澳大利亚认为,这项技术可以改善学习并削减成本,因此制定了广泛的计划,以在全军范围内进行合成训练。
模仿真技术已经成为澳大利亚国防军(Australian Defence Force,ADF)训练体系中越来越重要的一部分。ADF积极推进合成训练的应用,并将其作为战略愿景的一部分。
2011年制定的国防仿真路线图确定了仿真能力目标,并阐明了2020年的清晰发展路径,即仿真能力成为ADF不可或缺的推动因素。2018年开始实施的联合仿真战略致力于加强现有仿真技术的应用,并采用新兴技术和颠覆性技术。
澳大利亚陆军的仿真能力是以2017年发布的陆军仿真手册(Army Simulation Manual,ASM)中建立的框架为具体指导的。与此同时,澳大利亚皇家海军(RoyalAustralian Navy,RAN)和澳大利亚皇家空军(RoyalAustralian Air Force,RAAF)正在更新其仿真战略和政策。
ADF的一名发言人表示,发展重点是基于计算机仿真的协调、集成和现代化。据 道,今年将发布一项新的国防仿真政策。
洛克希德·马丁公司的一名代表演示验证了通过9711联合项目第一阶段交付的核心仿真能力要素。该计划目前正处于系统设计阶段,计划到2025年具备最终作战能力
发展动力
基于仿真的训练对ADF的影响取决于仿真技术的发展速度。ADF的发言人称:“关键驱动因素集中在训练成果的交付、现实性、跨训练机构的持续访问、降低对人员和能力的风险以及降低能力的总拥有成本。”
“另一个驱动因素是改进新兴和现有能力的集成。要实现这一目标,就需要对这些能力的引入采取协调一致的办法。我们需要如作战一样的训练,而不再是像单个军兵种那样作战。”
ADF的仿真开发和部署受到第五代战机平台的严重影响,加快交付和改善用户训练体验的技术尤其重要。ADF发言人称:“新兴能力和平台将依赖于仿真来提供现实和可持续的训练以及所需的安全级别。”“使用这些平台进行训练的唯一方法是融入合成信息。”
2016年,时任澳大利亚空军副司令的沃伦·麦克唐纳和时任澳大利亚空军司令的加文·特恩布尔在《杰里科计划(Plan Jericho)》(英国皇家空军出台的“保护澳大利亚规避尖端技术和快速变发展威胁”的战略)中发表的书面讲话支持了这一方向。他们指出:“发展一支一体化、 络化的联合部队将成为单纯拥有第五代飞机和成为真正的第五代部队之间的区别。”。切实有效的训练也是发展综合部队的一个关键因素。
标准和互操作性
与其他国家一样,仿真在军事训练中应用广泛,澳大利亚国防部(Department of Defence,DoD)已经制定了支持国防合成环境(Defence Synthetic Environment,DSE)和核心仿真能力(Core Simulation Capability,CSimC)的互操作性标准。这些标准正在作为联合项目(JointProject,JP)9711的一部分进行修订。
JP 9711于2019年3月授予洛克希德?马丁公司。该计划目前正处于系统设计阶段,计划2025年具备最终的作战能力。该计划的第一阶段将交付CSimC,它将为ADF提供一个持久、通用和可管理的仿真环境。洛克希德?马丁公司正在与Calytrix技术公司合作,后者负责提供3D虚拟训练软件,NEC澳大利亚公司负责提供IT基础设施和界面。
ADF发言人表示,JP 9711将使得可开展的基于仿真的训练活动的复杂性和可重复性大大增加,并补充称,“这将增强开展联合集体训练的能力,并支持该军种对分布式任务训练的需求”。
根据一些早期的JP 9711简 文件,该计划的第2和第3阶段将把扩大仿真应用范围并扩展到各个军兵种,鼓励和支持仿真跨越其他国防领域(如军力设计、能力开发与交付)应用。阶段1将为后续阶段奠定基础,预计将支持“受保护”和“秘密”安全级别项目。后续阶段将支持第五代“秘密”级别以上项目。
ADF发言人表示,澳大利亚陆军也在制定标准,包括DEF(AUST)11434 AS通用仿真体系结构(Generic Simulation Architecture,GSimA)标准,该标准将被纳入所有未来的仿真招标中,并要求使用通用仿真软件堆栈。
ADF发言人解释称:“这将确保在陆地训练环境(LandTraining Environment,LTE)下,新系统可以被纳入到所有未来的合成训练解决方案中。”这位发言人补充道,作为国际参与的一部分,国防部正在跟踪美国仿真通用体系结构与需求(Simulation Common Architecture and Requirements,SCARS)计划(用于跨国交战训练)。
VR应用程序
与许多其他武装部队一样,ADF正在开发虚拟和增强现实(virtual and augmentedreality,VR/AR)技术的潜力,这种技术可以为训练过程增加更多的真实感,而且往往具有较高的成本效益。ADF发言人阐述了这方面的多次试验。
新南威尔士州杰维斯湾海域的霍巴特级空战驱逐舰
例如,RAN正在与Readify公司合作,开发一个采用了微软公司HoloLens 2的训练应用程序,帮助船员熟悉RAN霍巴特级空战驱逐舰(Air Warfare Destroyer,AWD)。同样,迪肯大学智能系统研究与创新研究所(Institutefor Intelligent Systems Research and Innovation,IISRI)也正在根据国防创新中心(Defense Innovation Hub)授予的一份合同开发FLAIM训练器。该虚拟现实系统可通过表征声音、视觉、热量、射流反力和增加速力为船上作战训练提供一个非常逼真的环境。
在2019年澳大利亚国际航展期间,空战中心还使用360°视频演示验证了一架波音P-8A海神海上巡逻机(maritime patrol aircraft,MPA)仿真飞行。此外,RAAF已经在使用AR和VR技术来支持维修训练以及一些空勤人员训练。
位于纽卡斯尔的澳大利亚国防大学仿真中心正在实施增强版阿凡达角色扮演(Augmented Avatar Role Playing,AARP)计划。该计划采用了商业现货(commercial off-the-shelf,COTS)产品,如VBS3虚拟环境、Faceware面部动画技术和Xsens运动捕捉设备。虚拟实体通过屏幕或HoloLens设备与学员互动。具体的训练应用包括澳大利亚的联合国军事观察员课程和国防军语言学院的课程。在这些课程中,学员和仿真实体之间的互动提供了语言和身体上的暗示,使双方对话更加真实。
ADF发言人表示,国防部已经为一些专注于虚拟现实的额外研究工作提供了资金。2017年,国防创新中心授予纽卡斯尔大学一份合同,为ADF人员提供恢复力训练。其中包括一系列虚拟现实训练课程。在另一个项目中,瑞典萨博公司通过与杰里科项目(Project Jericho)交互,演示验证了HoloLens在任务规划和训练方面的应用。
推进LVC
ADF正为演习开发真实、虚拟和构造(live, virtual, andconstructive,LVC)仿真综合训练。ADF发言人将LVC描述为国防训练的“一个关键元素”,并将其嵌入到所有军兵种的主要训练事件中。这该发言人称:“像‘护身符军刀’这样的大型演习包含了一次大型联合实战演习中LVC的所有方面。”“为了在这一级别实现互操作性,需要有一个强有力的联盟和广泛的合作框架。”
在2019年12月跨军种/工业部门仿真、训练和教育会议(Interservice/Industry Simulation, Training and EducationConference,I/ITSEC)的一次 告会上,LVC和靶场能力项目经理、联队指挥官米克·图利表示,ADF是LVC训练的一个新用户,在2016年开始推进这项工作。他补充到,第四代思维方式的转变需求使他们得出结论,即第五代部队的训练不能仅在现真实训练环境中实现。
图利表示,杰里科计划(Plan Jericho)于2016年启动,并提出了发展一支“敏捷、适应性强、完全沉浸在信息时代、真正联合性质”的未来部队的愿景。该计划的既定目标是将RAAF转变为一支现代化的、完全一体化的第五代部队,其中的一个关键因素涉及到现代化的训练系统和理念。包括更加专注于仿真和实验。杰里科计划制定了Project 10工作,旨在发展RAAF的LVC和靶场能力,以满足第五代部队的发展需要。该项目涉及许多因素,包括为空军设计和开发一个能够支持LVC训练的合成环境。在该环境中,现有和正在开发的系统将完全集成和联 。
图利在 告会上表示,这些靶场对于RAAF发展真正的LVC能力至关重要。“在靶场建设方面,我们遵循一个’深埋炸弹’的哲学理念。对于我们将面临的威胁,我们没有构建出复杂的威胁环境。”Project 10帮助创建了一个先进的测试和训练环境。然而,图利指出,真正的LVC混合解决方案尚未实现,还有一些问题需要解决。
澳大利亚陆军的LVC训练将在作战训练中心进行。复制尺寸、背景、实况和联合效果的能力至关重要,有助于陆地面部队为开展联合作战行动做好准备。陆军将进一步发展LVC,因为面临着可用设备位置、 络和支持数据分析能力等诸多限制。
ADF发言人称:“LVC演习的规模和复杂性将继续增长,以满足我们第五代平台的新训练要求。”例如,CSimC有望帮助国防部开展更多更复杂的训练活动。该发言人补充到,RAAF和RAN都在努力进一步实施LVC混合训练。引入的新平台将集成军兵种和联合LVC仿真功能力。
RAN使用的舰桥训练仿真器是作为SEA3035项目的一部分交付的,用于复制真实世界的场景,使舰桥团队能够训练一系列军事行动。RAAF和RAN都致力于实现真实、虚拟和构造仿真混合训练
电子战和 络战
ADF装备了F-35闪电II联合攻击战斗机、P-8A海神MPA和霍巴特级AWD等先进平台,这就需要对这些平台的电子战(electronic warfare,EW)能力进行验证。因此,该军种作战人员有机会在安全的环境中学习和测试战术是很重要的。
2016年国防白皮书阐述了加强电子战和 络战领域能力的必要性,强调了对 络作战能力开发增加新投资的必要性,包括通过训练。同样,杰里科计划指出,电子战和 络战计划应纳入Project 9集体训练计划中,并定期付诸实施。
因此,2018年启动了加速防御 络训练计划。作为其中的一部分,以色列埃尔比特系统公司获得了一份为期三年的合同,为国防部交付一个 络战训练场,包括设计和构建 络以及提供训练服务和相关教材。
ADF发言人表示,模拟已经被广泛应用于推动电子战训练,并将有助于未来电子战系统的训练。作为陆军训练转型计划的一部分,澳大利亚陆军还将把仿真作为电子战和 络战领域训练系统的一个组成部分。
ADF发言人称:“为了将我们的人员训练到最高标准,我们需要仿真在现实世界中考验和挑战我们技能的场景。”“这在非动能战中是至关重要的,在非动能战中,ADF需要灵活应对不断变化的威胁。”
为此,2019年Cirrus实时处理系统公司开发了战术电子战(Tactical Electronic Warfare,TACEW)系统并将其交付给位于悉尼附近Watson基地的海战学院。TACEW是一个基于软件的桌面系统,它可提供一个RAN可以在其中进行电子战训练的仿真环境。最初交付之后,该公司又签订了一份新的合同,为Watson基地交付更多的工作站,同时向位于珀斯附近的Stirling基地交付一套新的TACEW系统。
国防部最近还向雷声澳大利亚公司授予了一份价值3.66亿澳元(2.41亿美元)的合同,用于联合对抗性训练和测试服务(Joint Adversarial Training and Testing Services,JATTS)项目,以满足其日益增长的先进电子战测试和训练需求。该合同为期8年,将通过提供对抗部队电子战能力和其他服务来支持ADF演习。JATTS整合了之前的三份合同,其中一份是雷声澳大利亚公司的电子战训练服务(Electronic Warfare Training Services,EWTS)合同,该系统自21世纪初开始服役。
澳大利亚皇家空军
根据ADF发言人的说法,RAAF正在越来越多地使用仿真来训练其最新一代飞机上的技术人员和机组人员。该训练系统与平台类型一致,用以开发所需的特定能力。
RAAF飞行中尉参加了在新南威尔士州里士满皇家空军基地举行的C-130J全程飞行任务仿真器的虚拟训练演习
完整的训练套件可能包括用于飞行员训练以及任务排练的主要飞行训练设备。特定角色的训练设备包含在非飞行员机组人员训练设备中。其中一个例子是战术空勤训练器(用于装载人员威胁观察训练)和机身训练器(用于装载人员、空中机动和航空医疗训练),它们均是洛克希德?马丁公司C-130J大力神运输机训练系统的一部分。
AIR5428项目是一个交钥匙训练计划,建立了一个高度依赖仿真的固定翼综合训练系统。该项目是最终驾驶F-35、E-7AWedgetail机载预警与控制(airborne early warning andcontrol,AEW&C)飞机和EA-18G咆哮者电子战飞机的飞行员训练的第一步。该计划第一阶段交付了一套全新的飞行员训练系统。
据ADF发言人称,该计划有望在今年晚些时候实现初始作战能力(initialoperating capability,IOC)。迄今为止,已交付49套Pilatus PC-21训练器、7台固定式仿真器以及各飞行训练装置和驾驶舱程序训练器等各种辅助训练设备。训练内容和相关的学习环境也是该训练系统的组成部分。
ADF发言人称:“AIR 5428项目第三阶段将交付一套空中任务训练系统。”该系统将解决非飞行员人员训练的需求,该项目旨在为第五代飞机作战转换培养合格机组人员。
澳大利亚陆军
澳大利亚陆军现有一套独立的仿真器以及 络化作战仿真场地,还拥有一些针对陆地环境的特定仿真训练系统。
武器训练仿真系统(Weapon Training Simulation System,WTSS)可用于小武器训练、技能维护和战备。AFV的训练系统包括驾驶员训练器以及乘员和炮兵训练设备。仿真器也被用于旋转翼平台的支持训练,如UH-60黑鹰、MRH-90大班和虎式直升机。
此外,还有用于训练和认证联合终端攻击控制器(joint terminal attack controller,JTAC)和联合火力观察员(joint fires observer,JFO)的仿真器。可在作战旅和训练机构内联 的作战仿真基地用于支持指挥所演习和战术、技术和程序(tactics, techniques, and procedure,TTP)的虚拟训练。
澳大利亚陆军的仿真应用将随着投资扩大而拓展,包括用于Land 400计划的训练系统。地面仿真(Land Simulation,LS)Core 2.0等小型项目将识别和弥补地面仿真能力方面的差距。其目标是开发一个可持续、可扩展的仿真系统,该系统可以在需要的时间和地点交付,直接关系到陆军LVC训练计划的实施。
ADF发言人表示,LS-Core 2.0将为陆军提供支持GSimA的软件和 络。根据最初为LS Core 2.0发布的市场策略,重点应用领域将包括支持仿真通用体系结构的软件基线、改进的数据仓库、扩展的 络和C3ISR电子战系统互操作性。选择明确的合同商来支持合成训练的集成和实施也很重要。今年早些时候,埃森哲公司获得了一份价值500万澳元、为期18个月的合同,用于与LS Core 2.0相关的项目开发。
澳大利亚陆军士兵在南澳大利亚爱丁堡皇家空军基地的亨利·麦克劳林作战仿真基地参加一个训练场景
Land 400计划的AFV训练系统将通过LS Core 2.0和JP 9711的CSimC实现联 。第4阶段的重点是一个综合训练系统,但该系统仍处于最初的商业案例探讨阶段,因此没有相关详细资料。
关于基于仿真的训练计划,ADF发言人表示,陆军正在开发“旨在满足未来战备需求的整体地面训练能力”的训练要求,这将通过训练转型计划获得支持。诸如LS Core 2.0、2025作战训练中心、小队综合作战训练系统(Small Team Integrated Combat Training System,STICTS)和综合地面目标系统(Integrated Land TargetSystem,ILTS)等项目和计划是实现交付一个可持续、可扩展训练环境的关键投资,该训练环境可满足未来作战人员的经验学习需求。
澳大利亚皇家海军
与其他两个军种一样,海军也在制定增强仿真训练能力的计划。ADF发言人表示,RAN使用仿真和AR来熟悉新的机组人员,并推动其在个人、集体和联合训练方面广泛使用。目前正在使用各类应用程序,包括基于计算机的训练、子任务训练器以及用于分布式任务训练的完全 络化团队训练器。
SEA3035项目提供了新的舰桥仿真器以及对现有仿真器的升级,甚至包括RAN潜艇作战系统训练器内电子战仿真的升级,以使其与平台匹配。为RAN码头登陆直升机(landing helicopter dock,LHD)舰艇和其他平台提供虚拟作战系统训练器也是该项目工作的一部分。据国防部称,该舰桥仿真器已于2月份交付,潜艇仿真器的升级工作已经完成。随着软件开发的完成,虚拟作战系统训练器的安装已经开始,预计将于2021年完成。
RAN还与美国对外军事销售(Foreign Military Sales,FMS)流程协同工作。最近的一个案例涉及为海军MH-60R海鹰直升机训练设备套件提供的承包商操作员和维护服务以及承包商指导服务。
直升机空勤人员训练系统(Helicopter Aircrew Training System,HATS)去年投入使用,是AIR9000项目(第7阶段)的一部分,为海军和陆军作战直升机空勤人员转换提供训练支持。15架EC135训练直升机的采购内容还包括合成训练系统和训练服务。该训练套件还包括三个泰勒斯公司的全运动飞行仿真器。该训练设施位于新南威尔士州的信天翁基地,每年可为多达130名军事空勤人员提供训练服务。
2017年3月,在新南威尔士州信天翁基地联合直升机学院使用的EC135飞行仿真器
ADF发言人表示,未来的海军训练系统将作为诸如RAN攻击级潜艇和猎人级护卫舰新平台服役支持系统的一个组成部分。未来仿真应用预计将继续增加,RAN的计划反映了2016年国防白皮书中阐述的这方面意图。该发言人称:“海军正在努力更好地了解现有系统的互操作性和保逼真度,以确保这些系统能够继续提供高端作战训练。”
未来展望
ADF明确提出,要利用新的和新兴的仿真技术开发高端训练。2016年国防白皮书将武装部队成功开展军事行动的能力与世界级训练的需要紧密联系在一起。因此,将投资升级现有系统和采购新系统,重点是开发可联合互操作的能够支持大规模训练演习和任务演练的系统。
ADF发言人称:“体验式的训练方法需要对所期望的训练效果和最佳交付方式进行合理的分析。”“最佳的训练解决方案可能是合成的、真实的或是两种环境的巧妙结合,以提供最佳的学习体验。”
需要深入了解不同训练环境的优缺点,并要从政策、治理和适当训练体系结构开发等方面给予支持。
评论
ADF发言人指出,与其他国防军一样,ADF发现迅速应用新技术和新兴技术具有挑战性。新能力与作战系统的集成要求训练系统及相关活动具有更高的安全级别。ADF的标准化计划将减轻部分压力,并使得按需提供训练变得更简单。
澳大利亚基于仿真的训练应用已经远远超出了仅以成本为基础的视角来看待,ADF采用新技术来提高训练的价值,并为在安全的联合环境中利用第五代技术应对不断发展的威胁做好准备。
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