美通过增强现实技术生成歼-20战斗机

2020年11月16日，美国《驱动》网站披露，近日两家美国公司完成了一次具有相当创新性的空战模拟测试，首次让飞行员驾驶实装和虚拟的人工智能（AI）目标进行了狗斗。测试在驾驶舱中引入增强现实（AR）技术，将虚拟目标显示在飞行员眼前，而这次的虚拟目标是以歼－20战斗机为原型创建的。测试由Red 6公司与EpiSci公司联合开展，这是美军向战斗机飞行员提供AR训练技术的第一步，该技术能够让他们与虚拟目标作战。使用AR与AI结合的方式不仅可以为给行员模拟真实的外军威胁，也有助于解决一系列战术模拟。

一、AR训练技术实用化

1． 机载战术增强现实系统

机载战术增强现实系统（ATARS）由Red 6公司设计，是一种基于头盔显示器的系统，向真实的驾驶舱增加增强现实所需的显示和控制系统，可以在白天和动态情况下以数字方式生成虚拟目标，让虚拟目标融入真实世界使飞行员可以目视观察并允许在实时飞行中与目标对抗。Red 6公司的增强现实技术，已经能够在户外和严苛的高速动态环境中工作，通过将虚拟（Virtual）和构造仿真（Constructive）资产引入真实世界，促进在视距内对合成威胁进行对抗，充分发挥了实况－虚拟－建设性（LVC）训练的潜力。这项技术突破为空战训练提供了一种新的范式。

当增强现实技术能够与战机驾驶舱外的环境无缝融合时，它可以为飞行员提供在真实环境中感知视距内合成威胁的能力。ATARS系统被宣传为首个“动态户外环境”的宽视场、全彩色增强现实技术解决方案。一方面，增强现实在诞生初期不适用于户外，而且不适用于动态环境，它只是一种室内解决方案。为了能让AR系统适应户外使用，Red 6创建了一个室外跟踪系统，精确到足以在高速下实时生成图像；另一方面，视场角及不同景深对焦能力对于AR也很重要。当前的F－35头盔具有大约只有35度的视场，在显示的延迟上有存在问题。Red 6已经实现了105度的视场，后续交付的产品即将达到150度的视场。人类的视场处于180度，更大的视场有助于缓解AR导致的眩晕和类似的不适。ATARS的设计为与平台无关，AR软件并不依赖于特定的平台并且可以集成到任何系统中，可与空军头盔配合使用，下拉后显示AR图像。当解决好飞行员最关心的显示技术和目标技战术水平后，该技术有望进入飞机作战飞行程序（OFP）或飞机的嵌入式训练系统中，使其与机载任务系统集成在一起。

2． 虚拟化的AI目标未来，飞行员将需要与AI协同，训练是引入该技术的理想领域。通过训练提前让飞行员了解、信任AI技术，能为未来使用一系列无人化装备做更充分的准备。虽然AI控制的战斗机可能会在不久问世，但这套系统现在已经准备好为训练带来新的能力，为美军维持、提升战斗机飞行员的作战能力提供直接效益。在这场视距内对抗AI目标的狗斗中，首次使用人工智能技术进行空战，EpiSci公司的战术人工智能技术展示了驱动一架高保真战斗机工作的能力。报道表示，EpiSci公司借鉴了之前在美国国防高级研究计划局（DARPA）“阿尔法机器狗”项目中经验，在人工智能系统中创建其战术人工智能技术。通过这种方式，以往只能在传统的地面模拟器上应用的人工智能模拟技术被引入到驾驶舱中，这样就能让飞行员在真正的战斗机里与虚拟的歼－20作战。

二、发展历程

1． 技术发展Red 6是一家专注于开发实时机上增强现实飞行员训练系统的创业公司，于2017年底成立。创始人是前英国皇家空军（RAF）战斗机飞行员，服役有10年左右的时间，毕业于战斗机武器学校，是第一个为美空军驾驶F－22的非美国人。

（编辑：核心网）

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