增强现实的其他军事应用

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军事训练是产生和发展部队战斗力的最基本途径。 军队部门在新兴技术应用方面始终走在行业前列,利用前沿技术达到增强部队战斗力的目的。

增强现实(AR)技术的应用也不例外。 早在 Snapchat 发布 AR 滤镜和 AR 移动应用程序开发之前,军方就已经为战斗机飞行员实施了实时叠加技术。

战争不断演变,军队必须紧跟最新的军事“动向”,应对新形势下的作战需求,寻找科技战争的领先机会。 而且,随着数据和图形处理的可能性不断扩大,增强现实的军事应用数量呈指数级增长。

在本文中,我们将了解增强现实领域的一些最新发展,这些发展可能会彻底改变军事。 我们还将讨论增强现实在军事中的可能应用以及实施过程中遇到的一些障碍。

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增强战争的三个解决方案

01. 战术增强现实(TAR)

前面提到的AR技术应用在战斗机上,也就是我们所说的平视显示器。 所有关键信息(空间方向数据、武器瞄准等)都叠加在飞行员的面罩上,因此飞行员不必一直低头看面板,从而拥有更好的态势感知能力。

美国陆军研究、开发和工程司令部的通信电子研究、开发和工程中心 (CERDEC) 也开发了类似的产品,该中心正在积极研究增强现实的潜力。

TAR 看起来像夜视镜 (NVG),但它提供了更多的可能性。 它可以显示士兵的确切位置,以及盟军和敌军的位置。 该系统以与护目镜相同的方式安装在头盔上,并且可以在夜间和白天运行。 因此,TAR 基本上取代了典型的手持式 GPS 设备和护目镜。 士兵想要查看 GPS 位置时不再需要低头。

此外,武器上还有一个热点区域,可以无线连接到战术增强现实目镜和士兵腰间的平板电脑。 这样的系统可以让士兵看到他们的目标是什么以及距离有多远。 显示屏可以分为两部分,让士兵可以看到枪所指向的位置,同时还可以看到头盔上前置摄像头的反馈。 例如,士兵可以环视拐角或越过墙壁,而不会面临爆头的风险。

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战术增强现实 (TAR)

更重要的是,战术增强现实拥有自己的无线网络,允许士兵在情况变化时共享信息或输入数据。

战术增强现实平视显示器可以提高士兵的战场意识,减少他们必须携带的装备数量,并帮助更有效地击败敌人。

02. HUD 3.0:为战斗做好准备,用于训练

在汇聚工业界、军事界和学术界人士的 AUSA 全球军力博览会上,推出了一种名为 HUD 3.0 的新型头戴式显示系统。 HUD 3.0 可以为美国陆军士兵提供增强的瞄准、改进的导航和虚拟训练。

HUD 1.0,也称为双目增强型夜视镜 (ENVG-B)。 这种增强现实设备以叠加的形式为士兵提供更好的夜视和战术信息(敌方或盟军的位置等)。 它还包含一个数字十字准线或瞄准标线,与士兵的武器连接,并准确显示扣动扳机时子弹将落在哪里。 HUD 3.0 将能够完成 1.0 能做的一切,再加上重叠的数字地形、障碍物和虚拟敌人。 增强现实的这一功能将使部队能够以较低的成本运行复杂的训练场景。

03.综合培训环境(STE)

与实战相比,训练还存在一定的缺陷。 士兵在实战中,很难保持冷静并做出正确的决定。

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综合训练环境是一种增强现实系统,可以帮助士兵以更加身临其境的方式进行训练,将他们置于身体和心理上压力更大的战斗环境中。 陆军研究实验室 (ARL)、南加州大学创新技术研究所、联合武器中心训练 (CACT) 以及模拟、训练和仪器项目执行办公室 (PEO STRI) 目前正在制定管理 STE 项目的关键原则。 STE 开发人员追求的主要目标之一是创建这样一种训练选项,使指挥官能够建立具有更高战备水平的适应性部队。

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综合培训环境(STE)

AR和VR技术可以节省资金,为学员提供更安全的环境,并帮助士兵发展认知技能。 美国海军研究中心(ONR)的一份报告显示,与游戏玩家相比,不玩电子游戏的人视野较不发达,记忆视觉对象的能力较差,处理新信息的速度也较慢。

因此,借助虚拟现实和增强现实技术创建类似游戏的模拟可以显着提高士兵的认知能力,并将虚拟训练与野战实践相结合。 从本质上讲,STE 是所有三种现实的混合体:虚拟现实、增强现实和物理现实。 它应该足够灵活,以允许排练大多数类型的任务,并且足够直观,以使培训有效。

这种平台的主要优点之一是可以在训练期间执行多次迭代并且可以实时调整系统。 集成培训环境 跨职能团队正在努力将所有培训环境集成到具有开放架构和直观界面的单一平台中。 他们还希望确保可以从世界任何地方访问这样的系统,因为不同的环境在作战行动方面具有不同的复杂性。

总而言之,当 STE 启动并运行时,它应该代表能够快速适应现代战争进步的终极训练平台。 这是军事用途增强现实的未来。

增强现实的其他军事应用

01.国防工业生产

增强现实技术应用于国防工业,主要表现在四个方面:

2015年,美国国防部牵头的数字制造与设计创新局发布了7个重大研发项目,其中之一就是“基于增强现实和可穿戴计算的生产车间布局”。 美国Marine公司采用哥伦比亚大学图形和用户界面实验室设计制造的增强现实辅助维护系统(头戴式显示器),将增强现实技术应用到装甲炮塔的开发中。 欧洲空中客车公司使用增强现实系统解决了欧洲某型战斗机的布线问题。 操作人员可以通过语音调用虚拟提示,按照提示的每一步操作,轻松完成高密度布线工作。

02.战场环境展示

增强现实技术用于战场环境显示,主要是将虚拟物体融入真实环境中。 它不仅可以向部队展示真实的战场场景,还可以通过添加虚拟物体来强调肉眼无法看到的环境信息,以及敌方或己方的环境信息。 隐藏力量,从而增强真实战场场景的显示,真正实现各种战场信息的可视化。 例如,将增强现实技术用于飞行员驾驶舱显示器,在飞行员驾驶舱的前玻璃上或在其头盔上的显示器上,不仅可以为飞行员提供导航信息,还可以提供包括敌人隐藏实力在内的增强战场信息。

2011年,泰雷兹在巴黎航展上展示了基于增强现实技术的“Apex Owl”头盔式瞄准显示器。 该系统可以直接将相关信息投射到飞行员头盔取景器上,为他提供直升机周围的虚拟导航。 画面可以让各种恶劣的地理和气象条件下的战斗场景或目标以增强现实的方式清晰地显示给驾驶员。 该系统现已部署在法国和美军驻阿富汗的“虎”、NH90、AH-1Z“眼镜蛇”等直升机上。 近日,美军将为F-35战斗机配备多功能头盔。 除了供氧、通讯、信息显示、武器瞄准等传统功能外,头盔还采用了增强现实技术和头部跟踪系统,可以实现飞行员的头部运动。 无论你转向哪个方向,头盔都会显示该方向的实时情况。 2012年,美国国防高级研究计划局在“士兵视力增强系统”项目下开始研发隐形眼镜。 佩戴隐形眼镜的战斗人员可以看到虚拟和增强现实图像,而不需要大型和笨重的相机。 乐器。

03.作战指挥与控制

增强现实技术在作战指挥控制中的应用主要体现在三个方面:

近年来,美军研发了“战场增强现实系统”,包括可穿戴增强现实系统和三维交互指挥环境。 其系统原型已经实现了指挥中心与战斗人员之间的信息传输,将满足未来城市的需求。 为单兵提供作战时的环境定位和协同信息需求,有效提升城市作战指挥能力水平。 2015年3月,美国国家航空航天局(NASA)宣布在未来的太空任务中使用ODG的智能眼镜。 届时,宇航员将通过增强现实眼镜直接接收重要信息和指令,提高太空指挥控制效率。

04.设备维护及保障

增强现实技术应用于武器装备维修,主要是在实际装备中添加各种维修辅助信息,可以指导维修人员分步进行维修,并且可以对不直接可见的部位进行精确定位和可视化,从而确认需要进行维护。 对经过测试的零部件进行维修或更换,不仅有助于维修人员快速熟悉和掌握各种武器装备的维修技术,而且保证了整个维修过程的规范化、规范化,大大降低了维修人员的培训成本和降低了设备拆装、维护、维修的难度,提高了维修保障的效率,有利于技术和经验的传承。

美国洛克希德·马丁公司正在使用基于爱普生智能眼镜的AR平台来加快F-22和F-35的维护过程。 检查人员可以通过眼镜看到投影在战斗机上的零件编号和计划,并记录飞机旁边的要求。 修复区域以减少操作错误。 这个交互式 3D AR 平台允许维护人员与 3D 模型、零件规格、库存信息、实时数据、图像和视频进行虚拟交互。 每个维护人员的新数据都可以在平台上共享,并由系统进行分析和整合。 每架战斗机的信息以实施故障预测和维护计划。 AR平台使维护人员的工作速度提高30%,操作准确性提高96%。

05. 军事医疗

增强现实技术应用于军事医疗。 它可以将伤病员的各种信息叠加在伤病员身体或实体人体模型上,帮助医生制定手术方案、手术过程中精准定位和辅助引导、模拟手术。 例如,一名重伤患者被送上救护车后,从救护车到医院的路程很长。 戴着AR眼镜的陪护医生可以通过其上的摄像头快速将患者的症状传输到医院。 在主治医生面前,主治医生会根据情况制定紧急急救方案,快速挽救生命。 在病房里,护士使用AR眼镜巡视病房,可以将伤病员的状况快速传输给办公室的医生。 医生不必亲自到每个病人的床前检查,提高了医疗工作效率。 手术过程中,还可以提供手术过程的第一人称视角,方便远程医疗协作,提示手术步骤,并利用AR效果提醒您在手术过程中注意细节,提高手术可靠性。

美国陆军医学研究和作战物资司令部遥测医学和先进技术研究中心主导的一个基于“信息医学”概念的项目将可穿戴计算机与无线通信网络结合起来,以便外科医生和其他人员可以随时访问它们。 访问、读取和传输关键医疗数据。 在欧洲航天局的资助下,比利时空间应用服务部开发了一种新的增强现实系统——计算机辅助医疗诊断和手术系统,该系统使用立体声头戴式显示器和超声诊断工具,通过红外线监测患者病变相机。 可以为宇航员提供后续治疗,并提供即时的专业医疗诊断服务。

那么增强现实的优点和缺点是什么? AR 的优点 AR 的缺点

AR设备和系统开始渗透到军事领域。 增强现实平视显示器和综合培训平台越来越多地作为可供测试的概念或原型出现。 尽管所有这些未来战争场景变得越来越可行,但增强现实技术仍然相当不成熟,需要进一步的研究和开发。 尤其是在头戴式AR眼镜的视觉配准、重叠、鲁棒性和便利性方面。

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