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军事与航空航天

时间:2022-10-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:虚拟现实技术最早起源于军事和航空航天部门的模拟演习,这两个领域由于开展实战的人力、物力成本过于高昂,因此也是推动虚拟现实技术发展最主要的源动力和试验场。航空航天业作为现代工业发展的尖端行业,集成了当代制造业、计算机技术、传感器技术等领域的前沿技术。我国企业也致力于通过提高虚拟现实系统在航空航天业中的应用深度,建立诸如数字设计体验系统、人机工程分析系统、维护流程仿真系统、飞航体验仿真系统。

虚拟现实技术最早起源于军事和航空航天部门的模拟演习,这两个领域由于开展实战的人力、物力成本过于高昂,因此也是推动虚拟现实技术发展最主要的源动力和试验场。

1.军事训练

实战演习一直是各国部队用以检验相关人员作战能力以及多兵种协调作战的重要手段,然而开展大规模实战演习耗费的人力、物力、时间成本难以计数,而且在实战过程中容易出现人员伤亡。因此,将虚拟现实技术用于军事训练,可使演习与训练的概念和方法都迈上一个新的台阶。

(1)单兵模拟训练

虽然士兵平时参加大量的体能训练和战斗技能训练,但初次执行任务时往往因为经验不足而出现大量伤亡。单兵模拟训练中的士兵穿戴数据衣等交互设备,通过在不同情景的虚拟战场中反复对战,锻炼技战术水平及快速反应能力和心理承受能力。通过近似真实环境中的反复演练,提高士兵在真实战场中的应变能力,从而提高新兵在实战中的生存概率。

(2)模拟战场环境

在现实中重建真实的敌方工事或城镇显然是不太现实的,但只有知己知彼方能百战百胜,因此,在战前让士兵尽可能熟悉敌方情况是十分必要的。随着虚拟现实技术的发展,可以根据前期侦查获得的卫星图片和情报资料,利用虚拟现实系统生成包括战地场景、敌方常备武器和参战人员等在内的虚拟战场环境。在虚拟战场中对士兵开展针对性训练,能有效提高训练效率。

(3)军事指挥决策模拟

我国从古代开始就习惯通过沙盘演练排兵布阵。在虚拟现实技术高速发展的现代,由计算机模拟生成的虚拟战场中,不仅有真实的作战场景,还有大量由计算机或参与者控制的虚拟士兵。军事指挥决策模拟技术,是指通过模拟生成“虚拟兵力”代替士兵,在真实的虚拟战场中演练大规模作战行动,推演战役结果的方式,再经过反复推敲,来指定最佳的实战作战计划。

(4)多军种联合虚拟演习

调动海、陆、空三军众多军事单位共同参与实际军演,需要耗费大量的时间、人力、物力与财力,且不一定能达成预期军种配置及战场布局。多军种联合虚拟演习首先建立一个海、陆、空多军种齐备的虚拟战场,再通过计算机模拟调配战场中的各路部队,演练实际战场中可能出现的各种情况,最后实施联合演习,如图8-26所示。该技术最早见于美国的作战实验室和“路易斯安娜”演习,由于具有成本低廉、操作灵活、目的性明确等优势,一直受到各国部队的青睐。

2.航空航天

航空航天业作为现代工业发展的尖端行业,集成了当代制造业、计算机技术、传感器技术等领域的前沿技术。虚拟现实系统的引入,意味着飞行器可通过仿真模拟的方式来大幅缩短设计周期、提升设计效率和降低投资风险。宇航员的训练过程中也可引入虚拟现实系统,从而以最低的成本构筑最真实的外星环境,最大幅度地提高宇航员的训练效率,如图8-27所示。

我国企业也致力于通过提高虚拟现实系统在航空航天业中的应用深度,建立诸如数字设计体验系统、人机工程分析系统、维护流程仿真系统、飞航体验仿真系统。通过虚拟现实系统模拟→实物样机试制的方式,大幅度降低单纯依靠实物样机试制造成的不必要的资源浪费。

图8-26 虚拟现实技术用于军演

图8-27 虚拟现实用于航空航天

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