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軍用模擬器的市場(chang)及bai)饔貿中齔/h1>

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來源︰中國航空報作者(zhe)︰何曉(xiao)驍責(ze)任編輯︰楊曉(xiao)霖
2020-02-28 06:39

中國航空報訊︰國外主流模擬器公(gong)司簡析

模擬器(仿真)非常適合飛行訓練,其(qi)一直是軍事(shi)飛行訓練的主要方式(shi)之一。仿真技術的進步,使大(da)部分的nan)盜房梢栽諛D餛髡庵職踩 幕肪持薪小R恢幣岳矗 捎梅掄婕際踅醒盜返墓jia)常常將飛行仿真作為重要發(fa)展方向。

飛行仿真市場(chang)的前六(liu)大(da)供應商(shang)是︰洛克(ke)希(xi)德?馬丁(ding)公(gong)司、波音公(gong)司、CAE公(gong)司、L3 Link公(gong)司、飛行安全公(gong)司和(he)立方體公(gong)司。在2019~2028年期間,這些公(gong)司jing)淖芊荻e)共佔飛行仿真市場(chang)總量的20%以上。隨著飛行仿真市場(chang)服務領(ling)域的發(fa)展,仿真器支持與培訓在功能領(ling)域也(ye)是重要的類別。

洛馬公(gong)司2019~2028年預測期內市場(chang)份額(e)為98億(yi)美元。該(gai)公(gong)司在提供交鑰匙訓練計劃方面擁(yong)有(you)專業知(zhi)識,例如(ru)新加(jia)坡(po)的基礎聯隊訓練課(ke)程(cheng)。洛克(ke)希(xi)德馬丁(ding)公(gong)司飛行仿真業務的很大(da)一部分來自F-35訓練系統,為澳(ao)大(da)利亞、丹麥、意大(da)利、挪(nuo)威、沙(sha)特阿拉(la)伯、新加(jia)坡(po)、英國和(he)美國等多個國家(jia)提供飛行仿真解(jie)決方案(an)。

波音公(gong)司在預測期內市場(chang)份額(e)為65億(yi)美元。波音公(gong)司jing)氖諧chang)份額(e)很大(da)一部分與P-8的nan)盜廢低秤you)關。該(gai)系統現有(you)用戶包括澳(ao)大(da)利亞、英國和(he)美國,未來可能與新西蘭、挪(nuo)威和(he)沙(sha)特阿拉(la)伯簽訂合同。另一部分來自T-X訓練器提供地面訓練系統,通過提供培訓使飛行xing)毖xue)員(yuan)做好駕駛第五代戰斗機和(he)轟炸機的準備。根據(ju)T-X最初的作戰概念,先進的模擬器可能使模擬訓練內容增加(jia)20%~35%。

CAE公(gong)司在預測期內市場(chang)份額(e)為50億(yi)美元。CAE公(gong)司在全球市場(chang)非常活躍,正在從飛行仿真器供應商(shang)過渡到訓練系統集成商(shang),能夠提供一套專門定制的產品(pin)和(he)服務,以滿足(zu)個別客戶的需求。主要市場(chang)包括美國、英國、加(jia)拿大(da)、法國、德國、澳(ao)大(da)利亞和(he)北(bei)約,包括C-130、PC-12、H-60和(he)B707。

L3 Link公(gong)司在預測期內市場(chang)份額(e)為30億(yi)美元。L3公(gong)司jing)墓?教 /A-18、F-16和(he)波音707,並獲(huo)得了(liao)美空軍F-16仿真器訓練計劃(STP)的大(da)型合同,該(gai)計劃將三個單獨(du)的計劃(包括F-16任務訓練中心(xin))合並為一個。還包括了(liao)“捕食(shi)者(zhe)”無(wu)人機機組(zu)人員(yuan)任務訓練系統(Predator Mission Training Aircrew System,PMATS)。

飛行安全公(gong)司在預測期內市場(chang)份額(e)為18億(yi)美元。主要計劃包括為KC-46加(jia)油(you)機開發(fa)訓練系統,以及為HH-60W戰斗救援直升機開發(fa)訓練系統chang)/p>

國外典型軍用模擬器

缺乏合格的飛行xing)筆譴da)部分國家(jia)都面臨的一個嚴峻問題,希(xi)望縮短培養飛行xing)彼璧氖shi)間,這就(jiu)要求要更有(you)效地利用模擬器訓練資(zi)源。模擬器可有(you)效支持飛行訓練、任務訓練以及很難(nan)在實裝環境中訓練的高(gao)風險(xian)或者(zhe)高(gao)成本科目。此外,在合成環境中進行訓練也(ye)有(you)助(zhu)于保護技術、戰術和(he)作戰策(ce)略免(mian)受對手的窺(kui)探。 上述特點促(chun)進了(liao)軍用全任務模擬器的發(fa)展。

1.俄(e)羅斯典型模擬器

茹科pin)蛩夠吧璞浮蹦D餛鞁gong)司成立于1995年,主要從事(shi)航空培訓和(he)系統改裝技術研究。該(gai)公(gong)司是俄(e)國產航空模擬器領(ling)域的領(ling)先企業,屬于三級機構,二(er)級機構為技術設備公(gong)司,總部ke) e)羅斯技術國家(jia)集團。模擬器產品(pin)覆(fu)蓋軍民用飛機和(he)直升機,如(ru)卡-228、伊(yi)爾-112V、伊(yi)爾-78、甦-34、甦-35、米格-31BM、SSJ-100等qu)/p>

目前俄(e)羅斯戰斗機模擬器采用完全真實的飛行器性(xing)能數據(ju)和(he)操作流程(cheng),能開展很高(gao)等級的任務訓練。據(ju)公(gong)開資(zi)料報道,俄(e)羅斯目前正在推進將不同模擬器在同一網絡(luo)中集成,按照(zhao)體系化、分布對抗的方式(shi)發(fa)展,目標建立多機型的仿真對抗環境chang)D殼埃 qi)網絡(luo)最多可支持16台模擬器對抗訓練。模擬器系統中的後(hou)台計算(suan)機可以為機組(zu)人員(yuan)提供執行飛行任務時(shi)所需的導(dao)航、技術和(he)戰術信息,如(ru)空中加(jia)油(you)訓練科目中,計算(suan)機會向飛行xing)碧 ┘jia)、受油(you)數據(ju)等必要信息。模擬器的八(ba)通道球形投影屏幕包可為每個機組(zu)人員(yuan)提供水平180度qu) chui)直-30至+50度的視角,可模擬全天候條件(jian)下的地形和(he)環境chang)DD餛魍房獻壩you)的輔助(zhu)顯示器和(he)目標指(zhi)示系統,該(gai)頭盔與環幕視覺環境同步。

2.歐洲典型模擬器簡介

歐洲戰斗機仿真chang)低常urofighter Simulation Systems,ESS)公(gong)司是德國萊茵金屬防務電子公(gong)司和(he)CAE德國公(gong)司、意大(da)利SELEX ES公(gong)司、西班牙INDRA公(gong)司以及英國泰勒(le)斯訓練與仿真公(gong)司jing)暮獻zi)企業,負責(ze)向ESS合作伙伴提供歐洲戰斗機機組(zu)人員(yuan)合成訓練輔助(zhu)設備(Aircrew Synthetic Training Aids,ASTA)。

ASTA旨在支持飛行xing)毖盜貳?撾裱 泛he)戰術訓練,以及支持飛機加(jia)改裝和(he)事(shi)故調(diao)查(cha)的輔助(zhu)測試(shi)。全任務模擬器(Full Mission Simulator,FMS)為仿真復(fu)雜yong)某cheng)序和(he)作戰場(chang)景提供了(liao)一個完整的真實環境chang)3liao)一系列環境cheng)跫jian)外,FMS還設計用于各(ge)種能見度級別的nan)盜罰  bai)天、夜(ye)晚(wan)、黃(huang)昏和(he)黎明。為了(liao)滿足(zu)“台風”戰斗機的苛刻作戰要求,FMS中包含了(liao)全面的電子you)睬榫翱狻8gai)庫可以進行編程(cheng)和(he)更新,以包括一系列當前和(he)將來的地面和(he)空中威脅,以滿足(zu)電子戰程(cheng)序訓練、作戰計劃、任務演練和(he)戰術制定的nan)盜泛he)演練要求。戰術訓練還包括針對各(ge)種空中和(he)地面目標進行xin)D?he)戰術的作戰評估(gu)。FMS可以通過LAN或WAN完全聯網到其(qi)他合適的ASTA系統chang)MS可由控(kong)制站jing)牟僮髟yuan)進行補(bu)充(chong),該(gai)操作員(yuan)完成訓練計劃和(he)場(chang)景開發(fa)。還包括在訓練中用于注入的威脅和(he)系統故障模式(shi)。

3.美國典型模擬器簡介

美軍對F-35的仿真訓練能力提了(liao)sou)細竦囊 螅 環矯嬖yuan)因(yin)是F-35作為第五代戰斗機,其(qi)先進能力(包括傳感器和(he)航空電子設備)不能在真實環境下開展充(chong)分的nan)櫓?渙硪環矯-35是一種在降低成本後(hou)仍然(ran)高(gao)達8000萬美元的單座機,用實裝訓練的成本極其(qi)昂貴(gui)。

為此,洛克(ke)希(xi)德馬丁(ding)公(gong)司為F-35研發(fa)了(liao)全任務模擬器(FMS),價格應該(gai)已經(jing)下降到小于1200萬美元。FMS的交付與實裝保持同步,第一台FMS于2011年交付埃格林空軍基地。所有(you)任務類型均(jun)可在FMS上進行仿真訓練,包括模擬電子干擾和(he)模擬機載武器對放(fang)空導(dao)彈陣地的攻擊效果(guo)。電子干擾的模擬不可能在傳統模擬器中實現。另一方面,F-35模擬器可使飛行xing)痹謔嫡交蛘zhe)演習(xi)前ao)芄話踩   鄣匱盜返繾誘餃撾瘛-35約45%至55%的初始(shi)資(zi)格訓練是在模擬器上進行的。為了(liao)實現這一目標,洛克(ke)希(xi)德馬丁(ding)公(gong)司在幾乎所有(you)F-35駐(zhu)地都部署(shu)了(liao)FMS。

F-35模擬器明顯不同于傳統的戰斗機模擬器。傳統的模擬器使用代碼模仿lv)導(dao)實姆苫 -35的FMS則(ze)使用實dao)首髡椒尚諧cheng)序(Operational Flight Program,OFP)來實現這一點。這也(ye)使F-35模擬器能與實裝任務系統同步升級ding)/p>

軍用模擬器的發(fa)展趨勢

1.虛(xu)擬現實等技術應用于模擬器領(ling)域

虛(xu)擬現實、增強(qiang)現實和(he)混合現實dao)際蹺蠢唇 誥梅掄媼ling)域的重要使能技術之一。美國克(ke)拉(la)托(tuo)xing)構gong)司于2020年02月28日在美國奧蘭多舉行的軍種間/行業訓練模擬、仿真與教育(I/ITSEC)展上xian)故鏡(jing)男灤脫盜廢低塵jiu)很大(da)程(cheng)度上使用了(liao)虛(xu)擬現實dao)際  且恢幀俺兩shi)技術仿真平台”。目前,VR眼鏡(jing)在模擬訓練中的使用頻率(lv)日益增長,提升了(liao)人員(yuan)的可視化效果(guo)。該(gai)平台融(rong)合了(liao)現實世界(jie)和(he)tuo)xu)擬世界(jie)的組(zu)件(jian),物理組(zu)件(jian)和(he)數字對象(xiang)可以實時(shi)共存(cun)並交互。RVCTS-A支持三種直升機平台(UH-60M/CH-47F/AH-64D)的可重構是通過更換物理組(zu)件(jian)實現的,如(ru)機載多功能顯示器、駕駛桿、油(you)門桿等專用設備。另外,美軍重視降低訓練成本,這種多功能、可重構的nan)盜飛璞縛梢蘊 ┤璞傅睦寐lv),避免(mian)很多的重復(fu)建設。

2.模擬器體系結構的標準化

實況、虛(xu)擬和(he)構造(live, virtual and constructive,LVC)域的融(rong)合是飛行xin)D獾囊桓鮒匾 魘啤>皆嚼叢揭覽敵xu)擬現實和(he)模擬器來實現訓練目標。這三個域的融(rong)合可以提供復(fu)雜yong)母fu)雜、高(gao)保真的nan)盜煩chang)景,這對于體系化作戰訓練更為有(you)效。模擬器體系結構的標準化使LVC仿真更容易開展,在大(da)規模演習(xi)和(he)任務演練采用仿真技術,要求模擬器具備能夠在多個地點進行互操作的能力。從美國的LVC經(jing)驗來看,其(qi)地面的分布式(shi)作戰網絡(luo)(以模擬器為主的網絡(luo))是其(qi)開展LVC仿真的核心(xin),將實裝數據(ju)接入到該(gai)網絡(luo)中。

美空軍正在實施一項名為模擬器通用體系結構需求與標準(Simulator Common Architecture Requirements and Standards,SCARS)的計劃。SCARS計劃將提高(gao)網絡(luo)彈性(xing)和(he)響應能力,並將美空軍模擬器的全壽命周(zhou)期成本降到最低。SCARS計劃將通過每年發(fa)布通用標準,使美空軍訓練系統組(zu)合成shang)逑黨晌 贍塴CARS主合同預計將在2019財年授予,其(qi)中包括一份價值約為2~3億(yi)美元的五年期合同,另外還有(you)五個一年期合同,總價值可能達到9億(yi)美元。

美空軍可能在多個主要司令部(MAJCOMS)安裝了(liao)2380多個模擬器和(he)訓練設備。這些設備是在過去幾十(shi)年中逐步采辦的,每個設備的采辦都是為了(liao)滿足(zu)特定平台的個體作戰訓練需求,而不是根據(ju)頂層(ceng)需求設計的。隨著設備使用年限的增加(jia),對維護和(he)升級服務的需求也(ye)在增加(jia)。從長期來看,SCARS將使快速簡單的升級成為可能,有(you)助(zhu)于降低設備的全壽命期維護成本,促(chun)進部隊與盟(meng)國之間的聯合仿真。

此外,加(jia)拿大(da)皇shi)jia)空軍正在發(fa)展一個稱為建模與仿真環境(RCAF Modeling and Simulation Environment,RMSE)的計劃。這是一個基于標準和(he)面chang)蚍竦募 煽蚣埽 寡盜飛璞改芄輝詘踩 幕?僮骰肪持薪行xie)同訓練。

小結

1、軍用飛機的地面訓練系統與飛機平台采辦的結合越來越緊(jin)密,其(qi)目標是將盡可能多的實裝訓練轉移到模擬器上完成。合成環境在很大(da)程(cheng)度上加(jia)強(qiang)了(liao)sou)盜罰 qi)虛(xu)擬數據(ju)庫越精確,訓練效率(lv)越高(gao)。利用meng)遣喚jin)能夠實現機組(zu)人員(yuan)在未知(zhi)或不熟悉的環境中執行任務。可機動部署(shu)的模擬器也(ye)越來越受用戶的歡迎(ying)。這些模擬器使機組(zu)人員(yuan)能夠在駐(zhu)地進行訓練,從而提高(gao)訓練靈活性(xing)和(he)tuo) lv),節省將人員(yuan)運送到訓練設施的時(shi)間和(he)成本。

2、虛(xu)擬現實、增強(qiang)現實和(he)混合現實dao)際蹺蠢唇 誥梅尚心(xin)D庵蟹fa)揮更大(da)的作用,但不是為了(liao)代替chang)鐘you)的高(gao)端si)D餛鰲/p>

3、無(wu)論是從客戶的興(xing)趣角度,還是從供應商(shang)的發(fa)展角度看,LVC技術仍然(ran)是飛行仿真的一個重要方向。模擬器體系結構的標準化能助(zhu)力LVC技術的發(fa)展,目前ao)D餛髡詿幼ㄓyou)技術轉向開放(fang)式(shi)體系結構系統chang)DD餛韉謀曜薊 chun)進了(liao)成本節約、支持相關的分布式(shi)任務訓練和(he)更高(gao)效可sha)中母律丁(ding)/p>

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