美国军事虚拟仿真VR技术发展综述
2. 6 能为飞航导弹技术和管理决策提供科学的依据
近10 多年来, VR 技术在飞航导弹系统研制中已有了飞速的发展, 从单项应用发展到全系统应用, 从某一阶段应用发展到全过程的应用。现代VR 系统的建立与完善已成为飞航导弹系统从研制到装备不可缺少的重要组成部分。一个飞航导弹系统的全寿命周期包含可行性论证阶段、方案设计阶段、工程研制阶段、批量生产阶段及装备使用阶段。在这些大阶段中, 由前一阶段转入后一阶段时, 存在着带根本性的关键时刻, 此时需要作出技术性和管理性的决策, 一种日趋感到重要并具有颇高价值的能用于决策的信息资源是飞航导弹系统的仿真。因为仿真系统可提供如下优越性:·进行成本有效性的分析, 并寻找到有效降低研制成本的途径;·颇具说服力的系统认证;·可信赖的系统性能评估,包括不同方案、不同状态及不同技术参数时的性能比较;·按预定日程装备部队的可行性分析;
当出现新型威胁时, 可迅速反映出对飞航导弹系统的影响。迄今飞航导弹系统仿真已从研制性仿真发展到全寿命周期仿真。当然, 研制性仿真仍然是极为重要的组成部分。所谓全寿命周期是指从研究确定战术技术指标开始, 直至装备部队使用的全过程。通常可分为如下7 个阶段;
1) 技术可行性论证阶段;
2)设计阶段(包括概念设计、方案设计和工程设计) ;
3) 工程试制阶段;
4) 飞行试验阶段;
5) 鉴定和定型阶段;
6) 批量生产阶段;
7) 装备使用阶段。
前5 个阶段都属于研制性仿真。这7 个阶段中任一阶段都有相应的仿真内容, 各阶段的仿真应用如下:
1) 可行性论证阶段
用于研究战术技术指标的合理性与可行性,主要进行技术基础的研究,包括风险评估、技术途径探讨、新概念的形成、新概念的可行性分析及新概念的选用等;
2) 设计阶段
用于比较并选定飞航导弹系统方案, 并确定对分系统的主要参数要求, 包括技术论证、新概念确认、系统总体设计、体系结构优化及合理选取资源等;
3) 工程试制阶段
用于理解系统、摸清系统性能及对飞航导弹系统性能作出初步评估, 亦包括开发系统作战软件等;
4) 飞行试验阶段
用于验证设计的合理性并对系统性能作出评估, 包括试飞前试飞性能的预测、试飞后结果分析、故障原因分析、数学模型修正及对飞航导弹系统的某些参数的修改等;
5) 鉴定和定型阶段
利用已确认的具有较高置信度的仿真系统, 进行统计性试验, 得到整个作战空域各种作战情况下对诸种目标的杀伤概率;
6) 批量生产阶段
用于投产前决策研究, 包括对飞航导弹系统的确认等, 从生产成本和工艺可行性着眼, 在可生产性和技术指标之间作出最优选取, 调整某些测试参量的公差范围, 在确保系统质量的基础上设法降低成本;
7) 装备使用阶段
用于暴露飞航导弹系统的薄弱环节, 评价系统改进方案, 评估对新型威胁的响应能力及进行操作使用培训仿真等。
由于VR 系统拥有充分而可信的大量仿真信息, 从而减少了研制工作的盲目性和不确定因素, 使技术和管理决策正确、合理、及时并有依据, 因此建造一个贯穿于飞航导弹系统研制、生产及装备的各阶段并能为各阶段决策服务的仿真系统是必需的,从上述介绍可见, VR 技术在飞航导弹系统研制、生产及装备中所起的重要作用。
3 语束语
自20 世纪90 年代以来,VR 技术的研究规模及应用范围愈益扩展。当今世界上众多经济发达国家都在大力地研究与开发VR 技术, VR 技术之所以能被掀起如此大的研究热潮, 根本原因并不在于其自身的理论发展与完善,而在于它在诸领域内富有成效的应用效益及其宽阔的发展前景。VR 技术是21 世纪国防高科技发展的一个重要方向。
它的发展必将对诸多领域产生重大的影响。21 世纪亦将是人类普遍应用VR 技术的时代。若能尽快将VR 技术应用于军事教育与训练、武器系统的研制与生产, 必将对我国国防工业建设产生深远的影响。
参考文献
1 蒋庆全. 虚拟现实技术的军事应用. 现代防御技术, 2001 (2) : 44~49
2 王保存. 军用虚拟现实技术. 外国军事学术, 1998 (3) :62~64
3 石怀林. 虚拟现实技术在军事上的应用. 外国军事学术,1997 (10) :58~64
4 刘映国. 虚拟现实技术及其军事应用. 现代军事,1997 (11) :45~46
5 蒋庆全. 仿真技术在军事电子信息系统中的应用. 情报指挥控制系统与仿真技术, 1998 (7 、8) :54~60 55~61