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來源︰中國航(hang)空報作者︰han)蝸/span>責(ze)任編(bian)輯︰楊曉霖
2020-04-06 06:22

中國航(hang)空報訊︰國外主流模擬(ni)器(qi)公司簡(jian)析

模擬(ni)器(qi)(仿真)非常適合飛行訓練,其(qi)一(yi)直是(shi)軍事飛行訓練的主要方式之(zhi)一(yi)。仿真技(ji)術(shu)的進步,使大部分的訓練可以(yi)在(zai)模擬(ni)器(qi)這種安(an)全的環境中進行xiao)Ryi)直以(yi)來,采用仿真技(ji)術(shu)進行訓練的國家常常將飛行仿真作為重要發展方向。

飛行仿真市場的前六大供應(ying)商(shang)是(shi)︰洛克希德?馬丁公司、波音公司、CAE公司、L3 Link公司、飛行安(an)全公司和立方jiao)騫 盡Tzai)2019~2028年期間,這些公司jing)淖芊荻罟gong)佔(zhan)飛行仿真市場總量的20%以(yi)上。隨著飛行仿真市場服(fu)務領域(yu)的發展,仿真器(qi)支持zhong)肱嘌翟zai)功能領域(yu)也(ye)是(shi)重要的類(lei)別(bie)。

洛馬公司2019~2028年預測期內市場份額為98億(yi)美(mei)元。該公司在(zai)提(ti)供交鑰匙訓練計劃方面擁有專(zhuan)業知識,例(li)如(ru)新(xin)加坡的基礎聯隊訓練課程。洛克希德馬丁公司飛行仿真業務的很大一(yi)部分來自F-35訓練系(xi)統,為澳大利亞(ya)、丹麥、意大利、挪威、沙特(te)阿拉伯、新(xin)加坡、英國和美(mei)國等多個(ge)國家提(ti)供飛行仿真解決方案。

波音公司在(zai)預測期內市場份額為65億(yi)美(mei)元。波音公司jing)氖諧》荻詈艽笠yi)部分zhong)-8的訓練系(xi)統有關(guan)。該系(xi)統現(xian)zhong)杏沒? 拇罄ya)、英國和美(mei)國,未來可能與(yu)新(xin)西蘭、挪威和沙特(te)阿拉伯簽訂合同。另一(yi)部分來自T-X訓練器(qi)提(ti)供地(di)面訓練系(xi)統,通過提(ti)供培訓使飛行員學員做(zuo)好駕駛(shi)第五代戰(zhan)斗機和轟(hong)炸(zha)機的準(zhun)備。根(gen)據T-X最(zui)初的作戰(zhan)概念,先進的模擬(ni)器(qi)可能使模擬(ni)訓練內容(rong)增加20%~35%。

CAE公司在(zai)預測期內市場份額為50億(yi)美(mei)元。CAE公司在(zai)全球市場非常活躍,正(zheng)在(zai)從飛行仿真器(qi)供應(ying)商(shang)過渡到(dao)訓練系(xi)統集成商(shang),能夠提(ti)供一(yi)套專(zhuan)門定制的產品和服(fu)務,以(yi)滿足個(ge)別(bie)客戶的需求。主要市場包括美(mei)國、英國、加拿大、法(fa)國、德國、澳大利亞(ya)和北(bei)約,包括C-130、PC-12、H-60和B707。

L3 Link公司在(zai)預測期內市場份額為30億(yi)美(mei)元。L3公司jing)墓guan)鍵平jiao) /A-18、F-16和波音707,並獲得了美(mei)空軍F-16仿真器(qi)訓練計劃(STP)的大型合同,該計劃將三(san)個(ge)單獨(du)的計劃(包括F-16任務訓練中心)合並為一(yi)個(ge)。還(huai)包括了“an)妒痴摺蔽wu)人機機組(zu)人員任務訓練系(xi)統(Predator Mission Training Aircrew System,PMATS)。

飛行安(an)全公司在(zai)預測期內市場份額為18億(yi)美(mei)元。主要計劃包括為KC-46加油機開發訓練系(xi)統,以(yi)及(ji)為HH-60W戰(zhan)斗救援直升機開發訓練系(xi)統。

國外典型軍用模擬(ni)器(qi)

缺乏合格的飛行員是(shi)大部分國家都面臨的一(yi)個(ge)嚴峻問題,希望縮(suo)短培養飛行員所(suo)需的時間,這就要求要更(geng)有效(xiao)地(di)利用模擬(ni)器(qi)訓練資源。模擬(ni)器(qi)可有效(xiao)支持飛行訓練、任務訓練以(yi)及(ji)很難在(zai)實(shi)裝環境中訓練的高風(feng)險或者高成本科(ke)目。此外,在(zai)合成環境中進行訓練也(ye)有助(zhu)于保護技(ji)術(shu)、戰(zhan)術(shu)和作戰(zhan)策略免受(shou)對手的窺探。 上述特(te)點促進了軍用全任務模擬(ni)器(qi)的發展。

1.俄羅斯典型模擬(ni)器(qi)

茹(ru)科(ke)夫斯基“設備”模擬(ni)器(qi)公司成立于1995年,主要從事航(hang)空培訓和系(xi)統改裝技(ji)術(shu)研究。該公司是(shi)俄國產航(hang)空模擬(ni)器(qi)領域(yu)的領先企業,屬于三(san)級機構(gou),二(er)級機構(gou)為技(ji)術(shu)設備公司,總部為俄羅斯技(ji)術(shu)國家集團。模擬(ni)器(qi)產品覆(fu)蓋(gai)軍民(min)用飛機和直升機,如(ru)卡-228、伊爾(er)-112V、伊爾(er)-78、甦-34、甦-35、米格-31BM、SSJ-100等。

目前俄羅斯戰(zhan)斗機模擬(ni)器(qi)采用完(wan)全真實(shi)的飛行器(qi)性能數據和操作流程,能開展很高等級的任務訓練。據公開資料報道,俄羅斯目前正(zheng)在(zai)推進將不同模擬(ni)器(qi)在(zai)同一(yi)網(wang)絡中集成,按照體系(xi)化、分布(bu)對抗的方式發展,目標(biao)建立多機型的仿真對抗環境。目前,其(qi)網(wang)絡最(zui)多可支持16台模擬(ni)器(qi)對抗訓練。模擬(ni)器(qi)系(xi)統中的後台計算機可以(yi)為機組(zu)人員提(ti)供執行飛行任務時所(suo)需的導航(hang)、技(ji)術(shu)和戰(zhan)術(shu)信息,如(ru)空中加油訓練科(ke)目中,計算機會向飛行員提(ti)供加、受(shou)油數據等必(bi)要信息。模擬(ni)器(qi)的八通道球形投影屏幕包可為每個(ge)機組(zu)人員提(ti)供水平180度、垂直-30至+50度的視角,可模擬(ni)全天候(hou)條件下(xia)的地(di)形和環境。模擬(ni)器(qi)頭盔(kui)上裝有的輔(fu)助(zhu)顯示器(qi)和目標(biao)指示系(xi)統,該頭盔(kui)與(yu)環幕視覺環境同步。

2.歐洲典型模擬(ni)器(qi)簡(jian)介

歐洲戰(zhan)斗機仿真系(xi)統(Eurofighter Simulation Systems,ESS)公司是(shi)德國萊茵金屬防務電子公司和CAE德國公司、意大利SELEX ES公司、西班牙(ya)INDRA公司以(yi)及(ji)英國泰勒斯訓練與(yu)仿真公司jing)暮獻勢笠擔 涸ze)向ESS合作伙伴(ban)提(ti)供歐洲戰(zhan)斗機機組(zu)人員合成訓練輔(fu)助(zhu)設備(Aircrew Synthetic Training Aids,ASTA)。

ASTA旨在(zai)支持飛行員訓練、任務演練和戰(zhan)術(shu)訓練,以(yi)及(ji)支持飛機加改裝和事故shi)diao)查的輔(fu)助(zhu)測試。全任務模擬(ni)器(qi)(Full Mission Simulator,FMS)為仿真復雜的程序和作戰(zhan)場景(jing)提(ti)供了一(yi)個(ge)完(wan)整的真實(shi)環境。除了一(yi)系(xi)列環境條件外,FMS還(huai)設計用于各(ge)種能見度級別(bie)的訓練,包括白天、夜(ye)晚、黃昏和黎明。為了滿足“台風(feng)”bi)zhan)斗機的苛刻作戰(zhan)要求,FMS中包含了全面的電子威脅情景(jing)庫。該庫可以(yi)進行編(bian)程和更(geng)新(xin),以(yi)包括一(yi)系(xi)列當前和將來的地(di)面和空中威脅,以(yi)滿足電子戰(zhan)程序訓練、作戰(zhan)計劃、任務演練和戰(zhan)術(shu)制定的訓練和演練要求。戰(zhan)術(shu)訓練還(huai)包括針對各(ge)種空中和地(di)面目標(biao)進行模擬(ni)和戰(zhan)術(shu)的作戰(zhan)評估。FMS可以(yi)通過LAN或WAN完(wan)全聯網(wang)到(dao)其(qi)他合適shi)STA系(xi)統。FMS可由控(kong)制站jing)牟僮髟苯脅bu)充,該操作員完(wan)成訓練計劃和場景(jing)開發。還(huai)包括在(zai)訓練中用于注入的威脅和系(xi)統故障模式。

3.美(mei)國典型模擬(ni)器(qi)簡(jian)介

美(mei)軍對F-35的仿真訓練能力提(ti)了嚴格的要求,一(yi)方面原(yuan)因是(shi)F-35作為第五代戰(zhan)斗機,其(qi)先進能力(包括傳感器(qi)和航(hang)空電子設備)不能在(zai)真實(shi)環境下(xia)開展充分的驗證;另一(yi)方面F-35是(shi)一(yi)種在(zai)降低成本後仍然高達8000萬美(mei)元的單座機,用實(shi)裝ba)盜返某殺炯ji)其(qi)昂貴。

為此,洛克希德馬丁公司為F-35研發了全任務模擬(ni)器(qi)(FMS),價格應(ying)該已經下(xia)降到(dao)小(xiao)于1200萬美(mei)元。FMS的交付與(yu)實(shi)裝保持同步,第一(yi)台FMS于2011年交付埃格林空軍基地(di)。所(suo)有任務類(lei)型均可在(zai)FMS上進行仿真訓練,包括模擬(ni)電子干擾和模擬(ni)機載武器(qi)對放空導彈陣(zhen)地(di)的攻擊(ji)效(xiao)果(guo)。電子干擾的模擬(ni)不可能在(zai)傳統模擬(ni)器(qi)中實(shi)現(xian)。另一(yi)方面,F-35模擬(ni)器(qi)可使飛行員在(zai)實(shi)戰(zhan)或者演習(xi)前能夠安(an)全、廉價地(di)訓練電子戰(zhan)任務。F-35約45%至55%的初始(shi)資格訓練是(shi)在(zai)模擬(ni)器(qi)上進行的。為了實(shi)現(xian)這一(yi)目標(biao),洛克希德馬丁公司在(zai)幾乎所(suo)有F-35駐地(di)都部署了FMS。

F-35模擬(ni)器(qi)明顯不同于傳統的戰(zhan)斗機模擬(ni)器(qi)。傳統的模擬(ni)器(qi)使用代碼模仿lv)導實(shi)姆苫 er)F-35的FMS則使用實(shi)際作戰(zhan)飛行程序(Operational Flight Program,OFP)來實(shi)現(xian)這一(yi)點。這也(ye)使F-35模擬(ni)器(qi)能與(yu)實(shi)裝任務系(xi)統同步升級。

軍用模擬(ni)器(qi)的發展趨勢

1.虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)等技(ji)術(shu)應(ying)用于模擬(ni)器(qi)領域(yu)

虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)、增強現(xian)實(shi)和混合現(xian)實(shi)技(ji)術(shu)未來將在(zai)軍用仿真領域(yu)的重要使能技(ji)術(shu)之(zhi)一(yi)。美(mei)國克拉托斯gou) 居019年12月6日在(zai)美(mei)國奧(ao)蘭多舉行的軍種間/行業訓練模擬(ni)、仿真與(yu)教(jiao)育(I/ITSEC)展上展示jing)男xin)型訓練系(xi)統就很大程度上使用了虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)技(ji)術(shu),是(shi)一(yi)種“沉浸式技(ji)術(shu)仿真平jiao) 薄D殼埃R眼鏡(jing)在(zai)模擬(ni)訓練中的使用頻率(lv)日益增長,提(ti)升了人員的可視化效(xiao)果(guo)。該平jiao)ㄈ諍狹訟xian)實(shi)世界和虛(xu)擬(ni)世界的組(zu)件,物理組(zu)件和數字對象(xiang)可以(yi)實(shi)時共(gong)存並交huan)?VCTS-A支持三(san)種直升機平jiao) H-60M/CH-47F/AH-64D)的可重構(gou)是(shi)通過更(geng)換(huan)物理組(zu)件實(shi)現(xian)的,如(ru)機載多功能顯示器(qi)、駕駛(shi)桿、油門桿等專(zhuan)用設備。另外,美(mei)軍重視降低訓練成本,這種多功能、可重構(gou)的訓練設備可以(yi)提(ti)供設備的利用率(lv),避(bi)免很多的重復建設。

2.模擬(ni)器(qi)體系(xi)結構(gou)的標(biao)準(zhun)化

實(shi)況、虛(xu)擬(ni)和構(gou)造(zao)(live, virtual and constructive,LVC)域(yu)的融合是(shi)飛行模擬(ni)的一(yi)個(ge)重要趨勢。軍方越來越依賴虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)和模擬(ni)器(qi)來實(shi)現(xian)訓練目標(biao)。這三(san)個(ge)域(yu)的融合可以(yi)提(ti)供復雜的復雜、高保真的訓練場景(jing),這對于體系(xi)化作戰(zhan)訓練更(geng)為有效(xiao)。模擬(ni)器(qi)體系(xi)結構(gou)的標(biao)準(zhun)化使LVC仿真更(geng)容(rong)易開展,在(zai)大規模演習(xi)和任務演練采用仿真技(ji)術(shu),要求模擬(ni)器(qi)具備能夠在(zai)多個(ge)地(di)點進行互操作的能力。從美(mei)國的LVC經驗來看,其(qi)地(di)面的分布(bu)式作戰(zhan)網(wang)絡(以(yi)模擬(ni)器(qi)為主的網(wang)絡)是(shi)其(qi)開展LVC仿真的核心,將實(shi)裝數據接入到(dao)該網(wang)絡中xiao)/p>

美(mei)空軍正(zheng)在(zai)實(shi)施一(yi)項名為模擬(ni)器(qi)通用體系(xi)結構(gou)需求與(yu)標(biao)準(zhun)(Simulator Common Architecture Requirements and Standards,SCARS)的計劃。SCARS計劃將提(ti)高網(wang)絡彈性和響應(ying)能力,並將美(mei)空軍模擬(ni)器(qi)的全壽命(ming)周期成本降到(dao)最(zui)低。SCARS計劃將通過每年發布(bu)通用標(biao)準(zhun),使美(mei)空軍訓練系(xi)統組(zu)合成shang)逑xi)成為可能。SCARS主合同預計將在(zai)2019財年授予,其(qi)中包括一(yi)份價值約為2~3億(yi)美(mei)元的五年期合同,另外還(huai)有五個(ge)一(yi)年期合同,總價值可能達到(dao)9億(yi)美(mei)元。

美(mei)空軍可能在(zai)多個(ge)主要司令部(MAJCOMS)安(an)裝了2380多個(ge)模擬(ni)器(qi)和訓練設備。這些設備是(shi)在(zai)過去(qu)幾十年中逐(zhu)步采辦的,每個(ge)設備的采辦都是(shi)為了滿足特(te)定平jiao) 母ge)體作戰(zhan)訓練需求,而(er)不是(shi)根(gen)據頂(ding)層需求設計的。隨著設備使用年限的增加,對維(wei)護和升級服(fu)務的需求也(ye)在(zai)增加。從長期來看,SCARS將使快速(su)簡(jian)單的升級成為可能,有助(zhu)于降低設備的全壽命(ming)期維(wei)護成本,促進部隊與(yu)盟國之(zhi)間的聯合仿真。

此外,加拿大皇shi)銥站zheng)在(zai)發展一(yi)個(ge)稱為建模與(yu)仿真環境(RCAF Modeling and Simulation Environment,RMSE)的計劃。這是(shi)一(yi)個(ge)基于標(biao)準(zhun)和面向服(fu)務的集成框架,使訓練設備能夠在(zai)安(an)全的互操作環境中進行協同訓練。

小(xiao)結

1、軍用飛機的地(di)面訓練系(xi)統與(yu)飛機平jiao) 砂斕慕岷顯嚼叢澆jin)密(mi),其(qi)目標(biao)是(shi)將盡可能多的實(shi)裝ba)盜紛 yi)到(dao)模擬(ni)器(qi)上完(wan)成。合成環境在(zai)很大程度上加強了訓練,其(qi)虛(xu)擬(ni)數據庫越精確(que),訓練效(xiao)率(lv)越高。利用它(ta)們不僅能夠實(shi)現(xian)機組(zu)人員在(zai)未知或不熟悉的環境中執行任務。可機動(dong)部署的模擬(ni)器(qi)也(ye)越來越受(shou)用戶的歡迎(ying)。這些模擬(ni)器(qi)使機組(zu)人員能夠在(zai)駐地(di)進行訓練,從而(er)提(ti)高訓練靈(ling)活性和效(xiao)率(lv),節(jie)省將人員運送到(dao)訓練設施的時間和成本。

2、虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)、增強現(xian)實(shi)和混合現(xian)實(shi)技(ji)術(shu)未來將在(zai)軍用飛行模擬(ni)中發揮更(geng)大的作用,但不是(shi)為了代替(ti)現(xian)zhong)械母叨四Dni)器(qi)。

3、無(wu)論是(shi)從客戶的興趣角度,還(huai)是(shi)從供應(ying)商(shang)的發展角度看,LVC技(ji)術(shu)仍然是(shi)飛行仿真的一(yi)個(ge)重要方向。模擬(ni)器(qi)體系(xi)結構(gou)的標(biao)準(zhun)化能助(zhu)力LVC技(ji)術(shu)的發展,目前模擬(ni)器(qi)正(zheng)在(zai)從專(zhuan)有技(ji)術(shu)轉向開放式jiao)逑xi)結構(gou)系(xi)統。模擬(ni)器(qi)的標(biao)準(zhun)化促進了成本節(jie)約、支持相(xiang)關(guan)的分布(bu)式任務訓練和更(geng)高效(xiao)可持續(xu)的更(geng)新(xin)升級。

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