美军欲发挥基于模拟环境下开展更广泛的军事训练

时间:2019-11-6


基于仿真的军事训练在国防组织中越来越受欢迎,因为它具有既提高运营效率又降低成本的双重好处。SEA培训和模拟主管Ian Cox向我们介绍了模拟技术的未来。世界各地的军队必须跟上装备的重大技术进步,并在复杂和动态的环境中运作,包括非传统威胁和信息战的增长。变革的步伐是如此之快,以至于传统的培训方法不再能够反映新的运营现实。


为应对这一挑战,先进的仿真技术已被广泛应用,以使海军和其他部队能够适应训练和任务演练的交付,从而使其与现代,复杂的行动更加相关。一些武装部队还必须使用新技术进行他们不熟悉的行动。例如,许多海军目前正在投资于一种新型的反潜战(ASW)能力,而在该领域的先验操作经验却有限。这就提出了一个严峻的挑战:如何以成本有效的方式向指挥官,操作员和设备维护者传授一套新的ASW知识,技能和态度。尽管全球军事预算通常保持健康,但在培训方面,军队常常被迫“事半功倍”。面对这一挑战,与传统方法相比,基于模拟的培训的应用提出了许多因素,这些因素构成了相当大的业务案例。



课堂模式的局限性

以前,培训课程可能是在教室环境中围绕一件物理设备进行的。但是,近年来,这些有形资产的可用性已经降低,并且仅将设备专用于培训的巨额成本意味着这可能不再是可行的选择。同样,军方越来越希望在特定时间和地点提供适合特定学生的训练。它希望优先考虑以学生为中心的灵活学习,通过及时的进修培训来帮助减少技能淡化,并在服务人员部署到作业(例如船上)时实现培训交付。学生越能练习和熟悉特定的操作程序,他们遭受技能衰退的可能性就越小。因此,基于模拟的培训正在获得动力,因为它是一种经济高效,灵活且易于访问的方法,可支持分散式培训。而且,它可以为在教室或现场情况下创建不切实际或不安全的紧急或故障情况提供准确的用户内容。它也可以针对特定的学生或技能进行定制,在学生需要更多支持的情况下,将重点更多地放在特定的培训目标上。综合考虑,这些因素为基于模拟的程序培训的使用提供了有力的商业案例–例如,与使用实时培训相比,使用SEA的DECKsim系统已将培训甲板人员的成本降低了50%以上直升机。




游戏及其他领域的应用技术

近年来,技术发展迅速,开发人员已经采用了令人难以置信的生动的游戏硬件和软件技术,并将其重新用于提供安全,高效和高保真的沉浸式培训。基于仿真的培训旨在物理和环境上忠实于场景并在功能上直截了当。可以通过3D图像生成/图形,投影系统,虚拟现实(VR)头戴式受话器和音频系统结合视觉,音频和运动提示来提供物理保真度。电动和液压运动基座,振动平台和触觉设备还可以通过向用户施加力,振动或运动来帮助重现运动感。模拟通过考虑照明效果,天气影响和地形来提供环境保真度。通常通过计算机游戏产业开发的现代图像生成系统能够产生高质量的天气效果的视觉表示,例如雨、雪、风和雾。另外,天气可能对某项活动产生的物理影响,例如减小传感器的检测范围,可以在现代模拟系统中复制。基于模拟的训练还可以使用高分辨率地形数据库,其中包括准确的区域和季节性植被类型,以提高真实感。对于海事应用,也可以采用物理上真实的海况和海面下的表示形式,以确保船舶操作适当。





为特定情况量身定制模拟

每当为军事开发基于模拟的培训时,都应评估应用程序的物理,环境和功能要求。培训要求将确定是否需要以空间和视觉上准确的方式表示一件设备,或者是否要在白天,晚上或在不同的天气条件下执行该程序。此外,可能需要以较高的精度表示特定的操作功能-所有这些要素都应纳入训练系统的设计中。模拟系统对于具有高度难度(即涉及大量复杂的过程步骤或交互作用),具有高度重要性(例如,涉及任务或安全关键设备或操作)的训练场景特别有效,或者不经常进行,这意味着随着时间的流逝技能消失的风险增加。从这种角度看,许多部队都在使用复杂的模拟技术来增强其训练水平就不足为奇了。这是一种有效的培训解决方案,可减少对物理硬件的依赖,并以较低的成本提供更灵活的方法。可以通过网络技术进行交付,并以学生为中心进行学习。


此外,程序培训系统的灵活性使学生能够熟练掌握更广泛的紧急情况和危险情况,而这在实际条件下是不切实际或危险的。我们相信,模拟训练的使用将越来越成为军事人员训练的中心,随着技术的不断发展,模拟与现实之间的逼真度差距将继续缩小。





文章来源: 蓝海长青科技发展


版权所有:教育部科技发展中心虚拟现实研究中心 京ICP备19006395号