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微软军用AR头显项目IVAS十年内价值将达到218亿美元

微软军用AR头显项目IVAS十年内价值将达到218亿美元

发布时间:2021-06-10

2018年,微软HoloLens首次赢得4.8亿美元美军订单,为美军的作战和培训项目IVAS提供AR头显技术。从此,这个4.8亿美元规模大订单作为行业的代表常常受到人们关注和讨论。后来在今年4月彭博社曝光,这份合同在10年内价值将达到218.8亿美元,再次刷新纪录。

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截止去年10月,IVAS AR系统已经在1000名士兵身上进行超过25场测试。而在2018年至今的三年里,微软已经交付12万台特别改装的HoloLens头显。对此,媒体也多次报道相关的研发和部署进度,CNBC甚至还去美军基地体验了军用特供版IVAS头显,这些报道曝光了该头显的多种功能,比如:夜视等增强视觉、3D地图可视化AR导航、第一人称控制无人机、模拟敌人和武器、无接触测温、智能目标瞄准、AR标记、基于Azure的实时通讯和AR信息同步等等。

而今天,微软在官方新闻平台上发布了一篇名为“美军将在军用AR头显中采用HoloLens技术”的文章中,正式曝光了关于军用HoloLens头显和IVAS项目的更多细节,以及合作的过程,具体关键信息如下:

1,IVAS系统将于9月开始陆续应用,最初用于地面作战,后续会用于车辆等场景;

2,在研发过程中,陆军参与程度极高,多次将IVAS在军队中测试,收集近8万小时的体验反馈,原型机迭代几十个版本;

3,曾尝试为IVAS设计分体式控制模块,该模块位于胸前,支持单手指操作;

4,可串流军用瞄准镜画面;

5,微软将在硅谷的工厂生产超过12万台IVAS头显;

6,IVAS还有一个目标是降低人员损失。

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当回顾整个合作过程时微软透露:在2019年,为了探索用AR提升士兵的局势感知和战斗能力,美国陆军邀请微软工程师和一些其他员工,来到位于北卡罗来纳州的一个军事基地,进行了一系列为期一周的迷你训练。

在这场训练中,微软团队学习了地面导航、夜间行动和战场交流。同时这场训练也是为了,帮助微软工程师们了解士兵作战时的艰难环境,从而根据这种情况去设计一款优化作战能力的AR头显,未来将应用于数千个美国军队。

IVAS项目副经理Mark Stepehens表示:微软并不是传统的国防承包商,因此希望通过短暂的集训,帮助他们去体会士兵作战的体验和感受,做出更有效的技术决策。当时,受培训的一些人表示受到了启发。

关于IVAS项目进度

接下来,美军计划在今年9月开始陆续为士兵配备AR头显,实际应用的版本将从根本上改变他们的作战方式和能力。

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参与IVAS项目的高级应征顾问Marc Krugh军士长表示:利用AR头显,士兵将在更加逼真的场景中训练和演习,为许多潜在的情形做准备。此外,美军的主要目标是,利用AR来降低人员损失。

在本次合作中,微软首次将“以用户为中心的设计”理念应用于军事场景,并且通过与美军项目团队的紧密合作,更好的根据军队的需求和目标去进行设计。为了不断优化IVAS头显,美军会拜访微软在华盛顿的工业设计和软件实验室,测试多种原型产品并提供反馈,以推动迭代产品的研发。

而截至2021年2月,由微软和美军组成的IVAS项目团队已经收集了近8万个小时的士兵反馈,并且在疫情期间进行了为期6个月的4轮测试。除了现场测试外,IVAS项目团队还通过微软Teams线上交流,并分享文件和数据

关于合作过程

而HoloLens之父Alex Kipman则表示:IVAS项目的独特之处在于,美军的参与程度足够深入,而这并不常见。

Krugh表示:在整个研发过程中,我们不断迭代IVAS头显,并探索了多种可能。同时,士兵的反馈直接塑造了IVAS头显的许多关键功能。

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比如,早期的原型头显基于HoloLens,并在此基础上加入摄像头、增加重量的护目镜、多种3D打印的元件等等。这样的原型头显设计满足了美军对于坚固性、防水性和防震性的需求,但并没有考虑到士兵在举枪瞄准敌人时的可行性。

Krugh表示:如果士兵戴着IVAS头显同时举枪瞄准敌人,那么步枪的尾部碰到士兵脸颊时可能会遮挡住头显下方的传感器。一些士兵还反馈,护目镜的边缘需要重新设计,来优化余光视觉。而为了解决护目镜问题,IVAS团队曾制造并测试了数十款原型机。

最初,为了方便士兵控制AR头显,微软设计了一个被称为Puck的控制器,士兵可以将它穿戴在胸前。不过,当士兵匍匐潜行时,发现Puck很容易损坏。

Kipman表示:Puck类似于一个拨号器,只需要一根手指就能使用,设计足够精巧。不过经过测试发现它不够实用,于是就取消了,而像这样的例子几乎有数千个。

IVAS头显的意义

对于美军来讲,IVAS头显将为作战形式等方面带来转变,比如:未来军人在制定战略的时候,不再需要使用盒子、棍子、石块等材料制作战场模型,而是直接通过IVAS显示的3D地图来预览地形。

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除此之外,士兵还可以利用IVAS头显切换视角,寻找有利地形,不受白天或夜晚的光线环境、天气限制。士兵可以直接预览目标建筑的AR模型,并从中寻找最佳的进入或逃跑路线。

在作战过程中,IVAS可读取发布在战术网络中的人员位置信息,可帮助士兵在黑暗或复杂的环境中快速定位队友。接着,士兵可以通过热成像技术,透过烟雾看到队友,或是在夜晚通过夜视镜查看。

微软IVAS项目负责人David Marra表示:IVAS系统不仅帮助士兵快速感知周围环境,还能定位队友、地点等关键目标的位置。这些功能对于提升士兵的安全性具有深远意义,同时也将大幅降低友军误伤等意外。

通常,士兵通过步枪上的瞄准镜来瞄准敌人。而未来,IVAS可以在士兵眼前显示瞄准器中的画面,同时士兵可以用余光去观察周围环境,进一步提升安全性。即使士兵左右转头,也能在头显中看到瞄准器的画面,足够灵活。与此同时,士兵还可以通过头显来远程交流。

Krugh表示:目前,IVAS头显依然在测试中,不过已经在开始改变士兵的作战方式。尤其是IVAS现有的一些功能,已经开始让士兵们重新思考执行任务的方式,总之AR将为士兵提供更多信息,做好更全的准备。

总结

IVAS系统基于HoloLens技术,不过和HoloLens、HoloLens 2有完全不同的用途,而且功能有很大差异。对于美军来讲,他们对于IVAS的需求足够明确,而微软则负责将这些需求变为现实,并且在此基础上让更多功能变为可能。

在研发和测试的每个阶段,美军都参考了士兵的反馈,一共进行了4轮主要的测试,以及一些用户调查。此外,与美军此前研发的军事方案不同,IVAS的设计以士兵为中心,而不是去参考以前的军事设计。而这应该是为了让穿戴式头显在实际应用中保持良好的效果。

为了优化IVAS系统,美军在弗吉尼亚的皮克特堡对其进行了两年时间的测试。而最近,IVAS系统还曾在波多黎各和阿拉斯加进行测试,以适应热带或寒冷的极端环境。

而对于微软来讲,在获得潜在价值高达218.8亿美元的军事合同后,将在硅谷的工厂继续生产超过12万台IVAS头显。而美军计划在今年9月开始陆续为士兵配备AR头显,首批将应用于步兵,还将结合军用车辆来测试AR环境感知。

值得注意的是,为了加速IVAS计划,美军与微软的合作是在OTA(其他交易机构)下进行的,通过五角大楼的“新采购授权”,微软作为承包商可以更快获得美军打款。这也是为什么IVAS头显可以在不到三年时间内完成研发,比类似的一般军事项目快得多。
 

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