元宇宙——美军提升训练水平的“助推器”
转自：中国国防报
近年来，元宇宙概念逐渐升温，除了受到科技公司与投资者的追捧外，越来越多的国外防务公司也注意到了这一领域。鲜为人知的是，早在“元宇宙”一词出现前，美国国防部已经开始相关技术研发布局。近年来，元宇宙概念下的众多新技术，包括增强现实（VR）、虚拟现实（AR）、头显技术和3D建模，以及人工智能虚拟环境等在军事领域得到广泛应用，美军在借助这些技术提升军事训练水平的同时，也面临新技术带来的困境。
美空军士兵借助元宇宙相关技术进行训练。
科技支撑——
元宇宙是什么
20世纪90年代，美国科幻小说家尼尔·斯蒂芬森在其科幻小说《雪崩》中首次提到元宇宙的概念，“元宇宙是指一个脱胎于现实世界，又与现实世界平行、相互影响的虚拟世界”。外媒对元宇宙的解释是“一个持久化和去中心化的在线三维虚拟环境，人们借助虚拟现实眼镜、增强现实眼镜、手机、个人电脑和电子游戏机等可进入这个虚拟世界”。
“中国信息通信研究院”于2023年11月发布的《元宇宙白皮书》中提到，“元宇宙不是一项新技术，而是区块链、虚拟现实、宽带通信和人工智能等现有技术发展到一定阶段后‘新的组织聚合方式’，并催生3D虚实融合的数字体验。”从技术角度看，元宇宙是基于多种信息技术有机结合、沉浸式、自主化、虚实融合的数字网络空间。
美国对元宇宙的研究开始较早，主要集中在相关重要技术领域研发上，例如，美军将包括沉浸式技术、基于区块链的分布式技术，作为元宇宙概念下的两大技术主攻方向。近年来，美国国会通过立法、报告等形式，将先进通信、以扩展现实（XR）为代表的沉浸式技术列入十项重大技术领域，将虚拟现实、5G/6G、区块链等列为支撑元宇宙发展的三大核心技术。
“赋能”训练——
元宇宙军事应用初现规模
美军较早将元宇宙概念引入军事训练，将其作为模拟训练的“赋能器”，追求打造一个完全模拟现实场景的沉浸式“虚拟战场系统”。20世纪70至80年代，美国国防部高级研究计划局提出“虚拟战场网络模拟器”项目，并移交美国陆军继续开发。该项目借助计算机生成虚拟战场，通过模拟双方交战情形进行军事推演，开辟了分布式/网络化仿真训练先河，最终形成基于网络的仿真互联模拟系统。该项目开发的交互式模拟协议至今仍在使用，直接或间接地推动了元宇宙相关技术的发展。
目前，美军各军种均借助元宇宙概念下的技术提升军事训练水平。例如，美陆军开发的综合训练环境采用虚拟现实、增强现实和人工智能等技术打造，是一个跨陆、海、空、天和赛博空间的一体化训练系统。这套训练系统可以让美陆军士兵在真正踏入战场之前，在模拟战斗场景下进行多次训练。该系统突破了地域限制、图形限制和作战阶段限制，能够模拟任意地域环境，使士兵快速进入作战状态，进行任务规划，在重复训练中完善作战行动。
美空军认为，军事元宇宙的目标是融合数字工具和物理资产，提升美空军在未来冲突中的作战能力。据美空军调查，在美空军和太空军中年龄介于18到34岁的人员中，有85%自认为是游戏玩家。美空军认为应积极利用他们的游戏技能，通过军事元宇宙相关技术，打造精确逼真的数字孪生环境，为士兵提供虚拟训练环境。近年来，元宇宙的虚拟现实和增强现实技术已经纳入美空军常规军事训练。今年4月，美国两家公司完成战斗机飞行员与人工智能操控战斗机之间的空战测试，这项测试是向战斗机飞行员提供与虚拟对手作战训练的第一步。
美太空军表示，将创建专用军事元宇宙，以数字技术实现协同训战、对卫星建立数字化模型，为太空作战提供虚拟演习环境。据报道，美太空军将采用元宇宙相关技术规划发射场运作，进行模拟发射训练等。此外，美海军陆战队也加快对元宇宙相关技术的应用。
除上述作战训练应用外，美军的元宇宙应用领域不断拓宽，开始向军事教育、装备采办、征兵和医疗等领域延伸。例如，美陆军国家模拟中心使用增强现实技术构建多区域虚拟战斗场景，并将参训人员的个人信息和历史战斗记录导入虚拟战场中；元宇宙中的互动式虚拟课程可帮助士兵掌握装备维护和修理技能。美海军借助增强现实设备协助完成各种船舶系统的维修工作。美国防部借助数字工程技术，提高武器系统的设计研发速度，还利用相关技术对数十亿个可能场景进行快速评估，确定新一代洲际导弹的设计方法和部署方式等。此外，美军还将元宇宙技术用于征兵工作，让电子竞技成为有效的征兵手段。
认知错觉——
军事元宇宙的“副作用”
美军在元宇宙空间大张旗鼓，持续向广度和深度迈进，但其中遇到的问题也不容忽视。一个典型问题是，虚拟训练环境容易造成认知错觉。元宇宙世界里的军事训练是在虚拟环境下进行，其战争推演、军事训练等虚拟活动，虽然能够从生理层面带给受训者一定的感观刺激，却容易在心理层面使受训者产生错觉。
以无人作战的军事训练为例，长期在虚拟环境下开展训练，受训者容易产生游戏心态。由于模拟环境下的视听感受与真实战场情景存在脱节问题，导致受训者逐渐疏离现实的人与社会，久而久之，对剥夺他人生命的行为产生麻木心态。随着元宇宙技术的不断成熟，虚拟世界、现实世界的交互将越来越紧密，形成虚实难分的混合世界。到那时，军事元宇宙创建的虚拟环境，不仅会对士兵的认知心理造成区分困境，对于未来的军事训练也是一个重大挑战。
责任编辑/王蕊