靈境技術,它強調人與計算機技術完美的結合。正如任何一種前沿科技都會被軍方關注并開發(fā)軍事價值一樣,虛擬現(xiàn)實技術也不例外。自1968年由艾凡·薩瑟蘭教授和他的學生鮑勃·斯普勞爾研發(fā)的相關設備誕生以來,美國陸??杖娋统闪朔e極的虛擬現(xiàn)實頭戴設備用戶。從美軍的現(xiàn)實應用情況來看,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

        虛擬戰(zhàn)場環(huán)境構建。在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中,使用者可以利用相應的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖像庫,包括軍事背景、戰(zhàn)地場景、武器裝備和參戰(zhàn)人員等,呈現(xiàn)出一種身臨其境的作戰(zhàn)環(huán)境,從而增強其臨場感,以提高部隊訓練質量。換而言之,在虛擬現(xiàn)實技術的支撐下,虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中的諸軍兵種聯(lián)合戰(zhàn)役訓練可以做到在不動一槍、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行適時協(xié)調一致的訓練。如在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭中,美軍就集合了航拍照片等信息,生成了高分辨率的作戰(zhàn)區(qū)域三維地形環(huán)境,以此訓練飛行員,大大降低了傷亡率,因為很多飛行員在實際執(zhí)行作戰(zhàn)任務過程中發(fā)現(xiàn),所見到的作戰(zhàn)環(huán)境與在虛擬訓練場景極為相似。

        訓練單兵技戰(zhàn)素養(yǎng)。早在2002年,美軍就推出了單兵訓練游戲《美國陸軍》,2011年美軍推出了用于單兵訓練的模擬軟件《美國陸軍步兵訓練系統(tǒng)》(DSTS)。DSTS由美國政府投資5700萬美元開發(fā),由全球著名的科技服務供應商智能決策公司使用聲名顯赫的CryENGINE3引擎進行開發(fā)。此前該引擎開發(fā)的最知名游戲就是大名鼎鼎的《孤島危機2》。在DSTS中,每個士兵背上都要背一臺定制版的筆記本電腦,頭戴虛擬現(xiàn)實頭盔,在一個能捕捉士兵動作的10英尺左右空間中進行訓練。士兵可以做出各種復雜的姿勢和動作,還可以如同在真實訓練場上一樣使用各種槍支彈藥。DSTS還能評估士兵在虛擬戰(zhàn)場的受傷程度,并通過回放功能觀察士兵在訓練中的表現(xiàn)。

        訓練作戰(zhàn)指揮人員。虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)正在引領一個人機協(xié)同與作戰(zhàn)編組的新時代。通過人機協(xié)同,計算機能夠幫助人類更好地做出決策。同時,人機作戰(zhàn)編組能夠充分利用有人平臺與無人平臺的優(yōu)勢。對此,美軍曾使用多種作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)來訓練作戰(zhàn)指揮人員。如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”,通過逼真模擬艦艇指揮中心,使受訓者沉浸在“真實的”作戰(zhàn)指揮中。而美軍隨后又通過設置“軍官虛擬現(xiàn)實教程”來強化對指揮官的訓練,通過5個月時間的訓練就能顯著提高指揮官技戰(zhàn)術素養(yǎng)。

        縮短武器研發(fā)周期。通過采用虛擬現(xiàn)實技術,可以在武器系統(tǒng)設計的初期向軍方提供直接體驗,并隨時跟進軍方要求現(xiàn)場修改設計。例如,為將美國下一代福特級核動力航母的情況清晰地展示出來,美國諾思羅普·格魯曼造船公司使用了一種名為“快速運作虛擬現(xiàn)實”的計算機輔助虛擬環(huán)境軟件。該公司發(fā)言人瑪格麗特·米切爾·瓊斯表示,從2005年10月以來,該公司就一直使用這種計算機輔助虛擬環(huán)境軟件,向包括項目官員、設計工程師、系統(tǒng)供應商和其他感興趣人員在內的觀眾展示艦船三維立體圖像,以聽取各利益相關方對設計方案的反饋建議,從而使設計方案進一步優(yōu)化。與此同時,虛擬現(xiàn)實技術的應用還在一定程度上縮減了武器的研發(fā)費用,如美國第四代戰(zhàn)斗機F22和JSF在研制全周期中由于采用了虛擬現(xiàn)實技術,實現(xiàn)了3D數字化設計,使得研發(fā)周期縮短50%,節(jié)省研發(fā)經費93%。

        開展多軍兵種聯(lián)合軍事。在作戰(zhàn)模擬訓練中心,通過運用分布式交互仿真技術結合虛擬現(xiàn)實技術,可控制不同地域的作戰(zhàn)單元及各級指揮終端的模擬系統(tǒng),實現(xiàn)不用地域和環(huán)境下的作戰(zhàn)訓練。美國陸軍的“近戰(zhàn)戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)”就采用主干光纖系統(tǒng)網絡結合分布式交互仿真,建立了一個虛擬作戰(zhàn)環(huán)境,交互仿真包括“布雷德利”戰(zhàn)車、“艾布拉姆斯”坦克、HUM-VEES武器系統(tǒng)在內的多種武器裝備,供作戰(zhàn)人員在人工合成環(huán)境中完成訓練任務。又如在美國智能決策公司的徒步步兵訓練系統(tǒng)中,士兵可以研究地形、與當地民眾進行交往、與敵人作戰(zhàn)以及協(xié)調戰(zhàn)術等,這與現(xiàn)實世界中的軍事訓練高度相似。傳感器不斷更新戰(zhàn)士姿勢的信息,憑借這些更新的姿勢信息,戰(zhàn)士從頭盔顯示器看到的虛擬世界也相應地發(fā)生了改變。

        軍事與科幻密切關聯(lián)。在《安德的游戲》《明日邊緣》《源代碼》等科幻影視作品中,我們曾看到虛擬現(xiàn)實技術的軍事價值。其基本思路就是把虛擬現(xiàn)實技術作為全新的人機交互技術,通過計算機作戰(zhàn)模擬訓練、可視化未來的兵器設計、一體化戰(zhàn)場環(huán)境構建等,實現(xiàn)虛擬軍事與現(xiàn)實軍事的交融互通?;蛟S在未來的戰(zhàn)爭中,人類將不必親身冒險,而是在虛擬的數字空間中開展智慧對決,讓各種智能化機器人搏殺在戰(zhàn)斗前線。顯然,虛擬現(xiàn)實技術的快速發(fā)展及軍事運用,必將對新一輪軍事變革產生影響。及時跟蹤前沿科技發(fā)展動態(tài),深入研究其軍事應用前景,對贏得戰(zhàn)爭未來至關重要。

        (摘自2016年11月28日《學習時報》)

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