軍事仿真解決方案
仿真技術作為一種計算機技術，在構(gòu)建和體驗仿真世界中起到了越來越重要的作用。現(xiàn)在，仿真技術廣泛應用于宇宙空間技術，工業(yè)設計，軍事教學，以及技術培訓等諸多領域。金信德提供仿真技術在軍事領域上的應用解決方案。
21世紀和平年代，少有戰(zhàn)事，但是軍事訓練仍是不能懈怠的。在沒有實際場所的演練下，虛擬現(xiàn)實技術的運用對軍事仿真有著重大的意義。長期以來，仿真技術一直在軍事訓練中扮演著重要角色，而且更加貼近一體化聯(lián)合作戰(zhàn)，指揮訓練仿真的特點，其目標是建立一體的、一致的、互操作的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境，計算機仿真使軍事訓練的針對性和真實性更強，前者的典型代表是美軍提出的高層體系結(jié)構(gòu)HLA，讓訓練人員在和平時期就能體驗到較為逼真的戰(zhàn)場感受。已成為信息化時代各國軍隊普遍面臨的問題，并且容易造成安全事故和人員傷亡。因此，運用新的仿真技術手段提高軍事訓練效益，已成為信息化時代各國軍隊普遍面臨的問題，在軍事領域，基于建模仿真的作戰(zhàn)指揮與軍事訓練已經(jīng)顯示出巨大的軍事和經(jīng)濟效益。
首先，仿真技術使軍事裝備、作戰(zhàn)指揮、模擬訓練的組織更加簡便。軍事訓練可在實驗室條件下進行，訓練的組織與實施不受時間和氣象條件制約，分布式訓練仿真系統(tǒng)甚至使不同地點的參訓人員共同參與訓練。由于運用計算機仿真開展軍事訓練的巨大優(yōu)勢與潛力，世界主要發(fā)達國家都高度重視建模與仿真技術的發(fā)展。目前，仿真技術在作戰(zhàn)指揮與軍事訓練中的應用主要包括五個解決方案：
作戰(zhàn)模擬仿真可分為實地軍事演習、現(xiàn)場實驗、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭對策、計算機模擬等幾種類型。采用虛擬現(xiàn)實技術不僅為研究戰(zhàn)爭提供了科學的方法，使研究的進程更加逼真、更加接近于實戰(zhàn)，實現(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和作戰(zhàn)技能。計算機作戰(zhàn)模擬是把對抗的全過程結(jié)構(gòu)組成和大部分規(guī)定事先編入計算機程序，然后用計算機語言描述戰(zhàn)斗過程，并用計算機進行處理的一種新型模擬方法。
模擬戰(zhàn)爭設計、提升指揮水平：有了虛擬現(xiàn)實技術，可立足現(xiàn)有國力條件和雙方實力，根據(jù)期望的戰(zhàn)爭目標和戰(zhàn)爭規(guī)律、戰(zhàn)爭法則、戰(zhàn)爭經(jīng)驗，融合雙方兵員以及陸、海、空、天等各種作戰(zhàn)平臺和武器裝備，考慮戰(zhàn)時的“天時、地利、人和”等因素，讓計算機模擬聲、光、電等形式，創(chuàng)設出宏大的戰(zhàn)爭環(huán)境和場面，從而在其中進行戰(zhàn)爭設計、戰(zhàn)爭模擬和作戰(zhàn)推演，分析和規(guī)劃戰(zhàn)爭，論證和評估作戰(zhàn)方案，預測戰(zhàn)爭的進程和結(jié)局，并分析出武器、兵力、戰(zhàn)法、后勤、時機等方面存在問題，同時尋找敵方的軟肋和死穴，綜合最優(yōu)的作戰(zhàn)方案，設計出制勝之策并指導未來戰(zhàn)爭實施。
裝備訓練是訓練人員掌握武器裝備操作和戰(zhàn)術運用的主要手段，計算機仿真在裝備訓練上的研究和應用開展較早，技術也相對成熟。裝備訓練仿真的主要載體是各類訓練模擬器和系統(tǒng)，如飛行訓練模擬器、炮兵模擬訓練系統(tǒng)等，通過虛擬作戰(zhàn)環(huán)境和模擬作戰(zhàn)流程讓訓練人員快速掌握寶貴的操作技巧和作戰(zhàn)經(jīng)驗，逼真的視覺、聽覺甚至運動感受還能使訓練人員能獲得真實的操作體驗。
業(yè)務訓練的主要對象是部門長、參謀等機關人員，訓練內(nèi)容主要包括地圖標繪、火力協(xié)調(diào)、情報綜合等專門的業(yè)務技能和流程。因此，很容易有針對性地設計具體的作戰(zhàn)場景，高效、便捷、節(jié)約地提高機關受訓人員的業(yè)務素養(yǎng)。以某國航空兵模擬系統(tǒng)為例，除了在“空中鏖戰(zhàn)”中能顯示“自動識別引導指揮口令”“模擬飛行員語音報告空中情況”等主要功能外，還具備了“模擬實兵攔截”和“人員訓練管理”等若干功能，在試用過程中，使飛行引導員的訓練周期縮短了近二分之一。
通過三維技術制成包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)地場景、各種武器裝備和作戰(zhàn)人員等戰(zhàn)場環(huán)境圖形圖像庫，為使用者創(chuàng)造一種險象環(huán)生、逼近真實的立體戰(zhàn)場環(huán)境, 以增強其臨場感覺, 提高訓練質(zhì)量。通過偵察情報和地理環(huán)境信息合成出立體的戰(zhàn)場全景圖，讓受訓指揮員立足作戰(zhàn)地域的整體地形地貌和氣象環(huán)境，在室內(nèi)“實地”觀察敵我雙方兵力部署和戰(zhàn)場情況與變化形勢，迅速判斷敵情，果斷做出決策，從而培養(yǎng)和提高指揮員的創(chuàng)造力、預測力和判斷力，發(fā)揮和提升指揮員自身的指揮才能。
通過VR技術構(gòu)建和選擇三維實戰(zhàn)環(huán)境，逼真地模擬實車、實兵、實人，渲染出生動的視覺、聽覺和觸覺效果，使士兵像在野外參加實戰(zhàn)一樣，在室內(nèi)感受“真實”的戰(zhàn)場對抗場面，熟悉作戰(zhàn)區(qū)域的情況，操練戰(zhàn)術動作，從而能在危險小、耗資低、有趣生動的訓練環(huán)境中，鍛煉和提高實際戰(zhàn)術水平以及臨場快速反應、心理承受和戰(zhàn)場生存等能力，增強作戰(zhàn)技能和訓練效率。也能有效減少人員、物資的損耗，以及突破危險及真實環(huán)境的限制。
1、虛擬擬戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)訓練：是利用虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，讓士兵攜帶各種傳感設備，士兵可以通過操作傳感設備選擇不同的戰(zhàn)場環(huán)境，輸入不同的處置方案，體驗不同的作戰(zhàn)效果從而像參加實戰(zhàn)一樣。鍛煉和提高參訓人員的戰(zhàn)術動作水平、心理承受能力和戰(zhàn)場應變能力。
2、虛擬武器裝備操作訓練：是在虛擬武器裝備環(huán)境進行的，通過訓練可以達到對真實裝備進行實際操作的目的。虛擬武器裝備操作訓練能夠有效地解決軍隊現(xiàn)階段大型新式武器裝備數(shù)量少的難題，同時又能解決部隊面臨的和平時期部隊訓練場地受限的問題。
3、近戰(zhàn)戰(zhàn)術訓練：該系統(tǒng)利用眾多性能先進的主干光纖網(wǎng)及分布式VR 系統(tǒng), 將分布在不同地理位置上的各級部隊、各軍事院校及作戰(zhàn)分隊的眾多模擬訓練仿真器連接在一起, 建立綜合性虛擬作戰(zhàn)環(huán)境, 可與多個工作站相連接。各站之間可迅速傳送飛機、坦克、裝甲車、各類戰(zhàn)車、火炮及導彈等武器裝備的信息與數(shù)據(jù),使士兵能在動態(tài)的虛擬作戰(zhàn)環(huán)境中進行軍事演習; 可進行戰(zhàn)術、戰(zhàn)役理論的探討及作戰(zhàn)計劃的驗證, 并預測軍事行動和執(zhí)行作戰(zhàn)計劃的效果, 更可評估武器系統(tǒng)的總體性能, 以啟迪新穎的作戰(zhàn)思想。建成近戰(zhàn)戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)后, 借助局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及遠程通信網(wǎng)可將各級戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)、空軍合成戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)、野戰(zhàn)炮兵合成戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)、工程兵合成戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)及防空合成戰(zhàn)術訓練系統(tǒng)連成一體。
聯(lián)合作戰(zhàn)最新的定義中包括：信息優(yōu)勢、精確打擊力量、作戰(zhàn)識別、戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合導彈防御、城區(qū)軍事行動、聯(lián)合戰(zhàn)備、聯(lián)合反布雷、電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)、生化戰(zhàn)劑探測、實時后勤管理、防止大規(guī)模殺傷武器等。為了達到這個目的，在聯(lián)合作戰(zhàn)和戰(zhàn)場環(huán)境等仿真中，添加圖像增強、激光、紅外線、熱感應等傳感器和掃描、多光譜、超光譜等軍用光電的視覺成像仿真效果。這些效果可以被應用到飛行部隊的夜視鏡效果、地面部隊的觀察儀、瞄準具、駕駛儀、夜視眼鏡、和微光電視中，海軍部隊的近戰(zhàn)武器系統(tǒng)的仿真模擬。豐富了軍事仿真內(nèi)容，為監(jiān)視、偵察、跟蹤的仿真訓練提高沉浸度和構(gòu)想度。
實施聯(lián)合演習，為諸兵種提供聯(lián)合演習新平臺：虛擬現(xiàn)實技術結(jié)合網(wǎng)絡，建立分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，并根據(jù)部隊編成、武器配置、作戰(zhàn)原則、戰(zhàn)役戰(zhàn)術要求等，創(chuàng)建出大規(guī)模演練的聯(lián)合戰(zhàn)役三維虛擬戰(zhàn)場，使參戰(zhàn)雙方諸軍兵種同處其中，并根據(jù)虛擬環(huán)境中的戰(zhàn)場情況及其變化形勢，“調(diào)兵遣將”“排兵布陣”“攻擊防守”，在室內(nèi)實施“真槍實彈”的對抗演練，從而使眾多軍事單位不受地域限制地被組織起來，以較小的代價、用較短的時間，實施大規(guī)模戰(zhàn)役、戰(zhàn)略級諸軍兵種聯(lián)合演習，“不用一槍、不費一彈、不動一車”地演練和驗證多種聯(lián)合作戰(zhàn)方案、聯(lián)合戰(zhàn)役理論，發(fā)現(xiàn)、解決實戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的問題，提高部隊聯(lián)合作戰(zhàn)水平和戰(zhàn)役訓練效益。通過訓練能夠發(fā)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)行動中的問題,提高各軍兵種的協(xié)同作戰(zhàn)能力, 并能夠?qū)χT軍兵種聯(lián)合訓練的原則、方法進行補充和校正。
在高新技術武器開發(fā)過程中大量采用虛擬現(xiàn)實技術, 設計者可方便自如地介入系統(tǒng)建模和仿真實驗全過程, 這樣縮短了武器系統(tǒng)的研制周期, 并能對武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能進行合理評估, 從而使武器的性能指標更接近實戰(zhàn)要求。同時在武器裝備的研制過程中, 虛擬現(xiàn)實技術可為用戶提供先期演示, 讓研制者和用戶同時進入虛擬的作戰(zhàn)環(huán)境中操作武器系統(tǒng)。研制者和用戶能夠充分利用分布式交互網(wǎng)絡提供的各種虛擬環(huán)境, 檢驗武器系統(tǒng)的設計方案和戰(zhàn)術、技術性能指標及其操作的合理性。
除此外VR技術還能在武器裝備設計制造、武器遠程控制、武器平臺操作使用、武器毀傷效應展示、戰(zhàn)爭場景拍攝再現(xiàn)、軍事災難預測、軍事地圖制作、戰(zhàn)場醫(yī)療救助等諸多方面發(fā)揮重要作用，而且隨著以計算機技術為代表的信息技術的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術及其應用還可能不斷滲入到國防軍事領域的其他方面，極大地促進它們的發(fā)展。
運用仿真科技創(chuàng)新促進了軍事訓練的發(fā)展，而信息化條件下的作戰(zhàn)指揮與軍事訓練又對仿真技術提出了新需求。有理由相信，隨著信息技術的不斷發(fā)展和進步，仿真技術的創(chuàng)新，將在未來作戰(zhàn)指揮和軍事訓練中展現(xiàn)出巨大的應用價值。
