裝甲兵模擬訓練

《簡氏》文章說，在中國人民解放軍邁向現代化的漫長征程中，過去5年顯得有點衝刺的味道，因為軍隊領導急於建設一支能夠應對來自日益緊迫的安全和技術挑戰的部隊。首當其衝是把一直規模龐大但已落伍的軍隊轉變成一支高效、合成、靈活的軍隊，可以成功應對周邊出現的衝突，特別是在對台作戰中阻止美國及其盟軍的干涉。

軍事科學院科研工作實現歷史性轉型，所有重點課題都要經過模擬論證平台進行數字仿真驗證。過去，我軍軍事科研大多遵循“從戰爭中學習戰爭”的規律進行定性分析，對於軍隊的作戰理論、訓練水平、組織體制等是否適應未來戰場需求，很難做出定量描述。近年來，軍事科學院運用高科技手段打造“戰爭實驗室”，藉助虛擬現實和模擬對抗技術對軍事科研課題進行系統分析。這一轉變為軍事找到了新的增長點。

基本介紹

• 中文名：裝甲兵模擬訓練
• 訓練裝備：射擊操作訓練模擬器
• 軍隊：作戰理論、訓練水平
• 科研創新：找到了新的增長點

裝甲兵模擬訓練

訓練是軍隊在和平時期的重要軍事活動，也是作戰部隊保持高度戰備能力和應付突發事件能力的主要手段。隨著科學技術的發展，世界裝甲裝備的性能日益提高。比如我軍裝備的新型坦克已經採用穩像式火控系統，帶有自動裝彈機、雷射測距儀、熱成像瞄準鏡，雙向獨立穩定車長周視鏡，具有目標自動跟蹤和實施炮射飛彈射擊等功能。車長不僅可以進行超越調炮、向炮長指示目標，而且可以直接進行射擊。這種坦克無論在白天還是黑夜，在停止間還是在行進間，在雨雪、濃霧、煙塵的戰場條件下還是在相當遠的距離上，都可在幾秒鐘時間內準確地擊毀對方的目標。但是，隨之而來的問題是武器裝備的造價更加昂貴，結構更複雜，這就對使用人員的素質提出了更高的要求。高性能的裝備自身並不能夠確保高水平的戰鬥效能，這種效能的取得只有通過對戰鬥人員的良好訓練才能實現。裝甲兵作戰模擬訓練是一種必然趨勢　現實的情況是，新裝備配發部隊後，首當其衝的是要對乘員進行培訓。可是裝甲車輛內部空間狹小，在實裝上進行培訓很受限制。如何使乘員學習火控系統的使用操作、校準調整和射擊要領，又如何了解受訓人員是否已經掌握了該火控系統?在部隊接裝時並沒有配套的相關培訓設備。另外，乘員在實車上進行射擊操作和協同作戰訓練時，必須啟動炮控系統操縱炮塔旋轉和火炮俯仰，這對裝備消耗過大。要知道，一個炮手要在射擊中獲得良好以上成績，每年必須操作40—50小時以上，而炮控系統大修期僅250小時；再者，炮控系統工作時耗電大，操作時必須發動坦克(1個摩托小時的成本超過2000元)，或者使用外部電源，給使用帶來不便；最後，坦克實施射擊前要用雷射測距儀測距，測距儀有盲區，目標必須設在200米以外，部隊往往受駐地場地的限制而無法組訓。綜觀以上種種不利條件，人們意識到：傳統的訓練以實車為主，將不可避免地使裝備的損壞率上升，縮短了裝備的使用壽命，增加了訓練費用；同時，裝備訓練往往還受到時間、空間、政治、安全、氣候等諸多因素的影響和制約。此種情況下，裝甲兵終於將目光投向了模擬訓練，發展到今天，幾乎做到了有何種裝備，就有何種模擬訓練器材。訓練模擬器材的套用不僅獲得了良好的訓練效果，更節省了大量訓練經費。實踐證明，模擬訓練將成為和平時期裝甲兵訓練的重要手段，模擬訓練必將是未來裝甲兵訓練發展的主要方向。早在第二次世界大戰結束後不久，一些已開發國家就已經認識到將模擬器套用於裝甲部隊訓練的重要性。但由於技術方面的限制，早期的模擬器大都為機械式，目的也只停留在訓練乘員的操作技能。20世紀70年代，隨著光電、雷射、電視攝像等技術的出現，裝甲兵訓練模擬也向前邁進了一大步，開始具備進行射擊訓練的能力。80年代中期以來，計算機技術的高速發展使軍事訓練模擬產生了質的飛躍。計算機成像技術，數字式視頻信號傳輸技術和計算機網路技術等在裝甲兵訓練模擬器材中的廣泛套用，不但使模擬環境變得更加逼真，而且進一步拓寬了裝甲兵的訓練內容。90年代，計算機網路技術的不斷成熟和發展為裝甲兵的訓練開拓了廣闊的前景，模擬設備已從早期功能較單一的腳踏車駕駛、射擊訓練模擬器，發展到戰術對抗和諸兵種聯合作戰訓練模擬器。“分散式互動模擬”和“高層次結構”更使裝甲兵訓練模擬擺脫了空間上的桎梏，並把訓練同武器裝備的研製生產、維修、後勤保障緊密地結合在一起。幾種裝甲兵作戰模擬訓練裝備國外裝甲兵目前使用和正在研製中的訓練模擬設備大都以計算機技術為基礎，種類繁多。其中美、英、法、德、俄等國家的設備較具代表性，大致可分為射擊訓練模擬器、駕駛訓練模擬器、戰術和雷射對抗訓練模擬器、維修訓練模擬器和裝甲裝備模擬訓練網路等幾大類。

分隊戰術訓練模擬系統　分隊戰術訓練模擬系統用於對裝甲裝備乘員進行高級訓練，是一種初步的網路化裝甲兵訓練模擬設備。該系統由多台腳踏車模擬器組成，可以實施坦克連(排)射擊和戰術指揮訓練：訓練分隊指揮員在戰鬥中靈活地組織火力、適時地實施火力機動，訓練乘員在戰鬥中準確熟練地執行各種射擊口令、密切地進行協同動作，可以培養指揮員戰術指揮以及組織進攻和防禦戰鬥的能力。現在西方主要軍事國家的裝甲兵都裝備有這種模擬器。例如，美國陸軍裝備的PT—2000排級戰術模擬器主要用於坦克排的戰術訓練，訓練排級指揮員的指揮與控制、目標選擇與火力分配、協調坦克排機動的能力，以及戰術、後勤保障和通信等方面的能力。該模擬系統包括40個不同的進攻或防禦的戰術想定。雷射對抗訓練模擬系統　在坦克上安裝雷射射擊裝置進行射擊訓練，尤其是進行坦克腳踏車或分隊間的射擊對抗，在國外早已廣泛套用。例如，美國陸軍早在90年代初就採購了約2000套這種系統，德國、法國和英國也相繼研製出各自的雷射射擊裝置。雷射對抗訓練模擬器是一種車載式射擊模擬器。在坦克上安裝雷射射擊裝置進行對抗訓練具有如下優點：首先，每輛坦克不僅可以攻擊對方，而且可能受到對方的攻擊，因而能提高參訓人員的戰場意識，使其積極性得到充分調動。其次，由於演練時與真實坦克交戰，目標的外形和反應相近於實戰，使得射擊訓練上升為接近實戰的綜合技能訓練，能立即看出戰術原則運用得是否正確、射擊是否準確，因而能較快地提高演習人員的戰術、技術素質。第三，由於在武器系統上進行訓練，因此可以充分利用坦克上的控制設備，獲得與實戰相符的心理與生理上的適應性。第四，因為不用實彈，因此訓練成本低，場地受限制小，有利於組織訓練和演習。最後，便於指揮人員評定訓練成績，甚至演習人員自己也可以鑑別成績的優劣。雷射射擊模擬裝置以光代炮對靜止和運動目標進行模擬射擊，在400—2400米範圍內命中區基本上不變，約為2×3米：能夠模擬火炮發射時產生的閃光、音響和硝煙；能夠在炮長和車長目鏡中顯示每次射擊的結果，車輛被擊中後可以用煙幕罐、閃光燈等進行顯示。各國研製的雷射射擊模擬裝置形形色色，但組成和功能基本相同：雷射發射器安裝在靠近火炮防盾上方。當炮長射擊時，雷射器發出一束雷射(實際是一串旋轉的掃描雷射脈衝)。閃光發生器安裝在炮塔頂部前端。可以容放24個閃光藥筒，一次發射引爆一個藥筒。爆炸產生的聲響、閃光和硝煙，與火炮發射時十分相象。探測器安裝在車體的4個方向上。每個探測器的探測角度為95°，4個探測器可以探測出360°內任何一個方向射來的雷射束。被擊中指示裝置本車被對方發射的雷射“擊中”時，探測器接收到雷射信號，通過控制裝置使裝在炮塔上的一個煙幕罐點燃、放出黃褐色濃煙。如果在夜間，則使裝在炮塔頂上的一個橙色指示燈點亮並不斷旋轉。目鏡顯示裝置安裝在炮長及車長瞄準具的目鏡部位，用以顯示射擊效果。收發信機安裝在炮塔頂部，為2個交戰坦克的模擬裝置傳遞信息。控制裝置安裝在炮塔內部，包括彈藥儲量設定和顯示，受擊燈和被擊中燈等。控制裝置內部有一個控制繼電器，當本坦克被“擊中”時，該繼電器使各系統失去工作效能。由於訓練模擬系統與坦克本身同步研製是一種明智的選擇，從而形成了“嵌入”式模擬訓練裝置。例如，每輛法國“勒克萊爾”主戰坦克的武器系統中都可安裝一種雷射戰術作戰模擬器，利用坦克上隨車計算機的能力支持它的工作。美國則計畫在下一代坦克研製方案中也“嵌入”包括雷射戰術作戰模擬器在內的模擬訓練裝置。虛擬戰場分布，互動式模擬訓練網路　海灣戰爭的經驗表明，未來戰爭將是諸兵種合成作戰的戰場，裝甲兵將不再作為單一的兵種使用，而是要和步兵、炮兵、防化兵、陸軍航空兵、工程兵、通信兵等諸多兵種合成作戰。這種合成作戰環境對裝甲兵訓練提出了更高的要求。裝甲兵訓練模擬設備應該為乘員創造一種虛擬的合成作戰環境，在有戰術背景的條件下，訓練乘員如何操縱車輛、提高射擊精度以及與其他兵種密切配合作戰。1983年，美國“防務先進研究項目機構”擬訂了“模擬網路”(SIMNET)計畫，與美國陸軍合作探索一種能將各個單一模擬器連線成網的技術。該計畫的宗旨是開發一個大規模的互動戰鬥模擬訓練網路，用以對坦克乘員及排、連、營指揮員進行戰術訓練。該項計畫非常成功，美國共生產了300多台網路模擬器，自1995年美國陸軍已將SIMNET模擬器裝備其裝甲師。目前美軍的M1坦克和M2步兵戰車等裝甲兵主戰裝備均已使用該模擬器進行訓練。套用於裝甲兵訓練的SIMNET模擬器採用了組件式的結構，既可獨立使用，也可與其他模擬器聯網。每台SIMNET戰車模擬器配有計算機成像系統、地理資料庫以及光學、音響和各種控制儀表等。美國陸軍根據SIMNET模擬器的成功經驗，又進一步研製出“分散式互動模擬系統”(DIS)。該系統能營造一種虛擬環境，在這種虛擬環境內，人們通過對各個不同分系統模擬器、模擬技術進行系統化連線而實現相互配合。這種將仿真和網路綜合在一起的技術，創造出了逼真的作戰環境。分散式模擬系統的各分系統模擬器可以位於本地或遠程的多個地點，通過標準通訊網路連線在一起。所謂“分散式互動模擬”，“分散式”是指的是各個模擬系統分布在不同地域，通過計算機網路(區域網路或廣域網)互相連線以創造共享的合成環境；“互動”是指建立統一的標準、協定、通用結構和“無縫”的通訊支持，把重點放在“人在迴路”和“嵌入式”訓練上；“模擬”分為真實模擬、結構模擬和虛擬模擬三大類，其中，真實模擬通過真實的裝備和士兵進行的野戰訓練完成；結構模擬包括有人參與或無人參與的作戰演練，典型的結構模擬中有部隊、部隊的訓練過程和訓練結果的綜合軟體展示等；虛擬模擬則是把載人模擬器置於虛擬現實環境之中，或使其與其他載人模擬器相連。“分散式互動模擬”為評估和提高士兵和部隊的作戰效能提供了舞台，雖然不能取代所有的實裝訓練，但卻能在虛擬環境內進行各種機動訓練；它所構建的逼真合成戰場，能夠幫助軍事籌劃者、指揮官及部隊更好地理解他們未來要執行的作戰任務，使每個作戰人員能更清楚、形象地了解對他們的要求。“分散式互動模擬”已成為美國建設“21世紀陸軍”的關鍵技術；歐洲對此也十分重視，已由“歐洲模擬互操作性工作組”研製成功了歐洲的“分散式互動模擬”系統，套用於英、法、德等國家的模擬訓練。

我國的裝甲兵作戰模擬訓練裝備

我國相對於歐美國家來說，裝甲兵作戰模擬訓練研究起步比較晚，當前比較成熟的裝甲兵模擬訓練設備是在乘員射擊訓練模擬領域。主要有：射擊操作訓練模擬器

這類射擊模擬器主要用於提高乘員操縱火炮實施射擊的技能。它對實車射擊操作涉及的火控部件及觀瞄裝置進行半實物仿真，配以計算機、視景系統、音響系統和教員控制台等設備。乘員通過監視器觀察由計算機提供的三維彩色視景和目標，按照火控系統各種射擊方式的操作要領進行練習；訓練結束後根據對火控系統的操作情況、對目標的捕捉時間以及瞄準的精確度等來評定訓練成績，可以列印射擊結果和成績、回放操作過程。乘員射擊時，可在視場內觀察到炮口閃光，彈道和彈著點。教員在其控制台上設定訓練科目，包括不同的地形、目標的距離和運動速度、射擊方式等。模擬器帶有的音響設備，可模擬火控系統的工作噪聲、坦克行進的履帶聲、槍炮射擊聲、爆炸聲和射擊口令等。由裝甲兵工程學院研製的“AL—ZARRAR坦克火控系統射擊模擬器”，是這種射擊模擬器的典型產品。坦克腳踏車射擊訓練模擬器

坦克腳踏車射擊訓練模擬器旨在訓練坦克車長、炮長、駕駛員等乘員之間的協同，其中以車/炮長操縱火控系統射擊為訓練重點。該模擬器用來對乘員進行裝備使用培訓，以提高乘員射擊技能，培養乘員間協調一致的戰鬥動作(包括車長通過電台與上級聯繫、乘員間通話，車長下達口令、乘員執行口令，搜尋和指示目標等)，按“坦克射擊教範”中的要求進行模擬訓練，以提高實車實彈射擊時的反應能力，在一定的進攻和防禦戰鬥戰術背景下，開展與多個敵目標連續作戰的綜合訓練。腳踏車射擊訓練模擬器由3人操作：駕駛員，通過駕駛模擬器按車長和炮手的要求前進、倒退、短停、轉向和加減速；炮長，通過操縱台按不同火控系統的射擊操作要領瞄準射擊；車長，負責與上級指揮員通信聯絡、搜尋目標，並將捕獲到的目標指示給炮手或進行超越射擊。這類模擬器能對實車的所有火控部件、觀瞄裝置和車內環境進行半實物仿真。它通常配有乘員間的通信系統，具有實車火控系統的全部功能。乘員在模擬器內的感覺與進入實車接近；火控系統的接通、使用操作、關閉，無論是操作順序還是系統的反應均與實車相同。這種模擬器除進行射擊訓練外，還可以代替實車進行火控系統接通、校準、參數設定和自檢操作等教學和訓練，並可對乘員操作的正確性和熟練程度進行考核。裝甲兵工程學院研製的“阿爾·扎利德坦克火控系統乘員動態模擬訓練器”就是這種射擊模擬器的典型產品。該模擬器模擬炮塔按1：1焊接式炮塔設計，炮塔內有實車的操作環境，模擬炮塔固定在三自由度液壓振動平台上，振幅、頻率、俯仰及傾斜角等參數均可調，乘員實施行進間射擊的感覺與實車基本相同。對抗射擊模擬訓練系統　上述射擊訓練模擬器的功能屬於“單方射擊”，通常是與計算機生成的目標作戰，參訓者只考慮消滅敵人，不考慮保存自己，缺乏戰場意識。而“坦克對抗射擊模擬訓練系統”由2台腳踏車模擬器組成，可以實施坦克間對抗射擊訓練，實施“一對一格鬥”。用來訓練乘員在戰鬥中如何搜尋、發現和指示目標，如何利用地形、地物和戰術動作，如何按目標性質、距離等戰場情況選擇彈藥、確定射擊方式。使射擊訓練內容由“打靶”上升到接近實戰的綜合技能訓練。該對抗系統可在指揮員指揮平台上顯示作戰地域的地圖。雙方參戰的坦克和計算機生成的兵力，用一定圖形標識在地圖上。雙方坦克運動時，代表坦克的圖形在地圖上運動，雙方射擊、被擊毀等態勢也能在地圖上用動畫表示。指揮員的指揮平台、各真實武器平台和計算機生成的虛擬武器平台連成區域網路。每輛坦克三名乘員從炮手瞄準鏡、車長鏡和駕駛鏡觀察的視景、與該車在地圖上的位置相應。系統的訓練選單/內容選擇/過程控制/戰果統計/成績列印等都可在指揮台上控制和顯示。裝甲兵工程學院研製的“戰車火控新技術戰鬥性能試驗平台”就具有這種功能。我國也對“分散式互動模擬”技術開展了成功研究，但由於資金和技術實力的差距，尚未能達到推廣套用的程度。例如我軍裝甲兵工程學院研製的“戰車火控新技術戰鬥性能試驗平台”就採用了虛擬戰場互動仿真技術，通過“區域網路”對10個節點進行連網，已經實現了2輛坦克6名乘員在統一的虛擬戰場上進行對抗的功能。

裝甲兵作戰模擬訓練裝備的發展趨勢

在過去的十幾年裡，模擬訓練已經成為許多國家軍隊訓練不可缺少的部分，對模擬訓練的投資不斷增加，模擬訓練系統不斷發展。在未來，裝甲兵訓練模擬器的發展將有如下主要特點：將訓練模擬器列為正式裝備目前，北約各國都將模擬訓練器材列入部隊的正式裝備，並強調，凡是列裝的武器裝備都應配備相應的模擬器，模擬訓練器材要與新武器裝備同步到達部隊。西方國家的主戰坦克及步兵戰車等現有裝備，都配備了不同用途、不同層次的模擬訓練器材；大多數軍事院校已經建立了很完善的模擬訓練基地。模擬訓練器材在軍事訓練過程發揮了重大作用，產生了很好的軍事、經濟效益，使軍隊訓練水平得到了很大提高。我軍也開始重視模擬訓練器材的作用，在研製新裝備時同時安排了配套的模擬訓練設備研製。不斷提高模擬器的技術水平已開發國家的軍隊非常重視將最新技術成果套用於模擬訓練領域，從而促進訓練模擬器向更逼真、功能更齊全、訓練效果更好的方向發展。這些年來，我國模擬訓練設備的技術水平不斷提高，裝甲裝備射擊模擬訓練設備已達到世界先進水平。採用新一代計算機網路技術

計算機網路技術的快速發展為裝甲兵訓練模擬設備帶來新的機遇。基於SIMNET模擬訓練網路的成功經驗，隨著“分散式互動模擬技術”的逐漸成熟，美國國防部防務建模與模擬辦公室近年來又研製出新一代功能更強的建模與模擬網路——“高層次機構”(HLA)。“高層次機構”對稱為“聯邦”的各模擬系統的互操作性做出了一整套規定。與“分散式互動模擬”不同的是，“高層次機構”中的“聯邦”可以有選擇地接收網上發布的信息，這就使“高層次機構”可以容納更多的網路結點、套用於更龐大的系統，並且可以簡化軟體設計。我國的一些單位已開展了基於“高層次機構”的套用研究，並在一些仿真系統中獲得套用。將訓練系統嵌入到武器裝備中近些年來，世界上一些已開發國家的軍隊逐漸把配套的訓練系統“嵌入”到裝甲武器裝備的設計中，使訓練系統成為武器功能系統的組成部分，二者同時配發部隊，及時提供訓練保障。嵌入式訓練可以充分利用坦克設備，訓練時有逼真的人機界面，有利於乘員採用實車在駐地進行訓練；訓練環境和效果接近實際裝備，便於根據需求更新訓練資料庫；在提高戰術、技術水平的同時，獲得與類似實戰的心理與生理適應性。以美軍“T—FIST坦克全乘員互動式訓練模擬器”為例，由於模擬器採用了嵌入式設計，電氣、機械接口與坦克相契合，整個系統可在45～60分鐘內安裝到實車上，而無需專用工具。我軍裝甲兵也已開始為新裝備的射擊訓練進行嵌入式設計。互動仿真技術用於作戰效能評估美國等技術先進國家對武器系統進行技術改進，通常先在實驗室利用虛擬戰場技術對“虛擬樣機”進行互動仿真試驗、確定其技術性能和軍事價值，以提高裝備論證效率和質量、節省論證經費。我國近年來也開展了該領域的套用研究。如裝甲兵工程學院的“戰車火控新技術戰鬥性能試驗平台”，就是一個面向火控系統各種新技術、具有通用性和開放性的綜合試驗平台，可以作為火控新技術的“試驗樣車”，解決在實裝上難以試驗和尋找規律的困難。該試驗平台對各種火控新技術建立了精確的仿真數學模型、進行半實物仿真，營造出逼真的虛擬戰場環境。對處於方案論證及概念研究階段的火控技術，可以進行前期對比射擊試驗，驗證方案的可行性和戰技指標的合理性，為裝備論證提供參考；對於已經或即將採用的火控新技術，通過與“人在迴路”的裝甲目標進行對抗射擊，可以對其戰鬥性能進行檢驗和評估，得知坦克在接近實戰條件下的作戰能力，為裝備定編和作戰部署提供參考。該試驗平台由火控新技術腳踏車仿真平台、通用腳踏車仿真平台和中央控制台三部分組成。每個腳踏車仿真平台有車長、炮長、駕駛員3名乘員，安裝的火控部件具有通用的機械和電氣接口，計算機系統編有通用軟體，對任何新型火控系統都能進行戰鬥性能試驗；通用腳踏車仿真平台以我軍現有裝備為背景，通過軟體達到能涵蓋我國現役各種主戰坦克火控系統的作戰性能：在中央控制台上顯示作戰地域地圖，雙方坦克位置、射擊和被擊毀等戰場態勢，以及試驗結果，並對系統的工作進行控制。

首屆軍事訓練器材和先進技術展覽在京舉行

2014年11月14日上午九時，首屆軍事訓練器材和先進技術展覽暨軍民融合發展論壇，在北京西郊裝甲兵工程學院拉開帷幕。此次活動由總參謀部、工業和信息化部、國防科工局聯合主辦。在開幕式上，還舉行了軍事訓練器材與先進技術展覽專題網站開通儀式。　這次活動分發展論壇和現場展覽兩部分。發展論壇結合開幕式進行，來自全軍和武警部隊各大單位，軍隊院校、訓練基地、軍內科研院所；國家教育部、科技部、財政部等相關部委，各省、自治區、直轄市軍民結合主管部門，中國科學院、中國工程院，北京大學、清華大學等地方高等院校，相關軍工集團和部分民口企業代表共400餘人，圍繞軍民融合深度發展、地方優勢資源進入軍事訓練保障領域的途徑和模式進行了深入探討。
在開幕式上，副總參謀長王寧，國家工業與信息化部副部長兼國防科工局局長許達哲分別發表了講話。隨後，副總參謀長王寧等人參觀了展覽現場，細心詢問了每家企業的展覽物品，並親自上手測驗，對此次展覽他給予了高度評價。記者看到，展覽現場匯集了模擬仿真、靶機靶標、無人飛行器、網路通信等多家地方知名企業、軍工集團；大機動、超音速空中靶標，長航時、大載荷空中平台，高度開放、高精度建模和高效處理的基礎仿真平台，以及能實現多形態聯合試驗的作戰試驗系統等。現場參觀的總部領導和訓練專家認為，這些項目代表了訓練器材領域最高水平。
記者從現場獲悉，將以此次活動為契機，建立持續運行、常態化組展機制，定期舉辦展覽，定期向社會發布需求信息，建立軍地訓練器材與先進技術供需對接渠道，確保地方優勢資源能夠持續進入軍事訓練保障領域。這些構想和舉措，使參展單位深受鼓舞、充滿期待。