1. 2. 5 　美军的VR 系统

    SIMNET ( Simulation Net2work) 是从1982 年开始由美国高级研究计划局(DARPA) 与陆军联合开发的。SIMNET 是一个基于VR 技术的虚拟对抗作战系统。其核心是管理、指挥和控制接口, 它由一个与计算机主机平台相连的网络群组成, 其中包括与虚拟战术作战中心的参谋监视控制网络的联网。SIMNET最初是用来训练坦克群, 主要目的是降低训练费用, 同时增强安全性, 减少环境破坏(是指火力攻击及坦克行驶轨迹对训练场地的破坏) 。SIMNET 联结了包括美军和德军在内的近300 台坦克模拟仿真器、飞机飞行模拟器、作战指挥所仿真器、计算机生成兵力(CGF) 仿真器及导弹发射仿真器等。每台模拟仿真器作为计算机网络上的一个节点, 这些分布式节点通过局域网(LAN) 、广域网(WAN) 及远程通信网连接在一起, 亦可通过卫星以远程网络方式连接在一起, 可实现资源共享, 随时调用数据库、模型库、图形图像库及知识库的信息。假如将装甲兵、机械化步兵、直升机、歼击机、舰艇、反舰导弹、巡航导弹、海军陆战队和诸如A210S 和F216S 固定翼飞机以及野战集团军防空发射阵地临时接入网络, 则立即可使用高逼真度视听方法参加相互的军事演习。借助与多个模拟仿真器的连接, 班长可在各种VR 战场中以相互对抗和以敌我双方部队对抗的方式训练其部队。SIMNET系统除对参战人员进行诸种作战任务的训练外, 还可对各种武器系统的性能和效能进行研究与评估, 更可进行包括各种武器平台的大规模虚拟军事演习。上述各种任务都是在由SIMNET 系统所提供的综合虚拟战场环境内进行, 分布在不同地理位置的各种武器平台借助网络互联, 共享这一描述在同一时间和同一空间内的综合性虚拟战场环境, 以进行体系对抗的模拟。海湾战争期间, 美军用VR 技术和分布式交互仿真技术进行攻击前的模拟预演, 以验证其作战计划并提高其攻击效能。20 世纪90 年代中期, 美军耗资10 亿美元建成近战战术训练系统(CCTT) 。该系统利用众多性能先进的主干光纤网及分布式VR 系统, 将分布在不同地理位置上的各级部队、各军事院校及作战分队的众多模拟训练仿真器连接在一起, 建立综合性虚拟作战环境, 可与从韩国至欧洲约65 个工作站相连接。

    各站之间可迅速传送飞机、坦克、装甲车、各类战车、火炮及导弹等武器装备的信息与数据,使士兵能在动态的虚拟作战环境中进行军事演习; 可进行战术、战役理论的探讨及作战计划的验证, 并预测军事行动和执行作战计划的效果, 更可评估武器系统的总体性能, 以启迪新颖的作战思想。建成近战战术训练系统后, 借助局域网、广域网及远程通信网可将美陆军的各级战术训练系统、空军合成战术训练系统、野战炮兵合成战术训练系统、工程兵合成战术训练系统及防空合成战术训练系统连成一体。至2000 年, 美陆军已拥有一个包括综合作战环境所用作战单元的CCTT 模拟仿真器。目前, 美军正在开发空军的任务支援系统(AFMSS) 和海军的特种作战部队计划和演习系统(SOF2PARS) 。美国国防部打算在未来4 年内至少投资5 亿美元建立VR 联合军兵种战术训练仿真器, 将其列入美军七大军事技术需求之一, 并将其列为21 世纪重点发展的关键技术。

    2 　武器系统的研制与生产
   
    计算机技术为武器系统的研制与生产提供灵活而先进的设计手段, 很大程度上提高了武器系统设计、研制及生产的技术水平和生产效率, 特别是新近发展起来的VR 技术的应用突破了常规基于两维的人2机界面模式及交互方式的局限性, 极大地增强了人的主动性和仿真方法的灵活性。VR 技术可将用高新技术设计的VR 仿真模型, 与实际的工程结构模型相结合, 实现从分析模型到工程模型及两者在虚拟的未来战场环境中的互操作, 以此来预测高新技术在未来武器系统中的应用前景。利用VR 系统, 可根据现代战争的特点和各种作战需求, 设置诸种典型的战场环境、作战背景及敌我态势, 并使其具有重演功能。在此种颇为逼真的“虚拟合成战场环境”中, 可论证新型武器系统及新军事技术的可用性, 演示“虚拟武器装备”的技术可行性、作战适用性及经济上可承受性。各种已有新型武器系统亦可借助由计算机生成的“虚拟战场”进行各种操作、演练或演习, 以提高部队使用新型武器系统的作战能力, 并及时地发现其不足, 以便对其加以改进。利用VR 系统还能对武器系统的作战效能进行合理的评估, 从而使其战技性能指标更接近于实战的需求。在武器系统开发、研制与生产方面, VR 技术可发挥其众多的重要作用。

    2. 1 　武器系统体系顶层设计

    VR 技术在武器系统研制过程中, 可为军方提供先期演示,让研制者和军方共同进入虚拟的作战环境中对武器系统进行虚拟操作。研制者和军方能充分利用分布式交互模拟方法检验武器系统的设计方案和战技性能及其合理性, 避免那种在实际研制过程中经常会出现设计方案反复多变的不合理现象。从而达到从其总体质量和效能上去发展武器系统, 提高整个武器系统的技术优势, 实现武器系统体系顶层设计思想和最优的投资选案。

    VR 系统可作为武器系统体系顶层设计的有效手段, 并提供有力的技术保障。开发、研制与生产武器系统的主要任务之一是进行体系的顶层设计, 这需要根据高技术局部战争中体系与体系对抗的特点, 深入开展武器系统体系对抗的研究。由于武器系统体系结构的复杂性及试验与演示的高难度性, 唯有采用VR 系统方能在这种研究中取得满意的结果。VR 系统可对未来高技术局部战争的战场环境、武器系统的战技性能及战术运用等进行作战模拟, 以便选用那些对提高武器系统体系效能作用大、耗资少及技术可行性强的武器系统进行重点开发、研制与生产, 从而实现优化武器系统体系的整体质量及其效能。

    2. 2 　缩短研制周期, 降低武器系统全寿命周期费用

    设法降低新型武器系统的造价, 并缩短研制周期, 其基本做法是: 先以VR 技术模型在人工合成的战场环境中进行试验, 通过试验的结果来确定技术设计的参数, 最后才进行首部样机的制造。利用VR 技术, 可建立“虚拟武器系统样机”。借助“虚拟武器系统样机”, 通过建模和仿真方法, 便可对武器系统的方案论证、设计、研制、生产、操作培训、使用及维护等, 在人