美陸軍野戰炮兵訓練中引入虛擬排遊戲提高能力

自20世紀80年代以來，俄克拉荷馬州希爾堡在支援野戰炮兵進行模擬訓練開發方面一直處於領先地位。火力作戰實驗室（即以前的縱深與同時攻擊作戰實驗室）最早確定需要研製一種接口，將模擬信息轉換成戰術信息，模擬高級野戰炮兵戰術數據系統（「阿法茲」）進行訓練。這一需求導致了研製增強型協議接口裝置，該裝置能使炮兵參謀人員在一種「自由演練」的模擬環境中進行大規模的訓練。這向著「做不可能做到的事」的方向邁進了第一步，已經為美國陸軍和國防部提供了巨大的效益。

當前，火力卓越中心在許多前沿領域再一次地領導模擬訓練系統開發，正處於提供增強訓練能力的頂峰。本文考察了火力卓越中心可以利用的或正在開發的一些激動人心的能力，向指揮官提供對其士兵及其參謀人員進行訓練的能力。

模擬訓練綜合成果小組

2008年9月，火力卓越中心批准成立了模擬訓練綜合成果小組。該小組有兩項初期的方案計劃。第一項是制訂戰略計劃，該計劃包括希爾堡和隨後火力卓越中心的所有單位。第二項是進行編制審查，並為優化管理和計劃模擬訓練提供開發建議。到目前為止，該小組完成了編制建議和初始的差距分析。該分析顯示了以下4個關鍵的差距。第一，按照全範圍火力支援作戰和任務的要求，野戰炮兵編制缺少在相互支援、充分互動、逼真和虛擬的訓練環境中同時訓練其領導人員、參謀人員、火力支援小組、指揮控制系統、武器系統、雷達和氣象系統的能力。第二，火力卓越中心缺少在保密和非保密環境中，為初期入伍訓練、部署前訓練和持續訓練實施分布式單兵和集體訓練的能力。第三，領導人員沒有在半沉浸式仿真環境中執行感知決策任務的能力。最後，當士兵適合進行炮兵射擊和在外界真實環境中實時看見彈道效果時，他們沒有利用各種不同因素的能力。

彌補差距

考慮到上述差距，火力卓越中心正在努力應用現有的能力快速彌補這些差距，在尚未獲得能力的方面進行技術投資。目前，火力作戰實驗室的人員正在致力於以下3個方面的工作。

（1）綜合火力模擬系統。把火力支援聯合兵種戰術訓練器綜合運用於網絡化訓練結構將是當前的技術融入訓練環境的第一步。正在研製的信息轉換器是連接火力支援聯合兵種戰術訓練器和高級野戰炮兵戰術數據系統的橋梁，能夠使火力呼喚訓練器或聯合火力與效果訓練器系統中的觀察員與火力支援聯合兵種戰術訓練器進行數字連接。

從觀察員至高級野戰炮兵戰術數據系統的這種數字連接能力使指揮官的能力得以擴展，使指揮官能夠在實兵仿真、虛擬仿真和構造仿真的環境中，同時展開對觀察員、炮組人員和參謀人員的訓練演習，隨著火力支援聯合兵種戰術訓練器使用當前的軟體進行了更新，我們將有更大的能力在綜合訓練環境中使這種系統。儘管這是一個良好的開端，但是我們必須繼續將其它火炮、火箭炮系統以及雷達引入這種綜合訓練環境中。

（2）分布式能力。正在開發的分布式能力將能使火力人員作為旅戰鬥隊的組成部分實施訓練。火力戰鬥實驗室參加的訓練演習能使聯合火力與效果訓練器系統和火力呼喚訓練器與阿拉巴馬州拉克堡的合成兵種航空戰術訓練器和喬治亞州的本寧堡的近距離戰鬥戰術訓練器聯網。除了演示在共同預演作戰中實時連接這些模擬器的能力之外，我們還設法使聯合火力與效果訓練器系統的前方觀察員用雷射照射目標，以便使AH－64D「長弓阿帕奇」直升機和OH－58KW「基奧瓦勇士」直升機用「地獄火」飛彈攻擊目標。

（3）可部署和可輸出的訓練系統。可部署和可輸出的訓練系統能在任何時間把訓練能力送到任何需要訓練的地點。為了支援部隊重新調整的訓練，火力卓越中心與創新技術公司合作，開發了一種移動式訓練平臺，能把訓練能力送到士兵需要的地點。

遊戲訓練器

火力卓越中心與訓練與條令司令部遊戲能力管理項目經理協作，為開發虛擬排和彈道概念訓練器遊戲提供了各種需求。這些遊戲給從事各種預演的領導人員提供虛擬訓練，虛擬訓練中的各種情況也是他們在其職業生涯中將會面對的情況。

（1）虛擬排遊戲。虛擬排遊戲的方案是，一名尉官去參加軍官基礎領導課程，他一到達就分配給他一個排，這個排是在遊戲中複製的排。該排將對這位新尉官提出各種挑戰，這些挑戰是在他第一任職和以後的任職中都可能遇到的。這些挑戰包括：紀律問題、訓練挑戰、部署準備，以及對訓練和戰鬥行動進行計劃和預演。圖表1重點突出了遊戲中所面臨的一些情況。

圖表1 虛擬排模擬遊戲向排長或排軍士長傳授領導一個排所必需的能力。

虛擬排遊戲在設計上可以升級和進步。初級軍官在人工智慧技術的支持下與遊戲中的虛擬人物互動。這些虛擬人物代表著其虛擬排的成員和關鍵的上級司令部人員。當該軍官通過各種預演方案時，虛擬的司令部人員充當其自動化的「助理教官」。

預演方案在難度和目的上各不相同，開始與其排領導相互配合，制訂訓練和管理時間，該軍官逐步進入其它預演方案，在遊戲中特定的地理地形上計劃真實的訓練活動，並對這些活動進行預演。最後，該軍官可以使用遊戲計劃和預演戰術行動。

這一遊戲設計的關鍵是在遊戲內與「助理教官」建立聯繫，「助理教官」對該軍官就某種任務的執行情況以及在各種不同預演期間所做出的決策，向該軍官提供反饋、指導和教學。該遊戲是一種可隨士兵部署的軟體產品，能與「火力知識網」連接，在線的信息管理員能對遊戲的訓練預演方案和簡介提供自動更新。此外，軍官們在使用遊戲工具期間可以裝載已經制訂的訓練計劃和預演方案。

（2）彈道概念遊戲訓練器。陸軍炮兵彈道概念訓練器　是當前正處在分析和開發的一種獨特的創新器材，該訓練器旨在滿足初級軍官擴展和掌握彈道概念的需要，使彈藥精度的輸入效果可視化。火力卓越中心訓練與條令部門正在與訓練與條令司令部遊戲能力管理項目經理和私營企業合作，開發能滿足這一需求的遊戲技術。當該技術得到充分的開發後，便可分發給院校、原駐地部隊以及部署部隊的野戰炮兵用戶使用。

（3）交戰控制站模擬訓練系統。交戰控制站模擬訓練系統是一種虛擬訓練技術方案，由防空炮兵學校的訓練、條令和領導培養部門和南加州大學創新技術學院共同研製。該系統結合使用虛擬模擬和數字教室技術，用「愛國者」飛彈系統作戰所需要的感知技能培養領導人員。該系統的設計旨在使領導人員制訂和實施行動方案，根據對作戰環境的感知情況，了解這些行動的結果。

複製火力

展望未來，火力卓越中心目前正在與負責模擬、訓練和器材的項目執行辦公室和國家模擬中心協作，以確保火力複製的效果。在歷史上，美國陸軍作戰訓練中心沒能清楚地表達火力在戰場上的使用效果，於是，火力戰鬥實驗室和火力卓越中心實際上是為作戰訓練中心的作戰環境開發複製火力，即：評估火力效果所需要的數學方法（包括火力毀傷和火力壓制）。

加利福尼亞州歐文堡的國家訓練中心成功地綜合運用了複製火力，從根本上修正了指揮官們對火力的感知和使用。火力戰鬥實驗室和火力卓越中心繼國家訓練中心的成功之後，與負責模擬訓練和器材的項目執行辦公室協作，用建模和模擬工具/技術提供複製火力的方法，包含對未來所有作戰訓練中心和駐地訓練和火力評估。這些工具包括：目標器材系統、駐地器材訓練系統和單目標攻擊子系統。

火力作戰實驗室和火力卓越中心必須繼續監視和影響與建模和模擬相關的開發項目，確保所有作戰訓練的實際火力和效果。許多　建模和模擬創新技術都依賴於士兵、機器和仿真系統間無縫互通能力。火力作戰實驗室經常要構建真實的、虛擬的和模擬的環境，使實兵運用實際的戰術硬體/軟體與模擬系統連接。

這些建模和模擬互通能力必須能夠支援野戰訓練、未來部隊一體化、未來理論試驗和特種實驗室試驗等。陸軍戰術系統極為複雜，極具動態性，軟體版本也經常會有顯著的變化。火力作戰實驗室和火力卓越中心必須始終保持警惕，確保基本建模和仿真互通能力在與戰術系統連接之前，能夠得到較好的鑑定、開發、測試和建立。否則我們的實兵仿真、虛擬仿真和構造仿真的模擬環境就無法按照要求及時建立起來。21世紀火力模擬系統和擴展式防空模擬系統由於其擁有戰術互通能力而得到廣泛的應用。然而，我們必須繼續花費時間、精力和資金，積極維護這些基本的、重要的建模和模擬設施。

火力卓越中心在為訓練、分析和實驗開發模擬系統方面繼續處於領先地位。火力卓越中心將繼續用技術上的突破推動模擬仿真系統的開發。這些技術上的突破是我們通過開發虛擬模擬系統（如聯合火力與效果訓練器系統或能提高士兵理解彈道理論的遊戲）時獲得的。

我們的思想能跟上技術的發展，有時還會超越技術的發展。但是我們仍需要你們的幫助，跟上不斷變化的作戰環境，跟上不斷變化的戰術、技術與作業程序。你們的反饋信息對我們開發模擬仿真系統非常重要，使我們能夠彌補缺陷，幫助你們達成目標。最後，火力卓越中心想為我們的火力分隊提供一種綜合性實兵仿真、虛擬仿真和構造仿真的訓練系統。

作者：克里斯多福·D·尼德爾豪澤

編譯：知遠/龍夢廷

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