「擴增實境技術」軍事運用的前景
2022.08.12
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壹、新聞重點
2021年10月，美國陸軍未來司令部宣布暫停「整合視覺擴增系統」（Integrated Visual Augmentation System, IVAS）採購並且重新進行規劃，詳細原因為何迄今並未說明，推估應是開發此系統遭遇目前無法克服的技術瓶頸。[1]IVAS係有史以來最具雄心的擴增實境[2] 軍事運用案例，此計畫係由微軟公司（Microsoft）為美國陸軍提供120,000具IVAS頭盔，合約期程十年，總金額218億8,000萬美元，2022年完成測試並分發部隊使用。根據美國陸軍規劃，IVAS頭盔內建夜視與熱影像模組，可接收各型無人機實時圖像，透過「擴增實境技術」將友軍、目標與威脅等不同圖標疊加在頭盔顯示器上，提供士兵對戰場空間更佳的環境覺知能力。[3] 美國陸軍雖喊停IVAS採購計畫，惟此宣示並未減損「擴增實境技術」在軍事領域運用的巨大潛力。事實上，美國與其他國家軍隊裡，「擴增實境技術」已廣泛運用於部隊訓練、後勤保修與實際戰鬥各個不同面向，此項技術現已成為各國軍方技術研發與軍隊建設的重點，其運用將改變軍隊未來的訓練方式與戰鬥模式。
貳、安全意涵
一、「擴增實境技術」可提升部隊訓練與軍事決策的效能
過去，軍隊訓練方式多欠缺臨場感，士兵在這種環境下受訓無法體驗真實戰鬥場景，惟採實兵實彈方式進行訓練，必須投入大量的人力與裝備，同時尚須承擔人員可能傷亡的高度風險。藉由「擴增實境技術」運用，士兵只要透過穿戴裝置協助，可在真實環境中進行接近實戰訓練，不僅可降低彈藥需求，亦可減少人員傷亡並提供部隊戰力。此外，「擴增實境技術」亦可用於優化軍事決策品質，當中廣為周知例子即是「擴增實境沙盤兵棋推演系統」。此系統可結合「地理資訊系統」（Geography Information System, GIS）與「修正合併障礙疊加」（Modified Combined Obstacle Overlay, MCCO）技術，在兵棋台上標示出敵接近路線、機動走廊、重要地形地勢及天然與人為障礙等不同資訊，有助於精確掌握敵情與下達行動方案。[4] 未來，「擴增實境技術」在軍事訓練與支援決策上將會扮演重要角色。
二、「擴增實境技術」可提升後勤維修的施工效率
1990年代，波音公司為解決飛機製造時纜線錯誤佈設的問題，遂設計了一套系統將虛擬飛機纜線疊加到真實的飛機製造場景中，如此施工人員即可依照虛擬圖像進行飛機纜線佈線工作，不僅減少佈線錯誤同時亦可提升施工效率，其後「擴增實境技術」被廣泛地運用於民營企業的製造部門。[5] 2007年，美國空軍實驗室和哥倫比亞大學合作進行「擴增實境維修」（Augmented Reality for Maintenance and Repair, ARMAR）計畫，將此技術引進運用於軍事裝備的維護與修理。[6] 例如，在這套系統協助下，陸軍技師可在裝甲車輛狹窄的砲塔內執行18項現場修理工作。[7] 目前，美國、法國與歐盟多國軍方均已運用「擴增實境技術」對新進或技術未臻熟練人員施以訓練，俾能降低施工錯誤或操作不當造成的裝備不當損壞。尤其重要地，「擴增實境技術」特別適用於工序複雜裝備的維修，例如戰機引擎的檢修與保養。
三、「擴增實境技術」可協助戰鬥員取得更佳的環境覺知能力
「擴增實境技術」應用於作戰領域最為人知的例子，即是戰機座艙前方玻璃或飛行員頭盔上的抬頭顯示器。透過「擴增實境技術」運用，飛行員不用分心觀察儀表板的數據和指針，而將注意力置於接戰時必須掌握的敵我相對態勢情資。事實上，透過「擴增實境技術」可以取得各項疊加資訊，擴大使用者對周遭環境的整體性瞭解與掌控。在現代戰爭中，任何一方若能在戰場覺知領域取得優勢地位，無論在戰場決策下達或部隊實際接戰時，都可取得主動陷敵於被動因應的不利態勢。目前，已部署運用的相關系統包括了美國陸軍的戰術AR眼鏡（Tactical Augmented Reality, TAR）與以色列陸軍的「統治者」（Dominator）整合步兵戰鬥系統（Integrated Infantry Combat System, IICS）。「擴增實境技術」運用戰場，將使軍隊作戰邁入一個嶄新領域，擁有此技術的一方將在戰場上取得主動優勢。
參、趨勢研判
「擴增實境技術」將成為各國軍方競相引進的新興科技
美國陸軍暫停IVAS採購計畫，未對各國軍方引進「擴增實境技術」形成不利影響。相反地，由於「擴增實境技術」在軍事領域的運用日漸深廣，未來勢必隨著相關技術突破而有更為寬廣運用。當前，台灣軍方面對著訓練場地不足與少子化的嚴苛挑戰，「擴增實境技術」為台灣軍方開啟了一個「機會之窗」，若能將此技術引進運用於部隊訓練與後勤維修兩個領域，將可提升部隊演訓成效並且節省後勤人力需求，有效地化解台灣國防部門當前面對的兩大難題。此外，由於台灣在資通技術的軟硬體領域皆具有堅實基礎，只要給予適當的政策支持與經費補助，國內廠商應有意願協助國軍開發「擴增實境技術」。因此，透過軍民兩者間的緊密合作，不僅有助提升國軍整體戰力，亦能創意運用國家整體資源，以發揮最大功效。
[1]“U.S. Army Postpones its $22Billion Microsoft Augmented-Reality Headset Deliverables to 2022,” ZDNet, https://reurl.cc/W1rbbZ; 蘇尹崧，〈才半年美軍這項6000億計畫慘遭喊停〉，《中時新聞網》，2021年10月14日，https://reurl.cc/m3oppW。
[2]擴增實境（Augmented Reality, AR）是將虛擬資訊擴增至現實環境的一種技術，它並非用來取代現實的空間，而是在現實空間中添加一個虛擬物件，透過顯示器來呈現虛擬與現實資訊結合的一項技術。
[3]“General Discuss Microsoft’s HoloLens Military Application,” Tremplin Numérique, May 5, 2022, https://www.tremplin-numerique.org/en/general-discusses-microsoft-hololens-military-application.
[4]Department of Defense Joint Chiefs of Staff, Joint Intelligence Preparation of the Operational Environment（Washington, D.C.: Department of Defense, 21 May 2014）, p. III-8.
[5]黃昱綸，〈解密擴增實境未來視界新樣貌—智彗AR趨勢大爆發〉，《智慧財產權月刊》，第252期（2019年12月），頁43；劉一與徐浩煜，〈機務—原來AR誕生於航空工業!我們離谷歌眼鏡造飛機還有多遠?〉，《民航簡報》，2018年5月23日，https://www.gushiciku.cn/dc_hk/107076818。
[6]Steven J. Henderson, and Steven K. Feiner, Augmented Reality for Maintenance and Repair（Ohio, Wright-Patterson AFB: Air Force Research Laboratory, August 2007）, passim.
[7]Wei Wang, Songgui Lei, Haiping Liu, Taojin Li, Jue Qu, and Ang Qiu, “Augmented Reality in Maintenance Training for Military Equipment,” Journal of Physics: Conference Series-International Conference on Electrical Automation and Mechanical Engineering, 1626 (2020) 012184 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1626/1/012184/pdf.