标签： 抬头显示器

美国陆军的HUD 3.0计划：既可用于作战 又能用于训练的AR系统

在18个月内，美国陆军将会测试一个全新的头显系统，代号为HUD 3.0，该系统旨在帮助士兵们更好地瞄准、导航，甚至与投射到视野中的虚拟的敌人进行对抗训练。该项目将由八个高级别跨职能团队中的两个团队来牵头，进行一场彻底的变革。

将数字信息叠加到真实世界上，也就是人们所说的增强现实。与其最接近的形态可能是介于军用版的Pokémon Go和加固的Goole Glass之间的系统。但美国军队后来转向的形式，则是在喷气式战斗机上装备的抬头显示器(Head-Up DIsplay，简称HUD)，这种设备会将数据投射到飞行员面前的一个透明的面板上，他们可以在观看天空中是否有威胁的同时检查战斗机的设备状态，无需低头查看刻度表或屏幕。

这种技术在作战飞机中已经很常见了，但最近的一些将其小型化，并装备步兵部队的努力宣告失败了。比如，当士兵们需要检查数字地图时，他们必须拿出设备并且低头查看，这样就无法观看周围的战场状况。现在，美国陆军认为，可以给步兵们开发一种抬头显示器，并且纠正这种问题。

从HUD 1.0直接到HUD 3.0

到今年9月，美国陆军已经完成检测，并且开始实地测试被称为HUD 1.0的系统，也就是全新的双目增强夜视镜( Enhanced Night Vision Goggles – Binocular，简称ENVG-B)。相比现有的夜视设备，ENVG-B除了能够更好地增长士兵们在黑暗里的观察能力之外，还能将战术数据叠加到士兵们的视野中。其中包括来自战术网络的信息，比如友军的位置信息。

它还包含一个数字化的十字准线(或者说是瞄准分划板)，与士兵的武器进行连接，并且能够在扣动扳机时精确地显示出子弹的落点。根据陆军准将Christopher Donahue的说法，在检测过程中，它能够显著提高佩戴者的射击水平。Donahue目前是士兵杀伤力跨职能团队的负责人。

Donahue表示。该系统的下一个迭代，即HUD 3.0，是一款增强现实显示设备，能够安装到目前士兵们配备的头盔上，并且能够同时用于真实世界的作战行动和训练场景。除了来自战术网络的数据之外，HUD 3.0还能够在佩戴者的视野中叠加完全数字化的地形、障碍物，甚至是敌人，可以让一个作战单位进行更加复杂和更具挑战性的训练。

目前，在美军主要的战斗训练中心，比如加州艾文堡训练中心里，有一支经过特殊训练的假想敌部队(OPFOR)，与前来训练的作战部队进行对战。但是那里的军事演习都很昂贵，一个士兵一年能够进行一次训练就已经很幸运了。有了HUD 3.0，士兵们就能够在自己所属的基地中每天都与增强现实的假想敌进行对战训练。管理着数字训练跨职能团队的Maria Gervais少将说，当你遇到一个虚拟的敌人时，HUD 3.0会在你的视野中叠加信息“an enemy soldier that looks and acts just like that soldier would.(敌方士兵的样貌和行动就如同这个士兵)”

为何没有HUD 2.0

Donahue和Gervais表示，在最初的计划中，ENVG-B和HUD 3.0之间是有一个中间型号的，但是随着跨职能团队与供应商的合作，他们发现现有的技术已经足够先进了，“能够发展地更快，并且跳过这一步，”Gervais说道。

Donahue认可Gervais在寻找合适的供应商时地挑剔的态度。“她给我们介绍了一家合作伙伴，当然，我们是不会说这家公司的名字的，但我们已经和他们达成合作，并且正在以相当快的速度开发原型，”他说道。“我们的目标是拿到一个最终的原型系统，并且在18个月的时间内对其进行测试。”

无论是从技术角度还是从战术角度，都还有大量的工作需要做。这款抬头显示器需要足够轻便、紧凑、坚固，并且更易于使用，而不是像之前声名狼藉的“陆地勇士”系统那样，严严实实地挡住士兵的一只眼，并且还很容易被损坏。最终的设备同样还需要某种设置菜单或开关，能够控制用户所看到的信息量。一个正在策划行动的排长，或者正在带领一个小队穿过森林，向目标进发的军士，相比一个正在交战的普通士兵，或许会需要更加细致的战术信息。

“我们必须把它搞出来，”Stephen Townsend将军说道，他是美国陆军训练及理论指挥部(TRADOC)的新领导。首先，他说，“有一些相当简单的信息是我最需要的，比如，我在哪儿?我的战友们在哪儿?敌人们在哪儿?然后其他的信息应该是可选的。”

最初发布于2018年11月13日

原文链接：https://breakingdefense.com/2018/03/hud-3-0-army-to-test-augmented-reality-for-infantry-in-18-months/

结合VR和AR的训练系统能够拯救士兵的生命吗

五角大楼的近战杀伤力特遣部队(Close Combat Lethality Task Force)正在寻求新一代的训练方式，比如结合VR和AR的训练系统。

外媒记者询问一位久经沙场的士官，在国防部的近战杀伤力特遣部队所关注的所有技术和策略中，在你个人看来，哪个最具有拯救生命的潜力?他的回答不是更强大的武器，也不是更先进的无人机，Jason Wilson毫不犹豫地说：“ 合成训练环境(Synthetic Training Environment)。”

这是一个全新的结合了虚拟现实和真实世界数据的系统，它能够革新陈旧的军队训练方式，Wilson将其称之为“敌人视线范围内的极端暴力”。

数十年来，美军为战斗机飞行员训练投入了大量的模拟器，以使他们在真正进行战斗之前能够一遍又一遍地进行虚拟对战，出现各种错误并且被“击落”，以保证他们不会在真实战斗中出现致命失误。在实际的战斗中，飞行员们需要通过复杂的抬头显示器(Heads-Up Display，简称HUD)来观看，抬头显示器会将数据直接投射到飞行员的视野，并且高亮显示威胁和目标。现在，计算机技术已经足够发达，曾经作为步兵的国防部长对将类似的技术应用到步兵部队相当有兴趣。正如国防部长Jim Mattis所说，这样步兵们也能够在真正上战场之前先“进行25场血腥的战斗”。

对于一位内阁大臣来说，要创建一支特遣部队并不难，而对于Wilson这样服役长达23年的老步兵来说，能够意识到新技术是真正有价值的，则是非常不一样的一件事。

“合成训练环境”意在开发一个用于步兵的抬头显示器，美国陆军希望能够在明年推出，该系统能够“革新士兵们观察、处理和理解战场空间的方式”，Wilson对记者表示，“并且能够给士兵们提供空前的战场感知优势。”但是最直接的回报是，在战争开始之前，“为我们的士兵提供逼真的训练。”

该系统有些类似军用版的Google Glass或Pokémon Go，通过将虚拟的数据叠加在真实世界的视图上，这种增强现实技术能够帮助军队进行跨区域甚至是跨国界的导航，并且提示友军或敌军的位置。在训练过程中，你可以将虚拟的敌人和障碍物叠加在真实世界里，让士兵们在基地里进行训练，就像步兵们经常做的那样，跳跃、跑动，进行战斗，同时能够模拟出士兵们在真实任务中将会遇到的各种情况。

但是，这会比将更多的军队送到美国陆军现有的战斗训练中心，或者海军陆战队的空地作战训练中心更有效吗?毕竟这些训练基地都因为其严格的训练、真实的设施和专业的假想敌部队(OPFOR)而闻名。“位于艾文堡的波尔克堡军事基地每年只能训练固定数量的士兵，”Wilson回答道，他本人曾经在波尔克堡军事基地的联合战备训练中心(Joint Readiness Training Center)服役。通过对训练任务的重复，你能更好地应对战斗任务。“但这些重复的过程不得不在各自的基地中进行，毕竟波尔克堡军事基地的容量有限。”他说道。而在这些训练的过程中，虚拟训练的价值是无法衡量的。

“虽然，无论你能够在合成训练环境中进行多少这样的训练，都无法替代士兵们真正拿着武器，在泥土中前行和战斗，”Wilson说。“但是，在他们离开这个训练环境，并且在真实场景中进行训练之前，他们确实能够在虚拟训练中进行逼真的预演。”

Wilson明确表示，让单个士兵进行训练，就像是第一人称射击游戏的体验，与和紧密团结的团队一起训练是不一样的。“一个士兵可以佩戴这些设备，并且使自己沉浸在这个环境中，一个小队也能够佩戴这些设备，并且能够共同进行训练，”他说道。“合成训练环境能够供一个排进行训练，能够供一个连队进行训练，甚至还能供旅级作战部队(Brigade Combat Team，简称BCT)进行训练。这是我们目前正在关注的，同时也是我们正在进行评估的训练方式。”

现在，一个旅会有几千名士兵，所以为他们全部配备增强现实眼镜，并且进行互动，或许已经超出的目前的技术水平(比如无线传输的带宽需求将会是超乎想象的)。但是像魔兽世界和其他的MMO游戏却能够在一个简单的、纯虚拟的环境中管理更多的成员。如何满足军队训练的多种需求，还需要进一步研究。Wilson还表示，“合成训练环境”还可以模仿旅级部队的某个要素，来单独进行增强现实训练，比如针对其中的火力支援部队进行训练。

根据美国陆军采办保障中心网站的介绍，“合成训练环境”被设计来为军队训练提供一种认知的、集体的、多层级的训练和任务预演能力。它将虚拟的、建设性的和游戏性的训练环境整合成一个单独的合成训练环境，它将会为现役军人、预备役部队甚至是平民，以及战地指挥所提供训练服务。

最初发布于2018年10月31日

原文链接：https://breakingdefense.com/2018/09/virtual-training-will-save-real-army-lives-close-combat-task-force/

从军用到民用 增强现实技术是如何让航空飞行更安全的?

我们都曾经幻想坐在座舱里，在远处的天边漫游。很难找到一个没有过飞行梦想的人。但是飞行除了能给我们带来满足感之外，没有人能够否认，飞行还是一件很危险的事。现在的飞机当然是非常高效而且安全的，在制造时必须执行的极高的安全标准和维护工作使得事故概率变得极低。不过，飞行中真正的薄弱环节并不在于人们所想象的飞机的工程力学设计，或者发动机，或者控制面，而在于飞行员。

最新的研究报道显示，所有的飞行事故中有85%是由于飞行员的误操作。虽然在商业航空领域的事故概率在最近几年有所降低，但总体上看，基本没有什么变化。在个人飞行领域，事故概率在最近十年间上升了20%。

民用航空领域的增强现实应用

通过这些数据，很容易就可以发现飞行员存在问题，不过，还有更多的问题。Richard Collins在其文章《Was it Really Pilot Error – Or Was it Something Else?》中曾经很直接地指出了真正的问题所在–“飞行员们并不是故意犯错的，不过，他们犯错是因为没有更好的解决办法。”

任何一个曾经驾驶过飞机(或者曾经尝试过桌面版的飞行模拟器)的人都会告诉你，飞行并不容易。即使是看一下塞斯纳172飞机的操作说明，就能让一个飞行学员头脑混乱。更不必说那些操作波音737飞机的飞行员了，毕竟这架飞机包含上百个开关和表盘。

飞行员们需要在做出最简单的决定之前，综合考虑大量的信息。这时，错误就可能会失去控制。了解设备信息、地形地势和天气信息并且做出决定，会是非常枯燥但非常快的。作为飞行员，我知道这种情节会可能会有多危险。

这里就需要增强现实了。飞行员出错的原因并不都在于没有获得足够的信息，而是同时呈现太多的信息，可能会导致分析瘫痪。而使用AR应用，那些具有重大意义的信息能够在需要时，以一种直观的方式呈现给飞行员，这样一来他们就可以专注于当前的任务。

将AR应用于飞行中并不是最近才开始的，实际上，它早已投入使用了。今天，每一款四代以上的战斗机都会包含标准的抬头显示器HUD，可以在飞行员面前的一片玻璃上呈现极为重要的导航信息、飞行信息、目标信息以及与任务相关的其他信息。这是为了保证飞行员在空中鏖战时无需低头查看其他设备。第五代战斗机F-35 闪电2更进一步，它在飞行员的头盔中安装了一套完整的AR设备。可以让飞行员获得史无前例的360°态势感知，甚至是视觉穿透能力。

现在，很多技术都开始从军用领域进入到民用市场，像是Aero Glass这样的初创团队正在进军传统的飞行领域。随着硬件价格的下降和可视化技术的进步，AR终于可以在商用飞行领域亮相，并且能够实现姗姗来迟的成就。来自奥迪、宝马和丰田的许多汽车都开始使用HUD，并且可以很容易地给其他汽车找到第三方配件。当然也可以将其应用于飞行系统。

AR如何帮助飞行员

正如过去所说的那样，AR应用于飞行时的首要功能，是根据需要呈现重要信息。今天的AR系统可以360° 3D的可视化展现地形地势、导航、空中交通、设备信息、天气和空域信息，并且是以很容易理解的形式。下面是AR能够帮助飞行员的几种方式。

比如一个飞行员准备好要滑行了。他们的AR头显能够列出一个虚拟的清单，帮助他们做好飞行前的检查。在检查完成之后，头显能够呈现跑道的信息，引导飞行员进入预定跑道。同时飞行员还可以收到其他正在滑行/降落/起飞的飞机发来的警告信息。

同样的，当飞行员准备好要起飞或降落时，AR系统能够呈现一个简单的通道式图层，展示出正确的路线。这是非常有用的，因为起飞和降落是飞行中风险最大的环节。由于飞行员离地面很近，任何的风险都需要快速处置。通过告诉飞行员哪些需要处理，AR系统能够帮飞行员减少疏漏，让起飞和降落更简单，更安全。

最后，AR系统在巡航阶段也是非常有用的。包括水平仪、航点、天气更新、飞行计划、管制区域和地形地势在内地重要信息都能展现出来，以提供完整的态势感知。

显示的这些信息还可以个性化，以配合飞行员的喜好，其中的不同模式也可以启用或关闭。值得注意的是，这一系统需要极高的精确度，以保证正常运行。因为即使是图层间最细小的区别也可能会引起严重的，甚至是致命的后果。

除了飞行，AR还有哪些应用场景

虽然上面提到的AR应用场景是非常明确并且久经考验的，这种技术也展示了其他领域的使用潜力。维修和操作行业(MRO)就是这样一个领域，能够从AR中获益。培训和认定一位技师会是非常贵并且费时的。在美国，最多需要八年的时间，一位技师才能获得完整的资质。主要是由于培训通常是需要亲自上手操作的，并且有时要使用设备也是很困难的。

AR/VR/MR在该领域的价值都是不可估量的。通过创作出真实部件的虚拟形象，技师们可以在安全的环境中进行技能培训，并且在培训次数上不受限。他们可以将手放在虚拟部件上，就像操作真正的部件那样与之互动。基于AR/VR的指导可以降低培训专业人员所需的时间和资金成本，同时让培训过程完全不会遇到危险。

同样的，虽然抬头显示器HUD已经出现在汽车行业，但远远没有突破其潜力。可穿戴的AR系统能够为司机们提供360°的态势感知，就像飞行员们那样，可以让司机们更加安全地驾驶。比如地标建筑、导航信息和潜在的危险等信息能够呈现在司机眼前，这样他们就无需从路上移开视线。

有些人持有这种观点：自动化会是民用和军用航空领域的未来。毫无疑问，自动驾驶和传感器技术正在取得巨大进步，并且也让飞行更加安全了。但是正如人们常说的，技术在任何时候都不可能替代飞行员，虽然他们容易产生误操作。

以1549号航班事件(电影《萨利机长》的原型)为例。这架飞机从纽约飞往北卡罗来纳州夏洛特的时候，刚刚起飞三分钟就遭遇了小鸟的撞击，让两台发动机都出现了故障。在发现无法返航，且无法转向新泽西的帝特波罗机场之后，飞行员决定将飞机迫降到哈德逊河里，并且成功地救下了飞机上所有的155名乘客。现在该事件被誉为“哈德逊河的奇迹”。这场事故告诉人们，人的因素是不能被忽视的，因为机器是无法做出这种决定的。

增强现实应用，比如由Aero Glass开发的这些能够在未来帮助飞行员们避免代价高昂的失误，让他们迅速做出决定，拯救生命。虽然该技术还处在开发阶段，但该技术将带来的安全方面的改善，值得我们的等待。

最初发布于2017年5月16日

原文链接：https://uploadvr.com/ar-aviation-safer-better/

[梳理]一心为了上战场 深扒美国陆军对增强现实的探索历程

在上周于华盛顿州五角大楼举行的Pentagon Lab Day期间，美国陆军的电子通信研究、开发和工程中心(CERDEC)和陆军研究实验室(ARL)展示了一款全新的原型设备，该设备使用可以使用来自第一人称射击游戏的技术，用增强现实抬头显示器来帮助士兵接入传感器和其他数据。

该技术名为“战术增强现实”(TAR)，是美国陆军对利用网络将士兵进行连接的最新革新，可以给予士兵们在战场上的“态势感知”。比如他们所处的位置，友军的位置，敌人的位置，以及所有执行任务所需的信息，所有这些都融入到战术通信过程中。在过去的这几年，CEREDC、ARL和美国国防部高级研究计划局(DARPA)一直在开发核心技术，以使增强现实能够应用于战场，并且还开发一个名为抬头导航、跟踪和报告(HUNTR)系统的平台。

虽然HUNTR还相对较新，却是基于最近三十年间美国陆军对步兵的数字强化的研究成果。直到最近，这些研究成果已经达到了可穿戴计算技术的极限，虽然技术已经趋于成熟，但真正应用到战场上，或许还需要几年时间。

回到未来

从上世纪80年代开始，美国陆军就一直在尝试把某些东西放在士兵眼前。首先是“陆地勇士”(Land Warrior)计划，或者用更正式的称呼：陆地勇士综合作战系统。该系统在1989年首次进行了技术演示，当时名叫“士兵综合防护套装”(SIPE)，这一系统展示了增强的传感器和通信系统能够显著提升小型步兵单元的战斗能力。

陆地勇士背后的概念本应在接下来的时间里多次尝试和完善，但直到2000年，这一系统也没有成为真正的采购项目。这时，该系统又变成了美国陆军庞大的未来战斗系统计划的一部分。当陆地勇士系统作为一个较成熟的系统，由美国陆军授予雷声公司继续研发时，其计划中的系统包括一个综合的计算机系统，作为士兵装备的一部分，另外还有头戴式显示器。头戴式显示器用显示通信和导航的数据信息，并且可以观看到士兵手上的“武器子系统”(M16突击步枪或M4卡宾枪)上安装的热成像系统影像。

陆地勇士系统的电脑集成了GPS和无线电信号，允许(理论上允许)指挥官来试试跟踪部队的方位。但是陆地勇士系统本身并不包含抬头显示器，抬头显示器可以在二维地图上展示位置，允许士兵在拐角处用武器瞄准。但是陆地勇士系统不会在士兵周围叠加信息，并且还存在一些显著的问题，最明显的问题在于增加的重量，其中包括电池，电脑，无线电和士兵头部安装的显示屏。

对于一个步兵来说，完整的战斗装备本身就已经接近80磅(约合36.3千克)。陆地勇士的完整装备还会为士兵增加40磅的负荷(约合20.4千克，包括电脑和包含抬头显示器的头盔，以及数码瞄准镜，无线电和电池)。对于那些从未体验过的人来说，在战场上背着重达120磅(约合54.4千克)的装备，就相当于使劲扛着希拉里克林顿那已经退休的邮件服务器，同时在拉斯维加斯大道上慢跑。根据对那些使用过此装备的士兵的回访，这些“服务器”的战斗力也基本与希拉里的邮件服务器相当。

只有一个版本的陆地勇士系统曾经登上过战场：与Stryker装甲车协同的那次战斗是为了配合Stryker步兵战车所搭载的系统。该系统跟随第九步兵团第四步兵营进入了伊拉克战场。Stryker步兵战车的配置降低了陆地勇士系统装备的重量，因为士兵们可以把多余的电池留在装甲车里。这些装备也与Stryker机械化步兵单元一同部署。

颇具讽刺意味的是，整个陆地勇士系统在2007年被取消了，因为造价实在太高，单兵装备的花费就超过85000美元。于是该项目被缩减，并且重启，变成了地面士兵系统(GSS)。但是为了满足部队快速列装的需要，GSS又变成了奈特勇士系统(Nett Warrior，为了纪念二战期间荣誉勋章获得者Colonel Robert B. Nett)。为了更快(并且更便宜)地满足需求，美国陆军不再采用头戴式单片眼镜，而换成了挂在胸前的安卓设备，使用现有的硬件组件来达成几乎是同样的目标，除了士兵们现在必须低头查看自己的手机。

奈特勇士系统的改进

但是，奈特勇士系统给美国陆军提供了一个通用平台，可以基于该平台开发应用。就像是谷歌眼镜这样的增强现实设备这样，又像微软的《Halo》即将变成现实一般。奈特勇士系统中“终端用户设备”(EUD)基于安卓的操作系统可以让军方使用现有的常见的网络接口，并且这对于开发可穿戴计算应用来说，也是一个理想的开发平台。

再来看以前的陆地勇士系统，美国陆军对于战术增强现实TAR的期许，是要将其作为一个增强的导航，友军跟踪，信息共享和武器瞄准功能的集合。但是他们并没有为其配备单片眼镜，来展示类似仪表盘的信息，士兵们希望这些数据能够直接投射在视野之内，并且能够与周边的地形地势无缝结合。

根据在2015年10月的一场行业会议上由CERDEC所做的演示，最近两年间开发的HUNTR系统使用了一个安卓版的软件包接口，名为ARC4。ARC是由应用研究联合公司开发的，也曾用于早期的DAPRA增强现实项目，当时名为Ultra-Vis。由ARC生成的数据不仅可以呈现在夜视增强设备上，还可以显示在多种现有的头戴式透明显示器上。

该软件使用了GPS信息，头盔上的摄像头信息以及惯性传感器来为士兵的视野“注册地理信息”。这就可以使用标志来标注路径点，感兴趣的点，以及友军的位置，这些信息可以投射在士兵所看到的画面上，当然还会由导航罗盘，展示那些不在视野内的物体的方向。此外，地形地势的3D模型也可以叠加在真实世界上，以辅助导航。这些信息和其他所需的资源可以从奈特勇士的设备中获取到，并且由指挥中心分发到每个士兵。

显示屏技术的进展

战术增强现实TAR还有一个主要的问题，那就是现有的显示技术无法满足战场使用的需要。相对而言，要把增强现实数据投射到夜视设备上是很简单的，但是，即使是增强现实的日常使用，也因为透明显示屏相对较小的视场角和较低的对比度，变得很困难。

即使是微软HoloLens相对大一些的视场角，对于战术应用来说也是不够的。并且大多数的显示屏无法生成足够高的亮度，在光线强烈的沙漠或冬天的户外是无法观看的，就像上面CERDEC所演示的幻灯片中呈现的那样。因此，ARL和CERDEC必须和供应商们密切合作，来开发自己的产品。

早期的TAR显示屏使用黑白或者绿屏投射，来保持足够的对比度，以使画面可见。常用的彩色显示屏(对角长大概一英寸)不能提供足够的分辨率，但是在Lab Days期间展示的TAR显示屏有着相当高的对比度。这个原型产品甚至可以让彩色图像叠加在最明亮的背景上。

同时，应用研究联合公司也在为其软件寻求商业和消费级应用场景，无论是物流行业，还是AR游戏，抑或社交媒介。所以，在美国陆军将增强现实技术推向战场时，我们或许也能够看到数据在眼前跳动。

最初发布于2017年5月27日

原文链接：https://arstechnica.com/information-technology/2017/05/heads-up-augmented-reality-prepares-for-the-battlefield/

战争游戏：美国陆军欲用VR/AR替换训练模拟器

在经历了数年对新技术的测试之后，现在，美国陆军正在加速替换上世纪80年代和90年代沿用至今的训练模拟器，这些古老和笨拙的设备，将被虚拟现实、大规模多人在线网络和其他创新手段所替代，而这些手段都是直接从商业化的游戏行业企业中获得的。

近日，七家承包商向美国陆军的专家们展示了全新的飞机和地面车辆模拟器。二星少将Maria Gervais告诉记者，在今年7月或8月，会策划一次有作战部队参与的场地测试。到2019财年或2020财年的早些时候，她说，美国陆军将会完成足够的测试，来决定是否大量采购新的模拟器。

这对于任何的政府IT采购来说都是相当激进的一步，以美国陆军为例，大量替换训练模拟器是颇具争议的面向政府的服务项目。但这并不是全部，Synthetic Training Environment的首个阶段将会替换现有的车辆模拟器。第二个阶段将会在仅仅两年时间内开发出美国陆军之前从未接触过的东西：一个为步兵设计的“沉浸式”的虚拟训练环境。

与随车作战人员不同的是，步兵们不能通过坐在一个盒子里，并且与面前的屏幕互动来进行训练。近战需要极为真实的训练环境。步兵们需要匍匐、奔跑、攀爬、卧倒以及寻找掩护，与真实世界和同伴互动。所以这里不会用虚拟现实，步兵班的教练会使用增强现实：一些类似Google Glass的抬头显示器，可以让士兵既能看到周围的环境，同时还能看到叠加的数字信息，如障碍物、平民，甚至还会有在真实地形上出现的敌人。(一位国防部门的官员将其比作军队版的《Pokémon Go》)。

用这种方式将虚拟世界和真实世界联系在一起，可以让步兵在多样化的场景中进行训练，这是纯真实的训练场景无法比拟的。“如果你在班宁堡有一个城镇作战训练基地，在这次进去时，就好像在阿富汗一样，”Gervais说。“而下次进去时，你就像在伊拉克一样。”

跨学科+跨部门协同

在去年10月，美国陆军的参谋长Mark Milley将军组建了8个跨部门小组，以求打破被长时间搁置的现代化进程。它将长期以来积累的专业知识进行了整合。与此并行的是，在今年2月，美国国防部长Jim Mattis启动了一个Close Combat Lethality Task Force项目，来改善整个美军的步兵的现状，其中尤其关注培训所使用的模拟器。

在Gervais少将管理着美国陆军的Synthetic Training Environment跨部门小组的同时，她还在密切关注着Soldier Lethality跨部门小组、美国国防部长的Close Combat特遣部队、海军陆战队和特种作战指挥部。她还负责每一辆坦克、每一架飞机和其他七个跨部门小组所使用的训练模拟器。她通过每周的视频电话会议密切关注着这些项目。

Gervais的团队也逐渐增加了一些美国陆军特种部队和海军陆战队的老兵，同时还有常规部队的陆军步兵、收购方面的专家、软件工程师、美国军方智库的代表和一些律师。他们有着跨越多个组织和区域的多样化的专业知识，在一起合作，花费数月甚至数年的时间进行交流探讨。

“我的团队中有了这些人，”Gervais说道。“就有了跨部门和跨学科的讨论，并且能够解决一些实际问题。”

混乱的模拟器采用情况

Gervais少将和她的团队有一个艰巨的问题需要解决，那就是，美国陆军目前的模拟器采用情况相当混乱。在上世纪80年代的“培训大革命”期间，美国陆军满腔热情地采用了当时最先进的技术，直到现在，很多那时的模拟器仍然在使用中，目前已经使用了超过30年的时间，已经经过了20个摩尔定律周期。

这些模拟器的尺寸和复杂性令人震惊，当洛克希德·马丁在近日宣布他们获得了一个长达七年的，总价值35.3亿美元的合同，来更新美国陆军现役的培训设备时，洛克希德·马丁的负责人Amy Gowder估计，他们将会负责100种不同的主要培训系统，每个培训系统都有其独特的，且互相不兼容的软件和备件。从完整的模拟器到射击场的保护装置，共有超过30万个独立的库存项目，共约2100万个零件。

为什么会有这么多?在大多数情况下，每个美国陆军的采购项目，比如每辆汽车、每架飞机和每件武器，都会开发其对应的模拟器，来训练士兵们使用其产品，但不会太多地考虑模拟器间的互动性。而在实际的战场上，坦克的乘员或飞行员如果还是这样操作，那可能就是去送死了。逼真的训练不仅需要与其他车辆的协同，并且其他的车辆也不一定是同样型号的，而是会有多种型号。

目前的模拟器并不是为此而设计的。让这些模拟器协同工作需要繁琐的调试过程，比如故意调慢飞行模拟器，使其能够与坦克模拟器和步兵战车模拟器协同。战场上的一些因素是根本无法模拟的，比如，美国陆军所使用的指挥和控制软件都是用来指挥真正的战斗，通常在模拟器的虚拟世界中是无法运行的。

多种模拟器如何协同?

接下来是不同的地形带来的噩梦。由于来自俄罗斯空军的日益增长的威胁，美国陆军正在尝试训练其直升机部队和防空部队协同作战，但二者所使用的模拟器并不能整合到一起。比如在直升机飞行员的屏幕上，飞行员们正在进行超低空飞行，并且在山后进行隐蔽，这是标准的战术之一。而在防空部队的屏幕上，这些山并不存在，其中的直升机也是极易被击中的目标。

如上文所说，“目前共有57种地形，我们一直在尝试在其中训练，”Gervais说。最新展示的新的模拟器将会使用单一的通用标准，名为One World Terrain。“通过使用One World Terrain标准，我们相信我们能很快将其减少至28种地形。”那么需要多长时间来减少地形的数量呢?“给我大概一年半的时间，”她说道。

当然，并不仅仅是虚拟的地形需要改进，整个全新的虚拟世界中还需要有人参与。当使用目前大多数模拟器进行训练时，“其中不会有狗，也不会有马车，也不会有人，这是一个非常枯燥乏味的环境，”Gervais说道。“这并不是战场，比如阿富汗，实际上的样子。实际上，阿富汗是非常拥堵的，甚至在路上你会遇到很多四处跑的驴。”

随着美国陆军越来越多地聚焦于城镇作战，模拟训练这个问题变得越来越复杂。“比如一个大城市，我们能够创作出其中的建筑物，但我们必须要进入到建筑物里面，或者要到建筑物下面去执行任务，并且我们需要的是一个鲜活的城市，”她说道，其中充满生活在这里的市民和来往的车辆。“我们正在基于这种生活节奏进行开发，并且我们已经开始取得成果了。”

那么，这会花费多少钱呢?“由于我们刚刚开始，我们目前还没有一个准确的预估，但是，我认为这不会达到十亿美元级别，”Gervais说道。“由于我们正在和商业化的VR和游戏行业一起进行开发，所需的费用会有所下降。”

“在接下来的一到两年间，我们会有一个更好的费用预估，”她说道，“需要在我做完这些技术演示和实验之后。”

最初发布于2018年3月23日

原文链接：https://breakingdefense.com/2018/03/war-games-army-replacing-1980s-simulators-with-gaming-tech/