1. 虛擬與混合現(xiàn)實：飛行員訓(xùn)練的演變
沉浸式技術(shù)已將飛行員訓(xùn)練提升到新水平，學(xué)員可以充分做好準備并提高學(xué)習(xí)能力。虛擬或混合現(xiàn)實訓(xùn)練設(shè)置使學(xué)員能夠更積極地參與并專注于手頭任務(wù)，訓(xùn)練場景可以根據(jù)需要重復(fù)多次進行。
在飛行員訓(xùn)練中，學(xué)員主要通過觀察和動手操作來學(xué)習(xí)，在混合現(xiàn)實技術(shù)和3D聲音的支持下，學(xué)員可以在飛機駕艙中練習(xí)，沉浸在一個綜合生成的虛擬世界中?；旌犀F(xiàn)實有助于物理和虛擬的虛擬無縫融合，學(xué)員常常忘記自己在模擬器中。高清晰立體聲直通攝像頭使學(xué)員看到真實世界并與實際駕駛艙互動，通過與所有旋鈕、刻度盤、地圖和iPad互動進行肌肉記憶訓(xùn)練，這也是飛行員訓(xùn)練的關(guān)鍵部分。因此，學(xué)員可以在較短的時間內(nèi)獲得更多的知識。虛擬模擬器可以在更短的時間內(nèi)高效地培訓(xùn)更多的飛行員，對飛行學(xué)校和企業(yè)來說是一項很有吸引力的投資。
虛擬和混合現(xiàn)實可用于常見的培訓(xùn)應(yīng)用，如飛行員篩選、基本飛行流程、檢查表訓(xùn)練、駕駛艙熟練度、交通模式操作和地理熟悉。還可以創(chuàng)建在現(xiàn)實生活中很難或不可能復(fù)制的訓(xùn)練場景。例如，很難安全地在空中模擬單引擎飛機的發(fā)動機故障。有了虛擬現(xiàn)實和混合現(xiàn)實，任何安全關(guān)鍵的場景都可以復(fù)制并進行培訓(xùn)。
此外，虛擬和混合現(xiàn)實模擬器還允許多用戶協(xié)作，有助于機組成員在多用戶模式下安全地協(xié)調(diào)、溝通并解決緊急情況。因此，虛擬和混合現(xiàn)實模擬器有助于培養(yǎng)飛行員充分準備和勝任工作的能力。
2. Varjo XR頭顯沉浸式訓(xùn)練解決方案
要開始虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練，首先要確定訓(xùn)練需求。您想訓(xùn)練哪些關(guān)鍵操作和場景？理想的訓(xùn)練地點是哪里？您在使用哪些需要沉浸式技術(shù)支持的培訓(xùn)軟件和供應(yīng)商？什么樣的虛擬、增強或混合現(xiàn)實技術(shù)比較適合您的培訓(xùn)需求？
由于Varjo頭顯的靈活性和多功能性，無論模擬場景如何，它都非常適合飛行員訓(xùn)練。強大的沉浸感和高度的視覺逼真度確保了有效的訓(xùn)練場景和長時間的訓(xùn)練沒有任何模擬器疾病或不適。Varjo頭顯的高精度、內(nèi)置的眼動跟蹤功能，可以記錄和準確評估學(xué)員的實時表現(xiàn)。
此外，Varjo頭顯支持在線和離線環(huán)境使用，并提供質(zhì)保和專門的業(yè)務(wù)支持，因此您可以放心地啟動系統(tǒng)并運行，以及聯(lián)系我們的內(nèi)部專家解決任何問題。頭顯與大部分軟硬件兼容性。我們支持LockheedMartin Prepar3D、BISim VBS Blue IG，以及業(yè)界先進的3D平臺和Unity、Unreal Engine和OpenXR 1.0。我們的頭顯可以在各種PC上運行，這很容易使用您可以在大型專用模擬器中輕松補充培訓(xùn)內(nèi)容。技術(shù)提供商是否需要滿足哪些安全考慮或認證要求？例如，Varjo可以開發(fā)XR-3混合現(xiàn)實頭顯的TAA兼容版本，并為安全環(huán)境禁用物理無線電組件。Varjo硬件和軟件已獲得美國海軍（海軍載人飛行）的運行授權(quán)（ATO）。
Varjo頭顯不僅僅是硬件，不斷開發(fā)面向?qū)I(yè)用戶的軟件功能，如實時chroma摳圖?；诳蛻舻姆答伣⒘碎_發(fā)渠道，這些客戶來自高要求的專業(yè)行業(yè)，包括航空航天和國防。 為復(fù)雜的VR/XR培訓(xùn)系統(tǒng)提供專業(yè)的解決方案支持。
3. Varjo虛擬與混合現(xiàn)實飛行訓(xùn)練應(yīng)用案例
3.1 美國海軍復(fù)仇者計劃應(yīng)用案例
美國海軍正在執(zhí)行一項雄心勃勃的任務(wù)——改革航空訓(xùn)練計劃。隨著飛機技術(shù)越來越先進，飛行員的能力也必須達到新的高度，他們要能夠管理飛機的各種系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析對于實現(xiàn)這一目標至關(guān)重要，虛擬培訓(xùn)則是使用它們的完美環(huán)境。復(fù)仇者計劃正是為了實現(xiàn)這一方面。除了傳統(tǒng)的訓(xùn)練方法外，復(fù)仇者計劃還讓學(xué)員在沉浸式混合現(xiàn)實場景中佩戴頭顯使用基于觸覺的模擬器進行練習(xí)。該項目可以提高飛行員的技能，縮短學(xué)員轉(zhuǎn)為正式飛行員所需的時間，以及降低培訓(xùn)成本。一旦該項目成功完成最后階段，將根據(jù)復(fù)仇者計劃模型進一步現(xiàn)代化美國海軍所有先進的航空渠道。
3.2 FlightSafety International應(yīng)用案例
FlightSafety International是比較先進的專業(yè)航空培訓(xùn)公司，為商業(yè)、政府和軍事組織提供飛行模擬器、視覺系統(tǒng)和顯示器。FlightSafety International與Varjo一起開發(fā)了一款具有開創(chuàng)性的混合現(xiàn)實飛行教練機。教練使用Varjo的混合現(xiàn)實頭顯和FlightSafety的圖像生成器VITAL 1150視覺系統(tǒng)，將虛擬世界場景與真實駕駛艙融合在一起；學(xué)員在真實感合成環(huán)境中飛行時，能夠看到真實的飛行控制裝置、所有儀表板和自己的手。
FlightSafety International擁有100多個先進的全飛行模型或模擬器，可以輕松地通過虛擬和混合現(xiàn)實進行升級。與傳統(tǒng)的全飛行模擬相比，她能夠增加訓(xùn)練的沉浸感。Varjo提供的視覺升級擴展了訓(xùn)練任務(wù)的可能性，如單人啟動、滑行、起飛、交通模式和著陸、接近失速、特技和演習(xí)，以及應(yīng)急程序。
3.3 混合現(xiàn)實：用于復(fù)雜訓(xùn)練的實時虛擬構(gòu)造（LVC）
飛行員訓(xùn)練在21世紀面臨著新挑戰(zhàn)。隨著飛機技術(shù)的發(fā)展和成熟，飛行員的能力要求正在從運動技能轉(zhuǎn)向認知技能。飛行員要在管理不同系統(tǒng)的同時快速解決問題，檢測和分析現(xiàn)場情況，并在瞬間做出改變結(jié)果的決定。
LVC（實時虛擬訓(xùn)練）是一種模擬復(fù)雜大規(guī)模飛行訓(xùn)練的創(chuàng)新方法。LVC通過實時飛機、物理模擬器和計算機生成飛行模擬環(huán)境，對飛行員進行訓(xùn)練，這些都將連接到同一個“空域”，這意味著在空中飛行的飛行員可以看到與地面學(xué)員看到的物理模擬器相同的飛機和虛擬目標。LVC系統(tǒng)支持他們在同一訓(xùn)練環(huán)境中并肩訓(xùn)練或相互對抗。
LVC使飛行訓(xùn)練更具激勵性，并提高實際部署前的準備水平。容納多名飛行員意味著培訓(xùn)可以在世界各地進行，從而實現(xiàn)更好的協(xié)作。當學(xué)員知道在同一場景中與一架實彈飛機一起工作時，容納多名飛行員提供了增強的學(xué)習(xí)效果。LVC通過研究飛行場景中的準備水平，使飛行員能夠更有效地利用飛行時間。之后，可以對方案進行修改并重復(fù)，直到飛行員準備好進入下一步。LVC允許學(xué)員安全地體驗技術(shù)困難，甚至危險的場景。
3.4 芬蘭空軍和芬蘭Patria應(yīng)用案例
芬蘭空軍及其合作伙伴開發(fā)了一種新的LVC訓(xùn)練。目前，芬蘭空軍在鷹式戰(zhàn)斗機飛行訓(xùn)練中使用LVC環(huán)境，將實時、虛擬和構(gòu)造元素聯(lián)網(wǎng)到同一環(huán)境中。關(guān)于虛擬飛行模擬器，芬蘭空軍正在使用Varjo的混合現(xiàn)實技術(shù)，該技術(shù)允許學(xué)員檢測駕駛艙中哪怕是很小的細節(jié)，細節(jié)層次營造出高度沉浸的訓(xùn)練體驗。
為了補充該解決方案，芬蘭國防、安全和航空訓(xùn)練及技術(shù)解決方案提供商Patria開發(fā)了一個獨特的運營商績效分析系統(tǒng)——OPAS。OPAS通過眼動和心率變化等生理數(shù)據(jù)，監(jiān)測飛行員訓(xùn)練期間的壓力水平和認知負荷。該系統(tǒng)利用Varjo的綜合眼動跟蹤功能及其<1度的準確度來收集準確的心理生理測量值，以進一步研究學(xué)員的認知負荷。行業(yè)案例所有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，包括心理生理測量和作戰(zhàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)都存儲在性能評估中，包括飛機的位置、發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量和命中精度等細節(jié)。教練可以在事后查看所有數(shù)據(jù)，以確保任務(wù)的難度達到理想水平。
3.5 虛擬現(xiàn)實：在VR模擬器中進行直升機訓(xùn)練獲得客戶的認可
虛擬直升機訓(xùn)練已經(jīng)達到非常高的復(fù)雜程度，如今它已經(jīng)被歐盟航空安全局（EASA）官方認證。有了歐洲航空航天局批準的最初臺虛擬現(xiàn)實模擬器，直升機飛行學(xué)員現(xiàn)在可以將虛擬訓(xùn)練時間計入飛行訓(xùn)練。這個認證表明，先進的高保真頭顯模擬器的質(zhì)量現(xiàn)在符合比較苛刻的場景和標準。
虛擬現(xiàn)實非常適合直升機訓(xùn)練，操作直升機需要具備良好的周邊視覺和環(huán)顧四周的能力，以獲得空間和態(tài)勢感知。為了讓訓(xùn)練更具真實感，虛擬駕艙應(yīng)像現(xiàn)實中一樣出現(xiàn)，且需要完全沉浸其中。例如，動態(tài)運動平臺模擬地面上的姿勢和著陸的變化，實現(xiàn)真實感覺的飛行操作。
直升機模擬器可用于學(xué)習(xí)直升機盤旋和其他基本直操作?？梢跃毩?xí)不同的應(yīng)急程序，例如自動旋轉(zhuǎn)著陸、斜坡著陸和尾旋翼故障。通過虛擬模擬器，學(xué)員可以體驗在真實直升機上不可能或太危險的場景，例如降落到敵對區(qū)域、混亂恢復(fù)和自動旋轉(zhuǎn)著陸。在VR/XR環(huán)境中進行這些場景訓(xùn)練有助于提高飛行安全性。
飛行學(xué)校和直升機公司可以通過提供更高效、更具成本效益、更環(huán)保的培訓(xùn)，從很新的批準中受益。澳大利亞直升機飛行模擬器提供商Ryan Aerospace稱，他們的一些客戶通過使用虛擬現(xiàn)實教練機，減少了約40%的實物直升機培訓(xùn)，從而節(jié)省了大量成本。
3.6 VRM Switzerland應(yīng)用案例
瑞士飛行培訓(xùn)解決方案提供商VRM Switzerland開發(fā)了最初個獲得歐盟航空安全局（EASA）批準的虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)解決方案。它包括一個真實、全尺寸的Robinson R22駕駛艙的復(fù)制品。該解決方案的特點是使用Varjo VR-3頭顯，在高度動態(tài)的6自由度運動平臺上結(jié)合姿勢跟蹤和VR觸覺駕駛艙。
EASA對教練進行資格認證，VRM Switzerland的客戶都可以使用虛擬現(xiàn)實培訓(xùn)解決方案，無需進一步的國家認證?？梢詫⒂?xùn)練時間計入飛行訓(xùn)練，使飛行員訓(xùn)練更有效。此外，這使航空業(yè)能夠進一步推動航空培訓(xùn)的未來。該認證還提高了安全性，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示約20%的事故發(fā)生在訓(xùn)練飛行期間，旋翼機飛行員現(xiàn)在可以在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中安全地進行危險的操作。VRM瑞士公司宣布，將很快推出空客H125版本。
04. 官方授權(quán)產(chǎn)品與技術(shù)服務(wù)
想了解更多關(guān)于Varjo XR在培訓(xùn)中實施真實感虛擬和混合現(xiàn)實技術(shù)的信息嗎？我們很樂意為您提供演示體驗，并討論Varjo的專業(yè)級虛擬和混合現(xiàn)實解決方案如何滿足您的模擬需求。
北京和遠科技有限公司是Varjo官方授權(quán)合作伙伴，為您提供官方正品產(chǎn)品與技術(shù)服務(wù)，所售產(chǎn)品享受官方維保服務(wù)。和遠科技北京辦公室提供Varjo產(chǎn)品Demo體驗，歡迎來電咨詢。
部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)侵權(quán)刪
部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)侵權(quán)刪
