美軍AR技術能否掀起飛行員訓練的革命? |
送交者: 嵐少爺 2021年03月25日20:00:55 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
據防務新聞網3月19日報道,美國的RED6公司表示即將與美國空軍簽署一份合同。該合同是美國空軍的小型企業創新研究的第三階段合同,該公司能拿到這個合同靠的是其虛擬現實技術與空戰的結合。根據合同約定,RED 6公司將為美國空軍的T-38教練機配套集成機載戰術增強現實系統(Airborne Tactical Augmented Reality System 簡稱ATARS)。該公司自信滿滿,認為ATARS可以掀起空戰訓練的革命。 那麼什麼是ATARS呢?簡單來說,ATARS就是利用AR技術來幫助空軍訓練飛行員。在使用該系統時,飛行員需要佩戴一個可以顯示圖像的“戰術目鏡”,與F-35的視覺增強頭盔有些類似,但不同之處在於,F-35的頭盔是幫助飛行員觀察環境和取代了傳統的顯示器,而ATARS的戰術目鏡可以在空間中虛構出一個敵機的模樣,如同AR/VR遊戲一樣,飛行員可以通過這個目鏡來觀測虛擬的敵人,並利用這個敵人來訓練自己的近距離格鬥技巧。也就是說,在外人看來飛行員可能是在發瘋做出各種各樣的鬼畜機動,但是他實際上可能是在與目鏡中虛擬的敵機進行狗斗。 根據該公司創始人兼首席執行官丹·魯賓遜(Dan Robinson)此前接受防務新聞網站採訪時的說法,目前他們正與Holloman空軍基地進行測試合作。在目前的方案中,ATARS將包括一個定製的增強現實目鏡,可以與F-15和F-16飛行員使用的標準HGU-55頭盔一起佩戴。不僅能通過遊戲引擎來顯示虛擬的敵機,它還能通過和硬件和軟件在飛行員的頭部來顯示相應的信息。 該計劃在AR和VR技術在商業領域還尚未完全推廣的今天堪稱冒險,但該計劃卻很合乎邏輯——用最小的代價提供最好的訓練體驗。俗話說“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,在各行各業里老師傅區別於萌新靠的就是大量實際操作積攢的行業經驗,在軍隊中也不例外。由於飛機不僅僅要靠戰鬥技巧,更是一種大型機械,因此操作人員的使用技術必須得過關。因此一個國家的空軍有沒有足夠的水準,最直觀的方法就是看他們飛行員每年有沒有飛夠足夠的小時。 對於大國空軍來說,要想保證戰鬥力,就不能簡簡單單的只要求飛足訓練大綱要求的小時數。完成飛行大綱僅僅只能表示這個飛行員會開飛機不出事故,上了戰場會按照程序打導彈,但是其作戰能力更多取決於天分。大量的證據都表明,菜鳥飛行員的前幾次出擊是最容易出現傷亡的,隨後由於經驗的增加,他們都會在戰鬥中學會保存自己。因此要想實現戰鬥力的提升,就要經常進行對抗性的訓練乃至戰役訓練。 不過增加訓練並不那麼簡單,首先,得加錢。軍用飛機,特別是戰鬥機和轟炸機、運輸機,是非常燒錢的。這種燒錢不僅體現在每次出動的燃油費和人工開支,還包括了很多零部件的耗材價格,倘若計算折舊費用那就更誇張。雖然模擬器已經能較好的模擬各種氣象條件下飛機的氣動響應,也能模擬各類故障,並能實現聯機訓練,但是模擬器更多的還是只能訓練飛行員的基本功,並不能過多的提升他們的戰鬥思維,因為模擬器其實並不擬真。 正如RED 6公司的丹·魯賓遜所吐槽的“當你真正駕駛飛機時,壓力會影響認知,當你戴上飛行頭盔視野坐進座艙,你大腦的50%認知能力就會消失:而當你關上飛機艙蓋時,另外50%也沒了”。在此前,美國空軍為了節約訓練成本,雖然大量使用了模擬器,但發現這仍然有着局限性。畢竟做在最多只能模擬一下俯仰角的模擬器內訓練(更不用說相當一部分窮國是在電腦前訓練)拉一個高G過載和坐在狹窄的座艙里含着氧氣管做機動中間的差距是極大的。
在傳統的軍事訓練中,要想提升戰鬥力水平就必須要進行實兵對抗,空戰訓練中大家喜聞樂道的TOP GUN、紅旗軍演等就是這一體現,但這種訓練不僅僅花錢費時間,對任務繁重的部隊來說還很難調配出人員與飛機前往訓練。同時在演習近距離格鬥時,更是有着極高的危險性,非常容易發生相撞事故。美國空軍此前為了省錢和靈活訓練,往往僱傭民間公司,由退役飛行員駕駛一些已經淘汰的飛機同軍隊進行模擬空戰訓練。出於安全原因和這些飛機的性能原因,這些空戰訓練往往只停留在10海里距離外,並不會進入格鬥距離。如果想進行格鬥訓練,就得等天時地利人和,然後友鄰部隊開着他的F-15上來在指定空域進行一次格鬥,不僅流程複雜,還對部隊的時間管理有極高的要求。 但現在有了ATARS技術,意味着美軍可以大膽的進行以往這些高難度高風險的訓練。僅僅是一個飛行員,也能獨自訓練。按美軍自己的說法是,傳統的訓練手段只能訓練出一個合格的超視距空戰飛行員,或者是只知道怎麼應對F-15、F-16這些美國飛機的飛行員。通過ATARS的虛擬現實技術,飛行員就能夠同SU-57這些對方最先進的戰鬥機進行空戰格鬥訓練,感受到對方飛機不同於自己的作戰風格和機動能力。而更為關鍵的是,以往為了進行假想敵訓練需要維持一支龐大的假想敵部隊,但現在並不需要集合優秀的飛行員去扮演“壞人”,這對優秀的尖子飛行員也是一種解放。 除此之外,空中加油訓練也是ATARS的好用處,傳統訓練一次空中加油需要同時出動戰鬥機和加油機,而硬管加油技術又意味着一旦失敗很容易對飛機蒙皮造成一定損壞。這時通過AR技術虛擬出來的加油機不僅能較為真實的還原飛行壓力,還節約了出動加油機和維修飛機蒙皮的成本,更重要的是,飛行員可以想練就練,訓練計劃可以安排的更緊密。美國空軍目前仍然缺少2000名飛行員,並要求在2030年前將飛行次數提升一倍,在這種要求下,AR輔助的實機訓練會成為飛行員培訓的助力。 當然,這項技術能得到美國空軍的青睞,不僅是RED 6公司個人奮鬥的結果,還有着歷史的進程因素。就在去年,美國舉行了“阿爾法狗斗試驗”,安排飛行員和AI進行人機對戰,這種扶持AI界涉及空戰格鬥的玩法,一開始絕大部分媒體還以為是訓練輔助型AI和無人機算法。但實際上該技術很可能在未來與ATARS或者類似的AR技術聯姻,讓飛行員駕駛真正的飛機同AI操作的“幽靈機”進行狗斗,不僅能讓飛行員在戰鬥中成長,學習型的人工智能也能在對戰中不斷成長,反過來繼續促進人類飛行員學習進步。 不僅美國空軍與RED6,其他軍隊與公司也在積極的推行AR技術在國防中應用。美國陸軍宣布與微軟達成高達4.79億美元的合同,微軟將提供100,000個改良的HoloLens眼鏡。該特製眼鏡內含“集成視覺增強系統”(IVAS),可直接在視野範圍內顯示實時關鍵數據,換句話說,以往FPS遊戲裡那樣的敵人標記和方位顯示將成為可能。而美國海軍海上系統司令部(NAVSEA)聯合美國國家航空航天局(NASA)則測試了“第二代潛水員視覺增強(DAVD)系統”。該系統融合了平視顯示器(HUD)、聲納、人工智能等設備與技術,能夠將自身狀態和接收到的指令顯示在高分辨率HUD上,可使潛水員在低能見度的情況下安全、有效的完成複雜工作。除此之外,美國海軍陸戰隊也在試圖將AR技術引入到特種部隊班組訓練中。 AR技術在國防領域的推廣很可能引起一次新的訓練革命,這項技術無疑能極大的節約飛行員乃至其他各兵種的訓練成本。這是一種介於模擬器和實際對抗的中間形態,既有模擬器的低成本和可重來性,又能讓士兵有代入感,能做到最大限度的“實戰條件下訓練”,而不是演習變演戲。同時這一技術還可能帶來軍隊的新一輪信息化狂潮,正如同RED 6 公司為空軍畫的大餅所描述的那樣,未來可能會簡化成類似於遊戲的那樣,地面士兵隨手一指就能將敵人的位置標記在目鏡中,通過數據鏈共享給飛行員並在空中生成類似賽車遊戲那樣的路徑指示器。對於我們來說,這種大膽革新的態度和使用AR技術幫助訓練的方法同樣是我們值得學習的。 |
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