軍事上的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬仿真技術(shù)
自從我國東漢名將馬援積米為山籌劃山地進(jìn)攻，古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德在沙盤上作幾何圖形推演城市防御，人們開始用模擬分析的方法尋找打開戰(zhàn)爭的“黑箱”。從20世紀(jì)90年代初起，美國率先大量將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于軍事領(lǐng)域。在1995年10月為解決波黑沖突的“代頓談判”中，美國成功地運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓參加談判的穆、克、塞三方領(lǐng)導(dǎo)人在計(jì)算機(jī)和大屏幕前，通過計(jì)算機(jī)虛擬演示，形象地顯示了繼續(xù)角逐的后果，迫使他們都不得不放棄了各自的方案，結(jié)果三方只好按照美國制定的方案達(dá)成協(xié)議。
部隊(duì)訓(xùn)練仿真模擬
訓(xùn)練仿真模擬是一種物理模擬技術(shù)的應(yīng)用，它主要是通過模擬實(shí)車、實(shí)兵或?qū)崙?zhàn)環(huán)境，來培養(yǎng)單兵或小范圍作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)技能，如目前使用較多的駕駛模擬仿真系統(tǒng)、多用途復(fù)合激光作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)等。這些仿真系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和逼真性得到了很大的提高，圖像的仿真程度也已經(jīng)與實(shí)物、實(shí)景相差無幾。特別是訓(xùn)練仿真系統(tǒng)具有在危險小、消耗低的條件下訓(xùn)練出較強(qiáng)作戰(zhàn)技能的部隊(duì)的特點(diǎn)，因此受到世界各國軍隊(duì)的極大重視。通過在模擬實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行訓(xùn)練，可使部隊(duì)不需進(jìn)行實(shí)際操作就能理解現(xiàn)代戰(zhàn)爭的概念和流程，士兵在戰(zhàn)前就可確切知道他要完成什么樣的任務(wù)，從而提高了完成任務(wù)的能力和增強(qiáng)了完成任務(wù)的信心，而且，分散在各地的部隊(duì)不需集中就能通過模擬器材一起訓(xùn)練。從排到營的機(jī)械化分隊(duì)可演練協(xié)同作戰(zhàn)，攻擊機(jī)可演練從不同基地起飛執(zhí)行同一任務(wù)，艦只可演練相互間的配合和策應(yīng)，特種作戰(zhàn)部隊(duì)可反復(fù)演練預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)中的每個細(xì)節(jié)。此外，仿真模擬演練可在一定程度上代替大規(guī)模實(shí)兵演習(xí)，節(jié)省大筆經(jīng)費(fèi)。
在部隊(duì)訓(xùn)練方面，模擬仿真技術(shù)同樣大有用武之地。目前，外軍的“虛擬現(xiàn)實(shí)”訓(xùn)練技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)水平。美國陸軍到上世紀(jì)80年代末，訓(xùn)練士兵還是采用野戰(zhàn)訓(xùn)練和模擬訓(xùn)練兩種方法。野戰(zhàn)訓(xùn)練的主要問題是燃料、彈藥消耗大，場地、安全都有困難，組織大規(guī)模演習(xí)費(fèi)時又費(fèi)力；模擬訓(xùn)練，所用的模擬器可能比它所模擬的真實(shí)裝備還要貴。為了解決部隊(duì)訓(xùn)練問題，美國國防部高級研究計(jì)劃局l983年開始實(shí)施模擬器聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，把分散在各地的訓(xùn)練器用計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，形成分布式交互仿真，實(shí)現(xiàn)異地聯(lián)通與互操作。
美軍已研制的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)可以在視覺、聽覺和觸覺等方面逼真地顯現(xiàn)未來戰(zhàn)爭可能出現(xiàn)的各種情況，可以使沒有打過仗的指揮官身臨其境般地體驗(yàn)戰(zhàn)爭，可以使駐扎在世界各地的部隊(duì)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)同時演練同一想定，可以在同一模擬系統(tǒng)上演練在不同國家、不同地形、不同氣候、不同作戰(zhàn)對象的各種戰(zhàn)爭行動。如美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的模擬網(wǎng)絡(luò)可將分布在全球執(zhí)行各種任務(wù)的陸戰(zhàn)隊(duì)特遣隊(duì)司令部連接起來。一支遠(yuǎn)征部隊(duì)陸戰(zhàn)營可與4800公里之外的另一支遠(yuǎn)征部隊(duì)的團(tuán)級司令部進(jìn)行諸軍兵種聯(lián)合演練。在美國肯塔基州克斯堡的乘車作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室里，坦克駕駛員不必離開房間，就可操縱“艾布拉姆斯”坦克模擬器穿森林，過雪地，開上一節(jié)列車。駕駛員甚至能感受到實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中的聲音、氣味和碰撞。使用這種模擬器，可使受訓(xùn)者在一小時內(nèi)獲得比6個月實(shí)車駕駛還要多的經(jīng)驗(yàn)。據(jù)報(bào)道，美軍在海灣戰(zhàn)爭前的臨戰(zhàn)作戰(zhàn)訓(xùn)練中，美軍飛機(jī)、坦克、裝甲車輛均使用了模擬器材，只有一名飛行員在訓(xùn)練中打了實(shí)彈。以往坦克打一發(fā)實(shí)彈需要花費(fèi)1800美元，而用模擬器材訓(xùn)練即可大大節(jié)約武器裝備的磨損和彈藥消耗，還可保證人身安全。
作戰(zhàn)仿真模擬
一般而言，作戰(zhàn)模擬可分為實(shí)地軍事演習(xí)、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)、沙盤作業(yè)、圖上作業(yè)、戰(zhàn)爭對策、計(jì)算機(jī)模擬等幾種類型。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅為研究戰(zhàn)爭提供了科學(xué)的方法，使研究的進(jìn)程更加逼真、更加接近于實(shí)戰(zhàn)，實(shí)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(shù)和作戰(zhàn)技能。計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)程序。然后用計(jì)算機(jī)語言描述戰(zhàn)斗過程，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的一種新型模擬方法。通過計(jì)算機(jī)作戰(zhàn)模擬，不僅可以在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)基礎(chǔ)上對新的作戰(zhàn)理論原則、作戰(zhàn)行動規(guī)則進(jìn)行多方位的論證，并通過模擬對抗，計(jì)算各軍、兵種部隊(duì)的攻防作戰(zhàn)能力，經(jīng)過比較挑出最佳作戰(zhàn)方案，而且可以使指揮員置于陸、海、空、天、電“五維”全方位的作戰(zhàn)空間，從而擺脫二維空間的思維枷鎖，使指揮藝術(shù)得到更充分的發(fā)揮，事實(shí)上，“沙漠盾牌”作戰(zhàn)計(jì)劃的藍(lán)本就是出自“內(nèi)部觀察90”的計(jì)算機(jī)模擬演習(xí)。
采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)仿真模擬，無須調(diào)動一兵一車就可以上演出一幕幕威武雄壯的戰(zhàn)爭話劇，因此倍受各國軍隊(duì)的青睞。目前，美國國防大學(xué)已為軍官開設(shè)了軍事政治課程以及聯(lián)合與合成作戰(zhàn)模擬課程。美三軍主要作戰(zhàn)中心每年都要接待各類高級指揮和參謀人員進(jìn)行作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練。為了統(tǒng)一建模方法和統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，美陸軍部推行了“作戰(zhàn)模型改進(jìn)計(jì)劃”，設(shè)想在一個統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)下建立一個具有層次結(jié)構(gòu)的陸軍作戰(zhàn)模擬系列，將陸軍各兵種的作戰(zhàn)模型全部納入這個體系中，以培養(yǎng)適應(yīng)未來戰(zhàn)爭需要的陸軍軍官，而俄軍條令也規(guī)定，團(tuán)以上作戰(zhàn)計(jì)劃的制定必須經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬鑒定。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)模擬正在被越來越多國家的軍隊(duì)視為作戰(zhàn)計(jì)劃制定的必要環(huán)節(jié)。
指揮決策仿真模擬
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于指揮決策模擬，主要是輔助指揮員進(jìn)行決策和指揮作戰(zhàn)。指揮員不僅能夠在虛擬的戰(zhàn)場上空飛行，視察其傳感設(shè)備對敵方兵力部署等敵情、戰(zhàn)情的感知情況，而且還能看見位于敵方觀察點(diǎn)的部隊(duì)。通過多方位的觀察，可以進(jìn)一步了解敵人當(dāng)前的意圖，更清楚地展現(xiàn)我方智能搜索設(shè)備的盲區(qū)(如雷達(dá)盲區(qū))，電臺配置的具體細(xì)節(jié)，通信節(jié)點(diǎn)部署的實(shí)際地理環(huán)境特點(diǎn)等。此外，運(yùn)用建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，還可以建立諸軍兵種合成指揮系統(tǒng)。在戰(zhàn)爭決策模擬中，利用大規(guī)模并行處理機(jī)的建模和模擬仿真技術(shù)，可以精確地再現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)作戰(zhàn)態(tài)勢，逼真地模擬戰(zhàn)場環(huán)境，并精確地預(yù)見未來戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略上的發(fā)展態(tài)勢，從而能夠?yàn)橹笓]決策提供盡可能接近實(shí)際的戰(zhàn)場情況，使指揮員能夠正確地指揮作戰(zhàn)和進(jìn)行戰(zhàn)略決策。
信息網(wǎng)絡(luò)虛擬（欺騙）戰(zhàn)
信息網(wǎng)絡(luò)虛擬（欺騙）戰(zhàn)是以計(jì)算機(jī)成像、電子顯示、話音識別和合成、傳感等技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)施的信息欺騙。它通過“信息網(wǎng)絡(luò)”某一節(jié)點(diǎn)，把己方計(jì)算機(jī)與對方聯(lián)網(wǎng)，或戰(zhàn)前通過各種途徑將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)植入敵方的指揮控制信息系統(tǒng)中，把己方的虛擬信息即假情報(bào)、假決心、假部署傳輸給敵方，迷惑敵人，誘敵判斷失誤；向敵指揮官和士兵發(fā)布敵方軍官假命令，使敵聽命是從，改變敵方指揮官的作戰(zhàn)意圖，使敵軍事行動陷入混亂。這種戰(zhàn)法，能使敵方在三維聲、像環(huán)境中，看到酷似實(shí)物的立體交戰(zhàn)圖像，使敵方不會產(chǎn)生錯覺，增大了欺騙的真實(shí)性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事上能把接受者投放到一種逼真的、為作戰(zhàn)而設(shè)置的現(xiàn)實(shí)中，可以模擬未來戰(zhàn)場各種復(fù)雜情況，從而使敵改變決心和部署。1994年4月，隨著美軍第一支數(shù)字化部隊(duì)的建立，美軍就開始著手運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬對抗性演習(xí)，并專門成立了“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)欺騙戰(zhàn)”研究小組，由其具體負(fù)責(zé)技術(shù)研制和試驗(yàn)。
