虚拟现实技术—
打造未来战争新天地
■陶 帅 茆 明
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它能够让指挥员在作战指挥中心 “身临”战场指挥作战。与传统的静态沙盘和作战地图相比，虚拟现实场景不受场地限制，仅通过简单终端设备，将网络、电子等不可见空间和物理空间叠加到一起，在指挥员眼前呈现出跨空间的立体、动态场景，从而产生一种身临其境的“现场感”。随着虚拟现实技术与人工智能技术的融合发展，将在某种程度上改变未来战争形态，颠覆现有的作战样式和保障模式。
在虚拟场景中
感受真实战场环境
虚拟现实技术是一种特殊的、以“呈现”方式表达自身的颠覆性技术。它不仅具有颠覆性技术的基础性、替代性特征，还能与其它技术组合，以技术群的方式作用于产品，产生一种颠覆性的效果。以致有许多人不容易理解虚拟现实技术的颠覆性特质，仅将其看作是一种“投影”方式。
人们以往接触的环境和态势展示形式基本都是缓慢构造出来的，是静态或准静态的，主要以纸质、沙盘和计算机投影等介质为主，通过人工方式全程主导或干预，从“虚态”的数据呈现到现实的空间。这个呈现过程，即使有了计算机辅助也无法实现近“实时”的状态更新。而且受技术手段的限制，人员无法直接干预呈现结果。
随着科技的发展，现代战争从陆、海、空、天等现实空间，逐步扩展到电磁、网络等虚拟空间，信息化战场呈现出虚实交错、攻防激烈、作战节奏快等特点。传统的状态展示方式，已经满足不了指挥员的作战需求。
虚拟现实技术利用计算机生成一种模拟现实的环境，构建出一个多源信息融合、交互的三维动态视景和实体行为的仿真系统，目的是使用户沉浸在该环境中。当前，虚拟现实技术可以通过位置、速度等“行为”传感器，让使用主体的行为映射到虚拟环境中，与虚拟“实体”进行交互。理想情况下，用户在虚拟环境中就可以具有视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等人类所具有的感知，从而将使用主体在现实世界的动作反馈到虚拟世界中。
近年来，人们将虚拟现实技术与大数据、智能控制、云计算等技术进行融合，制造了许多增强用户体验的产品。与此同时，由于虚拟现实技术能够在工业生产和经济建设领域产生重大影响，国外具有军事背景的公司纷纷投入巨资开展相关研究，通过掌握技术优势抢占军事制高点。
各国竞相争夺
军事科技制高点
虽然虚拟现实技术到2004年才逐渐形成相对清晰的概念和理论，并被大众接受，但其产品早已广泛应用于军事、航天等领域。1986年，世界上第一个交互式的虚拟现实系统由美国宇航局研究中心研发成功，主要用于太空宇航员的飞行仿真训练。当前，美国国家航空航天局已经建立了航空、卫星维护、空间站等基于虚拟现实技术的训练系统。美国空军还利用虚拟现实技术构建了包含全球各地场景的虚拟现实飞行训练系统，在虚拟世界中训练第五代战机飞行员。
在注重单兵应用产品开发的同时，美国军方加速开展了分布式虚拟现实仿真系统研究，以满足其在作战指挥和协同演练方面的需求。美国国防部高级研究计划局自20世纪80年代起一直致力于虚拟现实技术的研究，利用共享的虚拟工作空间构建虚拟战场系统，实现部队的协同训练。还可通过感受行为的真实感，体验比现实更残酷的战场环境，达到作战比训练“简单”的效果。目前，美国的分布式虚拟现实模拟器已经能够满足数百人同时展开协同训练，战役级的联合作战仿真在不久的将来或将实现。
同时，欧洲各国也纷纷加快在虚拟现实技术领域的研究和开发。瑞典研究出基于Unix的异质分布式系统——DIVE全分布式虚拟交互环境。英国在分布并行处理、辅助设备设计和应用研究方面居于领先地位，并加快了虚拟现实技术向军事领域转化的步伐。
推动作战领域
向更广阔空间延伸
虚拟现实技术彻底打破了时间与空间的限制，促进了人与战场交互方式的变革，它通过简单、直观的人机交互方式，使用户亲身经历、感受和操作模拟环境，既规避了真实的风险，又节约了战争成本。
虚拟现实技术使人的交互范围从物理空间扩展到了虚拟空间，可以使人们“看”到、“听”到自然界中不可触及的物质，小到电子大到宇宙，从而使作战区域从陆上拓展到水下、空中、太空，形成了现在的陆、海、空、天、电、网等多个作战领域，并向更广阔的空间延伸。虚拟现实技术基于通讯、网络等技术，将广阔的空间“挤压”并以崭新的模式呈现在指挥员面前，使指挥员能够在一个有限空间中掌控急剧扩展的战场环境。
随着传感、定位和人工智能技术的发展，借助虚拟现实环境，还可以远程控制预置在装备系统中的修复模块、系统，或者借助微型修复机器人，实现故障诊断、零部件加工、现地抢修等作业。甚至能够在装备机动过程中实施嵌入式作业，提高战场综合保障能力。
未来，虚拟现实技术将融合更多的先进技术，在现实世界的基础上开辟一个新的战场环境，不仅改变现有的作战空间和领域，而且会对作战样式和保障模式产生颠覆性影响。
制图：赵 磊
来源：http://www.chinanews.com/mil/2018/01-26/8433695.shtml
