AI成就“梦幻装备”集成视觉增强系统 混合增强现实技术的综合应用
“想象一下,如果你需要陆地导航,路径就可在你眼前直接规划。你无须低头,也不必把视线从战场上移开……”
由外军军官描述的这种新研发的“梦幻装备”,叫IVAS(集成视觉增强系统)。除了具备光学相机、夜视仪、导航瞄准等功能外,它最大的亮点在于,AI加持下的信息处理系统、智能分析技术和混合增强现实技术的综合应用。
先发制人。IVAS整合了夜视仪、RGB镜头、深度镜头以及眼球追踪镜头,可结合枪支上的传感器,在夜间或透过烟尘、遮蔽物观察目标,窥视难以到达的区域。每个连级单位,都可形成一个战术云端,接收这些视觉信息,以视频形式实时上传;对于指挥部,视觉信息更能体现战场真实环境;对于单兵,战友间可通过共享获取战场全貌,包括其他战友标注的敌人位置或爆炸装置位置等信息,分享给班、排甚至连级。除此之外,结合物联网技术,不同武器装备也可实现交互,系统能以同样方式,接收来自其他有人或无人平台的传感器信号,第一时间将画面呈现到视野里。通过IVAS的态势感知能力、决策能力、目标捕获能力、目标接触能力,全面获取作战情报信息。
人车联动。以各型战车为重要依托的陆军士兵,在封闭空间内,无法对外界环境、特别是对潜在遇袭风险形成全面感知。IVAS将从根本上改变这一点:通过遍布载具内外的传感器,车载步兵可在IVAS抬头显示器上获取战车外360°无死角视野的情况。
单兵帮手。通过AI和机器学习,IVAS具备面部识别、文本翻译、识别对方身份等功能,可迅速识别特定人员。当烟雾笼罩时,IVAS可自动规划导航路线、提供路线指南。
逼真战斗。IVAS最大的附加功能是混合现实功能:利用增强现实和机器学习技术,可创造逼真的训练环境,用于作战规划和演习。佩戴IVAS的士兵可使用“士兵随身传感器”,通过无人机作战测绘系统,实时描绘各种作战环境下的全息图像,“人看地图”将变为“人在图中”。作战人员可在基于混合现实的合成环境中,快速进行和重复小队级训练,依需求快速开发和修改训练场景。战斗中,士兵的相关数据将被采集,同步传至上级,供上级分析实际战斗效果。IVAS还能模拟对手火力,并将其叠加至真实环境中。
"IVAS不仅是护目镜,它还在改变我们的战斗方式。”
中国指挥与控制学会 2021-02-23 16:03
美军正在开发集成视觉增强系统(IVAS),以解决陆军领导层通过2018年《国防战略》确定的部队近距离战斗的能力差距。目的是将关键技术系统集成到一个设备中,以为士兵提供战斗,演练和训练的单一平台。IVAS将士兵视为武器系统,并通过其增强的功能谨慎地平衡了重量和士兵的负荷。因此,陆军正寻求扩大一名配备了IVAS的士兵的影响,并将其能力集也应用于已安装的平台。
在许多科幻电影和游戏中,士兵都会有整合在头盔上的抬头显示器,或直接将抬头显示器整合在头盔内,让士兵有完整的战场信息以及准星,因此士兵能在全天候条件下,受头盔保护的情况下及时存取信息。
尽管各国军方在十几年前就开始试验这类的装备,但都没有获得良好的成果。然而,在2021年底,这种梦幻装备就可能开始配发给美军使用,它就是“集成视觉增强系统”(Integrated Visual Augmentation System,IVAS),IVAS是一套在2018年开始研发,旨在增进步兵在跨领域上的战斗力,同时增强步兵在态势感知能力的穿戴系统。
IVAS的组件与性能
全套IVAS在单兵身上包括了整合传感器数组以及抬头显示器的目镜、单兵背负计算机、三片舒适穿戴式电池(CWB),而每个排都会配备一具充电器。
在穿戴性上,IVAS避免了以往系统集中重量于头部的问题,除目镜和传感器外,其余处理组件和电池都分散到身体上,特别是舒适穿戴式电池,可以与抗弹板插在同一个防弹板插槽,减少空间的浪费并分散重量。
IVAS带给机械化步兵的优势
在2021年,IVIS在多个部门和负责人通力合作下进行测试,其合作单位包括IVAS计划负责人、士兵致命性跨功能团队(SL CFT)、夜视电子传感器首长(NVESD)、斯特瑞克旅计划负责人(PM SBCT)、布莱德雷计划负责人(PM Bradley)、斯特瑞克陆军性能负责人(ACM-S)、布莱德雷陆军性能负责人(ACM-B)及厂商伙伴等,而上述单位均在Lewis-McCord联合基地联合研究如何让IVAS的性能与载具平台匹配并获得最大程度的应用。
根据测试者表示,在过去,乘坐于装甲运兵车的士兵只能通过一具中控画面,切换驾驶、射手或车长传感器的屏幕、询问车组员周遭的状况,又或者是通过载员舱的潜望镜自己了解状况,整体上来说,虽然态势感知要比更传统的车载步兵好,但如果依然是处在关舱状态,而对要下车的环境还是相当陌生的。
但IVIS在此的目的,就是让士兵在陆军的各种装甲运兵车、步兵战斗车上就能保持良好的指挥与控制(C2)能力,同时保持有效的对外视觉。
根据参与测试,目前是第3步兵师布莱德雷主射手(Bradley Master Gunner)的马丁中士(SGT John Martin)表示,在以前他当班长的时候,常常会因为下车之后,身处陌生地区而感到困扰,最主要的原因就是步兵在车上并没有更新对外的信息,因此步兵只知道自己上车的地点,接着在下车后,就等于完全身处在一个全新的地点。
在测试中,机械化步兵班轮流在斯特瑞克以及布莱德雷上进行测试,他们接续地使用IVIS进行切换观看各角度摄影机画面、电力管理、测试通讯等各功能,并且让上下车作战变得更为容易,特别是车载步兵现在可以在IVIS上的抬头显示器(HUD)上,透过车外的传感器获取360度视野的情况下,好比步兵已经亲身踏出车外一样,但实际上仍然有装甲的保护。
而另一名来自斯特瑞克旅参与测试的巴特尔中士(SGT Philip Bartel)则指出,在配备IVIS之后,他们现在不再需要冒险下车后,才获得较好的视野并弄清楚状况了,因为现在在车上就能够做到。
2021年第四季配发给部队
目前IVIS还只是原型,但目前士兵的回馈皆是良好,而IVIS计划的其中一个目标,就是让它同时是作战用护目镜,但同时也是一种训练用眼镜,因为它的HUD不只能及时投射情资和画面给士兵,也能在演习场上投射虚拟信息给士兵。依照目前进度,IVIS预计于2021年7月可以进行作战测试,而在2021年第4季开始实装给基层部队,最终采购40000套给全军使用。更多信息请观看视频。
本文来源:桌面战争
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