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/

美国陆军测试一体化夜视镜 整合AR/夜视/瞄准等功能

纵观现代军事史,需要跟踪战场态势或者只是需要导航到某地的士兵,通常都会花费大量的时间来低头看纸质地图,或者看GPS设备的屏幕。就像在商场里盯着手机屏幕的人容易被撞到一样,士兵们这样做也容易面临危险,毕竟战场是一个致命的环境。

现在,美国陆军正在测试一个全新的设备,名为ENVG-III。该设备包含了先进的夜视镜,并且将昼视/夜视功能、热成像、枪械瞄准镜和增强现实功能整合到一台设备中,可以让士兵在机动过程中更好地了解战场态势。

简单地说,你可以将其理解为与枪械配套的谷歌眼镜。

美国陆军专注于提升士兵杀伤力的团队认为,这款设能以指数方式提升步兵们的战场感知能力。

“这会给我们的步兵们带来真实的,基础的能力提升,”Christopher Donahue准将在最近的一次媒体圆桌电话访谈中说道。

这个增强型夜视镜与增强现实软件和Family of WeaponsSights-Individual(简称FWS-I)解决方案进行了整合,可以在士兵的视野中呈现多种类型的信息。

比如在辅助枪械瞄准方面,该夜视镜可以通过在枪械瞄准镜位置的摄像头,将枪械瞄准镜的图像呈现在夜视镜中。这可以让士兵在不暴露自己的前提下在拐角处进行射击。它还能够切换到画中画视图,在这种视图中,正常的视野会和枪械瞄准镜中的画面一同呈现。

“这两个系统能够协同,得益于夜视镜和枪械瞄准镜之间的无线通信,”BAE系统公司的生存、目标和感知解决方案的商业开发总监Dave Smialek说,正是他在负责夜视镜的生产。“武器瞄准镜的瞄准点会被传送到夜视镜中,呈现为ENVG-III夜视镜中的叠加层。”

根据BAE系统公司最近公布的消息,该公司最近获得了两个总额达9700万美元的订单,来生产夜视镜和带有热成像功能的枪械瞄准镜。

BAE系统公司开发了一个快速目标捕获模块(Rapid Target Acquisition Module),可以减少捕获目标的时间,这也是新的夜视镜的一部分。而其增强现实部件则会创建一个几乎是个性化的跟踪器,可以让士兵在巡逻时标记目标,选择路线,并且向作战小队内的其他成员分享这些数字标记。

Smialek说,过去的夜视镜并没有播放视频的能力,而在无线技术方面的进步则促成了这样的改变。

在今年2月,弗吉尼亚州贝尔沃堡的一次演示中,士兵们和研究人员展示了该系统的性能。

Clint Nelson中士佩戴了一个单眼的显示设备,展示了增强现实方面的功能,虽然目前还只是单目的,但以后会集成到双目的夜视镜中。双目设计可以带来更好的深度知觉和更真实的视野。

他向记者描述了标准的地面导航场景,在该场景中,一个士兵会使用他的罗盘和地图来测定方位,并且沿着路线到达目标,一旦偏离路线,就需要进行调整,并且重新校正方位。

“这可以让我在巡逻的基地中就计划好路线,并且上传路线数据,”Nelson说道。“然后导航提供的路线会引导我进入真实世界中的路线。我能够很容易地四处走动,即使是完全偏离方位也没有问题,并且我也不再需要去看手机或者地图。”他解释了这些设备会如何帮助士兵处理海量数据,尤其是在城镇作战时。

“在主要的城镇中心,会有大量的建筑,因而也会有大量隐藏的威胁,”Nelson说道。“这款设备还可以进行跟踪和报告工作。任何使用该系统的人员都能确定敌人的位置,将信息传送给我,这些信息就会呈现在我的屏幕上。”

很明显,这会帮助一个处在让人困惑的环境中的士兵了解他看到的东西,以及他的同伴看到的东西,并且分辨哪些是威胁,哪些是友军,哪些是目标。

Donahue准将说,海军陆战队和特种作战部队都在关注着这款设备的研发进展。

最初发布于2018年3月22日

原文链接:https://www.armytimes.com/news/your-army/2018/03/21/armys-all-in-one-nvg-will-merge-sighting-shooting-battlefield-awareness/