人工智能（néng）的快速发展，增加了AI在各个领域的应用，军事（shì）领域也不另（lìng）外。

2019年11月底，洛克希德马丁公司官（guān）网发（fā）布了名为（wéi）“在2020年将有三项技（jì）术应用于军事训练”的文（wén）章。文中指（zhǐ）出在游戏中的使用的虚拟（nǐ）现实、增（zēng）强现实和混合现（xiàn）实技（jì）术（shù）的成熟（shú）度、质量和价格已经具备了在军事领域推广应用的条件。虚（xū）拟现实（VR）、增强（qiáng）现（xiàn）实（AR）和（hé）混合现实（MR）等（děng），被（bèi）称为“XR”，三项即将（jiāng）投入军事（shì）应用的技（jì）术（shù）是：

1．增强现实＋按（àn）需培训（xùn）

美国洛马公（gōng）司提供的增强现实＋按（àn）需培训视频（美国（guó）洛马公司）就像网购、外（wài）卖（mài）食品、最新电影这些都可以按（àn）需（xū）交付。军事训练领域也（yě）沿（yán）着这条路（lù）在发展（zhǎn）任务训练技（jì）术。仿真与增强现实眼镜相结合，提供了对武器装备维护保障（zhàng）训练（liàn）的新（xīn）手段。最（zuì）近（jìn），美国洛马公司与（yǔ）美海军陆（lù）战队合作对新的基于增强现实的（de）装（zhuāng）备维护训练（liàn）进行了（le）评估。

2．虚拟现实（shí）＋多域（yù）培（péi）训

美（měi）国洛马公（gōng）司提供的虚（xū）拟现实＋多域培训（xùn）视频（pín）（美国洛马公司）在（zài）多域战场（chǎng）中（zhōng），系（xì）统是（shì）相互连接和集成的。2020年（nián），F－35 Lightning II模拟（nǐ）器将（jiāng）与（yǔ）其他系统联（lián）网，以提供“随战而动”的虚拟环境。随（suí）着澳大利亚运营F－35机队，该国（guó）正（zhèng）在构建其最大的网络模拟训练系统。愿景是将（jiāng）地（dì）面模拟器与飞行中的飞机以及虚拟的友（yǒu）好或敌（dí）对力量集成，使训练环境更真实。

3．混合现实＋交（jiāo）钥匙培（péi）训

美国洛马公（gōng）司提（tí）供（gòng）的（de）混合（hé）现实＋交钥匙培训视频（美（měi）国（guó）洛马公司）军事训练主要是以人为（wéi）核心的（de），而不仅仅是（shì）技术（shù）。传统方法侧重于提供训（xùn）练工具和设（shè）备。如今，外军正在采（cǎi）用更具创新性的方法来提（tí）供高效的学（xué）习方法。交钥匙（shí）式训（xùn）练计划提供了一（yī）套包括实装、模（mó）拟器、训练计划、训练课件、教员等在内的解决方案，快（kuài）速增加学员技能（néng），缩短（duǎn）训练时间，降低训（xùn）练（liàn）成本。澳（ào）大利（lì）亚（yà）、加拿（ná）大、英国和新（xīn）加坡都采用了这种模式。这种模式（shì）还（hái）可以集成新兴技术，例如混合（hé）现（xiàn）实结合了增（zēng）强现实和虚拟现实的优点。通（tōng）过合并现实世界（jiè）和虚（xū）拟世界，让（ràng）物理和数字（zì）域可以（yǐ）共存并实（shí）时交（jiāo）互（hù）。

一（yī）、“飞行员（yuán）未来训练”（PTN）计划简介飞行员未来训（xùn）练（Pilot Training Next，PTN）是（shì）美空军（jun1）教育和训练司令部（AETC）新训（xùn）练计划（huá）的一部分，目标是“重新想象”如何用新（xīn）技术训练飞行员，提（tí）高训练效果并（bìng）缩短训练周期，根（gēn）据训练效果而不是训（xùn）练时间来决定（dìng）学员是否能毕（bì）业。该（gāi）计划将VR与（yǔ）传（chuán）统训练方（fāng）式结合使用，为学员提供了补充训练，并取（qǔ）代（dài）了多达80个T－6初级教练机飞行小时。PTN将依靠（kào）多种新技术，包括虚拟（nǐ）和增强现实、先进的生（shēng）物识别技（jì）术（shù）、人工智能和（hé）大数据分析，为（wéi）学员提供了在以学员为（wéi）中心（xīn）的合作环境中学习的机会。据AETC官员称，教员鼓励他们尽可（kě）能在课（kè）外使用他们的系统。

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学（xué）员使用VIVE眼镜（jìng）训练（美空（kōng）军图片）

PTN使用商（shāng）业模（mó）拟飞行（háng）软件（jiàn），如X－Plane和洛（luò）马公司的Prepar3D。这些成（chéng）熟的商用软件可（kě）以模拟数（shù）十甚至数百种不同的民用和军用飞机（jī），从（cóng）T－6教练机（jī）到C－130运输机、H－60直升机（jī），甚至是（shì）F－35战（zhàn）斗（dòu）机。在PTN中使用虚拟现实眼镜、仿真软件和新学（xué）习理论等技术（shù）对飞行员训练（liàn）进行现代化优（yōu）化后，的确加训练快流程。学员们戴着HTC VIVE Pro头戴式（shì）VR眼镜（含耳机）除了（le）能从眼镜中看的虚（xū）拟环境（jìng）外，看不见其它内容，同（tóng）时能听到模拟（nǐ）出来的（de）环境声音，就（jiù）好像他（tā）们（men）实际上是在驾（jià）驶（shǐ）舱内一样。HTC VIVE Pro头戴式VR眼镜具有最佳分辨率，使用了（le）发（fā）光二极管（guǎn）显示屏。但是它还没有达到理想的“眼球（qiú）分辨率”，仍然有些细节（jiē）比学员想要看到的要模糊一些。学员仍（réng）然需要做（zuò）以前在传（chuán）统训练中做过的许多事情。例如，当降落伞在地面上被拖曳时（shí），他们仍将接受阻力训练（liàn）以学习如何断开降落伞的连（lián）接；仍然需要（yào）进（jìn）入高（gāo）压氧舱，在（zài）受控环境中会经历（lì）缺氧或血（xuè）液中缺氧的情（qíng）况。

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PTN学员按照传统训练模式开展（zhǎn）保留（liú）科目的训练（美军图片）

二、PTN计（jì）划（huá）发展过程

第（dì）一（yī）期PTN 于（yú）2018年2月开始，共有20名飞行学员参加，其中包括15名军官和5名没（méi）有大学（xué）学位的飞行学员（yuán）。2018年8月（yuè），24周（zhōu）课（kè）程结束（shù），共184个学时，其（qí）中T－6基础教练机飞行约有70到80个飞行小时，在模拟器中约有（yǒu）80到90个小（xiǎo）时的正式飞行（háng）训练（不包括学（xué）生自己进行（háng）的（de）训练）。第一期（qī）共（gòng）有13名（míng）学员顺利（lì）毕业，通常飞行（háng）员培训需（xū）要一年的时间。在（zài）传统的飞行（háng）员训（xùn）练方（fāng）式（shì）中，学员每天在模拟器和飞行教练机平均飞行0．5架次（cì）。而在PTN中，学员（yuán）训练（liàn）另一方面（miàn），接下来的学生平均每天要出动两次。

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T－6基础教练机（美空军图片）

第二期PTN于2019年1月（yuè）开始（shǐ），共有20名（míng）飞行学员参加，其中包括10名现役（yì）空军（jun1）军官，2名空军国民警卫队军官，2名美海（hǎi）军军（jun1）官，6名英国（guó）皇家空军人员（yuán）。在（zài）第二（èr）期中，有（yǒu）14人在2019年8月毕业，其中1人（rén）需要接受进一（yī）步（bù）训（xùn）练后在9月毕业（yè），还（hái）有5人（rén）未完成该（gāi）计（jì）划。该批毕业生（shēng）将继续驾驶（shǐ）各（gè）种战（zhàn）斗机、轰炸（zhà）机（jī）、运输机、特（tè）种作战飞机。在14名毕业生中，有7名（míng）毕业生被（bèi）分配到战斗机部队（4名在美国空军（jun1）、2名在（zài）美国海（hǎi）军、1名在皇家空（kōng）军），3名被分配到空军机动（dòng）部队，3名（míng）被分配给（gěi）空军特种作战部队，1人被分配到轰炸机部队（duì）。有消（xiāo）息称，海军飞行员被选中驾驶T－45“苍鹰”高级教练机，而皇家（jiā）空军的毕业生将驾（jià）驶“台风（fēng）”战斗机。

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第（dì）二（èr）期PTN毕（bì）业生（美军图片（piàn））

在第二期（qī）课程开始之前，20名（míng）中的（de）8名加入了（le）相对于第一期额外（wài）加入的沉浸式（shì）训练设备（immersive training devices， ITD）远程学习计划，学员可以充（chōng）分（fèn）使用（yòng）相（xiàng）关的学习材料（liào）和人（rén）工智能技术用于支持开（kāi）展训（xùn）练。在正式课程开始时（shí），提（tí）前加入的学生对ITD的功能、T－6飞（fēi）机的基本（běn）操作和仪表有了更深入的了解。其中2名（míng）抢先体验的学生也是最终第（dì）一个（gè）完成（chéng）飞行训练的（de）学生。

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PTN训练场（chǎng）景（美军图片）

第三（sān）期PTN将（jiāng）于2020年1月开（kāi）始，计划将加入数字地图导航、传感器使用、空空及空面任务的初始（shǐ）训练（liàn），方便学员未来向正（zhèng）规部队过渡。在（zài）第三期，将充分总结从前（qián）两期中学到的经（jīng）验教训。第二期证明了像人（rén）工智能这（zhè）样（yàng）的新（xīn）兴技术对（duì）于飞（fēi）行（háng）员（yuán）训（xùn）练的价（jià）值，以及学员尽早使用ITD带来的好处。鉴于前两期PTN的成果，AETC决定从2019年5月（yuè）31日开始将正式将飞行（háng）员（yuán）训练（liàn）的创（chuàng）新（xīn）内容整合到（dào）本科飞行员训练课程中。

三（sān）、新技术对训练（liàn）的影（yǐng）响

1．使用（yòng）人工智能提升效率

在第一期PTN结束（shù）后，开发出了一款名为“VIPER”的AI飞行（háng）教员。该工具对（duì）于个性化（huà）训练和让学员（yuán）能持续使用训练环境起到了（le）至关重要（yào）的作用。凭借先进的数据（jù）分析和相关的人（rén）工智能算法（fǎ）分析实时（shí）训（xùn）练数据，提高或降低速度和复杂性（xìng），为（wéi）持续改进训练过程提供了（le）直接和（hé）客观的支撑，进而可以（yǐ）优化（huà）训练大纲。在PTN中还（hái）监测学员（yuán）的生物（wù）特征识别，使（shǐ）用人工智能分析来（lái）定制他们在面临不同困难程度情况下如何有（yǒu）效地训练他们。学（xué）员在心脏（zāng）附近（jìn）佩戴监测（cè）传感器，可测量心（xīn）率、呼吸频率（lǜ）、脉（mò）搏和血（xuè）压，查看（kàn）学员对任（rèn）务的反应程（chéng）度。例如，它可以检测当前科目是否对学员过于简（jiǎn）单或困难。当飞机单发失（shī）效或者任务临时改变（biàn），或者遇到了恶劣天气，敌方战斗机或地空导弹来（lái）袭（xí）时学员心理的变化。在PTN中，有一些专业知（zhī）识被存储（chǔ）到计算机中，允许（xǔ）计算机用自动化的方式执（zhí）行一（yī）些完全（quán）客观的（de）过程，并（bìng）用计算机（jī）对这些过程给出标（biāo）准化的评估。这可（kě）以减少（shǎo）对教（jiāo）员的需求（qiú），增加对飞（fēi）行（háng）员筛选（xuǎn）的效（xiào）率，但计算机教员不（bú）会代替人类。

2．给（gěi）学员定制（zhì）课程（chéng）

在PTN中教员可以根据每个学员的特点为其量身定（dìng）制训（xùn）练（liàn）课程，强调（diào）“个性化（huà）”学习。有（yǒu）些学员学习得更（gèng）快（kuài），有些（xiē）学习得（dé）慢，有些学（xué）员天生（shēng）就擅长于（yú）某方面，但又缺（quē）乏其它技术，此时教员可以专注的解决（jué）学员的不足，避免浪费时间（jiān）去学习本已擅长的（de）东西。PTN使用的（de）模拟器已经做到（dào）了小型化，且（qiě）本地占（zhàn）用空（kōng）间小，大部分内容放在云（yún）端。这种云服务（wù）的（de）方式也（yě）给了学（xué）员（yuán）不（bú）受场（chǎng）地限制的便（biàn）利，提供更多的动手时间，让他们按（àn）照自己的（de）节奏练习。学（xué）员可以在（zài）此（cǐ）过程中（zhōng）证明自己对某个方面的掌握和熟练程度，并（bìng）在适当的情况下更换学习材（cái）料。但是，也（yě）需要重新评估对家用（yòng）设备的需求。尽（jìn）管AI可以查看（kàn）学员在（zài）自己练习时是否养成不良习惯（guàn），并及（jí）时对（duì）其进行纠正，但是学员们在（zài）家往往没有充足时间（jiān）或者足够意愿去训练。

3．低成（chéng）本的初始（shǐ）训练

使用新技术减少了（le）学员训练时间（jiān）和训练（liàn）成本（běn），同时又做到了不影响（xiǎng）训练（liàn）的效果。同（tóng）时，为了最大（dà）化发挥出有（yǒu）限训练预算的作用，也需要将有一种高性价（jià）比的的解决方（fāng）案。如（rú）果（guǒ）要提（tí）供（gòng）更多数量的设备，则必须在保真度、触（chù）感或解决方案的其他要素方面做出（chū）一些折衷，以实现较低的（de）价（jià）格。每个VIVE眼镜的成本都不到1000美元（yuán），再加上（shàng）座椅、计算机、软件、教员显示屏、操（cāo）纵杆（gǎn）、油门（mén）和其他设备，每个VR模拟器（qì）的（de）费用约（yuē）为15000美元，远（yuǎn）远比传统模（mó）拟器（qì）便宜。随着（zhe）在分（fèn）辨率和视场显示结合的进（jìn）步（bù），头戴式显示技术将（jiāng）补充传统训练系统。在某些情（qíng）况下，这些利用“XR”技术的小型化、便携（xié）式和可机动（dòng）部署的（de）训练系统将分（fèn）担当前传统训练系统（如全（quán）任务（wù）模拟器）上开展的一些训练任务，从而分担了对这（zhè）些（xiē）高（gāo）端的任（rèn）务（wù）模拟器或者实装的占用（yòng）。

4．促进LVC技（jì）术发展

目（mù）前，发达国家使用（yòng）实况－虚拟－构造（zào）仿（fǎng）真（LVC）技术来帮助其开展体（tǐ）系化对（duì）抗（kàng）训练。在（zài）过去，实装训练在培养战（zhàn）斗力生成（chéng）和战备能力提升方面发（fā）挥了重要作（zuò）用。近年来，由（yóu）于仿真技术（shù）成（chéng）熟，已将（jiāng）一些训练科目安排到虚拟（nǐ）环（huán）境中进行。虚拟（nǐ）和构造仿真将被更广泛的使（shǐ）用（yòng），因（yīn）为（wéi）这种技（jì）术的费效比（bǐ）具有显著（zhe）的优（yōu）势。在“十四五（wǔ）”期间（jiān），随着5G以及云计算、无线链路技（jì）术的改进，将推动网络化（huà）进程及网络安全的发展（zhǎn），仿（fǎng）真训（xùn）练将（jiāng）会（huì）朝着整合（hé）实况－虚拟－构造仿真的方向发（fā）展，而不是将每种视为（wéi）孤立的（de）训练技术。

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L3公司的BBXR混合现（xiàn）实模拟器（美国L3哈里斯技（jì）术公（gōng）司图（tú）片）

四、总结

PTN计（jì）划帮助（zhù）飞行员（yuán）训练向（xiàng）前迈出了重要的一步，这也很（hěn）可能就（jiù）是未来的空（kōng）军开（kāi）展（zhǎn）新飞行员（yuán）初始训（xùn）练（liàn）的方式。新的训练方式从过去的集（jí）中训练在向基于云的（de）分布式训练转（zhuǎn）变；从以训练内容为中心向以（yǐ）学员为中（zhōng）心（xīn）转变。虚拟现实（shí）训练设备（bèi）其在视景（jǐng）上有（yǒu）较高（gāo）的代入感（gǎn），在（zài）成本上比传统模拟器便（biàn）宜得多，在物理尺寸和应用程序（xù）成熟度（dù）方面也有优势。但是在短（duǎn）期内，“XR”训（xùn）练方式不会取代现有的高端、高保真模拟器，只是对现有系统的一种补充，能（néng）够提供额外的（de）准（zhǔn）备和训练时间（jiān），加（jiā）快知（zhī）识转移，以（yǐ）便在（zài）高（gāo）端的模拟器中进行更有（yǒu）针对性的训练。传统高端模拟（nǐ）器在触感和人机界（jiè）面方面有优势，因（yīn）此未来混（hún）合现实技术可以将（jiāng）物理（lǐ）座（zuò）舱和虚（xū）拟视（shì）景（jǐng）结合，给飞行员触感的反馈。但是，如今的VR模拟器也存在（zài）着分辨率不达标（biāo），长时间使用会给学员带来眩晕感的问题（tí）。