虚拟现实技术在军事领域中的应用

摘要：虚拟现实将对军事领域产生深远影响虚拟现实技术被誉为“21世纪的新科技”，随着计算机科学技术及相关科技的日益发展，虚拟现实技术不断走向成熟，其在未来战争中的应用前景光明，对战争的影响也将越来越大，其低成本、高效能、高仿真的特性及沉浸式的应用体验将在我军新一轮军事变革中产生深远影响。

关键词：虚拟现实;军事;应用

基金：1、军内科研项目，项目编号：WJ20182A080079

迄今，VR/AR技术在军事领域中正发挥着重要的作用，它被广泛用于军事教育、军事训练、武器装备研制与生产等领域。近些年，随着体系研究的不断深入和发展，一些新理论、新方法、新技术和新手段不断产生，并在支撑武器装备体系和重大型号装备的发展建设以及作战运用研究方面取得了一定的应用效果。虚拟现实军事应用分化为多个发展方向。

一、构建多域一体的虚拟战场环境，提升演练临场体验

通过相应的三维战场环境图形图像库，包括作战背景、战地背景、各种武器装备和作战人员等，为使用者创造一种险象环生、逼近真实、多域一体的立体战场环境，以增强仿真的临场感觉，提高临场训练或模拟质量。2016年2月，美国海军水面战中心达尔格伦分部（NSWCDD）正在牵头建设一个名为“安全”号的虚拟系统，参与方包括三家海军系统司令部、赛博防御主管部门以及全美各地的虚拟现实专家。这一美军海上系统司令部和航空系统司令部联合研发的虚拟现实系统旨在提高海军联合作战能力，应对潜在的赛博安全威胁，系统还包括了平台、机械、电气和其他孤立设施，并将使美国海上系统司令部水面战中心关于将战舰打造成赛博安全战舰的设想成为现实。

二、打造虚拟训练训练系统，解决装备不足，教学效果差等实际问题

虚拟战场环境下的作战训练是利用虚拟战场环境，让士兵携带各种传感设备，士兵可以通过操作传感设备选择不同的战场环境，并输入不同的处置方案来体验不同的作战效果。高度仿真的实战模拟可以锻炼和提高参训人员的战术动作水平、心理承受能力和战场应变能力。虚拟武器装备操作训练是在虚拟武器装备环境进行的，通过训练可以达到对真实装备进行实际操作的目的。

2016年12月中，海军方面会同波音公司——P-8“波赛顿”的主承包商联手开展对“战术训练与趋势分析任务执行情况评估”（PMATT-TA）系统的测试。这是一种基于网络的集中式数据库，它能与P-8“波赛顿”和P-3“猎户座”的训练系统实现整合，从而使海军官员能研究仿真培训的发展趋势，以及从虚拟培训转向实况培训的最佳时机。另据海军海上系统司令部项目副经理TomConlon透露，就水面舰艇而言，海军研制的“水面训练先进虚拟环境”（STAVE）已经将虚拟现实、实操应用以及传统教学方法融合到了一起，用以培训新一代水手。培训中，学员先采用数字化3D虚拟工具学习如何操作武器或机械，然后用学到的知识在教室里操作实体部件，最后是登船實操。

2016年法国国际防务展上，法国EGA集团展出了一款由其研发的军用车辆模拟训练系统，所有功能可根据用户需求自行调整和改装，适用于新兵、军校、实战模拟、作战协同训练和连排级部队实战演习。该公司研制的军用和警用模拟训练系统已经装备法国军方和警方。法国EGA集团此次展出的军用车辆模拟训练系统是一种全尺寸装甲车模拟训练舱，集成所有装甲车操作子系统和内部环境布置，拥有六个移动控制轴，可以模拟多种车辆驾驶动作和颠簸、侧倾、翻转等行驶状态。这种驾驶舱模拟训练器可进行自动驾驶训练和连级/排级部队协同作战能力，并能与其他模拟训练系统组网。训练舱内嵌3D地形仿真数据库，能够模拟多种环境

三、实施诸军兵种联合虚拟演习，大幅降低演习成本

按照军队的实际编制、作战原则、战役战术要求，使各军兵种相处异地但却共同处于虚拟战场环境中，指挥员根据虚拟环境中的各种情况及其变化，来判断敌情作决定，并采取相应的作战行动。在虚拟的联合仿真战场环境中，诸军兵种联合战役训练中可以做到在不动实体一枪、一弹、一车的情况下，对一定区域或全区域所属的诸军兵种进行适时协调一致的训练。通过训练能够发现协同作战行动中的问题，提高各军兵种的协同作战能力，并能够对诸军兵种联合训练的原则、方法进行补充和校正。

四、应用虚拟设计与装配和维修，提升武器系统研制和保障维修效率

在高新技术武器开发过程中大量采用虚拟现实技术，设计者可方便自如地介入系统建模和仿真实验全过程，这样缩短了武器系统的研制周期，并能对武器系统的作战效能进行合理评估，从而使武器的性能指标更接近实战要求，同时在武器装备的研制过程中，虚拟现实技术可为用户提供前期演示，让研制者和用户同时进入虚拟的作战环境中操作武器系统。研制者和用户能够充分利用分布式交互网络提供的各种虚拟环境，检验武器系统的设计方案和战术、技术性能指标及其操作的合理性。利用虚拟现实技术来进行大型复杂系统的开发、设计、评估论证等，已有很多成功的例子，例如，波音公司一直在其777飞机的产品设计与性能评价阶段应用虚拟原型机实例，所有的设计在一个由数百台计算机工作站组成的虚拟环境中进行。波音公司的成功案例说明使用虚拟现实技术来进行大型武器系统的开发具有可行性，是虚拟现实技术的一种军事应用趋势。

参考文献：

[1]田川，田卫萍，齐和平.敏捷，聚集，集中——美军指挥与控制的发展方向[C].神经中枢2009中国指挥与控制高层论坛论文集.国防工业出版社，2009

[2]军事科学院军事百科研究所.当代最具影响力的军事技术（一）[J].军事百科，2005（1）：64-66

作者简介：徐磊（1985年7月—）男，宁夏银川人，硕士研究生，现为武警警官学院信息通信系讲师，主要从事指挥自动化、作战模拟与仿真、三维仿真等方面的研究。