浅谈多媒体技术在军事领域上的应用

浅谈多媒体技术在军事领域上的应用〔内容摘要〕科学技术在军事上的运用是推动军事变革和发展的主要因素，20世纪70年代以来兴起的信息技术革命势不可挡地推动着世界军事的发展。“军事多媒体牵引技术的发展”是世界各主要军事强国长期坚持的一项政策，多媒体技术的主要作用是缩短用户与计算机之间的距离，提高最终用户的使用能力。其在部队的作战、训练和武器装备管理等方面显得日益重要。文章主要对其在军事信息分析、武器装备研制生产和应用、军事模拟仿真训练、作战指挥、军事部队教育训练、武器库保安监控等方面的作用进行了简要的分析。〔关键词〕多媒体技术,C3I,多媒体系统，多媒体技术军事发展前景前言：自从1984年APPLE公司推出世界上第一台具有多媒体特性的计算机一一MACINTOSH计算机以来，多媒体技术就一直活跃地发展着。在十七次中央政治局集体学习中，习近平总书记提出要“改变机械化战争的思维定势，树立信息化战争的思想观念”使“信息化”成为军事创新和变革的核心，也使得计算机多媒体技术发展成为军事发展的核心，其在军事上的应用已经成为军事信息革命的新热点[1]。正文：多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体,能够方便、实时、有效地处理数据、文字、图形、声音等多种信息[2]。目前,多媒体技术在军事领域中的应用主要有以下几方面:1多媒体技术在军事信息分析中的应用在现代战争中，信息能成为一个非常重要的概念，主要得益于全世界信息产品的广泛应用和信息技术的不断进步。而信息在军事中代表什么呢？与民用的信息概念有所区别，大范围意义上军事中的信息包括：双方的军事情报、战场上的各种数据参数、双方的资源配置。从某一个具体的场合来看，信息包括有各种武器具体的参数、动态获得的参数、探测设备所获得的信息等。这些原始的信息在运用多媒体处理之前，指挥员分析起来较为困难，有时会因此而耽误战机，而运用多媒体技术对所获得的数据、文字、图形、声音等多种介质信息参数进行方便实时有效地综合处理，抽象的信息就会变得具体明了，一目了然，指挥员就能更好地分析敌情，并迅速作出正确的判断，定下战斗决心。现在许多国家都在努力实现国防部门对本国现有的许多大型数据库的现代化和集成化，为此，人机对话的“灵境环境”成为了一个重要的方面。例如：军事地理系统中，如果在地图的屏幕上移动军标，那么便可以在另一个窗口上看到实际的相应的地理情况，还可以听到实际的声音。这种全景化的、交互化的地理系统既不同于3D生成的技术环境，也不同于平面抽象的地图，真正使军事人员有“身临其境”的感觉。美军将多媒体应用在地理信息系统上，该系统能够从不同的方面和角度观察实际地形和地貌，一方面是军事侦查，利用高分辨率遥感影像获取热点地区的情报，另一方面是军事地图，利用测绘卫星获取的遥感影像进行立体测图，获得军事地图。数字化地图库与传感器图像相结合，能快速而精确地确定目标位置以及各种地形地貌条件。此外，在多媒体装备信息管理系统、多媒体后勤支援系统、情报信息管理系统、和科研信息管理系统中，都采用了多媒体技术，从而大大提高信息管理工作的质量。2多媒体在武器装备的研制、生产及应用中的应用多媒体制导技术在现代战争中是一种主要的作战技术，已成为打击对方目标的主要方式［3］，多媒体技术能使制导武器与所获取的信息紧密结合在一起，大大增强打击的威力。在武器装备研制生产过程中,由于采用了多媒体数据和模型可视化技术,使武器的研制与生产周期大大缩短,产品质量得到提高,差错率大大降低。比如在巡航导弹防御第一论证阶段，通过演示来探索对付超视距巡航导弹的作战能力；美国陆军在推出著名的“爱国者”导弹的时候也大量采用了多媒体技术，大大提高了这种导弹在实战中的可靠性。在战斗机驾驶员座舱中，由于采用了多媒体综合控制技术，有效地减小了驾驶员的紧张心理，提高了作战反应能力。再比如多媒体技术和人工智能技术相结合,给第三代机器人一一军用智能型机器人的研制技术带来新的突破。这种机器人的模式识别能力得到很大的提高,可以自动识别战场环境、武器类别,并能听懂人的声音。由于机器人在恶劣环境(如核、生、化)监侧、深海作业、排雷等急、难、险、重任务中能够发挥常人所无法替代的作用,因此世界各国都很重视发展智能型机器人。3多媒体在军事模拟和仿真中的应用所谓军事模拟和仿真，就是在军事方面进行建模，然后利用仿真的技术进行模拟战局、战略、战术的方法[4]。这种方法应用系统论的观点，并且利用数学建模和多媒体技术等多种建模方法。在实践中的军事模拟对于军事作战的指挥有着很大的指导作用。这方面的典型应用有作战指挥自动化(C3I)系统,其它如多媒体作战对抗模拟系统、多媒体作战指挥远程会议系统、虚拟战场环境等也都大量采用了多媒体技术。3.1多媒体在C3I系统中的重要应用C3I是指挥（Command）、控制（Control）、通信（Communication）、情报（Intelligence）等词的英文缩写，这个系统也就是军队自动化指挥系统［5］。该系统产生于20世纪70年代，是一个以计算机为核心的，集收情报、传递信息、指挥决策与战术控制为一体的高效作战指挥系统。因为现代高技术战争使战场成为陆、海、空、电、磁五位为一体的战场，战场上各种兵种及武器系统之间就需要密切联系、协同作战。而多媒体应用于C3I系统中，可以有效、迅速地向各级指挥官提供丰富的信息，以保证指挥人员正确做出决策，有效实施指挥控制。这使得C3I系统在现代战争中成为军队的神经中枢，它与电子战装备、精密制导武器一起构成了克敌制胜的三大法宝。它主要由侦察探测系统、通信系统、指挥系统和战术控制系统等四个部分组成。侦察探测系统借助于卫星等高技术手段，探测和跟踪监视敌方飞机、导弹和军队，为国家军事指挥机构提供所需要的准确情报；通信系统凭借数字化技术，建立一个上至国家最高军事指挥机构下至基层作战组织的通信网络，使战场上的联络、调动、指挥简单易行快捷准确；指挥决策系统是一种自动处理信息系统，能够快速将搜集到的情报分类、比较、判定，并制定出作战方案，为指挥机构提供高效率的参谋服务。战术控制系统则以前3个系统为依托，能在极短的时间内使有关的力量进入战备状态，并将部队部署到一个特定的区域，使决策指挥与作战几乎同步。C3I除了可以实时地将战场的态势形象直观地表现出来，供指挥官分析以便做出决断，还可以利用多媒体网络实现异地协同工作的环境，从而使处于不同地点的不同指挥所的指挥官能够“面对面”地商讨协同作战的问题，共同制定完善的作战方案，并实施作战指挥。最后还可以利用多媒体技术来方便地进行战场的管理。它可以真实地记录作战全过程的指挥控制情况，以备查询、检索，用来总结作战经验和教训。对于一个国家来说，应用C3I系统，使得各种兵种和武器系统之间的作战协同更加完善、周密，使部队的行动节奏和反应能力大幅度提高，使武器装备的打击能力更为强大，从而在整体上有效地提高了国家军事力量的水平。以美国全球战略的C3I系统为例，一旦有国家发射洲际导弹，它的预警卫星系统能在60-90s内探测到，并在3-5min之内判断是否对自己构成威胁，如果判定威胁存在，其指挥决策系统将迅速制定作战方案并进行作战模拟，而且可以在1min内使所有的武器力量进入战备状态。3.2美军作战仿真网络SIMNET该系统是一个分布式广域网多媒体仿真系统。这个系统将分布在美国和德国11个城市的设备和人员用计算机网络联接成一个大的系统。该系统包括了约260个地面装甲车辆仿真器和飞机飞行模拟器以及通信网络、指挥所和数据处理设备等。之后又在SIMNET的基础上研发了分布式交互仿真技术[6],范围扩展到包括陆、海、空各军兵种武器平台综合仿真环境,实现了体系对抗仿真。系统在分布交互仿真、网络接口与通信、仿真客体的表现形式和数据传输、火力与兵力的计算生成等方面大量采用了多媒体技术与虚拟现实技术。使“作战”参与者可以看到在地面行进的坦克和装甲车,在空中飞行的直升机、歼击机和导弹,在水面和水下游弋的舰艇，可以看到坦克行进时后面扬起的尘土和被击中时燃烧的浓烟，可以听到飞机或坦克的隆隆声由远而近,并能从声音辨别出目标的方向和速度。总之,在作战或实战演习中的各种能被人感知的信息均被系统以多媒体综合处理与表现形式再现出来,形成了一个逼真的战场环境。4多媒体是作战指挥的“倍增器”伴随着战争指挥形态的进化，军队的指挥体制也发生了根本性的变革，多媒体技术在军队通信领域所引发的最大变化是使军事通信实现了从“传话筒”到“倍增器”的质变。在火力制胜的战争中，军事通信始终只是战争中独立于武器装备之外的一种保障手段，是作为战场情报和指挥信息的“传话筒”，虽然重要，却不起主导作用；而在信息制胜的战争中，军事通信已经发展成为一体化信息武器装备的重要组成部分，成为直接融入指挥控制系统的重要元素，以网络为代表的军事通信无疑成了军队战斗力的“倍增器”。比如在军事指挥中，利用电子白板模拟军事环境，既可以插入地图并对其编辑、放大、缩小，也可以插入视频、图像等军事资料，超清晰图像显示结合非凡互动功能精确无误传递各环节信息；同时以印天电子白板精准的定位和在复杂环境下同样稳定的特性，对军事指挥非常有利，即便突遇变化或因客观条件急需调整方案，也可即时在动态的摸拟阵地上划出多种行军路线进行讨论分析，从中挑选出最佳策略。如图1所示：图1再比如纪元液晶交互式一体机集电脑、电子白板、液晶电视、功放音响功能为一体，这种互动平台将传统的地图数字化，使指挥员能够更直观地了解地形、水文情况，辅助以各种标号，为指挥员完成战略部署讨论、战术设定提供了强大的技术支撑。4.1作战指挥系统中多媒体调度系统的重要作用军队的整体指挥体系逐渐地趋向扁平化，改变了过去指挥命令层层下达的方式，而是一步到位的将指挥命令传递到最前端。这就对现代通讯系统提出了新的要求，使指战员的战斗指令能够安全、清晰、快捷地传递到阵地的最前沿。多媒体调度系统，在军队的整体作战指挥系统起着愈加重要的作用，成为军队传达指挥命令的重要手段和工具。从军队的具体应用来看，多媒体指挥调度系统主要具备以下特点：（1）实战和演习中可将指挥调度控制网反馈出的图片、视频、数据供给指挥中心或其他人员了解情况，实现多控制中心的协同可视化调度。（2）突发情况下，单兵可通过配备车载调度系统的应急通信车配备的车载卫星系统或发射出的无线网络直接或间接(以应急通信车为中介)地将所获得的信息传给指挥中心。或配备车载调度系统的通信车自身组成临时指挥中心，方便及时了解处理现场情况。（3）在军队驻地分散的情况下通过IP网络开展通讯与监控完美融合的视频化军事会议。（4）可以进行营房/边防的视频监控与在哨岗监控、边防巡检遇到突发情况时的视频联动功能。5多媒体在教育及训练中的作用5.1多媒体技术在教学方面的应用运用多媒体技术导入课目，一方面能调动官兵的学习训练兴趣。比如根据教育训练的内容，在上课前若把本节课的重要内容和上次的教育训练课目，用PowerPoint等工具制作成动画幻灯片，用多媒体电脑演示出来，不仅节约时间，而且给官兵以极大的吸引力，加深官兵的印象，特别是那些需要简单提示一下的教育训练内容，若把简单的问题以设问等题型展示出来，官兵的兴趣就能被调动起来了。另一方面利用多媒体技术可展示动态效果，增强教育训练的效果。通过精心设计的动画、插图和音频等，能使抽象深奥的内容以简单明了、直观的形式表现出来，更好地帮助官兵思考各内容间的联系，加深官兵对本内容的理解。计算机的动态变化还可以将形与武器装备有机结合起来，把运动和变化展现在官兵面前，使官兵由形象的认识提高为抽象的概括，这对官兵掌握各种新式武器的使用、操作和维护或各种战术的运用，将起到事半功倍的效果。例如，在组织官兵学习军用地形学时，把河流、山脉、平原地、丘陵地等地形用多媒体技术制作成动画，官兵就能很快地掌握有关的地形地貌的名称和形状，在实地也能很快判断各种地形。比如，1992年，英国皇家海军推出了一套“护卫舰教学演示系统”，它供人们参观学习。该系统