美軍虛擬戰(zhàn)場概述
美國政府把虛擬現(xiàn)實看成保持美國技術(shù)優(yōu)勢的戰(zhàn)略努力的一部分,，并開始了"高性能計算和計算機(jī)通訊"計劃（HPCC）,，資助要求開發(fā)先進(jìn)的計算機(jī)硬件，軟件和應(yīng)用,，并給虛擬現(xiàn)實的研究與開發(fā)很大的推動,。發(fā)達(dá)國家都十分重視建立各種仿真實驗室。在仿真實驗室里,，鼓勵創(chuàng)新和積極參與,，強(qiáng)調(diào)部隊作戰(zhàn)人員與研究人員進(jìn)行協(xié)作，相互提供反饋意見并迅速對需求作出調(diào)整,。其主要目的是在汲取以往的經(jīng)驗教訓(xùn),、分析確定薄弱環(huán)節(jié)、預(yù)測未來需求和采用新技術(shù)的基礎(chǔ)上,，探索,、檢驗和評估新的作戰(zhàn)思想和武器裝備，對不斷變化著的作戰(zhàn)方法和手段進(jìn)行預(yù)先試驗,，強(qiáng)調(diào)作戰(zhàn)理論與高新技術(shù)裝備,，尤其是信息武器裝備的緊密結(jié)合和磨合,，尋求增強(qiáng)聯(lián)合部隊作戰(zhàn)有效途徑。
由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在很大程度上解決真實作戰(zhàn)訓(xùn)練中的許多實際問題,，例如,，費(fèi)用過高、危險,、受真實環(huán)境的限制等,，因此從一開始便倍受各國軍方的青睞,。目前在虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下幾個方面：
一,、虛擬戰(zhàn)場環(huán)境
虛擬戰(zhàn)場環(huán)境的實現(xiàn)方法可通過相應(yīng)的三維戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，包括作戰(zhàn)背景,、戰(zhàn)地場景,、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等。通過背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種險象環(huán)生,、幾近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境,。使演練者“真正”進(jìn)入形象逼真的戰(zhàn)場。從而可以增強(qiáng)受訓(xùn)者的臨場感覺,，大大提高訓(xùn)練質(zhì)量,。
據(jù)外刊報道，為適應(yīng)現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭的需要,，一些國家集中三軍的財力和新技術(shù)設(shè)備在本土上構(gòu)建了相互連接的現(xiàn)代化軍種模擬演練基地,，強(qiáng)調(diào)要建設(shè)“逼真的戰(zhàn)場”。美國陸軍在吸收了海軍的“神炮手”計劃和空軍的“紅旗”計劃等改革經(jīng)驗后,，在加利福尼亞南部巴斯托市
郊的歐文堡,、洛杉磯的波爾克堡和德國的賀漢弗爾斯等地建立起作戰(zhàn)演練中心，并拉開了在“準(zhǔn)戰(zhàn)場”打現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭的正規(guī)化,、系統(tǒng)化,、規(guī)模化建設(shè)序幕,。
二,、單兵模擬訓(xùn)練與評判
在該應(yīng)用系統(tǒng)中導(dǎo)調(diào)人員可設(shè)置不同的戰(zhàn)場背景，給出不同的情況,，而受訓(xùn)者則通過立體頭盔,、數(shù)據(jù)服、和數(shù)據(jù)手套或三維鼠標(biāo)操作傳感裝置可做出或選擇相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)動作,，輸入不同的處置方案,，體驗不同的作戰(zhàn)效果，進(jìn)而像參加實戰(zhàn)一樣,，鍛煉和提高技戰(zhàn)術(shù)水平,、快速反應(yīng)能力和心理承受力,。
與常規(guī)的訓(xùn)練方式相比較，虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練具有環(huán)境逼真,，“身臨其境”感強(qiáng),、場景多變，訓(xùn)練針對性強(qiáng)和安全經(jīng)濟(jì),，可控制性強(qiáng)等特點(diǎn),。
案例： 虛擬Stinger訓(xùn)練器
軍事決策者希望把虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練降低到單兵的級別。涉及這種要求的一個課題是TNO Physics Electronics Laboratory（物理電子實驗室）在荷蘭開發(fā)的"虛擬Stinger訓(xùn)練器",。
Stinger是為防御低空飛機(jī)設(shè)計的緊湊的士兵發(fā)射的火箭,，它用于全世界很多軍隊。荷蘭軍隊使用的標(biāo)準(zhǔn)的Stinger訓(xùn)練器包括20米直徑的投影拱頂,。背景景色由安裝在拱頂上的一臺有魚眼鏡頭的投影機(jī)投影,。安裝在機(jī)械臂上的兩臺運(yùn)動投影機(jī)投影攻擊飛機(jī)的兩個獨(dú)立的圖像。指導(dǎo)者確定攻擊場景,，并用工作站跟蹤訓(xùn)練過程,。
三、諸軍種聯(lián)合虛擬演習(xí)
建立一個“虛擬戰(zhàn)場”,，使參戰(zhàn)雙方同處其中,，根據(jù)虛擬環(huán)境中的各種情況及其變化，實施“真實的”對抗演習(xí),。在這樣的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中,，可以使眾多軍事單位參與到作戰(zhàn)模擬來中，而不受地域的限制,，可大大提高了戰(zhàn)役訓(xùn)練的效益,；還可以評估武器系統(tǒng)的總體性能，啟發(fā)新的作戰(zhàn)思想,。
虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)可以任意增加聯(lián)合演習(xí)的次數(shù),。這樣便于作戰(zhàn)方案與理論的研究。傳統(tǒng)的實兵演習(xí)周期長,、耗費(fèi)大,，如果借助虛擬軍事演習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，就可以較小的代價,、較短的時間實施大規(guī)模戰(zhàn)區(qū),、戰(zhàn)略級演習(xí)，并可通過多次演習(xí)或一次演習(xí)多種方案,，發(fā)現(xiàn),、解決實戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題。
案例：
自建立作戰(zhàn)實驗室和進(jìn)行“路易斯安娜”演習(xí)以來,，美軍為建設(shè)各級數(shù)字化部隊已經(jīng)進(jìn)行了多次“高級作戰(zhàn)試驗”演習(xí),。美軍已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)字化部隊與非數(shù)字化部隊的對抗演習(xí),，并通過實驗確定了數(shù)字化師的合理編成，檢驗數(shù)字化軍的編成和指揮結(jié)構(gòu),，演示了快速投送部隊使用的高技術(shù)兵器和先進(jìn)運(yùn)送設(shè)備的性能,。
四、進(jìn)行指揮員訓(xùn)練
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),，根據(jù)偵察情況資料合成出戰(zhàn)場全景圖,，讓受訓(xùn)指揮員通過傳感裝置觀察雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況，以便判斷敵情,，定下正確決心,。
例如美國海軍開發(fā)的“虛擬艦艇作戰(zhàn)指揮中心”就能逼真地模擬與真的艦艇作戰(zhàn)指揮中心幾乎完全相似的環(huán)境，生動的視覺,、聽覺和觸覺效果,，使受訓(xùn)軍官沉浸于“真實的”戰(zhàn)場之中,。
五,、武器系統(tǒng)設(shè)計
將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于武器系統(tǒng)的各個階段，已經(jīng)成為策略的有機(jī)組成部分,。在方案探索與確定階段,，作戰(zhàn)性能建模用來檢驗各種不同的設(shè)計方案，確保系統(tǒng)設(shè)計性能,。采用虛擬樣機(jī)設(shè)計,，保證系統(tǒng)設(shè)計的首次制造的正確性，降低研制費(fèi)用,，縮短研制周期,。虛擬試驗可以模擬地形、可能出現(xiàn)的各種情況和環(huán)境因素,，可以縮短試驗時間和降低試驗費(fèi)用,。虛擬制造用于精確模擬計劃的生產(chǎn)設(shè)施和過程，保證可生產(chǎn)性,，降低制造成本,，減少生產(chǎn)時間。例如,，美軍改進(jìn)型M1坦克作戰(zhàn)試驗,，采用實物仿真需要2年，耗資4000萬美元,，而采用分布式交互仿真技術(shù),，只需3個月，花費(fèi)640萬美元,。
美國霍尼韋爾公司采用虛擬樣機(jī)技術(shù)開發(fā)新型飛機(jī)電子座艙,，使設(shè)計周期從2年半縮短到2個半月,。虛擬樣機(jī)在設(shè)計過程初期，就能夠提供飛行員直接體驗新設(shè)計優(yōu)點(diǎn)的“虛擬”系統(tǒng),，并能隨時按照定貨方要求,，現(xiàn)場修改設(shè)計，美軍用這一技術(shù)成功地設(shè)計了“阿帕奇” 和“科曼奇”武裝直升機(jī)的電子座艙,。
六,、武器系統(tǒng)評估
在被仿真的系統(tǒng)中嵌入實際使用的作戰(zhàn)系統(tǒng)和武器系統(tǒng)，從而可以在近似實戰(zhàn)的情況下,，對作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)和效能的評估,。
美軍擴(kuò)展的防空系統(tǒng)試驗臺（EADT B），就是一種戰(zhàn)區(qū)級的多對多的雙邊模型,，可以仿真多國聯(lián)合的,、多武器平臺的、敵我雙方攻防對抗,。EADTB連接了北約歐洲盟軍最高司令部技術(shù)中心,、亞特蘭大空間基地、國家試驗設(shè)施和海軍的一個試驗場地,。
?它以西南亞地區(qū)為作戰(zhàn)背景,，用30個專用系統(tǒng)和分系統(tǒng)表示對抗雙方的性能數(shù)據(jù)，可以為用戶提供一個完整的試驗環(huán)境,，可對武器作戰(zhàn)效能和成本提供評估,。
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