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軍事仿真技術

日期:2007-09-25

寻仙手游乾坤游侠技能摆放 www.yvfzz.icu   軍事仿真包括武器技術仿真、武器系統仿真以及作戰仿真等,已經在軍隊訓練、武器裝備研制、作戰指揮和規劃計劃等方面發揮重要作用,成為國防領域的一項關鍵技術。進入20世紀90年代以來,發達國家軍隊普遍面臨作戰方式變化和國防預算縮減的雙重壓力,而軍事仿真以其在一系列局部戰爭特別是海灣戰爭中發揮的有效作用和相對低廉的成本,更加引起各國政府的普遍重視。

  軍用仿真技術包括幾個方面。

  1. 建模技術 它是仿真技術的核心和基礎

  2. 硬件技術 仿真系統的硬件包括計算機和各種物理效應設備。

  3. 軟件技術 包括仿真支撐軟件等。它使模型和硬件得以有機結合。

  4. 用戶界面技術 用戶界面是人與仿真世界交流的途徑,在軍事仿真系統中的主要目標是實現直觀分析和真實逼真的訓練環境。虛擬現實(VR)成為作戰仿真界面設計方面的熱點。

  5. 網絡技術 網絡在大規模逼真作戰仿真系統中的作用是使各種軍用仿真設施能夠實現資源共享。

  軍事仿真技術的實際應用:

  1. 部隊訓練仿真模擬

  訓練仿真模擬是一種物理模擬技術的應用。它主要是通過模擬實車、實兵或實戰環境,如目前使用較多的駕駛模擬仿真系統、多用途復合激光作戰仿真系統等,來培養單兵或小范圍作戰編組的作戰技能。這些仿真系統的準確性和逼真性得到了很大的提高,圖像的仿真程度也已經與實物、實景相差無幾。特別是訓練仿真系統具有在危險小、消耗低的條件下訓練出較強作戰技能部隊的特點,因此受到世界各國軍隊的極大重視。通過在模擬實驗室里進行訓練,部隊可無須進行實際操作就能理解現代戰爭的概念和流程,士兵在戰前就可確切知道他要完成什么樣的任務,從而提高完成任務的能力和增強完成任務的信心。而且,分散在各地的部隊無須集中就能通過模擬器材一起訓練。從排到營的機械化分隊可演練協同作戰,攻擊機可演練從不同基地起飛執行同一任務,艦只可演練相互間的配合和策應,特種作戰部隊可反復演練預定作戰任務中的每個細節。此外,仿真模擬演練可在一定程度上代替大規模實兵演習,節省大筆經費。

  在部隊訓練方面,模擬仿真技術同樣大有用武之地。目前,外軍的虛擬現實訓練技術已發展到相當水平。到上世紀80年代末,美國陸軍訓練士兵還是采用野戰訓練和模擬訓練兩種方法。野戰訓練的主要問題是燃料、彈藥消耗大,場地、安全都有困難,組織大規模演習費時又費力,模擬訓練所用的模擬器可能比它所模擬的真實裝備還要貴。為了解決部隊訓練問題,美國國防部高級研究計劃局1983年開始實施模擬器聯網計劃,把分散在各地的訓練器用計算機聯成網絡,形成分布式交互仿真,實現異地聯通與互操作。

  美軍已研制的虛擬現實模擬系統可以在視覺、聽覺和觸覺等方面逼真地顯現未來戰爭可能出現的各種情況,可以使沒有打過仗的指揮官身臨其境般地體驗戰爭,可以使駐扎在世界各地的部隊通過互聯網絡同時演練同一戰場,可以在同一模擬系統上演練在不同國家、不同地形、不同氣候,與不同作戰對象的各種戰爭行動。如美海軍陸戰隊的模擬網絡可將分布在全球執行各種任務的陸戰隊特遣隊司令部聯接起來。一支遠征部隊陸戰營可與4800公里之外的另一支遠征部隊的團級司令部進行諸軍兵種聯合演練。在美國肯塔基州克斯堡的乘車作戰實驗室里,坦克駕駛員不必離開房間,就可操縱“艾布拉姆斯”坦克模擬器穿森林,過雪地,開上一節列車。駕駛員甚至能感受到實戰環境中的聲音、氣味和碰撞。使用這種模擬器,可使受訓者在一小時內獲得比6個月實車駕駛還要多的經驗。

  據報道,在海灣戰爭前的臨戰作戰訓練中,美軍飛機、坦克、裝甲車輛均使用了模擬器材,只有一名飛行員在訓練中打了實彈。以往坦克打一發實彈需要花費1800美元,而用模擬器材訓練卻可大大節約武器裝備的磨損和彈藥消耗,還可保證人身安全。

  2. 作戰仿真模擬

  一般而言,作戰模擬可分為實地軍事演習、現場實驗、沙盤作業、圖上作業、戰爭對策、計算機模擬等幾種類型。采用虛擬現實技術不僅為研究戰爭提供了科學的方法,使研究的進程更加逼真、更加接近于實戰,實現作戰過程的仿真模擬,而且使研究的結果更加可信,從而有利于提高指揮藝術和作戰技能。計算機作戰模擬是把對抗的全過程結構組成和大部分規定事先編人計算機程序,然后用計算機語言描述戰斗過程,并用計算機進行處理的一種新型模擬方法。

  通過計算機作戰模擬,不僅可以在嚴謹的科學基礎上對新的作戰理論原則、作戰行動規則進行多方位的論證,并通過模擬對抗,計算各軍、兵種部隊的攻防作戰能力,經過比較挑出最佳作戰方案,而且可以使指揮員置于陸、海、空、天、電五維全方位的作戰空間,從而擺脫二維空間的思維枷鎖,使指揮藝術得到更充分的發揮,事實上,“沙漠盾牌”作戰計劃的藍本就是出自“內部觀察90”的計算機模擬演習。

  采用計算機進行作戰仿真模擬,無須調動一兵一車就可以上演出一幕幕威武雄壯的戰爭活劇,因此備受各國軍隊的青睞。目前,美國國防大學已為軍官開設了軍事政治課程以及聯合與合成作戰模擬課程。美三軍主要作戰中心每年都要接待各類高級指揮和參謀人員進行作戰模擬訓練。為了統一建模方法和統一數據格式,美陸軍部推行了作戰模型改進計劃,設想在一個統一的管理機構下建立一個具有層次結構的陸軍作戰模擬系列,將陸軍各兵種的作戰模型全部納入這個體系中,以培養適應未來戰爭需要的陸軍軍官,而俄軍條令也規定,團以上作戰計劃的制訂必須經過計算機模擬鑒定。當前,計算機模擬正在被越來越多國家的軍隊視為作戰計劃制訂的必要環節。

  3. 指揮決策仿真模擬

  虛擬現實技術運用于指揮決策模擬,主要是輔助指揮員進行決策和指揮作戰。指揮員不僅能夠在虛擬的戰場上空飛行,視察傳感設備對敵方兵力部署等敵情、戰情的感知情況,而且還能看見位于敵方觀察點的部隊,通過多方位的觀察,可以進一步了解敵人當前的意圖,更清楚地展現我方智能搜索設備的盲區(如雷達盲區)、電臺配置的具體細節、通信節點部署的實際地理環境特點等。此外,運用建立在網絡基礎上的分布式虛擬現實系統,還可以建立諸軍兵種合成指揮系統。在戰爭決策模擬中,利用大規模并行處理機的建模和模擬仿真技術,可以精確地再現戰區作戰態勢,逼真地模擬戰場環境,并精確地預見未來戰術、戰略上的發展態勢,從而能夠為指揮決策提供盡可能接近實際的戰場情況,使指揮員能夠正確地指揮作戰和進行戰略決策。

  4. 信息網絡虛擬(欺騙)戰

  信息網絡虛擬(欺騙)戰是以計算機成像、電子顯示、話音識別和合成、傳感等技術為基礎實施的信息欺騙。它通過信息網絡某一節點,把己方計算機與對方聯網,或戰前通過各種途徑將虛擬現實技術植入敵方的指揮控制信息系統中,把己方的虛擬信息即假情報、假決心、假部署傳輸給敵方,迷惑敵人,誘敵判斷失誤向敵指揮官和士兵發布敵方軍官假命令,使敵聽命是從,改變敵方指揮官的作戰意圖,使敵軍事行動陷入混亂。這種戰法能使敵方在三維聲像環境中,看到酷似實物的立體交戰圖像,使敵方產生錯覺,增大了欺騙的真實性。由于虛擬現實技術在軍事上能把接受者投放到一種逼真的、為作戰而設置的現實中,可以模擬未來戰場各種復雜情況,從而使敵改變決心和部署。1994年4月,隨著美軍第一支數字化部隊的建立,美軍就開始著手運用虛擬現實技術進行模擬對抗性演習,并專門成立了虛擬現實技術欺騙戰研究小組,由其具體負責技術研制和試驗。

 

參考文獻

  1. 張最良, 仿真技術的軍事應用

  2. 神奇的軍事仿真技術, 《當代軍事文摘》2006年11期

所屬類別: 行業動態

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