外军计算机模拟仿真训练路径探寻
2020年06月04日 07:53 来源:《中国社会科学报》2020年6月4日第1940期 作者:俞存华

  模拟训练与基地训练、对抗训练和多形式联合演训,共同构成了实战化训练的基本形式。模拟训练的突出作用在于,摆脱了因实兵实装实弹实爆训练所带来的巨大的人力和资源消耗,规避了训练场上不确定性所带来的训练风险和不安全因素,旨在对参训者的视觉、听觉、感观和身心等诸多方面施加影响,使受训者能够真正体验到形似战场上的各种困境、危境和绝境,并经历反复演练,以达到提高实战能力的目的。

  早在20世纪60年代,计算机作战模拟开始被西方军队所采用。到了80年代初,美军率先将计算机模拟技术引入军事训练领域,尝试了以计算机模拟训练的途径。90年代后,美军成立了国家模拟训练中心,加强对训练模拟的组织领导和规划建设。世界其他军队以此为借鉴,逐步研究探索了适应本军队模拟训练的方法路径,从而推动了新一轮军事训练形式的深刻变革。
  
  实兵仿真训练  提高实战能力
  
  实兵仿真训练,就是利用训练辅助设备、器材、模拟器和模拟手段以及战术交战模拟训练系统,模拟近似实战境况,将实兵置于其中进行训练,以锻炼和提高实战能力。典型的训练设施包括驻地装备训练系统和数字靶场等。

  近年来,美军在逐步改进现地训练环境和基地训练环境,除了在音响、气味等方面模拟实战环境外,还利用计算机辅助三维动画技术,使模仿实战场景的训练环境更加真实、更为复杂;在实兵演练方面,在使用多功能综合激光交战系统基础上,为参训人员配备无线频率识别器,扩大了跟踪人员的时限和范围。还使用具有类似智能手机功能的谷歌眼镜和云计算技术,以更好地模拟实战。俄军采取了实装附加模拟器的方法,即在战术演习中,既有计算机模拟又有实兵操练,既有激光模拟射击也有实弹射击。随着新装备的涌现,新的模拟器材也不断被研发出来,并大量地使用在训练之中。如陆军“旅训练基地”主要承担野战机动和射击训练等任务,部队进驻基地后首先要领取各类模拟器材,包括为单兵配备的激光照射感应服、单兵武器激光发射器和反坦克武器激光发射器等,这些模拟器材为提高部队野战机动能力和射击能力发挥了重要作用。
  
  虚拟仿真训练  提高装备使用技能
  
  虚拟仿真训练,是实兵在计算机生成的战场环境中,使用与战术武器系统和车辆构造近似的模拟器进行训练,如飞机模拟器、射击训练模拟器等。通过模拟器营造一个真实的、沉浸式的训练环境,可以为训练者提供支援训练、选择训练事项等,也可以为受训者在模拟真实环境中执行险难任务,提高应对能力。

  美军是虚拟仿真训练的开拓者。最典型的虚拟仿真训练系统就是近距离战术训练模拟系统。该系统由若干近距离战术训练器组成,主要模拟合成营、装甲侦察营和装甲骑兵中队的车辆和武器系统。这些模拟器以局域网为基础平台,具有与多个仿真设备进行网络连接的能力。其主要功能在于为训练者提供了一个真实的虚拟仿真训练环境。在此环境下,部队能够开展包括轮式车搭载步兵进行机动任务训练、士兵卸载任务训练和集体炮兵训练等科目,使受训者能够娴熟地掌握手中武器装备技能。俄军反恐特种部队还将这一训练形式运用到营救人质行动之中。在营救人质行动之前,为执行营救人质的特种分队虚拟仿真了营救人质的区域、场景、线路和环境,反复演练了施救人质时所使用装备器械的有效方法和可能出现后果的应对办法等,为成功营救人质发挥了重要作用。
  
  建构仿真训练  提高指挥技能
 
  建构仿真训练,是使用计算机模型和模拟系统模拟部队战术行动,对分队和部队指挥机构的指挥决策谋划职能进行训练。也就是说,部队战术行动是模拟仿真的,而指挥机构的决策指挥行动训练是真实的。典型的建构仿真训练,就是指挥员和指挥机构在计算机屏幕上运用数字化地图,结合战术情况对双方部队的战术行动进行指挥演练。其主要作用在于分队和部队指挥机构在一个时间限制的数字化环境中、在可视化战场空间内,其实施谋划决策能力得到快速提升。这一训练形式可以演练从排级指挥员到联合特遣队的指挥和参谋作业功能,允许多层级司令部和参谋人员同在一个更大的战役战术演练环境中,按照各自规定的标准执行作战任务。

  美、英等信息化程度高的军队,已将此类训练形式广泛应用于部署前的任务预演训练之中,以提供多能的、高效费比的训练环境。伊拉克战争前,美军还使用建构仿真系统演练了入侵伊拉克和攻占巴格达的全过程,并对指挥决策和流程进行了分析、实验和兵棋推演。目前,美军已开展下一代建构仿真模拟系统的研发,以实现模拟单一士兵、坦克和直升机平台到旅级部队战术行动,可以使用完全自动化模式或由训练人员利用编程内的指挥与控制系统进行控制,模拟实体、部队、行为和综合环境都可以自由改变,为用户提供最大限度的灵活性,以满足模拟各种想定情况的需要,更好地服务全频谱作战行动。
  
  游戏仿真训练  提高特定技能
  
  游戏仿真训练是利用军事游戏训练部队,其突出的作用在于经济有效地为单兵、领导者或分队提供近似真实环境下的特定技能训练,主要训练内容包括领导者发展、语言文化、带兵程序、斡旋谈判、迅速决策、交战规则、战斗操练和任务计划等。与建构仿真训练类似,但游戏仿真系统的画面更加形象和真实。

  美国陆军现代化战略规划中,已将开发计算机游戏作为陆军训练支持系统计划的七大目标之一。为此,陆军训练与条令司令部项目办公室制定了《游戏能力产生文件》,并把它作为联合能力一体化发展系统采购过程的一部分。美军现有的游戏仿真训练系统有“达尔富尔伏击”“战术伊拉克”等。如“虚拟战斗空间2”系统,可以建立部队驻地或者部署地的模拟地形,使士兵可以在近实时的环境中学习新的防护技能、了解如何在敌对村庄正确设置车辆检查点以及如何更好地进行作战行动。英军的做法是利用电脑游戏训练士兵,唤醒士兵参与训练的热情,激发训练的主动性和创造性,提高参战者的作战生存率。据有关数据显示,参与伊拉克战争的英军官兵中,接受过游戏仿真训练者高达90%以上。
 
  一体化训练环境推进综合作战能力
  
  一体化训练环境,是由实兵、虚拟、建构和游戏仿真手段构成支持系统、场地、设施、人员与设备、管理结构与组织等组成的训练环境,也包括允许通过训练环境交换数据的通信网络、网关、接口和转发器等。一体化训练环境能够支持训练和评估机构的互操作性,合理地贴近未来战斗系统需求。在这样的训练环境中,受训者可以通过实兵、虚拟、建构和游戏训练环境实现无缝训练,并且为任务预演和训练配置作战指挥系统。这种基本的结构和框架管理着实兵、虚拟、建构和游戏训练环境组件与指挥控制系统之间的关系、原则、指导方针和互操作标准。这四者结合,在减少训练成本的同时,还可以大幅度地提高训练有效性,使训练演习更具有综合性和灵活性,以满足参训者的特定需求。

  美陆军训练与条令司令部在新一代陆军训练构想中,提出建设融实兵、虚拟、建构和游戏仿真系统四位一体的一体化训练环境。比如,美国驻欧洲陆军组织了一次为期4天约5000名美国士兵参加的战斗旅演习。一个意大利特遣营通过异地分布式模拟系统,在意大利远程参与演习。英、法、德以及印度等军队近年来也在大力发展一体化训练环境,通过完善技术手段提高训练效益,并取得了较好效果。

  (作者单位:陆军指挥学院)

责任编辑:常畅
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