孫召鵬 趙東海 李鴻亮

摘 要：戰(zhàn)場環(huán)境仿真是一種新型的戰(zhàn)場空間認(rèn)知手段，它利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)讓人們不僅能夠認(rèn)識戰(zhàn)場，還能沉浸于戰(zhàn)場、感知戰(zhàn)場。其大量應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、新型裝備評估、軍事醫(yī)療，均取得良好效果。文章對戰(zhàn)場環(huán)境仿真軍事應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：仿真；戰(zhàn)場環(huán)境；軍事應(yīng)用

一、戰(zhàn)場環(huán)境仿真的理論和技術(shù)支持

1.現(xiàn)代地圖學(xué)是戰(zhàn)場環(huán)境仿真技術(shù)提出的理論基礎(chǔ)

隨著科技發(fā)展及人們認(rèn)識水平的提高，地圖的表現(xiàn)形式也在不斷發(fā)展變化。首先是傳統(tǒng)的二維地圖，為人們分析、掌握地理空間信息提供了基本工具，但缺乏立體感、真實感；繼而出現(xiàn)了沙盤、立體地圖，表現(xiàn)形式更加接近真實，但用戶無身臨其境的感受；而現(xiàn)在的仿真戰(zhàn)場環(huán)境能夠讓人從聽覺、觸覺全方位真實感受戰(zhàn)場。因此，戰(zhàn)場環(huán)境仿真作為一種新型的戰(zhàn)場空間認(rèn)知工具，是地圖在新技術(shù)條件下的新形式。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)是戰(zhàn)場環(huán)境仿真實現(xiàn)的基本手段

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的仿真系統(tǒng)，能夠使用戶“沉浸”于模擬環(huán)境中，并通過專門設(shè)備在這個模擬環(huán)境中進(jìn)行觀察、操作、檢測，與環(huán)境實現(xiàn)自主交互，從而有效擴(kuò)展人們認(rèn)識環(huán)境的手段。虛擬環(huán)境的設(shè)計既可以來自真實世界，也可以來自人對環(huán)境的想象和預(yù)測，它可將在現(xiàn)實生活中難以遇到的微觀、劇變和艱險的環(huán)境用虛擬現(xiàn)實技術(shù)再現(xiàn)出來，使演練者得到經(jīng)歷和鍛煉的機(jī)會，快速獲得以前要經(jīng)過十幾年甚至幾十年才能積累起來的經(jīng)驗，進(jìn)而提高解決問題的能力。

3.作戰(zhàn)訓(xùn)練需求是推動戰(zhàn)場環(huán)境仿真發(fā)展的主要動力

在信息化條件下，實施精確作戰(zhàn)必須有翔實、精確的戰(zhàn)場環(huán)境信息來支撐，這就促使了戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)字化建設(shè)發(fā)展，進(jìn)而為戰(zhàn)場環(huán)境仿真提供了數(shù)據(jù)支撐。另外，未來戰(zhàn)爭參戰(zhàn)兵力多元，戰(zhàn)場空間急劇擴(kuò)大，部隊訓(xùn)練保障難度越來越大，平時很難在現(xiàn)實中構(gòu)建近似實戰(zhàn)的環(huán)境滿足訓(xùn)練需求，這也促使人們探索用仿真手段模擬真實戰(zhàn)場，為作戰(zhàn)訓(xùn)練提供虛擬的戰(zhàn)場環(huán)境。

二、戰(zhàn)場環(huán)境仿真的軍事應(yīng)用

1.應(yīng)用于模擬訓(xùn)練

訓(xùn)練是部隊?wèi)?zhàn)斗力提升的基本途徑。美軍認(rèn)為，其軍事優(yōu)勢主要來源于技術(shù)優(yōu)勢和訓(xùn)練優(yōu)勢，他們特別強(qiáng)調(diào)運(yùn)用模擬器在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中訓(xùn)練來提高新裝備的訓(xùn)練效果，并分別建立了能適應(yīng)各種訓(xùn)練內(nèi)容的仿真系統(tǒng)，可模擬各種戰(zhàn)場環(huán)境，使參戰(zhàn)人員在投入戰(zhàn)斗之前，先在一種逼真的戰(zhàn)場影像環(huán)境中進(jìn)行戰(zhàn)斗演練。這種訓(xùn)練方式能給士兵真實的感受，使訓(xùn)練效果更加貼近實戰(zhàn)。

2.應(yīng)用于武器系統(tǒng)的評估

戰(zhàn)場環(huán)境仿真可運(yùn)用于武器裝備論證、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗?zāi)酥敛赊k的全過程。一方面，武器裝備設(shè)計人員與操作人員可同時進(jìn)入虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中對武器系統(tǒng)進(jìn)行操作和檢驗，從而縮短武器系統(tǒng)的研制周期，同時在近似實戰(zhàn)環(huán)境下對武器裝備作戰(zhàn)效能進(jìn)行科學(xué)評估，使其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)更接近實戰(zhàn)要求。另一方面，通過對未來信息化戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)場環(huán)境、武器裝備進(jìn)行作戰(zhàn)仿真，確定那些對整體效能貢獻(xiàn)大、技術(shù)可行、經(jīng)費(fèi)允許的武器裝備進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)展，優(yōu)化武器裝備體系的整體質(zhì)量。

3.應(yīng)用于軍事醫(yī)療

通過對戰(zhàn)場環(huán)境的仿真模擬，再現(xiàn)逼真的戰(zhàn)場情景，可用于士兵心理訓(xùn)練、輔助心理康復(fù)等。比如，美國康奈爾大學(xué)的研究人員就在實驗室里模擬出了伊拉克戰(zhàn)場情景，通過為遭受創(chuàng)作的美軍士兵反復(fù)播放這樣的場景，快速找到能有效治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙癥并幫助士兵恢復(fù)正常生活的方法。

三、戰(zhàn)場環(huán)境仿真的發(fā)展趨勢

1.仿真效果向逼真化、精確化發(fā)展

隨著全球高精度地理環(huán)境信息系統(tǒng)的構(gòu)建，以及能表現(xiàn)出真實感的光照、陰影及材質(zhì)的高級圖形技術(shù)的發(fā)展，戰(zhàn)場環(huán)境仿真將逐步覆蓋全球，并更趨逼真化、精確化。

2.實際運(yùn)用向多用途、多功能發(fā)展

隨著戰(zhàn)場環(huán)境仿真技術(shù)的逐步成熟，其在作戰(zhàn)、訓(xùn)練中的運(yùn)用將更加普及，用途和功能進(jìn)一步拓展。比如，隨著實時信息采集、傳輸、處理能力的提升，利用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以實現(xiàn)對戰(zhàn)場環(huán)境的實時、動態(tài)仿真模擬。

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