張武軍 徐成達(dá) 程孝瞻

摘 要：根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分析運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的意義，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)給出了在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的主要應(yīng)用，最后提出應(yīng)用存在的主要問題。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);運(yùn)輸投送指揮通聯(lián);實(shí)訓(xùn);應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，匯集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、圖像處理技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感器等技術(shù)為一體的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐步發(fā)展完善。它采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的感知裝置，創(chuàng)建一個(gè)完全虛擬的環(huán)境，讓使用者進(jìn)入一個(gè)虛擬的環(huán)境，帶來完全逼真的體驗(yàn)。使用者可以在虛擬的環(huán)境中，觀察和操控虛擬對(duì)象，通過各種傳感器使用者能達(dá)到身臨其境的感受。運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，主要對(duì)運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)踐實(shí)裝教學(xué)，需要操控的設(shè)備和系統(tǒng)多而復(fù)雜，傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以滿足需求，因此，研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用非常具有現(xiàn)實(shí)的意義。

1.運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的意義

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的逐步應(yīng)用，各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谔摂M現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用都加緊研究，運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)也不例外。運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的教學(xué)活動(dòng)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式方法已不能滿足但錢信息化條件下的需求。虛擬現(xiàn)實(shí)這一超前的技術(shù)能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式方法的弊端。

1.1解決運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)難的重要手段

目前，運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)主要依托軍隊(duì)院校的實(shí)驗(yàn)室或訓(xùn)練場(chǎng)展開，實(shí)驗(yàn)室為了進(jìn)行教學(xué)，需要投資大量資金，且依托訓(xùn)練場(chǎng)需要大幅的占地面積。訓(xùn)練場(chǎng)地不足、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地受限、實(shí)裝訓(xùn)練設(shè)備落后、訓(xùn)練手段單一、訓(xùn)練消耗較大等現(xiàn)象在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)中比較普遍。利用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)虛擬的訓(xùn)練場(chǎng)景，讓受訓(xùn)者沉浸在“真實(shí)的環(huán)境和工作場(chǎng)景”中進(jìn)行運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)，能有效解決訓(xùn)練場(chǎng)地不足、訓(xùn)練設(shè)備不夠和訓(xùn)練消耗較大的問題，有利于節(jié)約教學(xué)資源。

1.2推動(dòng)運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)需求

采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，是教學(xué)模式的創(chuàng)新。在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，除了實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足外，還存在著設(shè)備利用率低、設(shè)備資源不能共享等問題。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)，不僅解決場(chǎng)地及設(shè)施設(shè)備不足的問題，還在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境氛圍營(yíng)造、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境體驗(yàn)、受訓(xùn)者交互等方面，體現(xiàn)了軍隊(duì)士官職業(yè)技術(shù)教育的特性?；谔摂M現(xiàn)實(shí)的運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)，是一種教學(xué)模式的創(chuàng)新和探索，并且能提高受訓(xùn)者的興趣，掌握運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)設(shè)備和系統(tǒng)的操作方法和維護(hù)技能，從而提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

1.3提高運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)安全的可行辦法

傳統(tǒng)的運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，存在的安全隱患主要有：一是受訓(xùn)者的安全隱患，主要是受訓(xùn)者在訓(xùn)練過程中因操作不當(dāng)而對(duì)自身形成的安全隱患;二是設(shè)備的安隱患，主要是設(shè)備在被操作過程中因操作不當(dāng)造成設(shè)備的損壞。真正操作實(shí)裝的實(shí)訓(xùn)，操作不當(dāng)可能造成不可逆轉(zhuǎn)的后果。而采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，允許受訓(xùn)者出錯(cuò)，通過反復(fù)的模擬訓(xùn)練，直到受訓(xùn)者掌握，然后再通過實(shí)裝訓(xùn)練來進(jìn)行鞏固。這種模式的實(shí)訓(xùn)，能有效提高訓(xùn)練安全，確保設(shè)備的損壞降到最低。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的主要應(yīng)用

2.1在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)設(shè)備實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)設(shè)備，主要包括北斗的車載終端、集群對(duì)講機(jī)、衛(wèi)星通信設(shè)備和電臺(tái)。這些設(shè)備的特點(diǎn)是展開難、操作復(fù)雜和易于損壞，并且有些設(shè)備還需要車輛來進(jìn)行配合。這些設(shè)備的采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的基本流程是：首先利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)出虛擬的設(shè)備，創(chuàng)建虛擬的技戰(zhàn)術(shù)環(huán)境，受訓(xùn)者在這種環(huán)境中操作虛擬的設(shè)備。根據(jù)技戰(zhàn)術(shù)的不同，教員可以根據(jù)訓(xùn)練要求更改環(huán)境，發(fā)布一些技戰(zhàn)術(shù)情況，讓受訓(xùn)者在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行操作處置。

2.2在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)軟件系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)軟件系統(tǒng)，主要包括完成運(yùn)輸任務(wù)中指揮通聯(lián)需要操作的一些通聯(lián)軟件。這些軟件的特點(diǎn)是環(huán)境構(gòu)建難和操作復(fù)雜，并且有些軟件系統(tǒng)還需要北斗設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備和無線通信的設(shè)備來進(jìn)行配合。這些軟件系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的基本流程是：首先利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)出虛擬的軟件環(huán)境，創(chuàng)建虛擬的技戰(zhàn)術(shù)環(huán)境，受訓(xùn)者在這種環(huán)境中操作虛擬的軟件系統(tǒng)。同時(shí)，也可以根據(jù)技戰(zhàn)術(shù)的不同，教員可以根據(jù)訓(xùn)練要求更改軟件系統(tǒng)，讓受訓(xùn)者在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行軟件系統(tǒng)的操作和維護(hù)。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用存在的問題

3.1實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)還有硬傷

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然發(fā)展很快，也日漸成熟，但是仍有一些硬傷，如沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)中，人容易眩暈、人眼疲勞等，一定程度上影響了使用者沉浸式體驗(yàn)及感受，影響了訓(xùn)練效果。比如虛擬現(xiàn)實(shí)硬件的價(jià)格還很高，推廣起來還比較困難。

3.2實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)的硬件條件欠缺

要實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)，需要開發(fā)相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練硬件，包括模擬的設(shè)備，包括虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)的設(shè)備，這些設(shè)備需要真實(shí)設(shè)置戰(zhàn)技術(shù)環(huán)境，需要很好地真實(shí)模擬設(shè)備，研制起來比較困難，因此硬件條件還有欠缺。

3.3實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練軟件還不成熟

不但需要硬件，還需要相應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練軟件配合完成運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)。相對(duì)于硬件僅是技術(shù)上的難題，軟件主要是需求分析、軟件設(shè)計(jì)和技術(shù)問題并重。開發(fā)一套完整的訓(xùn)練軟件，需要開發(fā)者和訓(xùn)練組織者一起從教學(xué)需求到軟件設(shè)計(jì)，再到最終實(shí)現(xiàn)，最終通過訓(xùn)練驗(yàn)證，一整套過程才能保證訓(xùn)練軟件能真正好用，目前開發(fā)的訓(xùn)練軟件還達(dá)不到這樣的效果。

3.4運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練實(shí)證研究還不夠完善

雖然從需求和技術(shù)分析上來看，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用運(yùn)輸投送指揮通聯(lián)實(shí)訓(xùn)有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是真正用于實(shí)訓(xùn)后的效果，以及與不用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的效果的比較，都沒有進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。因此，必須建立一套實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體系，規(guī)范運(yùn)輸投送指揮虛擬現(xiàn)實(shí)通聯(lián)實(shí)訓(xùn)，切實(shí)提高訓(xùn)練效果。

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作者簡(jiǎn)介

張武軍（1981—），陸軍軍事交通學(xué)院汽車士官學(xué)校運(yùn)輸指揮系講師。