浅探飞行训练模拟器的现状及发展趋势

浅探飞行训练模拟器的现状及发展趋势
1 引言
随着现代军事技术的迅猛发展，空军武器装备更新换代的速度不断加快，并且逐渐向着系统化、集成化、复杂化的方向发展，这对飞行人员的能力和素质提出了更高的要求，同时也导致了空军装备训练使用的成本大幅上升。

为了使新武器装备尽快形成战斗力，必须加紧对装备使用人员的训练。

2 飞行训练模拟器的作用及优势
2.1 飞行训练模拟器的作用
飞行训练模拟器是新型战机训练系统的重要组成部分，是飞行员训练不可缺少的重要装备。

飞行训练模拟器能够模拟飞机的全部或部分功能、性能或某类特定系统。

它不仅可以为受训人员提供技术、战术训练或者火控武器、精确打击武器等复杂系统的专项模拟训练，还能够进行特定机种、特定型号飞机的座舱模拟、飞行性能仿真、视景模拟、动感模拟、航空电子模拟、综合环境模拟、声音模拟等训练。

2.2 飞行训练模拟器的优势
利用飞行训练模拟器进行训练已经成为飞行训练发展的重要方向，其原因在于：（1）利用实装进行飞行训练过程中，需要花费更高的成本，实装训练不仅需要繁杂的保障技术人员和保障设备，而且在训练过程中还会对实装造成损耗，因此利用飞行训练模拟器可以大大降低训练的成本，提高经济效益；（2）利用飞行训练模拟器进行飞行训练，可以突破气候条件、地域和环境条件的限制，可以根据特定的飞行训练任务随意挑选受训地点，训练的有效性高；（3）飞行员利用飞行训练模拟器进行飞行训练时，可以根据自身条件对难点项目进行反复练习，大大提升训练效果；（4）利用飞行训练模拟器可以避免飞行员由于操作失误造成的不安全隐患，大大提高安全性。

3 国内飞行训练模拟器的现状
当前，国内的飞行训练模拟器通常由飞机性能仿真分系统、座舱模拟分系统、视景分系统、教员控制台分系统、计算机和网络分系统、动感模拟分系统、航空电子模拟分系统、综合环境模拟分系统、声音模拟分系统和辅助分系统等若干系统组成。

当前，国内研发的飞行训练模拟器还存在一些缺陷和不足。

比如，在功能模拟方面大多比较有限，有些飞行训练模拟器只能模拟特定装备的某几个功能，模拟器之间的联网协同能力还有待进一步重视和提高，这与国外的模拟系统早已向多种装备、多种用途、覆盖多军种的方向发展还有很大差距。

4 国外飞行训练模拟器的现状
国外发展飞行训练模拟器的时间相比国内较早。

自20世纪初，飞机发明以来，就迅速应用到军事领域。

到20世纪30年代初，已经出现了用于飞行训练的练习器。

二战之后，世界各国都意识到飞机在整个战场上起着至关重要的作用，然而实装飞行训练的成本高昂，周期长，因此为了克服实装飞行训练的缺点，世界各国开始重视飞行训练模拟器的发展。

当前，飞行训练模拟器的研制开发代表企业是加拿大的CAE、美国的E&S和微软公司等，它们所研制的军用训练模拟器不但有专门针对特定装备使用的训练系统，还可以进行多种装备的联合仿真训练，即在同一个平台同一个系统上可以模拟战场上可能使用到的多个作战单位。

目前，世界各军事强国都非常重视飞行训练模拟器的发展，使其更能满足飞行员的作战需求。

由于飞行训练模拟器不可替代的优势，各国都争相发展性能优良的飞行训练模拟器并积极将其应用到飞行训练的全过程。

自20世纪80年代末，印度空军开始重视飞行模拟器的应用，开始大量购买和研制模拟各种飞机飞行和进行空战的训练器材，如为其装备的36架幻影2000型战斗机购买了一套幻影2000JH球型模拟器。

到20世纪90年代末，美空军已经不满足单兵（机组）的模拟训练，美军运用计算机网络技术，将分散在不同地区的多个部队所属的模拟器联为一体，进行综合、系统、协同训练，现今美军已实现了多军种体系对抗和联合作战的模拟训练。

空军阿姆斯特朗实验室的“虚拟21中队”，采用多台不同机型的飞行模拟器同地联网，仿效一个实际的机群，用于带战术背景的多机种合同战术模拟训练。

美空军四代战斗机F-22的飞行训练系统采用L-3通信公司链接仿真与训练分部的三种复杂模拟器，即全任务训练器（FMT）、武器与战术训练器（WTT）和出舱程序训练器（EPT）。

F-22战斗机的全任务训练器采用固定位置安装，不但能提供真实的视觉感受，而且可以对外界地貌、大气环境以及飞行环境中的敌
方威胁和目标进行动态模拟。

全任务训练器具有全方位视野，完全可以为飞行员创造一种身临其境的感觉。

美空军F-35战斗机作为JSF计划的产物，其训练系统广泛采用了各种先进的训练技术，如分布式任务训练（DMT）和嵌入式训练（ET）技术。

5 飞行训练模拟器的发展趋势
信息化条件下，作战样式开始朝着一体化方向迅速发展，因此对于飞行训练模拟器提出了更高的要求。

随着交互仿真技术的不断发展，不同军兵种、不同类型的飞行训练模拟装备可以实现相互交联，能够更好地为多军兵种战役战术训练、作战应用研究和作战效能评估提供条件。

综合国内外飞行训练模拟装备的发展情况，可以归纳出飞行训练模拟器的发展有以下特点和发展趋势：
5.1 经费投入不断加大，功能/费用合理划分，实行集中管理
飞行模拟训练与实装训练相比，可以节省庞大的军费开支，因此成为各军事强国争相重点发展的领域。

美国空军一直在想方设法压缩军费预算，为了减少利用实装训练带来的的高昂开支，他们采用了价格昂贵的新一代先进的高级仿真模拟系统，利用飞行训练模拟器完成更多的训练科目。

虽然研制开发一台先进模拟器的费用一般都高于单架飞机的购置费，但是在使用过程中，模拟训练费用远远低于实装训练的费用，所以利用飞行训练模拟器是节省军费开支的有效手段。

为了更加有效地利用飞行训练模拟装备，一般来说都将飞行训练模拟装备进行集中管理。

一般来说，按照部队训练需求，成立一体化的训练中心，配备几十台不同功能的模拟器。

不但可以满足空战合练及分层次单项训练的要求，而且对人员配备、系统维护、后勤保障都提供了极大的便利。

5.2 适应多种类型和功能训练的需要，模拟器联网及内部协同成为训练的重点
为了适应信息化战争条件下体系作战的需求，飞行训练模拟器的不能只关注单个平台/武器系统的模拟训练，而是要能够进行由网络互联的多平台、多武器系统的模拟对抗，能够实现一定规模兵力联合演习的空战模拟训练。

高技术条件下的联合作战，合同化程度越来越高，这就要求飞行训练模拟器的发展必须适应这一作战需求。

分布式模拟交互（DIS）技术已经成为各军事大
国应用的主要技术，它能够有效促进单个平台/武器系统的模拟向多平台、多武器系统的模拟的发展，将整个模拟训练系统联成一个整体，发挥更大的效用。

5.3 基于虚拟现实的飞行训练模拟器逐步得到广泛重视
当前，虚拟现实技术相关课题的研究和开发工作已经愈来愈成熟。

应用传统技术的模拟器已经不能满足当前新型先进战机的训练需求，更不能适应信息化条件下体系作战的要求，然而，基于虚拟现实技术的飞行训练模拟器与之相比有着巨大的优势：（1）应用虚拟现实技术的训练模拟器可以在单个训练平台上实现多种不同任务的模拟训练；（2）基于虚拟现实技术的训练模拟器可以通过网络同时对多人进行训练，这样一来，在实现同等训练效果的基础上可以节省大量的训练费用；（3）应用虚拟现实技术的训练模拟器可以实现方便灵活地更改和升级。

由此可以看出，基于虚拟现实技术的飞行训练模拟器技术有着不可替代的优势，必将是未来飞行训练模拟器的发展方向。

6 结束语
当前，空军装备的发展日新月异，作为提高飞行训练效果、节省军费开支的有效手段，飞行训练模拟器的作用日益凸显，并且越来越受到世界各国的重视和推崇。

针对未来信息化战争的作战需求，本文总结了世界各国空军飞行训练模拟器的主要特点及发展趋势，这对大力发展更加科学、有效、完善、综合的飞行训练模拟器技术，提高空军作战能力具有重要地借鉴和指导意义。