觸覺網際網路與戰術元宇宙：重塑重型機具與防禦載具的「遠端體感」操控革命

在工業 4.0 與現代國防戰略的藍圖中，一個顯著的趨勢正在加速發生：操作員與實體機器的物理分離，無論是為了保護人員免受戰場砲火威脅，還是為了讓礦工遠離崩塌風險，或者是為了實現港口物流的中央化管理，「遠端遙控（Teleoperation）」正從輔助功能轉變為核心戰力。

然而，要讓坐在數千公里外控制室的人員，能夠像坐在駕駛座上一樣精準地操控一台重達 50 噸的挖掘機或高速機動的戰術裝甲車，單靠視覺（螢幕）是遠遠不夠的，操作員需要「感覺」到履帶壓過碎石的震動、懸吊系統的極限側傾，以及引擎負載的變化，這就是「觸覺網際網路（Tactile Internet）」與「高擬真動態模擬」介入的關鍵時刻。

本文將深入探討如何結合高負載六自由度（6DOF）運動平台、低軌衛星（LEO）低延遲通訊以及雷達感測模擬技術，構建出一個不僅用於「訓練」，更用於「實戰預演」與「遠端操控驗證」的次世代數位場域。這不僅是模擬技術的極致，更是人類感知能力的數位延伸。

重力重現：工業級與軍規載具的「體感數位雙生」

超越視覺：前庭系統在遠端操控中的決定性角色

在操作重型機械（如挖掘機、推土機）或戰術車輛時，經驗豐富的操作員往往不只是用眼睛看，更是用身體「聽」和「感覺」，車輛重心的微小偏移、液壓系統的阻力反饋，都是判斷地形與機具狀態的關鍵資訊，如果遠端操控系統缺乏這些物理回饋（Motion Cueing），操作員的反應時間將大幅延遲，判斷失誤率也會直線上升。

SANLAB 在重型機具模擬領域的突破，在於將真實的機械動力學模型（Multi-body Dynamics）與高響應的運動平台完美結合，以 SMotion14000 系列為例，這是一個能承載高達 14,000 公斤的六自由度平台，原本設計用於主力戰車（MBT）或重型砲塔的測試，當應用於遠端操控驗證時，它能精確重現車輛在崎嶇地形上的 1.03 公尺垂直行程與劇烈震動。

這種技術的核心在於「訊號複製（Signal Replication）」與「運動提示演算法（Motion Cueing Algorithms）」，系統能將真實場域採集到的加速度數據，或是虛擬物理引擎計算出的力回饋，即時轉化為平台的液壓或電動致動器動作，當遠端的無人怪手鏟到一塊巨石受阻時，操作室內的模擬座椅會同步產生相應的衝擊與頓挫感，讓操作員能本能地調整操作桿，而非等待視覺確認。

從單一機種到多工模組化的戰術彈性

在軍事訓練與工業應用中，通用性是降低成本的關鍵，SANLAB 開發的 2in1 與 3in1 重型機具模擬器，展示了硬體架構的極致彈性，在同一套帶有 3DOF 運動平台的硬體基礎上，透過更換軟體模組與控制介面，系統可以在「挖掘機」、「反鏟裝載機（Backhoe Loader）」與「伸縮臂堆高機（Telehandler）」之間快速切換。

這種設計不僅適用於職業培訓中心，更適用於前線基地的多功能戰術模擬，透過 CANBus 支援架構，模擬器可以直接介接真實載具的控制單元（ECU）與操縱桿，確保操作手感與真實裝備 100% 一致，這對於驗證「人機介面（HMI）」在極端壓力環境下的可用性至關重要——例如在遭受攻擊或極端天候下，操作員是否仍能透過遠端介面有效控制車輛。

結合挖掘機、挖掘裝載機與伸縮臂堆高機 (叉車) 的綜合模擬訓練系統，支援 VR 與動態平台，提供超過 15 種施工情境與即時數據分析，大幅提升操作員訓練效率。

連結虛實的隱形臍帶：LEO 衛星通訊與鏈路韌性

當地面網路失效時的生命線

遠端操控最大的阿基里斯腱（Achilles' Heel）在於通訊延遲與斷線，在城市環境或許可以依賴 5G，但在偏遠礦區或電磁環境複雜的戰場，低軌道衛星（LEO）成為了唯一的解決方案，LEO 衛星的高速移動特性與相對較低的軌道高度，雖然提供了低延遲的優勢，但也帶來了頻繁換手（Handover）與追蹤的挑戰。

為了驗證遠端操控系統在 LEO 網路下的穩定性，必須引入「動態鏈路模擬」，奧創系統科技的 LEO 衛星追蹤平台，結合了毫米波相控陣列天線（如 OHM⁺ DPA）與高動態運動平台，這套系統不只是測試天線能不能收到訊號，而是模擬載具（如無人採礦車或無人戰車）在劇烈運動的同時，LEO 衛星也以高速飛過天頂的「雙重動態」場景。

OHM⁺ DPA 64通道毫米波相控陣列天線模組 (C版-含主動散熱)
 

LEO 衛星通訊動態追蹤平台示意圖：整合毫米波接收器與高負載三軸旋轉平台

對抗導航戰：確保遠端指令的時空準確性

在遠端操控中，GNSS 定位數據是機械自主導航與路徑規劃的基礎，然而 GNSS 訊號極易受到干擾（Jamming）或欺騙（Spoofing），如果遠端操控的推土機收到了錯誤的座標，可能會導致災難性的工安事故。

因此，在實驗室階段進行 CRPA（抗輻射場型天線）抗干擾測試 是必要的防線，透過整合 OHB XPLORA One 模擬器與 R&S FSW 頻譜分析儀，工程師可以產生來自不同方位的干擾源，測試載具上的 CRPA 天線是否能成功透過波束成形技術「過濾」掉干擾，保持與衛星的鎖定，這確保了即使在電子戰環境下，遠端操作員仍能獲得準確的車輛位置資訊，維持操控的連續性。

奧創 CRPA 測試系統範例 — 從戰場情境定義 (Scenario Config)、動態衛星星空圖 (Skyview) 到硬體迴路控制的無縫整合介面。

賦予機器感官：感測器融合與環境模擬的極致

雷達與視覺的協同驗證

遠端操作員依賴的是機器傳回的「感知數據」，這些數據通常來自攝影機、雷達（Radar）與光達（LiDAR）的融合，在惡劣天候（如沙塵暴、濃霧或戰場煙霧）下，光學鏡頭失效，毫米波雷達成為操作員唯一的「眼睛」。

如何驗證這隻「眼睛」在極端環境下的可靠性？ R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器扮演了核心角色，它能模擬出虛擬環境中的多個動態目標，包括距離、速度與雷達截面積（RCS）；結合 R&S QAT100 天線陣列，系統可以電子式地模擬目標的橫向移動，這對於測試雷達在複雜場景（如十字路口車輛切入或人員突然衝出）的反應至關重要。

R&S AREG800A 汽車雷達回波產生器：具備直觀觸控介面，是現代雷達測試系統的強大核心，支援從 24 GHz 到 81 GHz 的全頻段測試。

 

QAT100 內部由 96 個發射天線（Transmit Antennas）組成，並分為四個獨立區段（Segments），透過電子高速切換，它可以模擬目標在雷達視野（FOV）中的橫向移動，完全消除了機械移動帶來的物理慣性與震動影響，這對於模擬高速切入（Cut-in）或緊急閃避等高動態場景至關重要

開放模擬介面（OSI）打造的戰術元宇宙

為了將「物理運動」、「射頻訊號」與「虛擬場景」完美結合，產業標準 ASAM OSI (Open Simulation Interface) 成為了關鍵橋樑，透過 OSI，虛擬模擬軟體（如 Vector DYNA4 或 IPG CarMaker）可以將虛擬世界中的物件清單（Object List）即時串流給 AREG800A。

當操作員在 SANLAB 的 6DOF 駕駛艙內，看到虛擬螢幕上有一輛敵方車輛靠近時，R&S 的儀器會同步向真實的雷達感測器發射出對應的射頻回波，操作員的座椅會因為緊急煞車而猛烈前傾，而車載電腦則會根據雷達訊號觸發防禦機制，這構成了一個完整的「人在迴路（Human-in-the-Loop）」與「硬體迴路（Hardware-in-the-Loop）」的混合驗證場域，是目前訓練 AI 駕駛與人類操作員協同作戰的最高殿堂。

隱身與防護：RCS 診斷在載具生存率中的應用

不被發現的藝術

對於軍用遠端載具而言，除了要能「看見」與「被控制」，更重要的是「不被發現」，雷達截面積（RCS）的大小直接決定了載具在戰場上的生存率，在開發新型無人偵察車或戰術機器人時，必須對其外型進行嚴格的 RCS 檢測。

奧創系統科技提供的 1-40 GHz 全頻段 RCS 量測方案，利用 R&S ZNA 向量網路分析儀的高動態範圍與時域閘門（Time Gating）技術，能在室內暗室或戶外場域精確測量載具的散射特徵，透過 ISAR（逆合成孔徑雷達）成像技術，設計者可以像看 X 光片一樣，找出載具上會造成強烈雷達反射的「熱點」（如外露的螺栓、直角的裝甲接縫），並進行外型修整或塗層處理，這項技術確保了遠端載具在執行滲透任務時，能具備最高等級的隱身性能。

RCS 系統架構配置示意圖

打造具備「數位韌性」的工業與國防未來

從地底深處的礦道到星鏈覆蓋的戰場，重型機具與戰術載具的「遠端化」已是不可逆的趨勢，這場革命成功的關鍵，不在於單一技術的突破，而在於如何將機械動力學（SANLAB 6DOF）、射頻通訊鏈路（Ultrontek/R&S LEO & GNSS）以及 感測器物理（R&S Radar Test）進行跨域整合。

我們正在見證一個「戰術元宇宙」的誕生。在這個場域中，操作員可以在絕對安全的環境下，透過極度擬真的物理與訊號模擬，預演未來的每一次任務，這不僅提升了操作的精準度與安全性，更為人類探索極限環境賦予了前所未有的數位韌性。