虛擬現實技術在運輸投送指揮通聯實訓教學中的應用探究

張武軍 徐成達 程孝瞻

摘 要：根據虛擬現實技術的技術優勢，分析運輸投送指揮通聯實訓教學中應用虛擬現實技術的意義，結合虛擬現實技術的特點給出了在運輸投送指揮通聯實訓教學中的主要應用，最后提出應用存在的主要問題。

關鍵詞：虛擬現實;運輸投送指揮通聯;實訓;應用

隨著信息技術的發展，匯集計算機網絡技術、多媒體技術、圖像處理技術、人機交互技術、傳感器等技術為一體的虛擬現實技術逐步發展完善。它采用計算機技術和相應的感知裝置，創建一個完全虛擬的環境，讓使用者進入一個虛擬的環境，帶來完全逼真的體驗。使用者可以在虛擬的環境中，觀察和操控虛擬對象，通過各種傳感器使用者能達到身臨其境的感受。運輸投送指揮通聯實訓教學，主要對運輸投送指揮通聯設備和系統的實踐實裝教學，需要操控的設備和系統多而復雜，傳統的教學模式難以滿足需求，因此，研究虛擬現實技術在運輸投送指揮通聯實訓教學中的應用非常具有現實的意義。

1.運輸投送指揮通聯實訓教學應用虛擬現實技術的意義

隨著虛擬現實技術的逐步應用，各個領域對于虛擬現實的應用都加緊研究，運輸投送指揮通聯實訓教學也不例外。運輸投送指揮通聯實訓教學是實踐性非常強的教學活動，傳統的教學模式方法已不能滿足但錢信息化條件下的需求。虛擬現實這一超前的技術能彌補傳統教學模式方法的弊端。

1.1解決運輸投送指揮通聯實訓教學難的重要手段

目前，運輸投送指揮通聯實訓主要依托軍隊院校的實驗室或訓練場展開，實驗室為了進行教學，需要投資大量資金，且依托訓練場需要大幅的占地面積。訓練場地不足、實驗場地受限、實裝訓練設備落后、訓練手段單一、訓練消耗較大等現象在運輸投送指揮通聯實訓中比較普遍。利用虛擬現實設計虛擬的訓練場景，讓受訓者沉浸在“真實的環境和工作場景”中進行運輸投送指揮通聯實訓，能有效解決訓練場地不足、訓練設備不夠和訓練消耗較大的問題，有利于節約教學資源。

1.2推動運輸投送指揮通聯實訓教學模式創新的現實需求

采用虛擬現實技術進行運輸投送指揮通聯實訓教學，是教學模式的創新。在運輸投送指揮通聯實訓教學中，除了實訓設備不足外，還存在著設備利用率低、設備資源不能共享等問題。采用虛擬現實技術進行運輸投送指揮通聯實訓，不僅解決場地及設施設備不足的問題，還在戰場環境氛圍營造、戰場環境體驗、受訓者交互等方面，體現了軍隊士官職業技術教育的特性?；谔摂M現實的運輸投送指揮通聯實訓，是一種教學模式的創新和探索，并且能提高受訓者的興趣，掌握運輸投送指揮通聯設備和系統的操作方法和維護技能，從而提高人才培養的質量。

1.3提高運輸投送指揮通聯實訓教學安全的可行辦法

傳統的運輸投送指揮通聯實訓教學，存在的安全隱患主要有：一是受訓者的安全隱患，主要是受訓者在訓練過程中因操作不當而對自身形成的安全隱患;二是設備的安隱患，主要是設備在被操作過程中因操作不當造成設備的損壞。真正操作實裝的實訓，操作不當可能造成不可逆轉的后果。而采用虛擬現實技術，允許受訓者出錯，通過反復的模擬訓練，直到受訓者掌握，然后再通過實裝訓練來進行鞏固。這種模式的實訓，能有效提高訓練安全，確保設備的損壞降到最低。

2.虛擬現實技術在運輸投送指揮通聯實訓教學中的主要應用

2.1在運輸投送指揮通聯設備實訓教學中的應用

運輸投送指揮通聯設備，主要包括北斗的車載終端、集群對講機、衛星通信設備和電臺。這些設備的特點是展開難、操作復雜和易于損壞，并且有些設備還需要車輛來進行配合。這些設備的采用虛擬現實技術進行實訓的基本流程是：首先利用虛擬現實技術開發出虛擬的設備，創建虛擬的技戰術環境，受訓者在這種環境中操作虛擬的設備。根據技戰術的不同，教員可以根據訓練要求更改環境，發布一些技戰術情況，讓受訓者在虛擬的環境中進行操作處置。

2.2在運輸投送指揮通聯軟件系統實訓教學中的應用

運輸投送指揮通聯軟件系統，主要包括完成運輸任務中指揮通聯需要操作的一些通聯軟件。這些軟件的特點是環境構建難和操作復雜，并且有些軟件系統還需要北斗設備、衛星通信設備和無線通信的設備來進行配合。這些軟件系統采用虛擬現實技術進行實訓的基本流程是：首先利用虛擬現實技術開發出虛擬的軟件環境，創建虛擬的技戰術環境，受訓者在這種環境中操作虛擬的軟件系統。同時，也可以根據技戰術的不同，教員可以根據訓練要求更改軟件系統，讓受訓者在虛擬的環境中進行軟件系統的操作和維護。

3.虛擬現實技術在運輸投送指揮通聯實訓教學中應用存在的問題

3.1實現運輸投送指揮通聯實訓虛擬現實的技術還有硬傷

虛擬現實技術雖然發展很快，也日漸成熟，但是仍有一些硬傷，如沉浸在虛擬現實中，人容易眩暈、人眼疲勞等，一定程度上影響了使用者沉浸式體驗及感受，影響了訓練效果。比如虛擬現實硬件的價格還很高，推廣起來還比較困難。

3.2實現運輸投送指揮通聯實訓虛擬現實的硬件條件欠缺

要實現運輸投送指揮通聯實訓虛擬現實，需要開發相關的虛擬現實訓練硬件，包括模擬的設備，包括虛擬現實相關的設備，這些設備需要真實設置戰技術環境，需要很好地真實模擬設備，研制起來比較困難，因此硬件條件還有欠缺。

3.3實現運輸投送指揮通聯實訓虛擬現實的訓練軟件還不成熟

不但需要硬件，還需要相應的虛擬現實的訓練軟件配合完成運輸投送指揮通聯實訓。相對于硬件僅是技術上的難題，軟件主要是需求分析、軟件設計和技術問題并重。開發一套完整的訓練軟件，需要開發者和訓練組織者一起從教學需求到軟件設計，再到最終實現，最終通過訓練驗證，一整套過程才能保證訓練軟件能真正好用，目前開發的訓練軟件還達不到這樣的效果。

3.4運輸投送指揮通聯實訓虛擬現實的訓練實證研究還不夠完善

雖然從需求和技術分析上來看，虛擬現實應用運輸投送指揮通聯實訓有很多的優點，但是真正用于實訓后的效果，以及與不用虛擬現實技術的效果的比較，都沒有進行科學的實驗驗證。因此，必須建立一套實驗驗證體系，規范運輸投送指揮虛擬現實通聯實訓，切實提高訓練效果。

參考文獻

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作者簡介

張武軍（1981—），陸軍軍事交通學院汽車士官學校運輸指揮系講師。