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何晓骁 ¦ 嵌入式训练是一种简化的“真实-虚拟-构造” 训练

2019-10-21 14:36 weila

一、什么是嵌入式训练?

在和平时期开展航空兵体系化、信息化对抗训练是一种能有效维持和提升战斗力的手段。嵌入式训练(Embedded Training,ET)不仅仅是在安装形式上对吊舱式ACMI空战训练系统的嵌入化处理,同时在飞机的任务系统中增加了生成具有强对抗性的空中和地面虚拟目标的能力,使飞机能随时随地的开展“实”对“虚”的对抗训练。传统的ACMI训练系统采用实装对抗的方式,训练中没有加入虚拟目标。ET技术将构造成分和真实飞行的结合,构造出的虚拟实体的行为和能力可定制,将虚拟实体融入到机载传感器后,飞行员可以按照装备本身方式使用武器系统。

嵌入式训练(ET)与“真实-虚拟-构造”(Live-Virtual-Constructive,LVC)训练相比来说有相似的地方。ET是LVC训练的简化版本,不包括虚拟(V)部分,即没有人在环的模拟器参与。可以说,ET是一种LC训练模式,只包含真实飞机(L)和构造部分(C),构造部分主要是用计算机生成兵力和渲染战场环境。ET无需复杂的LVC组织保障训练,使用ET的参与人员更少、资产使用少、成本更低。

ET训练概念图(NLR图片)

二、NLR嵌入式训练发展历程

自20世纪90年代末以来,荷兰宇航院(The Royal Netherlands Aerospace Centre,NLR)一直致力于研究嵌入式训练,通过十余年的努力,将嵌入式训练从概念转变为了现实。2004年4月,荷兰皇家空军的一架F-16战机演示了单机的嵌入式训练能力,证明了这种机上训练系统在技术上是可行的,并且确实能以安全、灵活的方式提供更激烈、更真实的训练。

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F-16飞机的ET设备安装在机身中轴线挂架中(NLR图片)

2007年,F-35项目办公室提出想进一步了解多机(小编队)的嵌入式训练能力,并提升技术成熟度。2009年初,NLR获得了美国洛马公司的许可,为F-35战斗机开发嵌入式训练能力。该合同于2009年10月7日签订,并且在2012年左右完成了合同交付。

多机联合的嵌入式训练能力可以让战斗机飞行员在一个共享的战术环境中训练,为了实现这一能力,每架飞机都配备了一个带有嵌入式训练软件的计算机,该软件使用现有的数据链路,以确保每架飞机具有相同的战术画面。

最终目标是将嵌入式作战训练系统(Embedded Combat Aircraft Training System,E-CATS)配备在每一架F-35中,该系统不是作为一个可选的配置升级,而是作为一个标准配置的全功能训练系统。E-CATS也将被纳入F-35的训练大纲中。F-35的嵌入式作战训练系统为未来LVC训练提供了基础。除了在当前嵌入式训练的技术下可以不依赖地面设施,在任何时间、任何地点进行训练外,未来,通过使用机载E-CATS,战斗机飞行员可以参加LVC范围内的任务训练。

NLR嵌入式训练LOGO(NLR图片)

三、NLR嵌入式训练系统简介

嵌入式训练通常可以定义为一种内置于操作系统中的训练能力,允许飞行员通过沉浸在一个任务场景中,并通过与之虚拟目标交互来增强他们的训练强度和真实性。飞行员能够充分利用其飞机的能力,并在具有挑战性的情况下应对大量空中和地面威胁。该系统与飞机任务系统接口,实现数据交换。ECAT的输入是飞行参数、武器选择和其他飞行员动作。注入任务系统的ECAT输出是虚拟目标位置和传感器设置。任务系统对虚拟目标进行处理,就好像它们被飞机的传感器捕获一样。

F-16嵌入式训练机内画面(NLR图片)

虚拟威胁具有智能的行为,向参训飞机模拟发射导弹,并在受到攻击时采取反制措施。E-CATS为战斗机提供了LVC训练中的L和C,给后续集成V奠定了基础,对LVC训练开展有促进作用。

1.NLR嵌入式训练组成

——训练管理模块