美國陸軍與微軟公司正在研發的「整合式視覺增強系統」（Integrated Visual Augmentation System, IVAS），讓步兵真正跨入資訊化作戰的領域。 圖／取自美國陸軍網站
不只有步槍和刺刀：
美軍步兵AR裝備的現況和未來發展
王臻明
喜歡閱讀歷史書籍，特別是戰史，也因此略為涉獵軍事領域，希望可以從地緣戰略與武器戰術的不同角度，來分析台灣所面臨的一些外在挑戰與國防問題。
步兵是最為傳統的兵種，從第一次世界大戰到今天，戰鬥方式並沒有什麼重大的改變。唯一不同的，大概只有步槍的射速變的更快；過去掛在身上各個部位的裝備，逐漸整合到戰術背心上；夜視儀讓士兵擁有夜間視野，無線電能更快速傳遞與接收命令。但在戰場上，臥倒、手榴彈、火力壓制與小組戰術仍是一般步兵最熟悉的東西。
不過美國陸軍與微軟公司正在研發的「整合式視覺增強系統」（Integrated Visual Augmentation System, IVAS），即將改變這種情況，讓步兵真正跨入資訊化作戰的領域。
步兵資訊化作戰的AR裝備
美國陸軍這款IVAS的前身，是微軟公司所推出的Hololens 2眼鏡，屬於一種擴增實境（Augmented Reality, AR）技術。與虛擬實境（Virtual Reality, VR）建構一個完全虛擬的世界不同，擴增實境是在真實的世界中，添加更多原本不存的影像，藉由真假世界的融合，與人類產生互動。
這最好的例子是任天堂所推出的寶可夢手機遊戲，玩家可以藉由手機畫面，看到在現實世界中不存在的寶可夢角色，進而在街頭四處抓寶。IVAS也利用類似的技術，讓士兵可以看到在真實戰場上不存在的資訊，進而強化戰鬥力。
其實這並非什麼新穎的概念，在戰機上已使用很久的抬頭顯示器（HUD）就是這種擴增實境的雛形。抬頭顯示器會將飛行員所需要的資訊，投影到一塊特殊玻璃上，讓飛行員不用低頭查看飛行儀表，就能在飛行或空戰過程中，掌握所有情況，還能輔助鎖定敵機與瞄準炸射目標。
美國陸軍這款IVAS的前身，是微軟公司所推出的Hololens 2眼鏡，屬於一種擴增實境（Augmented Reality, AR）技術。 圖／取自美國陸軍網站
抬頭顯示器後來更發展成頭盔顯示器，所有的資料直接投影到面罩上，更為便利，飛行員能直接以目光追蹤並鎖定目標，快速發射飛彈。只是這種系統在過去非常昂貴，IVAS企圖利用民間公司所發展的產品，以較便宜的價格，大量配備在一般步兵身上。
整套IVAS的硬體部份，包括了一個安裝在護目鏡上的抬頭顯示器，這個護目鏡上還配備了各式偵測器，提供夜視、熱影像與測距功能。這個多功能護目鏡連接到士兵身上的穿戴型電腦上，並由電池供電。整體重量約1.54公斤，其中有差不多1.08公斤，都在頭部的護目鏡上。同時也整合了個人無線電與無線網路系統，讓士兵能從抬頭顯示器上，看到整個戰場的即時立體地圖，即使是在黑夜或煙霧迷漫的戰場上，也能透露夜視、熱影像系統來偵察敵軍，快速標定威脅所在位置，即時分享作戰資訊。
除了利用本身的偵測器獲得資訊，IVAS還能連結步槍上的光學瞄準儀，讓士兵不用冒著被擊中的風險，只要將步槍伸出牆角或掩體，就能從護目鏡上的抬頭顯示器，看到步槍所瞄準的目標，並立即開火。這樣的功能大幅增強士兵在狹小環境中的作戰能力，在城鎮戰中特別有用。
此外IVAS還能連結裝甲運兵車或步兵戰鬥車上的360度全景攝影機，讓士兵們不用冒險下車，就能看到周邊的情勢。這有助於機械化步兵隨時掌握戰況，提前擬定作戰計畫，不會在一開始下車戰鬥時，處於完全陌生的環境中。
VAS還能連結裝甲運兵車或步兵戰鬥車上的360度全景攝影機，讓士兵們不用冒險下車，就能看到周邊的情勢。 圖／取自美國陸軍網站
IVAS測試情況引起疑慮
由於IVAS本身就是一種擴增實境的裝備，所以非常適合用於日常訓練，內建「小隊沉浸式虛擬訓練系統」（Squad Immersive Virtual Trainer, SiVT），能將訓練內容與虛擬的敵人，直接投影在每個士兵的抬頭顯示器上，讓士兵看到未來的戰場情況。演訓結果，還可透過戰術雲端套件（Tactical Cloud Package, TCP）上傳到雲端系統，供教官分析。
可以說一套IVAS就可取代過去的通訊、偵蒐、圖資與訓練等系統，也因此受到美國陸軍的青睞，不遺餘力發展推動，並與微軟公司簽下了十年提供12萬套IVAS的合約，總價高達220億美元。
不過IVAS計畫也受到諸多的批評，首先是民間的Hololens 2眼鏡，是否適合軍事使用，從一開始就受到質疑。軍用版的發展也是一波三折，初期的產品並不穩定。目前美國陸軍已小規模採購五千套IVAS 1.0版，供基層部隊進行作戰測試與評估（DOT&E），結果出現許多問題。有士兵表示，使用IVAS數小時以後，容易出現暈昡、想吐、眼睛疲勞與肩頸酸痛等症狀，而且汗水或雨水很容易滲入護目鏡中，形成的水氣會嚴重影響抬頭顯示器的清晰程度。同時故障率偏高，夜視系統不穩定的問題仍未完全解決。
許多批評者認為，在家中使用Hololens 2眼鏡玩射擊遊戲，與在真實的戰場上使用IVAS進行戰鬥，是完全兩回事，美國陸軍低估了兩者的差異性。IVAS夜視系統的視野雖然可達80度，較傳統的夜視鏡好上許多，但夜視鏡只有在夜間戰鬥時使用，IVAS卻必需全時間配戴，在日光充足的時候，反而影響了士兵的周邊視野。這也導致測試時，部份士兵的射擊反應速度變慢，擊中敵方目標的數目也下降。此外IVAS的操作方式並不夠直覺，整合各種偵測器的護目鏡，體積很大，也容易曝露士兵位置，而受人詬病。
許多批評者認為，在家中使用Hololens 2眼鏡玩射擊遊戲，與在真實的戰場上使用IVAS進行戰鬥，是完全兩回事，美國陸軍低估了兩者的差異性。 圖／美聯社
不少受測者都認為，他們更喜歡現有的「網路戰士」（Nett Warrior）系統與新型的雙筒式夜視鏡ENVG-B。前者是供基層指揮官使用的戰術資訊系統，可以將作戰指令，戰場資訊直接傳送到士兵身上的終端機；後者正在逐步取代傳統式的厚重夜視鏡，能提供更清晰的夜視與熱影像功能。
這兩者雖然未整合成一個單一系統，卻能彼此配合使用，在ENVG-B讀入Nett Warrior所提供的資訊，也因此受到基層士兵的好評。包括美國國會也對IVAS的發展有疑慮，不只刪除了部份預算，還繼續加碼採購ENVG-B，以防IVAS最後走向失敗。
前景不明的IVAS展示步兵改革方向
不過美國陸軍對於IVAS計畫仍然非常有信心，要求微軟公司持續發展。目前已經在IVAS 1.0的基礎上，推出IVAS 1.1，新增改良過的低光度偵測器，能更有效偵測到視線不良處的敵人，而IVAS 1.2則重新設計了整個護目鏡的外觀，讓全套系統的重量減輕。
美國陸軍計畫在未來繼續採購IVAS 1.1與IVAS 1.2，雖然不會馬上變成部隊的標準裝備，但將擴大測試的範圍。負責的官員說，IVAS初期的表現雖然不盡人意，不過就像一開始的行動電話，大又不便，後來卻發展出小巧成熟的iPhone，IVAS也具備一樣的潛力。
美國陸軍計畫在未來繼續採購IVAS 1.1與IVAS 1.2，雖然不會馬上變成部隊的標準裝備，但將擴大測試的範圍。 圖／取自美國陸軍網站
美國陸軍會如此堅持這個計畫的原因，是IVAS只是整個拼圖的一小部份。未來隨著各式無人載具的普及運用，配備IVAS的士兵，可以隨時取得無人機或地面戰鬥機械人的畫面，協助判斷敵軍目標，下達開火指令，其擴展的偵搜與作戰能力，將極為驚人。
另外IVAS的所有資訊都以雲端共享的方式儲存，隨著人工智慧技術的快速發展，這些儲存在雲端的資訊，可由人工智慧協助處理。不只能更快找出敵人位置，分析目前的戰場情勢，將來甚至能介入指揮鏈，提供基層指揮官最佳的戰術建議，並協助指揮每一個士兵。
因此IVAS雖然前景不明，有可能成為被美軍放棄的諸多實驗性計畫之一，但已描繪出傳統步兵的改革方向。過去步兵常被認為是最沒有技術性的兵種，卻也是最難以取代的部隊，因為無論科技如何進步，最後都需要步兵來清理戰場與佔領目標。
隨著科技日新月異，現在能投資在步兵身上的裝備與訓練，已經非常多，絕不是一把步槍與一柄刺刀而已。國軍會堅持一定要保留刺槍術，背後的真正原因，應該是裝備、師資、場地、訓練經費都嚴重不足，而刺槍術是最便宜、又是能最快展現訓練成果的方法。所以批評國軍的觀念跟不上時代並沒有用，投入的資源比不上國外，才是問題的癥結。
批評國軍的觀念跟不上時代並沒有用，投入的資源比不上國外，才是問題的癥結。 圖／美聯社
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