【世界軍事】丘山：美軍欲通過靈境技術為飛行員拔苗助長

原標題：【世界軍事】丘山：美軍欲通過靈境技術為飛行員拔苗助長

作者系駐京某部軍事學碩士、軍事愛好者，人民網、中華網設有談兵專欄

外媒近日報道稱，美國空軍希望通過靈境技術或虛擬現實（VR）模擬裝置拔苗助長，加快培訓新飛行員，緩解飛行員短缺問題。報道稱，靈境技術模擬裝置為參與者提供了更加真實的經驗，他們可以無限制使用裝置，隨時都可以練習。因此，他們可以學得更快，更早掌握複雜飛行軌跡。

近年來，美軍不斷發生空中事故和墜機事件，尤其是2018年5月8日，美國空軍讓所有飛機停飛一天，接受安全檢查。報道稱，美空軍現役聯隊及維護人員可以自行選擇停飛日期，最晚時間為5月21日。對於連日來美軍戰機墜毀事故，美軍聯合參謀部主任、陸軍中將肯尼斯·麥肯錫在國防部記者會上答記者問時表示，尚未發現這些事故是否存在系統性問題。軍事專家認為，導致美軍空難頻頻主要原因是飛行員短缺，人才流失嚴重。近年來，由於美軍飛行員與維修人員受到民間公司高待遇的吸引而紛紛離去，導致戰鬥機安全性的降低。基於此，美軍進行了廣告宣傳,採取增加飛行員津貼、提高薪水、縮短服役時間和在兵營中為那些希望在服役期間接受教育的飛行員配備計算機等措施吸引飛行員紮根軍營。然而，美國飛行員似乎難以為之所動，許多飛行員還是衝破各種阻力跳槽到薪水較高的地方民航公司，因此美軍飛行員仍極為短缺，到了青黃不接的境地。

靈境技術,是模擬技術與計算機圖形學、人機介面技術、多媒體技術、感測技術、網路技術等多種技術的集合,主要包括模擬環境、感知、自然技能和感測設備等方面。模擬環境是由計算機生成的,實時動態的三維立體逼真圖像.感知是指理想的靈境技術應該具有一切人所具有的視覺、聽覺、觸覺、力覺、運動等感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢或其他人體行為動作.感測設備是指三維交互設備。也就是說，靈境技術利用計算機生成一種模擬環境，利用多源信息融合的互動式三維動態視景和實體行為的系統模擬，使用戶沉浸到該環境中。從本質上講，靈境技術是對現實世界的再現和夢境的實現；從技術角度講,它是軟體、硬體領域的前沿技術綜合應用和面對對象的綜合技術開發。靈境技術將可以使人們在頭戴一個頭盔式增強型隨身看系統的情況下，身臨其境的體驗一把夢幻似的虛擬現實。其實，這些虛擬現實場景，就是使用複雜的軟體技術，預先在計算機中構造一個真正的虛擬空間，空間中的每一個點都具有Ｘ、Ｙ、Ｚ坐標、色彩、法線、邏輯關係等眾多維度的信息,計算機再通過感測器、操縱桿、滑鼠等用戶輸入設備確定虛擬場景中人的六個自由度位置，最後通過計算機將畫面再現到用戶眼前,從而創造出虛擬空間。然而，我們決不能把靈境技術和模擬模擬混淆，兩者是有一定區別的。概括地說，靈境技術是模擬模擬在高性能計算機系統和信息處理環境下的發展和技術拓展。我們可以舉一個煙塵干擾下能見度計算的例子來說明這個問題。在構建分散式虛擬環境基礎信息平台應用過程中，經常會有由燃燒源產生的連續變化的煙塵干擾環境能見度的計算，從而影響環境的視覺效果、模擬實體的運行和決策。 某些模擬平台和圖形圖像生成系統也研究煙塵干擾下的能見度計算，模擬平台強調煙塵的準確物理模型、干擾後的能見度精確計算以及對模擬實體的影響程度；圖形圖像生成系統著重於建立細緻的幾何模型，估算光線穿過煙塵後的衰減。而虛擬環境中煙塵干擾下的能見度計算，不但要考慮煙塵的物理特性,遵循煙塵運動的客觀規律，計算影響模擬結果的相關數據，而且要生成用戶能通過視覺感知的逼真圖形效果，使用戶在實時運行的虛擬現實系統中產生身臨其境的感受和體驗。

靈境技術或虛擬現實，是美軍於20世紀90年代開始興起並逐步推廣的一種新的現代模擬訓練方式。目前，美軍的虛擬現實模擬已經進入實戰化階段，廣泛運用於各軍兵種的單兵單裝訓練、作戰指揮訓練、戰役戰術訓練、飛行員培訓等各個層次。在飛行訓練中，飛行員坐在一個模擬的具有「載人操縱飛行器」功能並帶有感測裝置的椅子上。在椅子上,安放用於在虛擬空間中作直線運動的位移控制器和用於繞飛行員重心調節飛行員朝向的旋轉控制器。飛行員頭戴立體頭盔顯示器，用於顯示望遠鏡、太空梭和太空的模型，並用數據手套作為和系統進行交互的手段。訓練中，飛行員在望遠鏡周圍就可以進行操作,並且通過虛擬手接觸操縱桿來抓住需要更換的「模塊更換儀」。抓住模塊更換儀後，飛行員就可以利用座椅的控制器在空中進行虛擬飛行。靈境技術應用的一個例子是「聯網軍事訓練系統」。在該系統中,軍隊被布置在與實際車輛和指揮中心相同的位置,他們可以看到一個有山、樹、硝煙、道路、建築物、白雲以及由其他部隊操縱的車輛的模擬戰場。這些由實際人員操作的車輛可以相互射擊，系統利用無線電通信和聲音來加強真實感。該系統的每個用戶可以通過環境視點來觀察別人的行動。炮火的顯示極為真實，用戶可以看到被攻擊部隊炸毀的情況。從直升機上看到的場景也非常逼真。這個模擬系統可用來訓練坦克、直升機和進行對抗演習，以及訓練部隊之間的協同作戰能力。

近年來，世界上軍事強國利用靈境技術實施的「網路戰爭」層出不窮。僅1999年，美軍就連續發動了「焦點透鏡99」「聯合絢麗99」等多場模擬演習，通過創造逼真的人工合成環境，使參戰雙方同處其中，在虛擬的網路戰場上「調兵遣將」「鬥智斗勇」，實施「真實的」對抗演習，其「戰場態勢逼真度就像發生在眼前一樣」。軍事訓練是枯燥乏味的，而射擊、模擬器等軍事電腦遊戲，通過靈境技術設置不同的戰場環境和作戰對手，逼真顯示各類先進武器裝備的外形、內部結構和動作效果，可以誘導官兵在遊戲中了解不同軍兵種、不同類型部隊的作戰特點，掌握武器裝備操控技能，提高戰術意識、戰術技能和指揮協同水平。靈境技術可以使相距幾千公里的士兵與作戰指揮人員在網路上進行對抗作戰演習和訓練，效果如同在真實的戰場上一樣。近年來，外軍聯合地方部門運用靈境技術組織對抗演習，在實戰化氛圍中甄選、培養、鍛煉網路戰士的實戰能力。美國防部和國土安全部組織的「網路風暴」演習、太平洋司令部舉辦的「網路勇氣」對抗演習及空軍組織的「侵略者」網路空間一體化對抗演習等。2010年9月，美國國土安全部與12個國家合作，舉行代號為「網路風暴-3」的網路攻擊演習。

戰爭是打出來的，也是靈境技術設計出來的。運用建立在網路基礎上的分散式虛擬現實系統，可以建立大規模演練聯合戰役的「戰爭實驗室」，使敵對雙方可在虛擬的網路戰場上厲兵秣馬，預演未來戰爭。美軍從上世紀70年代開始就將計算機模擬技術用於作戰訓練、武器評估、作戰條令檢驗以及作戰力量分析等方面,建立了戰鬥實驗室、陸軍實驗室、空軍實驗室、海軍實驗室和陸戰隊實驗室，研製了多種作戰模擬系統。可以這樣說，作戰實驗室不用鏖戰，就可以造就身經百「戰」的將領；不用犧牲，就可以透過 「硝煙的戰場」審視未來的戰爭。作戰實驗室所具有的這種獨特優勢，必將成為未來戰爭的預演場。世界上第一次運用靈境技術導演大規模的「網路戰爭」是在1994年。當時，美軍為了提高在高技術條件下的作戰能力，利用虛擬現實系統進行了代號為「路易斯安娜94」作戰演習。這次演習在「戰爭實驗室」里擺開陣勢，不但試驗論證了美國陸軍制定的條令、戰術和部隊編成，使之更加符合21世紀的作戰要求，還節約演習經費近20億美元。當時，一些軍事專家稱之為「軍事訓練領域中劃時代的革命」。2003年爆發的伊拉克戰爭，其實美軍於2002「倒薩」步伐就已開始了。美軍利用計算機技術，打的是一場戰爭設計戰。這場戰爭設計戰的代號即是「千年挑戰2002」演習。美軍運用最新研製的第一個戰場模擬軟體，將整個伊拉克戰爭置於近乎「真實」的場景中，從武器裝備、作戰指揮、戰場協同、後勤保障等實施全方位演練，不斷完善作戰方案，取得了立竿見影的效果。伊拉克戰爭中，美軍的「斬首與震懾」戰法，也是美軍在戰爭設計中心多次實驗評估後拿出的「快速致勝」方案。

本文為作者個人觀點，不代表國關國政外交學人平台觀點

文章來源：專欄來稿；國關國政外交學人微信公眾平台首發

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