浅析外洋VR的军事应用:美军走在技术最前沿,训练水平相当之高

作者:爱游戏app官网入口发布时间:2022-07-23 00:50

本文摘要:导读虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是当今世界前沿科学之一,自泛起以来,外洋经济蓬勃国家一直将其列为国防高科技重点生长的关键技术,迄今已成为研发、生产大型而庞大的武器装备及军事教育训练的重要工具,在军事领域发挥着越来越大的作用。虚拟现实是以盘算机技术为焦点,生成与现实情况在视、听、触感等方面高度近似的数字化情况。用户借助相关设备与虚拟情况中的工具举行交互,从而发生真实情况的感受和体验。

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导读虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是当今世界前沿科学之一,自泛起以来,外洋经济蓬勃国家一直将其列为国防高科技重点生长的关键技术,迄今已成为研发、生产大型而庞大的武器装备及军事教育训练的重要工具,在军事领域发挥着越来越大的作用。虚拟现实是以盘算机技术为焦点,生成与现实情况在视、听、触感等方面高度近似的数字化情况。用户借助相关设备与虚拟情况中的工具举行交互,从而发生真实情况的感受和体验。现在,全球规模内VR较为知名的公司有Facebook-Oculus、Sony、HTC、Google、ANT⁃VRKIT,无论是哪家公司的产物,其以VR头显为出现终端的系统结构类似,主要包罗以下部门(如下图所示):虚拟现实系统组成虚拟现实系统各组成基本功效如下表所示:军事应用VR技术在军事领域的应用研发事情已经开展了几十年之久,最早的VR技术研发就源于军事领域的运用。

早在1968年,世界上就降生了第一款头戴式VR产物—“达摩克里斯之剑”军用头盔显示器。近年来,随着VR技术快速生长,其在军事领域的应用规模大大拓展。现在VR技术在军事领域的应用主要体现在构建虚拟战场情况、单兵模拟训练、网络化作战训练、军事指挥人员训练、提高指挥决议能力、研制武器装备及举行网络信息战等方面。典型产物1)虚拟现实军事训练系统(DSTS)虚拟现实军事训练系统(DSTS)是美军2011推出的单兵训练的模拟系统,属于应用于作战训练的视觉模拟训练系统。

DSTS的设计要旨是让士兵充实认识到自己的条件反射本能,发生在实际战场上举行战斗的感受。在一套尺度的DSTS系统里,包罗9个可穿着设备、5个多功效事情站、1个半自动化控制事情站和1个战斗回首事情站。在这套系统下,美军可以通过要求模拟各种战场情况,来训练士兵。

DSTS典型部署图在显示终端方面,DSTS的虚拟现实头盔具有上下左右60度视角,可支持士兵以本人视角视察战场情况,配合耳机实现小队相同与协同;在交互设备方面,DSTS基于绑定在身体各部位的惯性传感器,收罗士兵种种姿势与行动,并同步至虚兵行动,从而实现虚实融合的协同与反抗,可支持9名士兵同时开展训练,在9平方米/人的空间中,通过仿真枪上的利用杆与按钮实现虚拟移动;在盘算设备方面,DSTS接纳便携式背包电脑,降低了毗连线对士兵行动的限制。DSTS士兵装备DSTS能模拟多种战场情况,并可通过回访功效视察士兵在训练中的体现。其半自动化控制事情站卖力模拟控制,控制的要素无所不包,从战场上的时间到敌军来袭的偏向。

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而战斗回首事情站则卖力记载了战场上发生的一切,从士兵说的每句话到每一次开火。2)“龙”系统“龙”系统是由美国水师实验室资助开发的应用于军事指挥人员训练的训练系统。“龙”系统已在演习与实战中获得磨练与应用。

该系统可以在72小时内,提供90×90km规模的数字地形数据(Digital Terrain Elevation Data,DTED)5级(1m)特征数据和图像特征。在作战之前,能够快速将庞大战场态势可视化,使指挥员及其顾问人员能灵活使用两维或者动态三维显示系统更有效地制定任务计划和演练,评估行动门路,保持态势的认知。同时还能够使士兵“看清”门路、树木、山地和水路等。该系统可以在事情台或头盔显示器等平台上运行,提供以舆图为中心或以用户为中心的导航方式,以利用杆提供人-机交互,操作和携带都很是利便。

该系统曾经到场“猎人勇士”(Hunter Warrior AWE3)和“团结反雷”(Joint Counter Mine)等先进观点战术演习。龙系统所展示的3D虚拟战场3)“近战战术训练系统”(CCTT)美陆军研制的CCTT是一个网络化作战模拟训练系统,投资近10亿美元,是美陆军第一个也是迄今为止最大的漫衍式交互模拟系统。该训练器的主承包商是洛克希德•马丁公司,从2002年开始陆续交付。该系统旨在为装甲兵、机械化步兵、骑兵、步兵和侦察员、队伍和人员提供虚拟团体训练能力,以维持、提高军队的备战水平。

主要培训内容包罗全员模拟器、模拟指挥车、现场营指挥车、团结武装灵活、广域宁静战术任务,举行任务预演,增强现场训练。它使用许多先进的主干光纤系统网络并联合漫衍式交互仿真,建设起虚拟作战情况,供作战人员在人工合成情况中完成作战训练任务。

该系统通过局域网和广域网毗连从韩国到欧洲约莫65个事情站,各站之间可迅速通报模型和数据。CCTT由盘算机驱动的有人模块模拟器组成,还原近战队伍中的车辆,包罗M1“艾布拉姆斯”(Abrams)坦克、M2“布雷德利”(Bradley)战车、M3骑兵战车、“布雷德利”火力支援车(BFIST)、M113装甲人员输送车和重型高灵活战术卡车和高灵活多用途轮式车。

CCTT系统内场景“近战战术训练器”系统有牢固型和移动型两种。后者在事情期间是静止的,但能随时通过一级或二级公路转移到另外的训练所在,可在应急作战中与队伍一起部署。美陆军使用“近战战术训练器”可用以举行诸兵种合成训练,是应用了新兴信息技术的最佳模拟训练手段。

CCTT两种系统4)窟窿式自动虚拟系统(CAVE)CAVE是雷神公司研制的由投影显示和硬件交互终端等感知器件组成的沉醉式虚拟现实显示系统。其通过融合高分辨率立体投影技术、多通道场景同步技术、音响技术、传感器技术,形成一个立体三维围绕影像虚拟情况系统。系统可用于设计导弹的弹身结构和内部元器件结构,实现高效可靠的产物设计。

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雷神公司沉醉式设计中心的协作、互动与虚拟场景没有接纳CAVE之前,在导弹研制初期,雷神公司导弹设计人员通常会集中使用CAD等软件讨论交流设计方案,需花费大量时间举行人员组织、论证讨论、修正迭代。随着CAVE的推广运用,设计人员可异地在线举行导弹设计讨论或战场情况模拟,到达实时异地协同产物设计、体验目的。

此外,在工厂实际建设前,设计人员还可使用CAVE系统测试和验证导弹工厂种种要素,如生产单元结构、检测设备之间的宁静距离等,从而降低建厂后调整改动的风险成本。未来生长趋势随着盘算机信息技术尤其是网络技术的迅猛生长,外军基于VR技术的军事应用将出现出新的生长变化。1)着眼未来战场空间多元化,构建多维虚拟战场,提高队伍团结作战能力未来信息化战争中,战场空间出现陆、海、空、天、电、心、高等多维生长的趋势,能否在庞大多变的多维空间中保持指挥信息的流通,这已成为影响现代战争制胜的关键。

为能尽快适应未来战场需要并掌握信息化战争的主动权,外军正逐步将VR技术同战争需求精密相联,旨在提高队伍在庞大多维的战场情况下的团结作战能力和情报获取能力。2)集中模拟训练向疏散模拟训练生长现在,随着军事通信技术和盘算机技术的快速生长,外军针对作战模拟训练提出了“漫衍式模拟”新观点,即疏散模拟训练。主要是指作战模拟训练中心通过现代化通信技术,控制设置在差别地域的作战单元及各级指挥官处的模拟系统终端来实现差别地域、相同情况的模拟作战训练。

3)通信指挥控制与情报系统逐步纳入到模拟情况,举行“实战”的磨练在使用漫衍交互式模拟训练系统的训练中,可使用与战时相同的通信装备和侦察报知器材,对武器系统、通信系统、人的素质和指挥艺术举行“一体化”磨练,从而使训练越发“近似”实战。4)努力将VR技术与作战、反恐和心理训练精密联合,以求迅速提高队伍快速反映能力、攻击能力和对战场的心理蒙受及恢复、适应能力小结在近年来的几场局部战争中,美军官兵都体现了良好的指挥和阅读战争的能力,这与他们恒久坚持的近似实战的高水平VR模拟训练密切相关。我国VR技术研究起步较晚、时间较短,但生长迅速,尤其是在商业领域及各高校均有研究应用,在军事领域虽有一定应用,总体来说相对滞后。

因此,深入跟踪研究外军VR技术前沿动态、自主生长我国VR技术是十分须要而且形势迫切的。


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