《扩展现实技术在美国防部维修训练中的应用》最新32页报告

扩展现实（XR）是涵盖三大相似技术的统称：（1）虚拟现实（VR）、（2）增强现实（AR）及（3）混合现实（MR）。尽管XR领域自1960年代末便在美国国防部（DoD）启动研发，近年仍持续取得重大突破。这项变革性技术已在国防部门体系内产生显著影响，并具备在未来数年内革新防务领域的巨大潜力。

本报告剖析XR技术现状，探讨其在美国防部维修训练中的应用，同时展示XR领域核心机构的最新科技成果，辅以学术期刊与科研报告数据。通过分析技术优势与挑战，报告阐释VR、AR与MR如何通过节约成本、提升效率、降低风险赋能防务训练体系。随着XR领域的最新进展，国防部将获得利用技术能力强化训练体系与维修流程的机遇。

研发人员开发头戴显示装置原型机以辅助军事机修人员执行装甲车辆维护任务。该设备通过提供文本、标签等可视化指引引导用户完成复杂操作流程。为验证装置效能，研究人员在机修人员使用该设备作业时开展专项研究，发现使用原型机人员操作效率显著提升，机修人员评价该技术"在执行测试任务序列时兼具直观性与满意度"。此案例仅是扩展现实（XR）融入现有维修流程以提升效能的范例之一。作为新兴技术，XR在国防部各机构具有广泛适用场景。XR已被公认为变革性力量，能重塑用户与物理/数字元素的交互方式。随着技术成熟度提升，XR软件将在国防部作业体系中日益关键，尤其在维修训练领域。本报告概述XR技术现状，研判其在维修训练领域的当前及未来应用价值，并聚焦国防部特定需求，梳理XR维修训练领域核心机构的现状。

XR技术优势

网络安全与信息系统信息分析中心研究发现，XR可优化维修流程以提升教学效率、降低成本、节省时间并减少风险。该技术通过实时可视化辅助向用户推送关键任务信息以强化训练成效，同时支持个性化学习模块，为人员定制专属培训体验以提升战备能力。AR技术使现场技术人员能实时获取远程专家支持，在执行复杂维修程序时获得视觉引导或通讯协助。XR技术已为国防部维修训练催生创新型解决方案，为多领域作战带来全新工具。

XR技术挑战

尽管XR在训练与维修领域优势显著，仍存在亟待突破的瓶颈。该技术普遍存在长期佩戴头显导致身体不适的问题，可能引发头痛、颈部酸痛、视觉疲劳、眩晕及倦怠等健康风险。XR应用应仅以便捷方式在用户视野内展示必要信息，避免信息过载。开发者尚未完美实现用户界面的平视显示功能。另一显著挑战在于装备与零件状态的视觉检测——要使算法在真实场景中精准识别细微特征，高效图像处理算法必须实现近乎零误差的精确性与可靠性。在团队协作或请求训练/维修支持时，系统运行时间与网络连通性亦可能成为制约因素。当前高保真XR头显单价成本高达数千美元，价格门槛突出。海军研究实验室作为国防部内首个测试XR设备效能的机构，着力探索其强化训练项目的路径。该实验室攻克了XR硬件在图形处理、深度感知及便携性等方面的难题，其中可穿戴设备的亮度与对比度调节能力尤为关键——工程师需确保显示器在户外强光环境下仍能提供清晰视觉，同时避免光线直射用户眼部造成眩光。XR系统交互设计聚焦用户界面直观性，例如士兵使用AR系统时低头注视脚部即可在视野内调取地图进行路径规划。