MR助力航天發(fā)射訓練，促進(jìn)軍民科技深度融合

該技術(shù)有望在陸、海、空、天等多種場(chǎng)景訓練中大范圍推廣應用。

近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展引起了經(jīng)濟、社會(huì )、軍事等領(lǐng)域的深刻變革。虛擬現實(shí)技術(shù)（VR，Virtual Reality）、混合現實(shí)技術(shù)（MR，Mixed Reality）是當今世界前沿科技手段之一，國外發(fā)達國家一直將其列為國防高科技重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，視其為信息時(shí)代提高作戰效能和加強軍隊質(zhì)量建設的有效途徑，并為軍事訓練、作戰指揮和戰法研究等方面的革命性突破提供有力保障。

圖 | 系統操作示意圖

中國運載火箭技術(shù)研究院旗下北京航天自動(dòng)控制研究所，在其所內軍民融合基金支持下，研發(fā)了以航天裝備發(fā)射訓練流程與操作為背景，基于混合現實(shí)技術(shù)的航天裝備發(fā)射訓練系統（VRTS）。VRTS以航天裝備發(fā)射過(guò)程中的各崗位協(xié)同訓練作為核心內容，對操控臺、駕駛臺等操控核心對象，以及車(chē)輛、地形等周?chē)h(huán)境進(jìn)行逼真模擬，增進(jìn)受訓人員的臨場(chǎng)代入感。訓練過(guò)程強調源于現實(shí)、高于現實(shí)、虛實(shí)結合，增加在真實(shí)場(chǎng)景中訓練時(shí)不具備的步驟提示、語(yǔ)音提示、VR輔助信息面板等環(huán)節，全方位輔助在崗人員學(xué)習、訓練、考核。系統既能實(shí)現單人學(xué)習訓練，又能支持不小于10人規模的航天裝備系統級的協(xié)同發(fā)射任務(wù)訓練，教練端可動(dòng)態(tài)調整訓練任務(wù)控制訓練流程。

圖 | 系統部署示意圖

該系統為國內首例高精度MR混合現實(shí)訓練系統，系統結合模式識別技術(shù)，在虛擬作戰畫(huà)面中實(shí)時(shí)融合了真實(shí)的手部圖像及其定位，用戶(hù)在VR/MR頭盔中觀(guān)察到手部操作虛擬設備的同時(shí)，可同步觸摸到真實(shí)世界中的半實(shí)物操作臺，實(shí)現虛實(shí)結合的精密匹配，匹配精度達到鍵盤(pán)級（厘米級）。系統由北京航天自動(dòng)控制研究所與禹步信息科技有限公司合作研制開(kāi)發(fā)，據悉雙方此前就VR/MR技術(shù)在航天領(lǐng)域的應用已經(jīng)進(jìn)行了多輪技術(shù)探索與攻關(guān)。北京航天自動(dòng)控制研究所王成博士表示，此項技術(shù)允許受訓人員直接采用雙手操作，無(wú)需操作手柄或者復雜的手部標記點(diǎn)，既提升了交互的自然性，又避免了原有VR訓練系統中觸覺(jué)反饋不真實(shí)的問(wèn)題，極大地降低了受訓人員訓練的準入門(mén)檻。該系統雖然目前處于原型階段，但有望在陸、海、空、天等多種場(chǎng)景訓練中大范圍推廣應用。

圖 | 虛實(shí)混合的精確手勢操作示意圖

當前，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，多學(xué)科交叉群集、多領(lǐng)域技術(shù)融合集成的特征日益凸顯。國防和科技從來(lái)就是密不可分的，國防需求是科技進(jìn)步的重要推動(dòng)力，科技發(fā)展則必然醞釀和促進(jìn)軍事上的變革。通過(guò)軍民深度融合發(fā)展培育“聚合點(diǎn)”，吸納整合國家優(yōu)質(zhì)科研資源，通過(guò)MR混合現實(shí)訓練系統建設與使用推進(jìn)混合現實(shí)技術(shù)在裝備訓練領(lǐng)域的應用，豐富作戰部隊日常訓練手段，提升綜合保障方面的能力，最大限度地把創(chuàng )新成果轉化為國防戰斗力和社會(huì )生產(chǎn)力。新時(shí)期國防科技的發(fā)展將更加依賴(lài)于這一技術(shù)，同時(shí)必將對MR技術(shù)提出日趨更高的要求。

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