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1、论军事元宇宙的应用与发展方向2023目录编者按1前言21 .军事元宇宙概念和技术研究31.1. 1.战场元宇宙31.2. 元宇宙在军事领域的应用31.3. 应对未来掌握主动41.4. 元宇宙基本问题研究51.4. 1.元宇宙概念研究51.5. 2.元宇宙相关技术研究51.6. 军事元宇宙基本问题研究61.5. 1.军事元宇宙概念研究61.6. 2.军事元宇宙相关技术研究61.7. 3.军事元宇宙的主旨72 .军事元宇宙的主要应用研究82. 1.构建虚拟/现实作战数字基础平台83. 2.重构时空一致的战场信息支援保障94. 3.重塑虚拟/现实作战指挥控制模式IO5. 4.整合高新技术优势操控武器
2、装备116. 5.整合国防、民用资源统筹管理113 .军事元宇宙的发展方向研究123.1. 军事元宇宙概念的演化与运用123.1.1.元战场概念分析123.1.2.元战场的建设思路133.1.3.元战场的运行模式133.2.元战场内的战争形态143.2.1.元战争概念分析143.2.2.元战争的制胜机理153.2.3.元战争的表现形态154.结语16编者按当今世界,新一轮科技革命、产业革命和军事革命加速演进,科技的发展进步和广泛应用,正在推动战争形态和作战方式深入变革,推动革命性的作战力量和手段不断涌现,推动战场空间和作战领域不断拓展。科学技术在战争中的地位和作用空前提升,日益成为影响战争胜负
3、的关键因素。为深入学习贯彻党的二十大精神,从科技视角探寻未来战争制胜的机理道理原理,推进科技赋能军事、加速科技向战斗力转化,打造基于科技研究未来战争的高端学术平台。前言本文在分析元宇宙概念和相关技术的基础上,提出了针对应用场景构建一体化、标准化的完备军事生态系统。在分析军事元宇宙生态系统概念和主要构成的基础上,提出了通过集成运用数字空间、虚拟/现实深度融合交互、构建网络信息体系等高新技术和重大工程建设智能化军事应用体系的思路;预测了研究新的战场理论、新的战争形态和新的军事技术应用等的可行性。最后,在分析和运用虚拟/现实相关军事应用的基础上,对具有智能化特征的未来信息化战争的作战方式与特点进行了
4、预测,以期为提高网络信息体系下的联合作战理论水平和保障能力提供参考。习近平主席在中共中央政治局第四十一次集体学习时强调:“要加强现代科技特别是军事高技术知识学习,增强科技认知力、创新力、运用力,以科技素养提升促进能力素质升级。”军队要实现具有智能化特征的信息化联合作战,需要在指挥控制、信息支援保障、网络信息体系和先进武器装备等方面加大科技创新与应用的力度。从军事理论研究和实践分析来看,这些军事高技术密集型领域存在技术分散化、不聚焦和兼容性差等问题,亟须一个一体化、标准化的完备军事生态系统作为载体来承担系统整合军事资源的任务,确保实现大幅提升战斗力的目标。在联合作战指挥控制、信息保障、战略支援和
5、火力打击等领域,多要素集成、网络信息一体等方式可以实现互联互通互操作,从而满足作战运用需求。但是,在面对未来高度复杂的联合作战体系时,这种方式能否适应具有智能化特征的信息化战争要求,尚需实战检验。网络信息体系与联合作战体系深度融合、互为依托,是具有智能化特征的未来信息化联合作战战场的主体。军事机构可以依托网络信息体系统筹各作战单元、分系统和小体系,驱使联合作战向聚能于军事资源、产能于系统模块、释能于武器平台的军事生态系统方向发展。因此,顶层设计与深度拓展研究具有智能化特征的信息化联合作战军事生态系统不仅十分必要,也十分关键。该体系应能够充分集成和链接与多域联合作战直接或间接相关的全部要素。1.
6、军事元宇宙概念和技术研究1. 1.战场元宇宙元宇宙涵盖了数字挛生、虚拟现实、增强现实、5G/6G、云计算、人工智能、大数据、区块链等多项尖端技术。元宇宙不仅可以加速各行各业的数字化进程,带动相关信息产业的大力发展,促进数字经济产值的持续提升,最关键的是,率先发展元宇宙,就能掌握未来互联网的高地和话语权。实际上这个话语权不仅体现在经济领域,在军事领域,元宇宙很可能成为未来智能化战争的关键。2023年11月解放军报刊登的揭开“元宇宙”面纱一文,提到了“战场元宇宙”概念。文中提到,元宇宙将是下一代互联网的终极形态,是与现实世界平行同构的一个虚拟世界,具备多维度、全感官、虚实融合、无缝交互等主要特征。
7、那么“战场元宇宙”,则是元宇宙在军事领域的表现形态,具有更严格的安全保密标准、更强大的仿真计算能力、更实时的精细交互要求,更突出的战场时统一致性、虚实一体性、边界安全性、决策智能性、效能逼真性。1.2. 元宇宙在军事领域的应用实际上,多年来,各国军队一直在使用不同形式的基本元宇宙进行训练。第一个模拟器网络(S1MNET)的开发,将不同的虚拟词拼接在一起,由美国军方在1980年代开始。模拟器网络是一个带有车辆模拟器和显示器的广域网,用于实时分布式作战模拟,包括虚拟战场上的坦克、直升机和飞机等。在过去的30多年里,模拟训练和合成环境的保真度和有效性有了长足的进步。而现阶段,元宇宙与人工智能、超级计
8、算、VRARMR技术、数字挛生技术、区块链技术、高速网络技术、大数据技术等新理论新科技不断互相助推,呈加速发展态势。比如说,大数据技术相关的数据采集、存储、清洗、挖掘、可视化等一批技术目前已经在军事领域广泛应用。未来运用大数据技术可以构建“战场元宇宙”智能实验室,构思作战场景、推演演习演练、验证决策谋略,创造战术战法、试用制胜机理、评估毁伤效果。若我们成功实现了包括上述技术在内的大量关键技术的革命性突破,并将其作为战场元宇宙的基础支撑,那么也许我们可以看到这样的画面一一当我们的航母编队在海域巡航时,利用战场元宇宙A1中枢由上级向编队下达演习战斗指令,根据接收的作战任务和战场态势,编队战斗人员利
9、用相关元宇宙终端设备进入战场元宇宙设定的虚拟作战场景中,在虚拟的战斗机内执行作战任务,等效反馈敌我双方的侦察探测、电子干扰、交战毁伤等态势信息,进行实时决策判断和行动,并最终反馈于现实。就像是战国时期墨子和公输班“解带为城”“木片为械”的“推演游戏”,古人能够从“推演游戏”中窥见到“真实战争”的场景。在未来元宇宙开启的深度场景时代,由于军事体系的高度智能化,作战双方除了能利用战场元宇宙进行演习战斗,甚至或许可以在虚拟空间展开较量。数据、信息、知识、智慧在虚拟与现实两个平行军事体系中流转,并通过平行执行的方式实现虚拟军事体系与真实军事体系之间的双向控制、相互优化。1.3. 应对未来掌握主动为了应
10、对这样的未来,我们更要关注创新科技理论、发展元宇宙前沿科技,谨防技术突袭。综观人类历史上发生的两次科学革命与三次技术革命,可以清晰地看到,科技创新能力决定大国博弈的成败,也关系大国军队的生死荣辱,直接影响世界舞台上竞争者的不同命运。关键核心技术是元宇宙最大的“命门”,但元宇宙及相关技术发展,今天还处于萌芽状态,我们要做的便是始终坚持科技自立自强,充分发挥我国超大规模市场优势和新型举国体制优势,在虚拟现实、人工智能、区块链等元宇宙相关前沿领域破冰领航,在经济领域、军事领域努力掌握国际话语权。1.4. 元宇宙基本问题研究1. 4.1.元宇宙概念研究元宇宙一词来源于作家Nea1Stephenson1
11、992年发表的科幻小说雪崩,经过不断演化发展形成初步的理论和实用技术。元宇宙的本质是通过科技手段与现实世界连接并具备社会体系的数字生活空间,是现实世界的映射和可深度交互的虚拟环境。元宇宙的建设实质上也是对现实世界虚拟化、数字化的过程。元宇宙的构建是在共享的基础设施、标准及协议的支撑下,由众多工具和平台不断融合、进化而最终形成的。元宇宙的运行依托扩展现实技术提供沉浸式体验,它基于数字挛生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟环境与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和编辑。可以认为,元宇宙的本质是虚拟环境与现实世界的融合,是二者共同构
12、成的活动空间。1.4. 2.元宇宙相关技术研究有学者认为,元宇宙本身不是一种技术,而是一种理念。它需要整合不同的新技术,例如5G、6G、人工智能、大数据、区块链和云服务等,强调虚实高度互通相融。元宇宙主要涉及以下几项核心技术。一是扩展现实技术,包括虚拟现实技术(VR)和增强现实技术(AR)两种。扩展现实技术可以重构特定场景,提供沉浸式体验,可以解决普通屏幕无法显示的问题,是帮助人们理解与认识现实世界的手段。二是数字季生技术。数字李生技术能够把现实世界镜像到虚拟环境里,使元宇宙里出现人或事物的虚拟分身,从而为人的活动提供了新平台。三是区块链技术。区块链单点发起的全网广播是信息加密传播的主要形式。
13、通过网络信息加密搭建信用体系,实现数据共享与防伪验证,能够在虚拟环境里形成一套身份与资产管理体系。四是云服务相关技术。云服务相关技术通过庞大的网络体系和计算能力实现海量数据的存储和精算细算,并按需分配调度资源,支撑元宇宙体系运行。五是人机交互控制技术。人机接口或脑机接口的超强链接与信息交互技术能够实现元宇宙中事物的实时敏捷精确控制,可显著改善即时交互感受。在元宇宙中,实现视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、意识等人体不同感官的交互与反馈需要不同的技术来支撑。但是,目前这种交互与反馈还处于初级阶段。随着整体综合技术的进一步发展,现实世界与虚拟环境的连接不仅将能够满足个人需求,还能够通过信息交互实现需求
14、反馈,通过大数据智能分析为用户按需推送相应服务。构建和开发不同元宇宙应用体系需要综合集成多种数字技术。从具体概念到实际应用的过程一般需要解决两个主要问题:1)一是扩展现实、数字挛生、区块链、人工智能等单项技术问题,即从具体数字化场景的角度考虑现实问题,实现空间感知、深度交互、虚拟分身等基础功能;2)二是多类数字技术的集成应用,即通过兼容互通、体系融合等方式形成技术合力,推动元宇宙具体应用稳定有序发展。1.5. 军事元宇宙基本问题研究1. 5.1.军事元宇宙概念研究元宇宙这一概念自诞生起就引发世界各国的广泛关注。虽然截至目前,学界尚未就元宇宙概念的内涵达成一致,但各方学者的论证却使其内涵得到了延
15、伸,由此也开发出大量相关适用技术。虽然现阶段元宇宙主要应用于生产、生活、娱乐和经济等领域,但有专家通过对数字战场、情侦预监、态势信息综合保障和指挥控制、火力打击等系统进行综合研究后认为,元宇宙概念及相关技术与国防、军事活动之间的契合度较高,特别是在数字平行战场、战场信息保障和指挥控制等军事系统中,在虚拟环境与现实世界信息交互相关方面,二者具备许多可相互借鉴和取长补短之处。此外,元宇宙相关技术可通过整合后勤保障、装备管理和媒体舆论等军事活动,结合人力资源间接开展平战结合与平战转换工作。因此,研究元宇宙的概念和相关技术对国防和军事现代化发展战略具有十分重要的意义。本文认为,军事元宇宙是以虚拟/现实
16、深度融合为基础,具有网络化、信息化、智能化特征的军事生态系统,军事元宇宙的形态由现实世界和虚拟环境共同构成。军事元宇宙实质上是现实世界和虚拟环境中的军事活动空间和军事应用系统的有机统一体。1.5. 2.军事元宇宙相关技术研究军事元宇宙生态系统将以系统整合数字战场、超级计算、区块链、人工智能、大数据分析、先进通信和云服务等关键技术为基础,通过与C5ISRK(指挥、控制、通信、计算、网络、情报、监视、侦察、杀伤)系统高度融合连接联合作战军事资源,构建基于时空一致性的虚拟/现实作战场景,实现从传感器到射手的一体化、标准化完备军事作战体系建设。此外,该系统还通过区块链、大数据、云服务和先进物流等技术系统整合军事支援保障资源,实现联合作战支