谈球吧体育国际瞭望美军虚拟训练重点解决真实感问题

2023-08-07 23:27:28

　　谈球吧体育华盛顿2019年12月2日消息，美国陆军正将真实感运用到虚拟训练中，以提高训练效率，但这并非易事——即使对游戏产业来说也是如此。

　　在佛罗里达州奥兰多举行的“跨军种/行业训练、模拟和教育会议”之前，美国陆军发表声明：本部门在着手开发综合培训环境时面临的挑战之一是“提供逼真的沉浸式虚拟培训体验”，该体验将“基于真实事物描绘计算机生成的人和物，并当参与者和目标在环境中移动时，从多个角度实时进行描述”。

　　陆军表示，他们正与工业界和学术界合作解决“动态遮挡”（dynamic occlusion）这个问题。

　　美国陆军一直在建造一个用于士兵作战训练的虚拟世界。今年，陆军授予了几项重大合同，内容涉及可重新配置的虚拟空中和地面训练器，以及一个包括复杂和真实地形的通用合成环境。

　　在过去的两年中，合成训练环境（STE）的组成部分已经建成，将由“同一个世界地形（OWT）”（编绘了真实、准确的领土虚拟地图）、训练模拟软件、训练管理工具和虚拟集体训练器组成。所有这些将组成士兵/小队虚拟训练器和可重构的虚拟综合训练器。

　　动态遮挡是视频游戏玩家非常熟悉的问题。声明中指出，如果玩家世界视野内的虚拟投影没有与现实世界的物体适当地分层，就会让人感觉不自然，在现实的训练体验中也要避免这样的问题。

　　为了实现真实感，系统必须能够感知任务环境的动态变化，实时更新3D地形图像（或格网）。

　　美国陆军表示，在军事场景中，如果士兵不能实际地隐蔽，或者车辆乘员无法准确瞄准并向敌方阵地开火，这个问题会对学习经验产生不利影响，或导致负面习惯转移。

　　美国陆军在给《防务新闻》的一份声明中表示，陆军计划成熟并论证增强现实算法和技术，以在现实的、不断变化的环境中屏蔽真实或虚拟动态对象。军方表示：

　　为了使其正常工作，传感器必须匹配，计算机必须“看到和理解”包括变化在内的实时环境。依据该服务，计算机生成的全息内容可以真实放置。

　　作战能力发展司令部下属的士兵中心在过去一年中确定并评估了几种提供动态遮挡能力的现成商用传感器。该中心开发了一种网络相机技术的原型，可在更大的距离上实现更高的遮挡精度。

　　据军方预计，利用开发的技术和算法，动态遮挡范围和精度将在2020年得到改善。

　　陆军指出，在大面积跟踪方法和动态遮挡算法（特别是武器跟踪的算法优化）方面，也即将有根本性突破。

　　陆军表示，要实现极端的同步定位与建图（SLAM）能力（即商业市场上没有的动态遮挡合成实体所需的能力），还需要更多的进步。SLAM能够构建和更新未知环境的地图，同时跟踪其中的某个代理（agent）的位置。

　　在陆军努力将更多的真实感融入其虚拟环境建设的同时，在实训中实现更多的真实感已经具有足够的挑战了。美国陆军正试图寻找其可测度多重集成激光交战系统（I-MILES）的替代方案。

　　该系统是在上世纪70和80年代开发的，用于在世界各地的陆军训练基地进行实兵-实兵和实兵-目标的训练。（编译者注：可测度多重集成激光交战系统（I-MILES）是美国陆军主要的实时仿真系统，由多个组件系统组成。I-MILES的产品包括人穿戴系统、战车系统、目标系统、肩射系统和控制器设备。该系统运行于支持陆军和联合演习的实时、虚拟和建设性集成体系结构。）陆军声明在声明中表示，尽管I-MILES多年来不断增强，但基于激光的系统在实际演习中固有地引入了人为因素，因为它们的能力有限，无法真实地表现致命的影响。例如，灌木或纸板箱可以有效地躲避激光的袭击，但在交火中却毫无用处。

　　根据军方的声明，陆军还希望更准确地描述直接和间接火力的影响，并对更多新出现的远程或更复杂的武器进行训练，这些武器在实战训练中难以描述，且成本高昂。

　　负责开发STE的玛丽亚·格维丝少将在声明中说：“Live（实时）的目标是在所有的陆军训练中心更好地复制实际实弹交战的杀伤力、脆弱性和影响。

　　同时，所有行动的后果和使用中的武器系统必须在虚拟环境中准确地描绘出来，这样在其他地点进行模拟训练的士兵就能够实时获得相同的作战画面。”

　　美国陆军）华盛顿2019年5月17日消息，美国陆军一直在建造一个用于士兵作战训练的虚拟世界。根据预计，陆军将在6月授予几项合同，内容涉及可重新配置的虚拟空中和地面训练器，以及一个包括复杂和真实地形的通用合成环境。

　　综合训练环境跨职能小组(Synthetic Training Environment Cross-Functional Team)是美国陆军未来司令部(Army Futures Command)的一部分，该团队的负责人玛丽亚·格维丝在最近的一次媒体圆桌会议上对记者表示，她看到自己的团队自大约18个月前成立以来取得的成就“很受鼓励”。

　　虽然在开发虚拟环境方面，军方曾一度处于领先地位，但它仍沿袭了上世纪八、九十年代的传统——采用烟囱式训练系统，缺乏真实感。

　　随着美国陆军将重点转移到多域环境中作战，他们希望建立一个新的系统，使在空中、地面、海上、网络和太空的集体训练更加逼真，该系统不仅可以充当作战模拟器，而且可以作为任务规划工具。

　　在被陆军未来司令部列为优先项目之前，合成训练环境（STE）预计要到2030年才能准备就绪。但是通过行业人员和军方的灵活协作，格维丝成功缩短了该系统的准备时间。

　　在过去的18个月中，合成训练环境（STE）的组成部分已经形成，将由“同一个世界地形（OWT）”（可编制真实、准确的领土虚拟地图）、训练模拟软件、训练管理工具和虚拟集体训练器组成。所有这些将组成单兵/队组虚拟训练器和可重构的虚拟集体训练器。

　　这个系统的设想是点击虚拟地球上的任何地方，然后就能够身临其境。士兵们可以在一个准确的环境中进行虚拟训练，并可以实际操作。

　　就在几年前，建造“同一个世界地形”还是一项艰苦、繁琐、代价昂贵的工作，但通过新技术的应用，过去需要9个月才能建成的地形，现在只需8个小时就能完成。训练模拟软件将支持多个地点和训练平台的同时训练。训练管理工具允许用户通过模拟数据库构建训练场景。

　　模拟器计划用于徒步、空中和地面编队的训练，训练范围从班到营，最终用于更高的梯队训练。单兵和队组训练器将以最小的编队支持个人和集体任务。

　　陆军和海军陆战队的空中和地面系统将在可重新配置的虚拟集体训练器（RVCT）中呈现，并用于各级别部队的训练各梯队的任务演练。

　　陆军计划6月份签订合同，开发飞行和地面载具的RVCT。根据作战平台库存的变化，载具的数据也可以作出相应改变。

　　格维丝表示，合成训练环境（STE）对2018年3月开发的产品进行了初步用户评估。

　　此后，陆军与行业合作伙伴进行了20多次接触，最后在STE跨职能团队所在地佛罗里达州奥兰多市对“同一个世界地形”、训练管理工具以及训练模拟软件进行了一次用户评估。

　　同时，该团队正在科罗拉多州卡森堡进行一个RVCT空军原型的用户评估，该评估始于4月，由第四步兵师的士兵提供支持。

　　该团队完成了对位于堪萨斯州赖利堡的地面模拟平台的评估。第一步兵师的艾布拉姆斯坦克、布拉德利战车和斯特赖克战车的战车人员支持了这项任务。

　　“同一个世界地形”已经在使用中，并由陆军和海军特种作战司令部的一个海军陆战队营以及三个师进行评估。它也供国家训练中心和第三和第七特种部队使用。

　　格维丝表示，所有的用户都在提供反馈。军方在2018年9月曾签订一份开发队组高级射击训练器的合同，该训练器由近距离战斗杀伤力任务小组（Close Combat Lethality Task Forceinitiative）负责，旨在提高士兵的杀伤力和生存能力。这种训练器该已经部署到位于纽约德拉姆堡的第10山地师。

　　新的训练器采用的是一种绳系系统，虽然它仍然使用投影仪和屏幕，但它允许用户在基地周围更灵活地移动，操作更具真实感。

　　最终，虚拟现实头盔会取代投影仪和屏幕，这符合服务军方把训练器部署到作战或国内基地的要求。这意味着系统必须易于设置和传输。

　　陆军计划6月份招标时使用其他交易授权（OTA）合同机制，取代冗长的标准采购机制。军方曾在STE的开发中用过OTA机制。

　　合成训练环境跨部门团队的项目经理马库斯·瓦纳多尔（Marcus Varnadore）上校表示，现在的OTA机制可以让军方迅速了解业内厂商的能力。他还补充说，对军方而言，确定行业内真正的技术能力十分重要，这可以帮助他们在确定未来发展道路。利用这一点，再加上第一份OTA合同，就可以确定以后OTA合同的大致框架。

　　而关于未来的OTA合同，陆军合同司令部奥兰多合同中心的部门负责人布莱恩·萨拉（Brian Serra）表示，在让这些软件具备全部运行能力投入生产之前，他们在弥补差距谈球吧体育，使软件具备初步运行能力时就运用OTA机制，并将其带入下一个工作流程。

　　布莱恩补充说，利用OTA的灵活性来调整工作，绝不会出现100来页的说明书。由于跨部门团队的努力谈球吧体育，他们把两年的工作流程缩短到了六个月。

　　渐进式的开发流程还允许该系统跟踪行业在这一领域的进展。格维丝说，在某些情况下，公司可能夸大了某项特定技术的能力，这就让军方可能需要增加对内部某项特定技术的科研投入。

　　按照新做法，陆军可能会更关注商业市场上的成熟技术，并将其运用到研发当中。

　　格维丝表示，由于长期以来的努力，他们已经可以按计划在2021财年第四季度让系统具备初步运行能力，这让她非常满意。

　　为了实现初步运行能力，格维丝计划将一个营具有的RVCT装备（包括RVCT-Air和RVCT-Ground）从一套升成四套，它们将在包含了“同一个世界地形”、训练管理工具和训练模拟软件组成的通用合成环境下运行。

　　在达到初始作战能力之后的未来两年内，陆军将扩大部署范围，以便在2023财年之前满足对全面运行能力的需求。

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