《基于人工智能工具改进战争场景的实时军事训练模拟器综述》

提升军事训练技术对改善战备状态和决策能力至关重要。本文介绍了一种基于人工智能技术模型构建的实时军事训练模拟器综述，旨在使战争场景更加真实和自适应。当前模拟器往往难以有效响应实时变化，本研究正是为了弥补这一不足。本研究目标是利用人工智能技术开发一种能创造高响应度和逼真训练体验的模拟器。方法论涉及设计与实施基于人工智能的模拟器，并评估其在动态训练环境中的性能。结果表明，整合人工智能技术能实现更流畅和交互式的模拟，使学员能够参与模拟实时作战场景的响应式训练。这有助于提高压力环境下的决策能力、战略思维和适应性。总之，在军事训练模拟器中运用人工智能技术，通过创建更具适应性和真实性的场景，弥补了当前训练技术的不足。从而使军事人员做好更充分准备，以应对现实世界的挑战。

现代战争已变得日益复杂，要求军事训练方法不断进步，使人员能够应对快速变化和不可预测的战斗局势。本文提出一种将大数据与实况、虚拟与构造（LVC）模拟相结合的新方法。通过考虑广泛的因素，该方法提高了战争能力效能（WCE）分析的准确性，支持武器研发、作战规划和训练。它旨在解决当前局限性并为该领域未来研究奠定基础[1]。POSNA领导力项目帮助小儿骨科手术领导者发展有效指导团队所需的关键技能[2]。本章节阐释了作战胜利取决于根据具体情况平衡时间、空间和力量。成功没有固定公式，因此领导者必须理解这些因素如何相互影响。例如，放弃空间可以赢得时间，在正确时间和地点使用恰当力量可能更有效[3]。本研究引入一个虚拟射击场来帮助训练士兵的战术行动能力。它包括如丛林、乡村、海岸和雪域等逼真的3D环境，以及武器和目标。士兵使用虚拟现实眼镜和VR控制器进行训练，参与者认为其真实且易于使用[4]。数字孪生技术被用于许多行业（包括军事领域）以提高效率并节约成本。数字孪生是通过传感器收集数据创建的物理系统的虚拟版本，有助于预测系统行为。该技术在错误代价高昂的军事系统中尤为有用。本研究探讨了数字孪生在军事中的应用、其益处及未来前景[5]。通过整合机器学习、自然语言处理和计算机视觉等工具，人工智能驱动的模拟能够以高度真实性对复杂战斗情境进行建模。这不仅改善了决策能力和战略思维，还使军事人员为适应不可预测的高压环境做好准备，图1显示了2000年至2025年发表文章数量的增长。起初增长缓慢，但2010年后增速加快如图1所示。本文通过引入一种由人工智能工具驱动的实时军事训练模拟器来应对这一挑战。该模拟器旨在使训练场景更加真实和适应性强，为学员提供更具沉浸感和影响力的学习体验。本综述将聚焦以下关键目标：开发一个灵活框架来建模战争场景中的不同状态和转换，作为交互式、自适应训练模拟器的基础；在动态训练环境中测试模拟器，以评估其在变化条件下的有效性；验证该模拟器作为一种高效训练工具，能够弥补当前军事训练系统的不足，提供更真实和自适应的体验。

通过引入模拟技术的创新方法，评估人工智能驱动系统在动态训练环境中的有效性，以及解决传统训练方法的局限性，本综述旨在为军事训练技术的未来发展奠定基础。

本文首先阐述了对能够模拟变化中战斗条件的更好训练工具的需求。它介绍了一种人工智能驱动的模拟器，旨在使军事训练更真实和适应性强，重点帮助士兵快速做出更好决策。文献综述考察了当前如VR、AR和AI等模拟技术，并讨论了它们在物联网和自适应学习帮助下如何改进训练。它指出了在真实性、适应性和成本方面仍需解决的不足。方法论部分描述了如何利用机器学习和自然语言处理等人工智能工具创建真实动态场景来构建该模拟器。它还讨论了使用虚幻引擎（Unreal Engine）构建真实环境的挑战以及所涉及的伦理问题。在比较分析中，本文对比了VR、实况模拟和人工智能系统，表明人工智能模拟器更灵活和真实，但也更昂贵和复杂。结论部分阐释了该模拟器通过使训练更真实和灵活，有助于改善军事训练，从而让士兵为真实情境做更好准备。未来工作部分讨论了计划利用AR/VR添加更多训练场景，提高效率和可扩展性，以及使用物联网进行实时反馈以克服成本和可访问性等问题。

表1 2020-2024年军事领域研究

研究项目	应用领域	方法	简要描述
结合兵棋推演与建模仿真以预测未来军事技术需求[12]	国防技术规划	整合兵棋推演与建模仿真以预测技术需求	融合兵棋推演与仿真以预测未来军事技术需求
超越模拟器在训练安全与防御力量中的应用：作战空军新兴综合系统建模仿真的新挑战[17]	作战空军训练与系统开发	提出将模拟器发展为用于战略与协作训练的整体系统	将模拟器转变为用于先进作战空军训练的综合系统
深度人工智能军事参谋：用于指挥官决策的协同战场态势感知[18]	战场态势感知与决策支持	开发人工智能系统以识别威胁并支持指挥官决策	引入人工智能参谋以提升指挥官的战场态势感知与决策能力
将军事指挥与控制系统设计为体系中的系统——利益相关者需求与挑战分析[20]	军事指挥与控制系统设计	使用设计科学研究来检查下一代指挥与控制（C2）系统的利益相关者需求	检查设计复杂军事指挥与控制系统中的利益相关者需求
军事科学哲学[26]	军事科学的理论基础	探索指导军事科学研究的哲学基础	研究塑造军事科学探究的基础假设
探索虚拟现实在军事决策训练中的作用	军事决策训练	比较VR模拟与实弹射击和2D视频的训练效果	评估虚拟现实对增强军事决策训练的影响