基於數字孿生技術升級遊戲,讓它成為軍隊制式裝備

隨著軍事技術的發展,各國軍事裝備的研發和採購費用在大幅度增加,已經達到了國家難於承受的地步。世界各國軍事費用從總體可以分為人員費、裝備費和訓練費三大部分。其中人員費和裝備費已經很難降低,甚至還會不斷走高,降低訓練費成為必然選擇。在這種情況下,基於數字孿生技術開發的遊戲可以起到軍事訓練的目的,將基於數字孿生的遊戲列入軍事裝備系列,成為一個世界軍事發展的必然趨勢。

世界軍事綜論

一、世界軍費構成

從總體上講,世界軍事費用大體可以劃分為裝備費(包括研發費和採購費)、人員費和訓練費三大組成部分,下表是我國近年來向聯合國提供的我國軍費構成情況表(單位:億元人民幣),下圖是相關機構在2017 年估計的2018年度美國軍費構成情況。

基於數字孿生技術升級遊戲,讓它成為軍隊制式裝備

表1我國向聯合國提供的軍費構成數據


基於數字孿生技術升級遊戲,讓它成為軍隊制式裝備

圖1美國2018年軍費構成比例估算圖

從上面數據可以看出,裝備費、人員費和訓練費基本都佔軍費的1/3左右。

二、世界軍事困境

用一句話概括世界軍事現狀為“買不起裝備、打不起仗”。

1)打不起仗

據2019年美國“戰爭成本項目”報告稱:‘在9/11恐怖襲擊後的近20年反恐戰爭,已造成全球約80萬人死亡。美國納稅人共花費了6.4萬億美元’。這個費用已經超過世界大多數國家的GDP了,2019年年度GDP超過6.4萬億美元,只有中美兩國,第三名日本GDP僅為5.18萬億美元。以軍費佔GDP的3%算,年度GDP必須超過11.85萬億美元;以軍費佔GDP的5%算,年度GDP必須超過7.11萬億美元,依然超過了日本GDP。軍費超過GDP的5%,可以算是“窮兵黷武”之國了,難怪世界第一強國也吵著要從伊拉克、阿富汗撤軍,要讓日本、韓國、歐洲分擔軍事費用了。

2)買不起裝備

現在世界軍事裝備的相關費用都是天價,高昂的裝備研發費成為世界大部分國家進入軍事裝備的攔門磚,使其軍事裝備基本依賴進口,受制於人。美國是世界第一軍事裝備出口國,但其軍費也支持不了高昂的裝備採購費(世界典型軍事裝備採購價如下表,單價:美元),不得不研製新的廉價取代裝備,如用F35取代F22、B21取代B2等。

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圖2世界典型軍事裝備價格(數據來源:網絡)

從上表中的數據看出,對於大多數的國家而言,其軍費已經支撐不了多少裝備的採購。天價的裝備採購費一方面擠壓著軍事訓練費用,另一方面,軍事裝備的訓練費也不低,據報告我國J10系列戰鬥機每小時飛行費用10萬人民幣左右,美國F16戰鬥機每小時費用超過25000美元,大約16萬人民幣左右。軍隊日常訓練也成了大問題,因此,虛擬訓練系統(遊戲)日益進入各國軍方的視線,可以想象基於數字孿生的訓練系統(遊戲)將成為未來的必然選擇。

軍用訓練用遊戲的當前基礎技術

對於設計開發基於數字孿生的可用於軍事訓練的遊戲或軍事訓練系統來講,其相關基礎技術包括:

一、軍事仿真技術

軍事仿真技術已經經過了幾十年的發展,在美國防部建模與仿真辦公室組織下,已經形成了一個戰役、任務、作戰和工程等不同級別的仿真體系(如下圖)。

基於數字孿生技術升級遊戲,讓它成為軍隊制式裝備

圖3軍事仿真體系

軍事仿真體系是軍事訓練系統設計開發的一個基礎架構,它為未來基於數字孿生技術的用於軍事訓練的遊戲打下了基本的技術架構基礎,同時,在未來軍事訓練系統的設計開發中,也必須考慮與當前已有系統的銜接。

軍事仿真技術的主要問題是它是一個相對封閉的系統,尤其是軍用軟件開發技術已經普遍落後於民用軟件開發技術後,軍事仿真系統的開發愈發顯得舉步為艱,已經出現了明顯頹勢,引進民軍技術刻不容緩。

二、網絡遊戲

網絡遊戲是隨著計算機網絡技術發展,而興起的一個娛樂服務行業,其中一個重要的分支第一人稱射擊遊戲,主要就是滿足人們對軍事對抗作戰的興趣和愛好。隨著這類遊戲的發展,各國軍隊也有應用於軍事訓練的趨勢。

從軍事應用的角度看,網絡遊戲畢竟是遊戲在真實性方面,存在不可彌補的缺陷,用於軍事訓練可能造成軍事人員在實戰中對武器裝備應用的錯誤模式和錯誤的作戰意識,對軍事人員的培養造成負面影響。

三、數字孿生技術

數字孿生技術是近年迅速興起的一項技術,其重要特徵就是對物理世界的完整刻畫和對應,並能通過數字線程建立起來與物理世界的聯繫,從而保證物理世界的一致性。

數字孿生技術的出現正好彌補了上述兩類技術和產品的缺點。其一,數字孿生技術要求對物理世界的完全刻畫,彌補了遊戲真實性方面的缺陷。同時其它基於數字孿生技術的應用,可以建立真實的作戰場景,而不再純虛擬;其二,通過基於數字孿生遊戲的開發,可以充分利用和發揮當前網絡遊戲發展所積累的技術和人脈,解決軍事訓練系統開發中的技術力量問題。

未來展望

從軍事裝備和費用的發展看,在未來一段時間內,除非暴發大的戰爭,世界各國軍費和分配比例不會發生巨大變化。整體世界軍事格局也不會發生很大變化。在這種情況下,提高軍費,尤其是軍事訓練費用的利用率將成為一個重點。

從目前狀況看,軍事訓練用遊戲已經逐步進入軍方的視野,隨著數字孿生技術的深入發展、應用與融合,解決軍事訓練系統所要的真實性等方面的問題,軍事訓練用遊戲將有可能成為當前第一人稱射擊遊戲的升級版。同時,考慮遊戲本身的開放性,也可以降低相關軍事費用,通過社會技術與資金的使用彌補軍事訓練費用的不足和技術開發力量的不足。

綜合上述原因,安世亞太依據對未來數字孿生技術的研究和發展的預測,及其軍事方面的應用的理解,認為基於數字孿生的遊戲列入軍事裝備系列是世界各國的一個必然選擇。

參考文獻

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[10]中外軍事主戰裝備價格對比,https://max.book118.com/html/2016/1023/60491263.shtm,xianrenzhang的博客,2016年05月26日


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