美國陸軍合成化戰場模擬訓練的發展
2019.06.17
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壹、新聞重點
美國陸軍將於2019年6月簽署合約，開發一套全新結合實兵（live）、虛擬（virtual reality）及建構式（constructive）的合成化戰場模擬訓練系統（synthetic training environment, STE），用以取代現有逐漸過時的設備。該系統包括基礎平台、可擴充式武器系統模擬器及單兵模擬器，被「美國陸軍未來司令部」（United States Army Futures Command）視為達成「陸軍六大現代化優先目標」之一的「士兵殺傷力」（soldier lethality）之關鍵。因此，五角大廈加速全新STE系統的開發時程，從原先最快2030年才能達到初始作戰能力，目前預計2021年起便能進行部隊編裝，並於2023年達成完全作戰能力。[1]
貳、安全意涵
一、通用系統開發有助模擬演訓的整合
目前美國陸軍正在使用的模擬訓練系統多達100種。由於來自不同廠商的設計，武器模擬系統彼此之間難以達成互聯運作，進行聯合武器小組的共同訓練。美國陸軍最新的合約要求廠商開發通用的模組。此種開放性的模組允許不同公司的武器產品安裝，並進行後續的系統擴充。參與的士兵亦能客製化訓練場景，並記錄訓練過程，以及彙整訓練數據。
此外，目前美國陸軍使用的模擬器必須布置於特定場地，作戰單位則排隊輪流訓練，並由承包商人員提供技術支援。美軍新開發的模擬系統，則朝向小型化與自主化的方向，發放給各個戰術單位。即便沒有專業承包商的支援，士兵們也能方便地操作，隨時進行訓練。此外，各單位彼此之間還可進行聯網，進行更大規模的虛擬演習。
二、為大規模傳統地面戰鬥作準備
五角大廈評估，隨著全球人口不停朝城鎮遷移，美軍未來極可能面臨在人口超過千萬的「巨型城市」（megacities）進行傳統地面戰鬥。例如北韓入侵南韓，迫使美軍地面部隊在總人口超過2千萬的首爾首都圈進行反擊。近期美國陸軍與海軍陸戰隊亦針對爆發於巨型城市的傳統地面作戰進行一連串兵棋推演，顯見華盛頓對捲入此類大規模衝突的憂慮。[2]
然而，經過18年的反恐戰爭，美國的軍力結構已經和發動反恐戰爭之前差異甚大。美國陸軍參謀長麥利（Mark Milley）便憂心地指出，長期的反恐任務，讓美軍在因應可能來到的大國間傳統戰爭顯得捉襟見肘，這也是川普上任後的首任國防部長馬提斯（Jim Mattis）不斷要求加強美軍的「戰備」（readiness）之原因。[3]模擬訓練成為美軍提升因應傳統衝突作戰能力的主要途徑之一。
雖然美軍係引進虛擬訓練的先驅，其所使用的系統，特別是針對步兵，大都為十幾年前甚至二十幾年前的產品。使用者主要面對單一螢幕進行射擊演練，無法讓士兵展現基本技能，比如奔跑、臥倒、匍伏等，且場景單一、擬真效果亦不佳。新開發的系統將允許穿戴擴增實境設備的士兵，連接到合成化戰場的通用平台，與其它小組成員共同在「全景式模擬」（panoramic simulation）環境進行演練，並透過「同一世界地形」（one world terrain）的模組，模擬出世界上所有美軍可能面對的地形，尤其是大城市或者人口密集的城鎮。新開發的STE系統，將有助於美國陸軍熟悉並預演如何在不利軍事行動快速開展的巨型城市進行戰鬥，進一步評估最佳的戰術方案。
參、趨勢研判
一、合成化模擬通用系統預計納入後勤支援任務
以往美國陸軍的合成化戰場模擬訓練主要處理前線作戰的場景，如城鎮近戰技巧、裝甲車與直升機操作等，缺乏醫療、後勤運輸等支援任務的模組。針對此缺失，五角大廈近期亦與數家廠商如Charles River Analytics Inc.及MedCognition簽署合約，開發後勤以及醫療救護，甚至心理創傷治療的模擬系統。[4]待技術發展成熟，預計未來亦可納入通用系統，達成前、後方訓練之整合，美國陸軍合成化的戰場模擬將更為真實與完整。
二、模擬系統將導入AI以提升功能與擬真度
由於具有快速收集與處理分析巨量資料的特點，人工智慧（Artificial Intelligence, AI）在軍事領域的應用成為近來各國關注的焦點之一，例如美軍正在評估如何以人工智慧為兵棋推演的設計與運作導入新的思維。[5]AI的優點，除了可用於生成新的模擬訓練場景，亦可運用於收集並分析模擬演訓所得來的資料，協助參演者進行戰場決策，如戰術的選擇或緊急醫療狀況的判定等，有助於處理瞬息萬變的戰場情勢。
[1] Jen Judsen, “US Army’s Jumping to the Next Level of Virtual Training,” Defense News, May 17, 2019, https://tinyurl.com/y2gmldeh;「美國陸軍六大現代化優先目標」為遠程精密射擊、次世代戰鬥車輛、未來垂直升降平台、建立流動及遠征的陸軍網絡、提高空中及導彈防禦軍事力量以及士兵殺傷力。
[2] Michelle Tan, “Army Chief: Soldiers Must Be Ready to Fight in Megacities,” Defense News, October 05, 2016, https://tinyurl.com/y4e4ruxq; Todd South, “The Army and Marine Corps are looking at what troops will need to fight in megacities, underground,” Army Times, January 9, 2019, https://tinyurl.com/y6n87aro
[3] Sydney J. Freedberg Jr., “Mattis Puts Readiness First, Modernization Later in Budget,” Breaking Defense, February 1, 2017, https://tinyurl.com/y4occmbk
[4] “Charles River Analytics Develops DoD’s First Austere Medical Operations Training System,” Charles River Analytics, May 28, 2019, https://tinyurl.com/y6tn2w49; “Texas-based Start-up MedCognition to Develop Military Medical Training Modules for US Army Using PerSim Augmented Reality Patient Simulator System,” AP News, May 8, 2019, https://tinyurl.com/y2pzhmba
[5] Sydney J. Freedberg Jr., “Simulating A Super Brain: Artificial Intelligence in Wargames,” Breaking Defense, April 26, 2019, https://tinyurl.com/yxrxwyzr