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美海軍指導(dǎo)研發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 無人機(jī)操控將用頭盔顯示器

發(fā)布日期:2014-08-19??來源:中國科技網(wǎng)-科技日報(bào)我要投稿我要評論
       在南加州一間被稱為藍(lán)鯊的實(shí)驗(yàn)室里,研究人員正在研究虛擬和現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)及三維可視化系統(tǒng),將與輸入設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來。這就是“面向溝通和協(xié)作的增強(qiáng)環(huán)境(E2C2)”。該項(xiàng)目由南加州大學(xué)的創(chuàng)新技術(shù)研究所(ICT)研發(fā),美國海軍研究局(ONR)SwampWorks公司贊助。

 在這里,美國海軍正試圖向開發(fā)商和操作手們展示2025年作戰(zhàn)指揮室的一幅場景。該工作間里滿是無人交通工具、手勢控制機(jī)器人、虛擬會(huì)議和三維可視數(shù)據(jù)。雖然這其中有些技術(shù)還沒有發(fā)明出來,更沒有到實(shí)用階段,但是海軍希望這些技術(shù)的潛力能鼓舞人心,通過虛擬環(huán)境迅速實(shí)現(xiàn)各種想法,并為迎接這些技術(shù)的到來做好準(zhǔn)備。
     ICT
負(fù)責(zé)先進(jìn)設(shè)備原型開發(fā)和轉(zhuǎn)型的主管托德·理查蒙德說,“我們需要深入思考的問題是在2025年左右我們將會(huì)有什么樣的技術(shù)能力,一個(gè)十八、九歲的年輕人在作戰(zhàn)指揮室將會(huì)看到什么。”
     
當(dāng)今最重要的探究要數(shù)越來越普遍和必需的無人交通工具了。僅今年5月,俄羅斯國防部宣布將訓(xùn)練操控?zé)o人機(jī)的士兵;美國陸軍后勤官員證實(shí)了裁減地面車隊(duì)駕駛員的想法;在美國佛羅里達(dá)州奧蘭多的一次會(huì)議上奧什科什公司展示了無人掃雷車;美國海軍正在研發(fā)用于探測水雷的無人水面艦艇,并將無人直升機(jī)聯(lián)合用于軍事行動(dòng)。
     
無人機(jī)的操控者通常可能使用操縱桿,然而藍(lán)鯊正在研究利用頭盔顯示器飛行的新方法,這將為操控員提供更加直觀和身臨其境的體驗(yàn)。為了便于藍(lán)鯊展示其優(yōu)點(diǎn),ICT研發(fā)了一種虛擬的場景。在該場景中,操控員操控?zé)o人機(jī)進(jìn)入該地區(qū),先實(shí)施調(diào)查,再制定對身份不明船只的打擊行動(dòng)路線。這種實(shí)際應(yīng)用為海軍人員理解新的復(fù)合技術(shù)提供了幫助。
    ONR
負(fù)責(zé)人類和生物工程系統(tǒng)的布倫特·奧爾德中校指出,把技術(shù)發(fā)展?jié)摿φ故窘o設(shè)計(jì)師和潛在用戶,可以喚醒他們關(guān)注被忽視的應(yīng)用領(lǐng)域,并能鼓勵(lì)思考出船舶設(shè)計(jì)和傳感器設(shè)計(jì)的新方法。
    
從通信傳感器或控制裝置到無人機(jī)或小型船舶的任何裝備,都可以進(jìn)入一個(gè)與藍(lán)鯊相同的虛擬環(huán)境,然后進(jìn)行快速檢測、試驗(yàn)、拆解和研究。最終,有望實(shí)現(xiàn)研究、開發(fā)和購買的加速以及全過程的流水供應(yīng)鏈。
    
藍(lán)鯊也為研究人員提供了檢測漸成熱門的所謂“混合時(shí)序”環(huán)境的方法,在此環(huán)境中士兵們能夠操控?zé)o人裝備。而對一個(gè)遙遠(yuǎn)的無人機(jī)或機(jī)器人的控制,意味著一個(gè)潛在的延遲行為和反饋。理查蒙德稱之為“虛擬增強(qiáng)的可操作物理現(xiàn)實(shí)”。
    
理查蒙德說:“我們將觀察到這些混合環(huán)境,在這種環(huán)境中我會(huì)收到實(shí)時(shí)信息,和不同程度延遲了的虛擬的、增強(qiáng)的視頻。”操縱實(shí)際控件并做出有效的決策,這是需要事先培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的。在仿真過程中,用成本較低但有瑕疵的替代物來代替“真實(shí)”世界里的訓(xùn)練時(shí),操控也將變得越來越虛擬。基于虛擬系統(tǒng)的操控和訓(xùn)練之間的界限正變得日趨模糊。
    
藍(lán)鯊從海軍用戶那里得到的反饋是肯定的,理查蒙德希望除了在創(chuàng)新技術(shù)研究所和美國海軍研究局總部外,還可在其他地方放置更多的像藍(lán)鯊那樣的實(shí)驗(yàn)室以便進(jìn)行快速原型設(shè)計(jì)和檢測。
    
點(diǎn)評  虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)作為人機(jī)接口和仿真工具,對生產(chǎn)方式、社會(huì)生活和國防裝備研制使用都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。虛擬新技術(shù)不僅能大大縮短從概念到裝備的快速原型的生成周期、降低軍事訓(xùn)練所需裝備的成本,同時(shí)又能引發(fā)人工智能、機(jī)器人等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展和變革。
    

 

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