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微软公司打造美军未来战士

 超级战舰11 2022-08-14 发布于江苏


远望智库开源情报中心  侯 兵  编译

图片美国继续进行确定未来战士面貌的试验。这一次微软公司是美军的承包商。不仅限于软件,还有其他的应用领域。

一切始于2019年,在研制未来技术提高士兵的态势感知能力计划内,美军邀请微软工程师和其他合作者前往北卡罗来纳州的军事基地参加为期几周的训练营。

让工程师、程序员扮演战场上士兵的角色,通过新兵的速成训练。

微软的团队获益良多,了解如何在地形中导航,黑暗上机动和野战条件下交流。目的在于,帮助工程师理解士兵工作的复杂条件,然后利用这些知识研制增强现实套件,不久的将来数千名美军士兵会使用。

这一计划的副主管斯蒂文斯指出:“因为微软并不是传统的国防承包商,我们感觉,他们可以体验士兵的感觉究竟如何,他们的经历有助于做出某些技术决策,有的人对我说,这是十分独特的体验”。

演习成为微软与美军独特伙伴关系的范例,最终美军与微软签订合同基于微软HoloLens技术生产增强现实套件。设备使用所谓IVAS(一体化虚拟增强系统),士兵可以透过烟雾、看到角落后的事物,使用全息图像展开训练,只需按一下按钮就可以把3D地形图投射到视界中。

士兵们也会参与这项计划,提供反馈,确定这一套件的许多关键功能。

今年九月美军计划为士兵配备这些套件,主管指出,这些设备将从根本上改变美军士兵的训练过程。

高级顾问、士官科鲁格,从最初就参与了这一项目,指出:“士兵可以利用增强现实在更加真实的场景下预演和训练,对将要遇到的情况做好准备。显然IVAS会拯救生命。我们的主要目的——让士兵在完成任何任务后安全回家”。

这在多大程度上符合现实,我们下面讨论,暂时评估一下微软人员开展的工作。这一计划表明,地方公司可以与军队合作。微软的工程师在军队的训练场走泥路,在丛林中奔跑,而士兵们首先在微软华盛顿州雷德蒙德工业设计与软件实验室测试原型设备,然后在野战条件下使用。最后,提供的反馈用于研制设备的下一个版本。

2021年2月,团队搜集了士兵使用设备约8万小时的数据。甚至新冠疫情也没有中止这一进程,测试人员转入更深入的工作,为此利用微软所有的成果交换数据,实现工作过程的可视化。

科鲁格指出:“通过原型设备的研制进程,我们可以查明,哪些设备能工作,哪些不能。假如我们无法从士兵处获得大量反馈,可能误入歧途”。

微软技术人员基普曼,研制了HoloLens技术、Kinect运动传感器设备,指出,军队的参与使这一项目变得独一无二:“非同寻常,因为国家机构决定与我们共同工作。我们让军队了解应该进一步发展。这是正确的人办正确的事,可以让我们实现这一项目”。

但这绝非易事。例如,不得不多次进行套件眼镜的设计。数据输入设备也十分复杂。之前的原型系统包括HoloLens套件,工程师又加装了摄像头,带迭加屏幕的护目镜。这些设备符合军队对坚固、防水和防冲击的要求。但没有人考虑到,套件应保证使用步枪射击,将枪托顶在肩头。

试验中发现,眼镜及上面的设备妨碍通过步枪标准的瞄准具瞄准。此外,查明眼镜导致边缘视界变差。最终微软研制了三十多副眼镜,以满足士兵的需求。最后查明,士兵和工程师对这一过程的理解存在差别。例如,微软专家研制了“圆盘”(士兵胸部的白色设备),这是套件控制和数据输入接口。置于胸口,控制十分便携,一个手指就可以实现所有过程。但是当士兵背上标准背囊,开始匍匐前进,90%的测试设备坏了。接口对于这些“精细”操作(如匍匐前进,特别是在下雨的条件下)十分敏感。不得不重新设计所有的结构,最终微软工程师还是体现了很高的水平。

对美军而言,这套设备究竟用来干什么?

IVAS使用HoloLens增强现实技术,以及热成像仪,光学传感器和GPS。这一系统的主要任务是,提高士兵的态势感知能力,提供重要信息,有助于筹划、训练和遂行任务。设备可以让士兵看到所处的位置及周围环境,投射全息图像,三维地形图和视界中的方向。

干什么用?首先,对将要遂行任务的地点进行模拟。不需要在现地演练任务,IVAS可以让士兵使用将要到达地点的3D地图。

士兵能够使用IVAS,在不同条件下用自己的眼睛看清攻击的目标:昼夜、月光下、没有月光、雨雾。这样一来,提前详细研究目标及其接近地,可以制定最理想的行动场景。

此外,IVAS使用人员的位置信息,可按战术网络传输,士兵可以看清排里其他成员的位置,甚至是黑暗或迷雾中。热成像仪新数据处理技术使士兵可以透过迷雾看清目标,总体上系统改善了夜视能力。

微软IVAS项目经理迈拉高度评价在研系统的能力:“试想一下,我们做到了:给士兵提供了瞬间态势感知能力,不仅知道自己周围的事物,而且清楚附近重要的人员。这对士兵的安全产生重大影响,大大减少友军火力误伤的现象及其他事件”。

顺便说一句,“友军火力误伤”——美军的软肋,仅在阿富汗就造成多人伤亡。因此,在保证战场士兵安全方面这的确向前迈出了一大步。

IVAS可以轻松与武器光学或准直瞄准具相连,这种情况下系统能够让士兵看到步枪光学瞄准具看到的东西,甚至更多,可以安全看到角落后的事物。设备将光学瞄准具看到的东西发送给士兵的套件,不取决于士兵朝哪里看,士兵们可以在套件之间交换数据。

科鲁格指出,尽管军队仍在测试这一系统,IVAS已经改变了士兵之间协同的原则:“按照计划现阶段我们拥有的能力可以让士兵重新思考应该如何展开行动。将赋予事件新的转折,最终将获得态势感知能力更强、更加训练有素的战斗单元”。

在协议框架内研制IVAS,可以让军队更加灵活,与非标准武装力量承包商合作研制、测试新技术。这一协议能够在三年内研制出IVAS,比这一类的普通项目要快得多。

科鲁格说,今天项目的成功取决于正确的伙伴。军队有这样的印象:当启动这一倡议时,存在不足,要求像微软这样的公司实现所有的愿望。

“微软的确做了出色的工作,努力理解军队需要什么,以及给产品补充一些我们不知道、又需要的东西,甚至从未考虑到这可以实现”。

微软设计、实现的系统的确很有意义。如果IVAS未来用于战场,可以显示己方战士的位置,能够让友军火力造成的误伤降至最低。在城市建筑条件下——非常有益。

至于面临行动虚拟地点的显示——也大有裨益。看到地形什么样,在上面行进,标出对自己有用的地标,特别是早期感知条件下——筹划作战时这对战士们很有帮助。

很可能,“明天”微软的确可以让美军士兵配备新型、有益的装备。显然,新支持系统存在很多问题,但今天它的用处显而易见。

一套系统的造价(按美国的标准)并不高——2.75万美元。同意吧,作为一个虚拟现实的玩具有点贵,但作为可以实现上述用途的系统确实不算贵。至少美军计划投入约10亿采购IVAS。

俄军专家如何评价这一系统?俄罗斯没有类似的系统,不足为奇。但可以设想一下,假如俄军借助这一系统预先对马里乌波尔工厂的行动进行演练,也许作战时会驾轻就熟。


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