元宇宙赋能指挥控制：未来虚实融生的作战推演

元宇宙沉浸感强、虚实融合的特征为作战推演的发展提供了新机遇. 从作战推演指挥决策的需求出发, 依据元宇宙的主要特性, 探讨其赋能作战推演领域的着力点；深度讨论作战推演元宇宙的架构及关键技术；详细介绍作战推演元宇宙的应用场景以及面向未来战争的应用展望. 在元宇宙的加持下, 作战推演将会形成具身体验的态势认知、虚实融合的智能决策、深度沉浸的推演评估以及跨域协作的指挥控制等核心功能的新形态, 在实战化军事训练、虚实协同作战等方面具有突出应用优势.

2021 年 10 月 , Facebook 公 司 宣 布 其 更 名 为 “Meta”, 引爆元宇宙[1] ,“元宇宙”这一概念迅速引起世 界各国的广泛关注, 2021 年被称为元宇宙元年[2] . 元宇宙理念的出现与发展, 来自于人们对高度沉 浸感的异度空间以及超现实能力的强烈幻想与不断 探索. 而随着人工智能（artificial intelligence, AI）、虚拟 现实（virtual reality, VR）、区块链（blockchain）等信息 技术的日臻成熟, 打造元宇宙的基本条件正在形成[3] . 清华大学新闻学院沈阳教授定义元宇宙, 是整合多 种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社 会形态, 它基于扩展现实技术提供沉浸式体验, 以及 数字孪生技术生成现实世界的镜像, 通过区块链技术 搭建经济体系, 将虚拟世界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[4] . 也就是说, 元宇宙是在扩展现 实、数字孪生的基础上发展起来的, 兼具跨时空性、真 实性、连接性、独立性为一体.

元宇宙时代的到来将成为指挥控制系统的“赋能 器”, 尤其对于为指挥控制决策筹划环节提供技术和 手段的作战推演, 实现身临其境的态势感知、深度沉 浸的推演评估体验等提供新机遇. 此前王飞跃研究员 就提出“平行智能指挥与控制”的核心理念, 即为虚实 互动的平行思想[5] , 其主要思路是以数据为驱动, 构建 一系列人工系统, 即军事组织与系统, 通过实际环境 与人工系统虚实互动来完成特定军事任务及目标, 并 能实时反馈效果, 从而提升作战能力与执行效果. 而 指挥控制元宇宙正是平行智能指挥与控制的发展趋 势, 其典型应用是作战仿真推演. 世界各国均认识到仿真推演技术在军事领域的 巨大作用. 美国防部高级研究计划局（DefenseAdvanced Research Projects Agency, DARPA）机构于 2007 年启 动的“深绿”计划（deep green, DG）, 旨在动态预测战 场的变化趋势, 为指挥决策提供支持, 其核心技术是 实时的态势仿真[6] . 该计划虽于 2011 年暂停, 但其思路和方法为作战仿真推演技术的发展奠定了基础. 从 2016 年 AlphaGo 战胜李世石, 到 2017 年 AlphaGo Zero 再度刷新纪录, 再到 2019 年 AlphaStar 在即时战 略游戏《星际争霸 2》中以 10∶1 战胜职业高手, 其核 心思路都是从基于仿真推演的实践出发, 从中汲取经 验或训练机器学习模型[7] . 美国陆军研究院在 2021 年尝试将星际争霸游戏环境 SC2LE 改造成作战推演 软件, 并在其中利用深度强化学习技术进行作战方案 推演[8] . 英国国防科技实验室同样在 2021 年提出将深 度强化学习应用于军事智能博弈仿真环境, 并在美国 军事学院举行了美国、英国、澳大利亚、加拿大与新西 兰 5 个国家的兵棋智能博弈比赛[9] . 以上研究进展不 仅证明了多智能体强化学习在作战仿真推演中重要 的实用价值, 也展示了虚拟空间对于仿真对抗训练的 巨大优势与前景. 而元宇宙作为与现实世界映射与交 互的新型虚拟现实空间, 对于促进仿真推演的发展具 有重要作用. 因此, 本文从作战推演指挥决策的发展 需求出发, 依据元宇宙的定义及主要特性探讨元宇宙 赋能作战推演领域的主要着力点；前瞻性分析元宇宙 时代作战推演虚实融生的新形态, 深度讨论作战推演 元宇宙的架构以及关键技术；最后详细介绍作战推演 元宇宙的应用优势, 以及面向未来多域联合作战场景 的应用展望.