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步入战场的可穿戴“黑科技”

发布时间:2018-05-09 11:25:00 文章来源:未来智库    
    随着技术的进步,士兵需要携带越来越多的设备步入战场,比如无线电或卫星通信终端、导航仪和电子计算机。科研人员们不断致力于提高这些设备的便携性,可穿戴技术是尤为关键的一环。当常用设备的小型化程度能够满足随身穿戴的要求时,士兵的双手就可以解放出来去做更紧迫的事情。
    增强现实技术借士兵一双慧眼
    增强现实技术,也就是近年来在消费级市场日趋活跃的AR技术,能够在展现真实环境的同时叠加显示虚拟信息,极大地拓展了人类的感知范畴。在我们身边,AR技术最初从手机游戏领域爆发,目前正逐渐走向主流,AR电商、AR运动、AR参观等都已经成为了现实。
    在军事领域,增强现实技术也具有光明的前景。比如美国国防部高级研究规划局的“超可视”(ULTRA-VIS)项目,就是为地面部队开发的一款类似于“谷歌眼镜”的轻量化、低功耗显示系统。采用增强现实(AR)技术的“超可视”系统可以为使用者提供目前所处的位置信息、帮助使用者辨明敌我和识别目标。所有数据被投射到全息显示器上,内嵌多个传感器用来追踪使用者头部的运动,即使扭过头去,信息仍会显示在与目标物体重合的位置上。
美军陆战队员配合BAE公司测试“超可视”的样品,由于投影模块安装在头盔的一侧造成不平衡,所以测试者用手按着头盔,此外突出的眼镜也略显单薄,这些问题将在后续研制过程中逐步解决

    没错,刚才提到了“全息显示”,但它并不能像科幻电影中那样在士兵面前映射出一个活灵活现的三维影像,而是利用安装在头盔侧方的一个不足150克重的微型投影模块,向镀有特殊涂层的眼镜上投射854×480大小的2D图像,大部分是图形和文字,比如指示方向的箭头、友军的描述信息等。投影高度的设计与使用者的自然视线相一致,让士兵不需要像使用谷歌眼镜那样使劲向上转动眼球,也不需要像美国陆军的“奈特勇士”计划那样低下头才能查看智能终端显示器,更不会像早期“陆地勇士”项目中的单片眼镜显示器那样牺牲宝贵的视野。
    在巷战中,当分队指挥员对下属说“当我靠近那扇门时掩护我”时,那扇门就会在其他人的“超可视”眼镜中高亮显示,或者指挥员确定了某栋楼是恐怖分子的藏匿点之后,第二天,在这里巡逻的另一支小队会在自己的眼镜中看到这栋楼已被特别标注出来。同时,在投影模块的背面有一个旋钮,使用者可以根据任务需要来选择显示信息的类型和详实程度,信息的显示绝非多多益善,比如一次只需与5千米内的友军协同的小规模战斗,就完全没有必要显示100千米内的友军信息,否则士兵就会被眼镜中密密麻麻的光圈和标识弄得眼花缭乱。
◎ 图中的士兵正在使用“奈特勇士”项目的智能终端,由于显示屏挂在胸前,所以他必须要低下头才能操作,这在采用AR技术的“超可视”系统中不会出现

    “超可视”还具备通信功能,士兵们可以借助其与基地、友军和空中支援力量建立联系。同时,士兵们可以在“超可视”上查看卫星或无人机传来的最新侦察影像――尽管目前受投影模块的清晰度限制,观看体验还比较差。
    目前,“超可视”系统已经能够实现的标注显示功能包括:队友的位置和行进方向、敌我识别、目标物的高程、距离和移动速度等。未来,士兵还可以借助图像识别技术和自动化网络来获取更多的信息,例如排除爆炸物、战伤救护、操作陌生兵器、识别有毒植物等等,应用前景非常广阔。
◎ “超可视”系统可以让丰富的战场信息与现实世界重合,大大拓展士兵的感知范畴,图为“超可视”系统界面示意图

    智能化战衣粉墨登场
    如今,战场上的士兵们越来越离不开各类电子设备的支持。在各国军队形形色色的“未来战士”计划中,都无法绕开同一个问题――如何在不增加士兵负载的前提下,将功能各异的电子设备联接成一个有机整体。想想时不时缠绕在一起的耳机线或充电线是如何让你抓狂的吧,让士兵们身上缠满了电缆可不是个好主意,因为那样会严重影响佩戴者的战术动作,而且容易被其它突出物钩挂,闹不好会让士兵搭上性命。而蓝牙等无线技术也不适用于战场复杂的电磁环境。更重要的是,无线电信号存在被敌侦测的隐患,易使士兵的行动丧失隐蔽性。
◎ BAE系统公司�_发的“刀背”装具系统在