虛擬現實技術打造未來戰(zhàn)爭新天地
制圖:趙 磊
虛擬現實技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng),它能夠讓指揮員在作戰(zhàn)指揮中心 “身臨”戰(zhàn)場指揮作戰(zhàn)。與傳統(tǒng)的靜態(tài)沙盤和作戰(zhàn)地圖相比,虛擬現實場景不受場地限制,僅通過簡單終端設備,將網絡、電子等不可見空間和物理空間疊加到一起,在指揮員眼前呈現出跨空間的立體、動態(tài)場景,從而產生一種身臨其境的“現場感”。隨著虛擬現實技術與人工智能技術的融合發(fā)展,將在某種程度上改變未來戰(zhàn)爭形態(tài),顛覆現有的作戰(zhàn)樣式和保障模式。
在虛擬場景中
感受真實戰(zhàn)場環(huán)境
虛擬現實技術是一種特殊的、以“呈現”方式表達自身的顛覆性技術。它不僅具有顛覆性技術的基礎性、替代性特征,還能與其它技術組合,以技術群的方式作用于產品,產生一種顛覆性的效果。以致有許多人不容易理解虛擬現實技術的顛覆性特質,僅將其看作是一種“投影”方式。
人們以往接觸的環(huán)境和態(tài)勢展示形式基本都是緩慢構造出來的,是靜態(tài)或準靜態(tài)的,主要以紙質、沙盤和計算機投影等介質為主,通過人工方式全程主導或干預,從“虛態(tài)”的數據呈現到現實的空間。這個呈現過程,即使有了計算機輔助也無法實現近“實時”的狀態(tài)更新。而且受技術手段的限制,人員無法直接干預呈現結果。
隨著科技的發(fā)展,現代戰(zhàn)爭從陸、海、空、天等現實空間,逐步擴展到電磁、網絡等虛擬空間,信息化戰(zhàn)場呈現出虛實交錯、攻防激烈、作戰(zhàn)節(jié)奏快等特點。傳統(tǒng)的狀態(tài)展示方式,已經滿足不了指揮員的作戰(zhàn)需求。
虛擬現實技術利用計算機生成一種模擬現實的環(huán)境,構建出一個多源信息融合、交互的三維動態(tài)視景和實體行為的仿真系統(tǒng),目的是使用戶沉浸在該環(huán)境中。當前,虛擬現實技術可以通過位置、速度等“行為”傳感器,讓使用主體的行為映射到虛擬環(huán)境中,與虛擬“實體”進行交互。理想情況下,用戶在虛擬環(huán)境中就可以具有視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺等人類所具有的感知,從而將使用主體在現實世界的動作反饋到虛擬世界中。
近年來,人們將虛擬現實技術與大數據、智能控制、云計算等技術進行融合,制造了許多增強用戶體驗的產品。與此同時,由于虛擬現實技術能夠在工業(yè)生產和經濟建設領域產生重大影響,國外具有軍事背景的公司紛紛投入巨資開展相關研究,通過掌握技術優(yōu)勢搶占軍事制高點。
各國競相爭奪
軍事科技制高點
雖然虛擬現實技術到2004年才逐漸形成相對清晰的概念和理論,并被大眾接受,但其產品早已廣泛應用于軍事、航天等領域。1986年,世界上第一個交互式的虛擬現實系統(tǒng)由美國宇航局研究中心研發(fā)成功,主要用于太空宇航員的飛行仿真訓練。當前,美國國家航空航天局已經建立了航空、衛(wèi)星維護、空間站等基于虛擬現實技術的訓練系統(tǒng)。美國空軍還利用虛擬現實技術構建了包含全球各地場景的虛擬現實飛行訓練系統(tǒng),在虛擬世界中訓練第五代戰(zhàn)機飛行員。
在注重單兵應用產品開發(fā)的同時,美國軍方加速開展了分布式虛擬現實仿真系統(tǒng)研究,以滿足其在作戰(zhàn)指揮和協(xié)同演練方面的需求。美國國防部高級研究計劃局自20世紀80年代起一直致力于虛擬現實技術的研究,利用共享的虛擬工作空間構建虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng),實現部隊的協(xié)同訓練。還可通過感受行為的真實感,體驗比現實更殘酷的戰(zhàn)場環(huán)境,達到作戰(zhàn)比訓練“簡單”的效果。目前,美國的分布式虛擬現實模擬器已經能夠滿足數百人同時展開協(xié)同訓練,戰(zhàn)役級的聯合作戰(zhàn)仿真在不久的將來或將實現。
同時,歐洲各國也紛紛加快在虛擬現實技術領域的研究和開發(fā)。瑞典研究出基于Unix的異質分布式系統(tǒng)——DIVE全分布式虛擬交互環(huán)境。英國在分布并行處理、輔助設備設計和應用研究方面居于領先地位,并加快了虛擬現實技術向軍事領域轉化的步伐。
推動作戰(zhàn)領域
向更廣闊空間延伸
虛擬現實技術徹底打破了時間與空間的限制,促進了人與戰(zhàn)場交互方式的變革,它通過簡單、直觀的人機交互方式,使用戶親身經歷、感受和操作模擬環(huán)境,既規(guī)避了真實的風險,又節(jié)約了戰(zhàn)爭成本。
虛擬現實技術使人的交互范圍從物理空間擴展到了虛擬空間,可以使人們“看”到、“聽”到自然界中不可觸及的物質,小到電子大到宇宙,從而使作戰(zhàn)區(qū)域從陸上拓展到水下、空中、太空,形成了現在的陸、海、空、天、電、網等多個作戰(zhàn)領域,并向更廣闊的空間延伸。虛擬現實技術基于通訊、網絡等技術,將廣闊的空間“擠壓”并以嶄新的模式呈現在指揮員面前,使指揮員能夠在一個有限空間中掌控急劇擴展的戰(zhàn)場環(huán)境。
隨著傳感、定位和人工智能技術的發(fā)展,借助虛擬現實環(huán)境,還可以遠程控制預置在裝備系統(tǒng)中的修復模塊、系統(tǒng),或者借助微型修復機器人,實現故障診斷、零部件加工、現地搶修等作業(yè)。甚至能夠在裝備機動過程中實施嵌入式作業(yè),提高戰(zhàn)場綜合保障能力。
未來,虛擬現實技術將融合更多的先進技術,在現實世界的基礎上開辟一個新的戰(zhàn)場環(huán)境,不僅改變現有的作戰(zhàn)空間和領域,而且會對作戰(zhàn)樣式和保障模式產生顛覆性影響。(陶帥 茆明)
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