軍事仿真包括武器技術(shù)仿真、武器系統(tǒng)仿真以及作戰(zhàn)仿真等,已經(jīng)在軍隊(duì)訓(xùn)練、武器裝備研制、作戰(zhàn)指揮和規(guī)劃計劃等方面發(fā)揮重要作用,成為國防領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,發(fā)達(dá)國家軍隊(duì)普遍面臨作戰(zhàn)方式變化和國防預(yù)算縮減的雙重壓力,而軍事仿真以其在一系列局部戰(zhàn)爭特別是海灣戰(zhàn)爭中發(fā)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(shù)包括幾個方面：
1. 建模技術(shù) 它是仿真技術(shù)的核心和基礎(chǔ)。
2. 硬件技術(shù) 仿真系統(tǒng)的硬件包括計算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備。
3. 軟件技術(shù) 包括仿真支撐軟件等。它使模型和硬件得以有機(jī)結(jié)合。
4. 用戶界面技術(shù) 用戶界面是人與仿真世界交流的途徑,在軍事仿真系統(tǒng)中的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)直觀分析和真實(shí)逼真的訓(xùn)練環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)成為作戰(zhàn)仿真界面設(shè)計方面的熱點(diǎn)。
5. 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模逼真作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)中的作用是使各種軍用仿真設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。
軍事仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用:
1. 部隊(duì)訓(xùn)練仿真模擬
訓(xùn)練仿真模擬是一種物理模擬技術(shù)的應(yīng)用。它主要是通過模擬實(shí)車、實(shí)兵或?qū)崙?zhàn)環(huán)境,如目前使用較多的駕駛模擬仿真系統(tǒng)、多用途復(fù)合激光作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)等,來培養(yǎng)單兵或小范圍作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)技能。這些仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和逼真性得到了很大的提高,圖像的仿真程度也已經(jīng)與實(shí)物、實(shí)景相差無幾。特別是訓(xùn)練仿真系統(tǒng)具有在危險小、消耗低的條件下訓(xùn)練出較強(qiáng)作戰(zhàn)技能部隊(duì)的特點(diǎn),因此受到世界各國軍隊(duì)的極大重視。通過在模擬實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行訓(xùn)練,部隊(duì)可無須進(jìn)行實(shí)際操作就能理解現(xiàn)代戰(zhàn)爭的概念和流程,士兵在戰(zhàn)前就可確切知道他要完成什么樣的任務(wù),從而提高完成任務(wù)的能力和增強(qiáng)完成任務(wù)的信心。而且,分散在各地的部隊(duì)無須集中就能通過模擬器材一起訓(xùn)練。從排到營的機(jī)械化分隊(duì)可演練協(xié)同作戰(zhàn),攻擊機(jī)可演練從不同基地起飛執(zhí)行同一任務(wù),艦只可演練相互間的配合和策應(yīng),特種作戰(zhàn)部隊(duì)可反復(fù)演練預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)中的每個細(xì)節(jié)。此外,仿真模擬演練可在一定程度上代替大規(guī)模實(shí)兵演習(xí),節(jié)省大筆經(jīng)費(fèi)。
在部隊(duì)訓(xùn)練方面,模擬仿真技術(shù)同樣大有用武之地。目前,外軍的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)水平。到上世紀(jì)80年代末,美國陸軍訓(xùn)練士兵還是采用野戰(zhàn)訓(xùn)練和模擬訓(xùn)練兩種方法。野戰(zhàn)訓(xùn)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(guī)模演習(xí)費(fèi)時又費(fèi)力,模擬訓(xùn)練所用的模擬器可能比它所模擬的真實(shí)裝備還要貴。為了解決部隊(duì)訓(xùn)練問題,美國國防部高級研究計劃局1983年開始實(shí)施模擬器聯(lián)網(wǎng)計劃,把分散在各地的訓(xùn)練器用計算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),形成分布式交互仿真,實(shí)現(xiàn)異地聯(lián)通與互操作。
美軍已研制的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)可以在視覺、聽覺和觸覺等方面逼真地顯現(xiàn)未來戰(zhàn)爭可能出現(xiàn)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(yàn)戰(zhàn)爭,可以使駐扎在世界各地的部隊(duì)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)同時演練同一戰(zhàn)場,可以在同一模擬系統(tǒng)上演練在不同國家、不同地形、不同氣候,與不同作戰(zhàn)對象的各種戰(zhàn)爭行動。如美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的模擬網(wǎng)絡(luò)可將分布在全球執(zhí)行各種任務(wù)的陸戰(zhàn)隊(duì)特遣隊(duì)司令部聯(lián)接起來。一支遠(yuǎn)征部隊(duì)陸戰(zhàn)營可與4800公里之外的另一支遠(yuǎn)征部隊(duì)的團(tuán)級司令部進(jìn)行諸軍兵種聯(lián)合演練。在美國肯塔基州克斯堡的乘車作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)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(jié)列車。駕駛員甚至能感受到實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中的聲音、氣味和碰撞。使用這種模擬器,可使受訓(xùn)者在一小時內(nèi)獲得比6個月實(shí)車駕駛還要多的經(jīng)驗(yàn)。
據(jù)報道,在海灣戰(zhàn)爭前的臨戰(zhàn)作戰(zhàn)訓(xùn)練中,美軍飛機(jī)、坦克、裝甲車輛均使用了模擬器材,只有一名飛行員在訓(xùn)練中打了實(shí)彈。以往坦克打一發(fā)實(shí)彈需要花費(fèi)1800美元,而用模擬器材訓(xùn)練卻可大大節(jié)約武器裝備的磨損和彈藥消耗,還可保證人身安全。
2. 作戰(zhàn)仿真模擬
一般而言,作戰(zhàn)模擬可分為實(shí)地軍事演習(xí)、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭對策、計算機(jī)模擬等幾種類型。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅為研究戰(zhàn)爭提供了科學(xué)的方法,使研究的進(jìn)程更加逼真、更加接近于實(shí)戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)過程的仿真模擬,而且使研究的結(jié)果更加可信,從而有利于提高指揮藝術(shù)和作戰(zhàn)技能。計算機(jī)作戰(zhàn)模擬是把對抗的全過程結(jié)構(gòu)組成和大部分規(guī)定事先編人計算機(jī)程序,然后用計算機(jī)語言描述戰(zhàn)斗過程,并用計算機(jī)進(jìn)行處理的一種新型模擬方法。
通過計算機(jī)作戰(zhàn)模擬,不僅可以在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)基礎(chǔ)上對新的作戰(zhàn)理論原則、作戰(zhàn)行動規(guī)則進(jìn)行多方位的論證,并通過模擬對抗,計算各軍、兵種部隊(duì)的攻防作戰(zhàn)能力,經(jīng)過比較挑出最佳作戰(zhàn)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(zhàn)空間,從而擺脫二維空間的思維枷鎖,使指揮藝術(shù)得到更充分的發(fā)揮,事實(shí)上,“沙漠盾牌”作戰(zhàn)計劃的藍(lán)本就是出自“內(nèi)部觀察90”的計算機(jī)模擬演習(xí)。
采用計算機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)仿真模擬,無須調(diào)動一兵一車就可以上演出一幕幕威武雄壯的戰(zhàn)爭活劇,因此備受各國軍隊(duì)的青睞。目前,美國國防大學(xué)已為軍官開設(shè)了軍事政治課程以及聯(lián)合與合成作戰(zhàn)模擬課程。美三軍主要作戰(zhàn)中心每年都要接待各類高級指揮和參謀人員進(jìn)行作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練。為了統(tǒng)一建模方法和統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式,美陸軍部推行了作戰(zhàn)模型改進(jìn)計劃,設(shè)想在一個統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)下建立一個具有層次結(jié)構(gòu)的陸軍作戰(zhàn)模擬系列,將陸軍各兵種的作戰(zhàn)模型全部納入這個體系中,以培養(yǎng)適應(yīng)未來戰(zhàn)爭需要的陸軍軍官,而俄軍條令也規(guī)定,團(tuán)以上作戰(zhàn)計劃的制訂必須經(jīng)過計算機(jī)模擬鑒定。當(dāng)前,計算機(jī)模擬正在被越來越多國家的軍隊(duì)視為作戰(zhàn)計劃制訂的必要環(huán)節(jié)。
3. 指揮決策仿真模擬
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于指揮決策模擬,主要是輔助指揮員進(jìn)行決策和指揮作戰(zhàn)。指揮員不僅能夠在虛擬的戰(zhàn)場上空飛行,視察傳感設(shè)備對敵方兵力部署等敵情、戰(zhàn)情的感知情況,而且還能看見位于敵方觀察點(diǎn)的部隊(duì),通過多方位的觀察,可以進(jìn)一步了解敵人當(dāng)前的意圖,更清楚地展現(xiàn)我方智能搜索設(shè)備的盲區(qū)(如雷達(dá)盲區(qū))、電臺配置的具體細(xì)節(jié)、通信節(jié)點(diǎn)部署的實(shí)際地理環(huán)境特點(diǎn)等。此外,運(yùn)用建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),還可以建立諸軍兵種合成指揮系統(tǒng)。在戰(zhàn)爭決策模擬中,利用大規(guī)模并行處理機(jī)的建模和模擬仿真技術(shù),可以精確地再現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)態(tài)勢,逼真地模擬戰(zhàn)場環(huán)境,并精確地預(yù)見未來戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略上的發(fā)展態(tài)勢,從而能夠?yàn)橹笓]決策提供盡可能接近實(shí)際的戰(zhàn)場情況,使指揮員能夠正確地指揮作戰(zhàn)和進(jìn)行戰(zhàn)略決策。
4. 信息網(wǎng)絡(luò)虛擬(欺騙)戰(zhàn)
信息網(wǎng)絡(luò)虛擬(欺騙)戰(zhàn)是以計算機(jī)成像、電子顯示、話音識別和合成、傳感等技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)施的信息欺騙。它通過信息網(wǎng)絡(luò)某一節(jié)點(diǎn),把己方計算機(jī)與對方聯(lián)網(wǎng),或戰(zhàn)前通過各種途徑將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)植入敵方的指揮控制信息系統(tǒng)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(fā)布敵方軍官假命令,使敵聽命是從,改變敵方指揮官的作戰(zhàn)意圖,使敵軍事行動陷入混亂。這種戰(zhàn)法能使敵方在三維聲像環(huán)境中,看到酷似實(shí)物的立體交戰(zhàn)圖像,使敵方產(chǎn)生錯覺,增大了欺騙的真實(shí)性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事上能把接受者投放到一種逼真的、為作戰(zhàn)而設(shè)置的現(xiàn)實(shí)中,可以模擬未來戰(zhàn)場各種復(fù)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(shù)字化部隊(duì)的建立,美軍就開始著手運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬對抗性演習(xí),并專門成立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)欺騙戰(zhàn)研究小組,由其具體負(fù)責(zé)技術(shù)研制和試驗(yàn)。
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