利用VR提升下一代炮塔设计中炮手的防护与杀伤力

（映维网Nweon 2025年12月31日）美国陆军士兵正与美国陆军战斗能力发展司令部武器中心的工程师们正在并肩工作，利用VR技术提升炮手的杀伤力、生存能力和态势感知能力。

位于皮卡汀尼兵工厂的武器中心主导着装甲车和战术车辆炮塔系统的研发工作，包括设计、工程分析和原型制造。近期的研发成果包括用于新型装甲多功能车的“目标指挥官武器站”。

皮卡汀尼兵工厂炮塔系统设计负责人托马斯·基尔表示：“在设计新的炮手防护套件时，例如OCWS，尽早构建原型供用户评估总是很有帮助，但物理原型的制造需要时间，而且成本高昂。”

所以，工程师们采用了一种更现代的方法，利用AR/VR技术在设计过程中进行可视化呈现。相关的AR/VR工具使得团队能够在物理原型建造之前，更准确地审视设计，从而节省时间和金钱。

武器中心战术行为研究实验室的工程师与游戏、交互技术和多媒体部门合作，负责为下一代GPK开发一个智能、全尺寸、虚拟和增强现实的模拟环境，这将极大增强炮塔设计的操作评估能力。

通过将VR测试平台整合到军事评估中，这提供了一种经济高效且可控的手段，用于评估模拟战斗条件下的系统性能、用户行为和决策。

测试平台同时提供混合现实体验，允许用户看到自己真实世界的双手操控一个物理模拟武器，在模拟环境中打击虚拟目标。

在士兵的协助下，武器中心TBRL的工程师随后进行了一项研究，在两种VR测试平台（VR头显和360度八角形投影系统）收集并分析了士兵的沉浸感、生理应激反应和表现数据。通过迭代设计和数周的士兵参与测试，共有26名士兵参与了测试平台的早期迭代，并帮助TBRL的工程师确保环境和场景的真实性。士兵们基于内部开发的调查工具，就真实感、有效性以及对未来测试平台交互的改进提供了反馈。

在最终迭代版本中，十名士兵参与了受试者内设计，在两种环境中完成了相同的场景，同时记录了他们的生理应激指标、用户反馈和表现数据。

使用头显时，被试被要求像在真实的GPK中一样站立，并在无武器限制的环境中攻击敌方目标。在整个测试过程中，受试者受到研究人员的监控。

第二个测试平台要求受试者置身于一个模拟GPK内部，像操作真实系统一样进行操作。环境由八台4K投影仪组成，在一个八角形区域内显示GPK周围360度的环境。模拟GPK配备了一把经过改造用于虚拟环境的报废M2机枪，它能提供一定的后坐力，并允许在虚拟环境中重新装弹和瞄准。另外，虚拟敌方阵地会朝套件底座发射橡胶弹，以模拟敌方来袭火力。

基尔指出：“计算机模型的大小通常只局限于你桌上显示它的显示器，而VR使我们能够在完全身临其境地体验武器系统实际运作方式的同时，了解其真实尺寸。”TBRL的炮塔测试平台已被用于评估新设计以及对系统的改进建议，例如增加炮手的视野。

测试结果表明，与VR头显相比，八角形投影系统引发了更高的应激水平并改善了态势感知；而VR头显则促进了更强的交战能力和杀伤力，受试者发射了更多弹药并摧毁了更多目标。

相关发现表明，一个最优的测试平台应整合两种VR方法的要素，以增强真实性、沉浸感和应激诱导，从而确保士兵在原型测试期间产生最真实的反应。

经过虚拟和物理原型评估后，OCWS炮塔从其初始配置大幅精简。例如，装甲侧壁经过优化以减轻重量和材料使用；同时，根据士兵的要求增加了透明装甲窗以增强态势感知。

目前，OCWS正为AMPV的所有五个车型进行全速生产，并正部署到佐治亚州斯图尔特堡的部队。

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