把战场“搬进”实验室——记中国人民解放军信息工程大学测绘学院教授游雄

本刊记者 王 军 彭玲玲

把战场“搬进”实验室
——记中国人民解放军信息工程大学测绘学院教授游雄

本刊记者 王 军 彭玲玲

《孙子兵法》有言：夫地形者，兵之助也；知天知地，胜乃可全。从古至今，熟知地理地形、掌握战场环境，是排兵布阵、克敌制胜的基础。现代高技术战争中，信息化成为高技术战争的基本形态，而军事测绘则是信息化战争的“眼睛”，作战环境工程是军事测绘的一个重要领域。中国人民解放军信息工程大学测绘学院作战环境与仿真工程系主任游雄，从事军事测绘教育和研究工作28年，无论是学术研究、人才培养，还是团队管理、学科建设，他都是作战环境工程领域名冠全国的领军人，是什么动力让他对作战环境工程情有独钟呢？近日，笔者带着疑惑和钦佩之情专访了游雄。

2011年在俄罗斯联邦武装力量诸兵种合成学院

地形作为战争三要素之一，对战争的胜负有着决定性的作用。在大多数人眼中，地图只是标着密密麻麻线条和符号的一张图纸。而中国人民解放军信息工程大学教授游雄对作战环境工程技术的发展，使地图搭上“信息化快车”，以全新而立体的姿态服务于现代高技术战争。游雄正是这场“纸上谈兵”的幕后英雄，他和他的团队在作战环境工程领域所取得的成就，为我军军事指挥训练向信息化转变做出了极大的贡献。

年轻的教员 卓越的成绩

1983年，游雄以优异成绩从中国人民解放军测绘学院毕业。他的刻苦认真的学习态度和名列前茅的成绩得到了系领导和导师高俊（中国人民解放军信息工程大学测绘学院教授、中国科学院院士）的欣赏，毕业后被安排留校任教，这对于本科毕业的学生来说非常难能可贵。游雄回忆初任教员时的情景说：“学院对教员的要求很高，老师上讲台之前必须经过两年助教工作的磨练才能正式走上讲台。”助教工作期间，游雄从布置作业开始学起。毕业两年后，游雄第一次走上讲台，从一名学生转变为一名教员。三尺讲台成了他施展才华、放飞梦想的地方。任教之初，他思考最多的就是如何提升自己的授课质量，他对自己的授课要求近乎苛刻。上过他课的学生都知道游教员有一个“怪癖”——自己不满意绝不上讲台，而学生却被游雄的这一教学“怪癖”深深吸引，这也是他的课程大受学生欢迎的原因。

游雄刚刚担任教员的时候，还没有投影设备，上课全部要求板书。上课前，游雄总是在草稿纸上一遍遍设计自己的板书内容，每一个细节都不放过。后来，投影仪和幻灯片走近课堂，游雄是学院最早使用投影辅助授课的教员。但当时教学用的幻灯片数量少、内容单一，他为了丰富授课内容，亲手精心设计制作大量优质幻灯片，每次上课幻灯片都有“新面孔”，赢得了学生的一致好评，由他教授的课程也成了学院的优质课程。

游雄刚任教的那段日子非常艰苦，白天需要上课，晚上还要加班备课，但他从没有任何抱怨，讲台上的神采飞扬和一丝不苟是他留给学生最深刻的印象。至今从教已经长达28年的他仍然奋斗在教学的一线，尽管已经桃李满园，但他始终牢记教书育人的使命，一如既往地注重人才培养和团队建设。他先后主讲《地图学》、《地图设计》、《战场环境仿真》、《空间数据可视化》等专业主干课程，授课对象涵盖博士、硕士、本科和各类短训等各个层次学员约5000余人。

向江主席等军委总部首长汇报科研成果（1996年）

同时，他还非常关心年轻教员的发展，总是想办法给他们提供广阔的发展空间。多年来，“游教员”培养的无数本科和研究生学员已经在多个领域任职，或崭露头角或成为技术尖兵。现在作为研究生导师的他，先后培养博士后1名，博士研究生24名，硕士研究生45名。作为学科带头人，他非常注重对青年教员的传帮带，在他直接帮带的13名青年教员中，荣立三等功的20多人次，还有的被评为“总参学习成才标兵”“抗震救灾先进个人”，入选军队高层次科技创新人才工程拔尖人才培养对象等等。在他身上真正印证了“名师出高徒”这句话。

忍痛割爱只为军队信息化建设

随着现代军事技术在发展，游雄认识到只有不断提升自己的能力和水平才能跟上科技发展的步伐。尽管已经参加工作六年，但游雄为了进一步拓展自己的能力，决心读研深造。1989年，他顺利考取地图学与地理信息工程专业硕士研究生，师从我国著名的地图学家高俊教授，两年后，因其学习成绩突出和具备的研究潜力，在导师的推荐下，学院学位委员会同意其提前攻读博士学位，游雄成为学院第一个提前攻博的研究生。他的博士论文《地图颜色设计彩色管理系统——理论与实用研究》作为国内第一篇从地图学角度来探讨彩色管理的论文，引起了同行们的密切关注，由国内地图学和颜色光学领域权威专家组成的论文答辩组对论文的评审意见是：“该研究成果居国内外同类研究工作的前列”，并给出了94分的论文答辩成绩，这是学院当时博士毕业论文最高分。尽管在地图学方面崭露头角，但现代军事技术的发展却为游雄的未来铺就了另一张更精彩的“地图”。

1996年，和课题组成员趴在地图上研究方案

上世纪90年代初，随着计算机科学和新军事革命的飞速发展，“虚拟现实技术”已渗入到作战指挥、推演、训练等战争领域的各个方面，运用该技术所构建的虚拟战场环境，在提高指挥员战场认知能力方面显示出了巨大的潜力。运用“虚拟现实技术”可以设置仿真的战场环境，使人仿佛闯入了真正的战场，既可以看到山峦沟壑，也可以感受到战火纷飞、硝烟弥漫。在这样的环境中，指挥员可以获得充足的战场信息，拥有决策优势，贯彻各种战术思想，体会运筹帷幄的惊心动魄；士兵可以熟悉战场环境，适应战场氛围，训练战斗技能和坚韧的意志。“虚拟现实技术”在国外的快速兴起引起了高俊院士的极大关注，并萌生了发展国内“虚拟现实技术”的想法。

而在“虚拟现实技术”方面萌生了想法的高俊院士，看中了游雄的才干。在游雄通过论文答辩的第二天，高俊院士找到他并跟他描述了“虚拟现实技术”的美好蓝图，希望他能够从事这一全新领域的研究。这使得刚刚博士毕业的游雄面临着他事业上的一次艰难抉择。站在选择的十字路口，游雄的内心无法平静。一边是十余年来的专业方向，况且在“地图的颜色设计与彩色管理”方向花费了大量心血，已初显成果；另一边是“虚拟现实技术”的广阔发展之路，但也意味着要重新学习，向一个陌生高地发起冲击，前途未知，成败未卜。

经过再三思考，游雄最终忍痛割爱，决定向全新的高地进攻，下定决心之后，他随即协助高院士组建了课题组，开始了他在“战场环境仿真”新领域的攻关之路。当年艰难的“转型”，成就了如今“作战环境工程”的一位学术领军人。

“小空间、大作为”

“战场环境仿真”这条全新的道路充满坎坷，在游雄抉择之后，困难接踵而至。场地和经费的短缺是当时最大的困难，学院借给课题组一间70多平米的库房和3万元的启动资金，但这对一个全新的研究方向来说远远不够。而他们所面临的问题远不止这些，即便如此，一股巨大的信念让这个由教员和研究生组成的7人课题组开始了艰苦的攻关之路。

课题组接手的第一个项目，是某军区战役要点虚拟环境的构建。那时候，课题组刚成立不久，实验室条件极其简陋。由于拼接的地图太大，而且没有桌子，他们只好把战区地图铺展在地板上，几个人趴在地上研究方案，一干就是好几个小时；没有数据，他们根据纸质地图一个点、一条线、一层要素地采集地图数据，当时的网络技术并不发达，他们就一遍遍坐车跑到原北京图书馆（现为国家图书馆）、清华大学、北京航空航天大学等获取相关信息。虽然很辛苦，但游雄的工作热情点燃了大家拼搏的激情，那段日子里，办公室的灯光经常彻夜通明，有时一连很多天持续加班加点，然而却没有一个人抱怨。他们就是这样边干、边学、边摸索，从近乎白手起家到后来的军队科技进步奖一等奖和国家科学技术进步奖二等奖，把图纸变成了屏幕上的动画。游雄回忆说：“那段日子是很有意思的，战友们都很怀念那段创业时光。”苦心人天不负，经过三个月不分昼夜的拼搏，“作战模拟地形环境仿真系统”顺利攻关。这是课题组第一个、也是全军第一个虚拟战场环境应用系统。任务完成的那一天，有人欢呼着，有人相互拥抱，有人激动的哭了，成功的喜悦和泪水充满实验室。

2005年和高院士及青年骨干讨论问题

游雄课题组设计完成的“作战模拟地形环境仿真系统”第一次改变过去二维的静态画面，实现了可进入、可交互的三维战场环境，可以真实再现作战训练所需的全方位、多角度、跨时空的地形环境，搭建了网上演兵、网上对抗的指挥控制新平台。这个平台的出炉引起了很多人的关注，总部首长多次到实验室视察。一位军委首长在视察后给予高度评价，称赞他们是“小空间、大作为”。

这次成功为游雄团队日后的“大作为”奠定了基础，也让游雄看到了这条新路的光明前景。他们没有停留在成功的喜悦中，而是继续前行、乘胜追击，由他们参与建设的军事训练信息系统等成果相继走进演兵场。其中，具有沉浸感的可实时交互的地形环境仿真系统，入选全军重大科研成果展，游雄亲赴北京向军委首长演示汇报。

课题组在游雄的带领下迅速成长，测绘学院给予了他们更大的支持。1996年，学院投入50万元组建了“作战地形环境仿真实验室”；2001年，实验室被纳入了军队院校“2110工程”重点建设项目，场地使用面积扩展到了675平米，实验条件得到较大改善，承担任务的能力明显加强，服务范围由面向本专业教学、科研扩展到面向全军提供技术支持、数据保障和人员培训；2006年，校内场地使用面积扩大到了1350平米，形成了五个研究方向：“空间认知与功效评估”、“作战环境分析与态势表达”、“作战环境建模与仿真”、“作战环境数据工程”和“无人飞行器战场监测”，实验室更名为“作战环境工程实验室”。2010年，实验室通过了总部组织的评估确认，正式成为军队重点实验室，游雄被任命为第一任主任。

“方寸屏幕”决胜千里之外

在经济和科技快速发展的今天，无论是科技还是军事的较量，其决定因素最终都是人才。游雄对这一点的感触颇深，他认为未来战争的胜负不仅仅只是装备和实力，更重要的还是高素质人才的较量。于是“集成几年来的研究成果和人才储备，在现有的学科体系内创建新的专业方向，培养我军数字化战场建设技术保障人才”的大胆想法在游雄心中酝酿。然而，新学科的建立仅仅有想法是远远不够的，虽然战场环境仿真技术在近年来取得了一些喜人的成绩，但以此为基础成立一个学科专业，还是困难重重。没想到，游雄提出这个想法后，学院领导非常认可并大力支持。1999年，学院正式成立“战场环境仿真工程”教研室，新专业的筹办工作正式开始了。

2003年游雄课题组接到了一个艰巨的任务——为“神舟”五号载人飞船设计返回舱“主着陆场三维动态显示系统”。时间只有五个月，课题组需要开发出既能监控返回舱回落位置，又能将该系统置入搜救汽车和飞机内的搜救系统。这个系统还需要显示湿度变化、颠簸程度、温度变化以及具有较好的图形性能等等。这对计算机的性能要求非常高，于是他们与计算机开发厂家合作来完成这台“特殊”的计算机。没办法做空中试验，他们就采用大量的地面模拟试验，以保证万无一失。

2003年10月16日清晨，在“神舟”五号主着陆区搜救指挥车内，一个小屏幕上动态实时显示着“神舟”五号返回舱、搜救直升机和车辆所处位置及其地形情况，并及时向指挥员提供搜救队员到达返回舱的最优路线和最佳搜救预案，使指挥员更加有效地调度和指挥地、空搜救力量，在最短的时间内找到载人返回舱。同时，将返回舱、直升机和指挥车的坐标实时传输到北京指控中心。实现这一同步显示动态目标的地理位置，确保对载人飞船的成功搜救和信息及时传递的，就是游雄“战场环境仿真工程”教研室研制的“主着陆场三维动态显示系统”。游雄带领课题组圆满地保障了我国首次载人航天任务，并为以后的航天任务继续提供高质量的服务保障。可以说，“战场环境仿真”已经成为军事测绘的新的主战场之一，并在逐步发挥其蕴含的潜力。

2010年5月，在新中国军事测绘创建60周年之际，总参表彰了60名为新中国军事测绘事业做出杰出贡献的先进个人，游雄位列其中。

为了满足全军一体化、标准化、基地化训练的总要求，构建系列军事训练信息系统，游雄还担任了全军军事训练信息化建设某工程总师组总师、作战环境技术组组长，带领多所院校的专家开展作战环境信息系统研制。该项目取得了一系列技术突破，实现了地理环境、气象环境、电磁环境、核化生环境的一体化建模与表达，形成了一系列技术和数据标准，使我军军事训练效能得到大幅提升，军事训练信息技术达到国际先进水平。在完成上述任务过程中，游雄带出了一支特别能攻关的科研团队，他们活跃在教学科研一线，活跃在服务部队一线，成为参与新专业建设和服务部队信息化建设的优秀骨干。

“运筹帷幄之中，决胜千里之外”,虚拟的战场，真实的场景，游雄在小小的屏幕上，为我国军事的现代化描绘着蓝图。

积极推动学科建设

与青年教员讨论问题（2004年）

除了在人才培养上煞费苦心，游雄在学科建设方面也有独特想法和重要建树。1999年，解放军信息工程大学成立，测绘学院成为其中的一所内设学院，学院积极作为，组建了作战环境与仿真工程系，在高俊院士的指导下，游雄带领学科骨干们开始了对作战环境学的探索研究和建设。经过十余年的建设，取得了丰硕的成果。由他主持创建的“作战环境学”新学科于2011年被正式列入国家学科目录，成为军事学门类军队指挥学一级学科下的二级学科。游雄对作战环境学的建立非常兴奋，他说：“有了作战环境学这个学科平台，我们就能招收学生、培养人才、开展研究工作，快速的推动我军在作战环境方面的发展。”

早在上世纪90年代末，以高俊院士为代表的军队学者，根据我军信息化建设，尤其是联合作战对作战环境的需求，向军事训练主管部门提出了构建作战环境学的倡议，得到了总部的支持。这是一个跨越多个学科领域的新兴学科。该学科以地理环境为基础，探讨自然、人文、信息对军事决策和行动影响，为指挥员“认识战场、透明战场”提供科学手段，也为下一代智能武器的研制和运用提供战场环境自动识别理论与方法的准备。在军队信息化建设快速发展的今天，作战环境学显现出了鲜明的时代特征和广阔的发展前景。

读书时与军队院校的偶然结缘却成了游雄为之奋斗终生的事业，正如他说的：“我很庆幸高考志愿的那个‘意外’。”突出的工作成绩，也让游雄获得了多方的荣誉，他先后被评为全国高校优秀青年教师、全军优秀教员、全军院校教书育人优秀教员，入选首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选和全军首批高层次科技创新人才工程领军人才培养对象。2005年，游雄作为主要完成人的一项教学成果，获得国家级教学成果一等奖。

架起训练场和战场的桥梁

进入21世纪，信息技术在军事领域的迅速普及，经过数次高技术局部战争实战洗礼，使传统战争形态、作战样式发生着深刻转变，一体化联合作战成为未来主要作战形式。新一轮的军事变革中，军事测绘不仅直接为作战指挥提供决策信息源，而且已经作为“支撑平台”进入指挥中枢，成为部队战斗力生成的重要组成部分。

面对信息化变革带来的挑战，游雄主动出击，改变先前军事测绘被动服务的局面，以高技术战争需要为牵引，主动服务打赢需求，积极抢占世界军事测绘科技制高点。近年来，游雄和课题组的足迹遍布全军部队，为许多训练基地建立了作战环境信息系统，积极推动先进科研成果进入演练场，为促进部队训练由传统的沙盘推演和实兵演练为主向模拟化、基地化方向的重大转变作出了贡献。2011年4月至7月，游雄被派往俄罗斯联邦武装力量诸兵种合成学院进修，在这所世界著名的军事院校学习俄军作战测绘保障理论、方法与组织指挥。在俄期间，游雄刻苦学习，取得了6门课程全优的成绩。这段学习经历，使游雄开拓了视野，进一步明确了赶超军事强国的目标和方向。

谈到未来的计划，游雄说：“十二五期间，我将和我的团队一起继续围绕战场环境仿真关键技术和核心理论开展研究工作，促进战场环境仿真体系的建设；进一步深化技术成果的应用，使之在作战指挥、训练模拟、武器研制、测绘保障等领域发挥更大作用，推动战斗力的形成；通过技术创新和实践，充实与完善作战环境学学科专业建设和作战环境工程重点实验室建设，为培养拔尖人才创造条件。”新的工作计划里，游雄向更高的阵地发起进攻。

游雄告诉笔者：“如果将两军作战比作下棋，我们的工作就是制作信息化战争的‘棋盘’，而现实战场环境远比棋盘复杂，我们要做的就是将棋盘最大程度的精确化和真实化。”28年过去了，游雄制作的“棋盘”将复杂多样的战场环境搬进了实验室，而他却多次辞去出国深造的机会，多次因过度劳累而病倒，但在未来的计划中，我们已经能看到他忙碌的身影……

2011年在“神舟八号”返回舱着陆现场

专家简介：

游雄，1962年出生，现为中国人民解放军信息工程大学测绘学院作战环境与仿真工程系主任，作战环境工程军队重点实验室主任，全军军事训练数据服务中心（战场环境）主任，教授、工学博士、博士生导师。中国测绘学会地图制图学与GIS专业委员会委员，中国系统仿真学会理事，中国绕月探测工程科学应用专家委员会委员，中国人民解放军军事地理学会常务理事，“新世纪百千万人才工程”国家级人选，首届军队高层次科技创新人才工程领军人才培养对象，全军优秀教师，总参优秀中青年专家，总参优秀共产党员，获中国科协“求是”杰出青年实用工程奖、全国高校青年教师奖。荣立个人二等功2次、三等功1次，先后获国家级教学成果一等奖1项、国家科技进步奖二等奖3项、军队科技进步奖一等奖4项、二等奖5项，享受政府特殊津贴、军队优秀专业技术人才一类岗位津贴。

主要从事地图制图学与地理信息工程、作战环境学领域的教学和科研工作，先后承担国家863计划项目、载人航天工程项目、军队重大工程项目和军队重点科研项目30余项。出版译著3部，主编教材2部，合作出版专著3部，发表学术论文50余篇。