编译：晓博
来源：知远战略与防务研究所、美国《陆军保障》杂志2021年8月刊
近几场地区冲突表明，现代战争的作战形态已经与传统战争截然不同。为应对未来挑战，美陆军自2018年创立未来司令部以来，设定了2028年及2035年达成多域作战目标，并持续发展和运用科技力量，提升现代化部队战斗力，且取得了相当成果。其中，增强现实与交互式分布模拟训练等先进技术，在专业技术士兵培训方面持续扮演着关键角色。
随着陆军开始采用多域作战（MDO）概念，训练和条令司令部（TRADOC）必须调整训练方法和辅助工具，以应对维护复杂武器系统所需的信息量。目前的陆军武器系统已经凸显了这一需求。例如，M1A2艾布拉姆斯坦克的最新操作技术手册包括四卷，共4674页。而卡尔·冯·克劳塞维茨的《战争论》只占其七分之一。如果参照过去的模式，未来的武器系统只会变得更加复杂且具有挑战性，而能用于训练单个士兵的时间却更少。
士兵高度的智力水平已成为合同制部队的标志，这支部队大量使用了有执照的护士、有执照的工业技术人员和其他熟练工。这一成就也成为陆军的致命弱点，因为陆军部队无法在一夜之间培训和认证这么多专业技术人员。如果大规模作战行动（LSCO）是由俄罗斯、中国、伊朗或朝鲜造成的，那么陆军将需要一个已建立好的支持性的认知环境，以便在复杂设备上进行训练。如果训练与条令司令部和陆军合成兵种支援司令部（CASCOM）没有开发一个快速传输认知信息的系统，那么新兵们将呈现出阿德坦特·杜皮克（Ardant du Picq）的警告：“......如果你给他们长矛，他们大多数人只会手里拿着棍子......”
作为现有合成训练环境的一部分，训练与条令司令部的计划执行办公室开始将增强现实技术作为集成视觉增强系统（IVAS）的一部分，并计划在2021年投入使用。IVAS使用增强现实来显示武器光学、士兵位置、友军和敌人位置、夜视能力，以及可能的面部识别和文本翻译。但是，新的IVAS仅关注战场能力。
有两个事实可以说服合成兵种支援司令部和训练与条令司令部，以通过增强现实技术加速维修培训的应用和改进。增强现实通过为士兵提供令人难忘的实践经验、基于技能水平和能力的个性化课程，以及与传统培训方法相比加速了的知识转移率，来改善需求点（point-of-need）培训。其次，增强现实还通过增加士兵的学习动机、单位培训计划的有效性以及获得修复复杂武器系统所需的技能来提高训练效率。
陆军要求其专业人员具备专业知识。詹姆斯·基特菲尔德在其1997年出版的《败家战士》（Prodigal Soldiers）一书中明确指出，美国陆军可以在1940年至1973年间征得兵员，但它无法征得经验，美国陆军仍需在未来战争中重新吸取教训。随着合成训练环境的不断发展，合成兵种支援司令部和训练与条令司令部必须考虑将增强现实技术作为一种工具，通过需求点培训和提高培训效率，来弥补经验缺乏与复杂武器系统维护要求之间的差距。
一、根据实际需要进行培训
美国陆军的学校在训练新的作战技术方面经常落后于作战部队。为了解决这个问题，训练与条令司令部的指挥官Robert W. Cone将军在2013年1月发表的文章《建立新的训练文化》中，建议使用新兴技术，以便根据实际需要提供训练，从而减轻学校与作战部队之间的差距。增强现实成为最新的技术之一，它可以最大限度地减少装备实际使用地点与学校之间的知识差距。增强现实可以为士兵提供令人难忘的实践培训，可以根据技能水平和能力进行个性化培训，且与传统培训方法相比，技术信息的知识转移率明显加快。
目前，实践培训是由士官提供的，它可以减轻机构培训的滞后问题。但是，目前的培训系统降低了新兵的训练质量。新兵经常错过需求点培训，因为操作员的新装备培训（OPNET）和野战条件下维护新设备的培训（FLMNET）通常与人员配备周期不一致。即使文职培训师将士官认证为培训师，该士官的任期也很少超过三年。新兵每月都会到达训练机构，但无论多么敬业，承包商认证的士官培训师所提供的实践培训，很少能与OPNET或FLMNET团队相媲美。增强现实与士官培训师相结合，将为新兵提供持续的实践培训和指导，而不仅仅是OPNET或FLMNET团队留下的手册或幻灯片演示。
增强现实软件使用图像识别，将技术手册说明放在平视显示器上，同时在实际设备上生成数字叠加。信息和指令的叠加通过与真实环境的互动而不是作为教员的旁观者来提供学习，从而减少认知过载。2009年，研究人员使用增强现实技术在LAV-25装甲运兵车内训练海军陆战队员。研究人员发现，与计算机屏幕或平板电脑相比，海军陆战队在使用增强现实技术时，维护任务的速度提高了37%。与教练培训一样，增强现实通过多种感官设备在需求点提供交互式体验，从而提高任务熟练度。
个性化培训非常重要，因为可持续战备模型和新的区域一致性战备与现代化模型，不会考虑在不同时间以不同技能水平进入训练周期的单个士兵。更糟糕的是，新技术的复杂性需要如此多的教官，以至于陆军必须依靠商业部门进行培训援助，这造成了广泛的标准化培训，并且无法解决个人专业知识和技能水平方面出现的问题。增强现实通过交互式、个性化、以学习者为中心的培训和反馈来解决这个问题，且这些培训和反馈基于个人技能水平和能力。以学习者为中心的训练增强了内在动力，使士兵能够按照自己的节奏进步。通过增强现实，培训师可以提高其跟踪士兵进度的能力，而士兵也可以根据他们当前的技能水平进行自定义训练。
增强现实还为士兵提供了在虚拟维修环境中进行实验并测试其技术技能水平的能力。士兵与增强现实进行交互，以便在进行实际维修之前在虚拟模型上练习维护作业。虚拟模型允许士兵以一种更有意义的方式来进行操作。士兵可以改变虚拟物体的位置、大小、形状，甚至可以虚拟地拆解并重新组装。这种模拟训练为士兵在犯错之前提供反馈，并帮助士兵个性化其修复方法。
此外，与传统训练模型相比，增强现实加快了技术信息的知识转移速度。认知心理学通过学习一项任务促进学习第二项任务的速度，来衡量学习的转移水平。当与技术技能培训相关时，知识转移可以衡量士兵在工作中应用了多少技术培训，以及衡量转移将如何影响以后的工作绩效。
没有经验和有经验的技术人员都可以通过增强现实，提高他们的认知处理技能和技术信息的知识转移。在2018年的一项研究中，工作人员研究了维护波音737发动机引气系统的技术人员。与印刷的技术手册相比，使用增强现实技术的技术人员在组装引气系统速度方面提高了17%，并通过减少错误将维修质量提高了24%。通过更快的知识转移，士兵将更快地完成维护要求，减少错误，并降低个人和集体训练期间的风险。
无论是在和平时期还是在冲突中，作战部队都不能仅依靠专业训练部队，并将专业维修技术人员派遣到需要的地方。在职培训仍然是学习技术技能的重要组成部分，且必须在未来的大规模作战行动环境中进行。增强现实技术在需要时提供在职培训，同时缩小了专业训练部队与作战部队在维护方面的现实差距。
二、提高训练效率和效果
个人和集体培训的要求，使当今的训练环境变得越来越受限制。2015年统计显示，陆军部G-3/5/7的人员只有220天可用于专业训练，但实际上，达到预期训练标准需要超过366个训练日。即使像“每年需要34天进行维修作业”这种试图将问题具体化的描述，也存在严重的不准确性。实际上，一个斯特瑞克营每年需要八十多天进行半年和年度维修保养勤务，这还不包括计划外维护、配赋武器和通信系统维护。武器装备维护与核心作战任务训练之间的必要平衡，突显了对方法和辅助工具的需求，而这些方法和辅助工具，可以交叉训练士兵的低密度和高需求的技术技能。
虽然工业时代的培训方法是行之有效的，但它不如信息时代的方法和工具有效。工业时代的培训是有问题的，因为它很少吸引或保留“数字原生”士兵的注意力。使用印刷说明书、图表和其他印刷方案，会延长培训时间要求，并且只允许被动地转移知识。这些静态资料的使用，解释了为什么工业时代的培训范式历来使用外在动机，例如成绩、课程不及格或重复课程以迫使受训者参与。信息时代的训练模型比工业时代的模型寻求更多的内在动机。如果士兵喜欢使用增强现实作为辅助手段，他们更有可能自发自觉地进行训练。对于士兵来说，在快节奏的环境中，自我激励至关重要。在这种环境中，并不总是存在直接监督。
除了动机在维修有效性中起着至关重要的作用外，增强现实还通过减少维修时间和错误来提高有效性。减少错误可以节省陆军的资金，更快的维修时间相当于更多的集体训练。2013年，科恩将军在《建立新的训练文化》一文中宣布，2020年的军队必须利用技术实现更快、更高效的训练。他认为，训练与条令司令部欠指挥官一个工具，以帮助他们在几乎任何环境中更有效地训练，同时还将超越工业时代的范式，如表格或100张幻灯片演示。估计不到十年，陆军就有潜力实施科恩设想的技术类型。
增强现实还提高了装配速度。许多民用研究人员研究了增强现实技术，研究了增加维护和组装要求的类似效率。在一项研究中，参与者用增强现实组装了二维和三维拼图，同时用计算机显示器组装了一组不同的拼图。结果，使用增强现实的受训者更快地组装了拼图。另一项研究要求七名工程专业的学生组装一架RV-10飞机的十二个部件，他们以前没有这方面的经验。与传统手册相比，在增强现实的帮助下，他们都表现出更快的装配速度。
随着陆军武器系统复杂化和“黑匣子”技术的增加，维修技术人员将需要在战区中快速且正确地修复复杂的终端设备和部件，而不是等待替代品。许多研究表明，使用增强现实可以改善电路板的修复。一项研究表明，飞机发动机组装速度提高了17%，组装质量提高了24%。另一项研究使用电子主板组件，发现使用增强现实的参与者在组装的速度上比其他参与者快60%。最后一项研究显示，参与者在电子主板组装方面的组装错误减少了50%，组装速度提高了20%。随着“黑匣子”技术在陆军中变得越来越普遍，在未来的远征环境中，维修作业必将变得更快且更有质量。
三、结论
随着陆军未来司令部领导人继续关注2035年的武器系统，他们必须把重点放在维持已经开发的技术上。训练与条令司令部和合成兵种支援司令部必须在发展维修培训和提高维修效率方面发挥主导作用，以支持未来作战部队所需的技术。到2035年，维修需求可能包括增加“黑匣子”技术、电路板、机器人和需要远程维修的无人设备。如果维修部队无法与作战士兵一同前进，将导致整个部队缺乏作战能力，作战持续时间降低，并增加作战成功的风险，特别是在备受争议的供应链中。
诚然，陆军领导人必须以怀疑的态度对待新技术，如增强现实。然而，现代战争已表明，战斗力为作战胜利提供了余地，而今天的战斗力是士兵和技术的结合。高级领导者希望我们的士官能够提高他们的专业知识和技能。然而，这些高级领导人在训练通告7-22.7《士官指南》中承认，“......现代士兵携带的设备在技术上更先进，需要知识、关怀和技能才能成功使用”。尽管对技能和知识的要求已经越来越高，但高级领导者仍继续将个人培训职责交给基层部队负责人，即最初级和最没有经验的士官。随着训练与条令司令部和合成兵种支援司令部的领导者开始专注于多域作战，将人的能力最大化将与陆军的现代化同等重要。
虽然这似乎是一个悖论，但技术有助于最大限度地利用人的能力。其中一个原因源于技术的快速增长，以及对信息时代战场生存所需知识的重视。民用公司已经利用技术来增强人力资本，并利用增强现实作为技术优势。例如，梅赛德斯-奔驰（美国）的领导层最近在383家经销商的培训和技术支持中，实施了增强现实技术。梅赛德斯-奔驰机械师使用增强现实来完成维护任务，直到他们需要额外的帮助，他们将远程咨询与技术专家集成在了一起。
虽然未来的技术仍然未知，但是维修培训要求的增加是肯定的。信息时代的技术（如增强现实）允许使用新兴技术（如现有的IVAS或其他硬件版本）进行弹性扩展培训。正如领导人在陆军小册子525-3-1《2028年多域作战中的陆军》中所预测的那样，部队可能会“......在没有上级持续支援的情况下长时间分散行动”。如果不专注于改进新型尖端武器的维护培训方法和辅助工具，在大规模作战期间或在需要快速补充缺乏经验的士兵时，将导致更高的失败风险。没有经验的士兵在缺乏维护保障的情况下作战，必须具备在前沿地区独自维护尖端武器系统所需的技术和技能。如果没有新的前方维护培训方法和辅助工具，部队就有可能再次证明杜皮克所说的箴言是正确的。