通過將AFormX的先進軍用飛行模擬器與Varjo的行業領先的VR/XR硬件相結合,斯洛文尼亞武裝部隊正以經濟高效、沉浸式的訓練方式培訓戰斗機飛行員,以提高其戰術準備和作戰效率。
挑戰:獲得戰術軍事航空訓練的機會有限
軍事航空訓練長期以來一直面臨著包括與維護先進模擬系統相關的大量財務成本,協調艦隊和靶場可用性的復雜后勤障礙,以及限制許多傳統模擬器缺乏的真實性和有效性等一系列持續的挑戰。
由于缺乏國內圓頂模擬器能力,斯洛文尼亞武裝部隊以前依賴斯洛文尼亞本土以外的設施進行飛行員訓練,包括貝爾直升機、美洲獅和PC-9。這帶來了一系列的限制,尤其是當涉及到訪問便利性時。“我們沒有任何戰術模擬訓練的解決方案。我們依賴國外設施,這造成了時間安排困難。我們使用的圓頂模擬器與我們的飛機不匹配。”SAF戰略事件和政策主管Gregor Virant中校說到。
這種對外部資源的依賴限制了斯洛文尼亞武裝部隊(SAF)模擬演習的頻率和質量。缺乏量身定制的按需解決方案意味著飛行員經常在無法反映其實際飛機具體性能和操作特征的系統上接受訓練。這些挑戰凸顯了對更現代、更靈活、更具成本效益的解決方案的需求,該解決方案能夠更好為SAF提供高保真培訓,以確保完成其戰略目標。
解決方案:根據SAF要求定制的XR模擬器
認識到提高培訓項目質量的迫切需要,SAF與模擬專家合作AFormX更新了戰術飛行訓練的方法。這種合作關系產生了由Varjo驅動的先進模擬器:用于SWIFT輕型攻擊機的虛擬現實(VR)模擬器,用于同一架飛機的混合現實(XR)模擬器,以及用于AS532美洲獅直升機的VR模擬器。
該軍用飛行模擬器于2024年11月交付,具有高度精確的飛機模型,精確反映了斯洛文尼亞武裝部隊的所裝備的機型,以及斯洛文尼亞地形的高保真虛擬仿真。此外教練員還可通過該系統準確監控飛行員的訓練進度。
迅捷輕型攻擊機虛擬現實模擬器為飛行員提供身臨其境的體驗,接近真實世界的飛行條件。它將飛行員置于超現實的駕駛艙環境中,允許他們練習基本和高級的飛行動作,低級導航和戰術場景。逼真的沉浸感提高了專注度和真實感,無需實體駕駛艙從而大大降低了建造成本。
迅捷輕型攻擊機XR模擬器將真實世界的物理駕駛艙組件與虛擬環境相結合,使飛行員能夠與真實的控制裝置(如飛行桿、油門桿和儀表板)進行交互,同時完全沉浸在高保真虛擬模擬中。這種混合現實技術允許在受控環境中進行特定任務程序、編隊飛行和戰術機動的練習。
Eurocopter?AS532美洲獅虛擬現實模擬器能夠滿足直升機訓練的獨特需求,模擬真實的駕駛艙設置和操作系統。它支持全面的場景訓練,包括編隊飛行、部隊運輸、搜索和救援,以及飛行員的戰術導航。
在斯洛文尼亞的數字孿生中身臨其境的飛行
通過高保真Varjo XR-4系列頭顯體驗,基于飛行員視角與實際環境的超沉浸式訓練:斯洛文尼亞國家數字孿生的詳細虛擬模型。
使用由X-Plane的3D軟件支持的高級地理信息系統(GIS)數據,模擬環境以驚人的準確性捕捉了該國從山區地形和河谷到城市環境和戰略基礎設施的多樣化景觀。
“人們不會飛越愛爾蘭、瑞士或其他一些的地方——但他們會飛越斯洛文尼亞,我們非常精確地模擬了這個地方。同時,他們駕駛的不是普通飛機,而是駕駛自己配有精確系統和駕駛艙復制系統的定制化飛機。”AFormX的聯合創始人薩奧·克內茲說到。
除了視覺保真度之外,模擬器還設計了完全的互操作性,這為復雜的聯合訓練演習打開了大門。飛行員可以參與協同編隊飛行,模擬多架飛機的戰術任務,并參與協作作戰計劃,所有這些都在一個共享的網絡模擬環境中進行。通過實現不同單位和平臺之間的無縫交互,該系統不僅提高了個人技能,還加強了集體準備和團隊合作能力。
地形可視化通過允許斯洛文尼亞武裝部隊飛行員飛越其國家的超現實數字數字孿生,提高了態勢感知和任務相關性。
無與倫比的清晰度,無限制的培訓
AFormX和斯洛文尼亞武裝部隊選擇Varjo是因為其在虛擬和混合現實訓練中的出色表現。這一選擇是出于對視覺清晰度和身臨其境的真實感的需要,這兩者對于有效訓練和具有影響力的飛行員訓練都是至關重要的。
“我們選擇Varjo是因為我們需要模擬環境中清晰、高分辨率的圖像。Varjo XR-4的視頻直通攝像機允許與現實世界無縫交互。在沒有互聯網連接的情況下運行頭顯的能力也很重要,尤其是在軍事應用中。”AFormX的業務發展經理安·坎卡爾說到。?
寬廣的視野和清晰的分辨率使飛行員能夠完全沉浸在虛擬環境中,而不受老式固定視角模擬系統的限制。這種在模擬空間內自然移動的自由創造了更自然的訓練體驗。
“Varjo的頭戴式顯示器抹去了像圓頂模擬器那樣的視覺限制。我可以環視360度,清楚地看到一切,這大大增強了真實感,”Virant中校解釋說。
飛行員準備程度和培訓效率的切實改善
通過為飛行員提供一個可視化、移動中且能夠即使反應的環境,就像他們在真實任務中一樣,以Varjo為動力軍用飛行模擬器正在幫助重新定義戰術訓練中的真實性和性能標準。
將虛擬和混合現實整合到SAF的訓練計劃中,已經顯示出在提高飛行員表現和作戰準備方面的切實成果。在真實、無風險的環境中演練復雜機動的能力提高了飛行員的信心和能力,從一開始就能更有效地執行任務。
“教官們對我們的飛行員在使用新模擬器時的趨勢很感興趣。”Virant中校指出:“學生們從模擬器訓練無縫過渡到了實際飛行,并在首次飛行中大大超出了預期。
此外,教員們發現飛行前準備的效率和效果有了顯著提高。在飛行員進入真實的駕駛艙之前,讓他們沉浸在真實的環境中,可以加快學習速度,確保任務安全。Sao Knez總結了這些好處:“VR/XR模擬就像可視化的‘椅子飛行’——在類固醇的作用下,直接增強了安全性和任務就緒性。”
“學生們從模擬器訓練無縫過渡到了實際飛行,并在首次飛行中大大超出了預期。”
斯洛文尼亞武裝部隊戰略事件和政策主任GREGOR VIRANT中校說到。
擴展能力:多機組和未來展望
隨著虛擬和混合現實成功地融入飛行員訓練,斯洛文尼亞武裝部隊現在能夠邁出大膽的一步,讓他們的飛行員為現代戰術任務的需求做好準備。模擬器正在進行測試,SAF和AFormX之間的合作將繼續致力于未來的創新。
將當前系統與更先進的功能集成的計劃已經在進行中,旨在將能力擴展到固定翼飛機模擬之外。未來的發展包括擴展到直升機,復雜的多機組人員協調演習,以及全新的領域,如射擊和武器訓練。
“我們認為XR是軍用航空訓練的未來。Knez說:“我相信將會有一個向XR的重大轉變,特別是對于單飛行員操作。我們致力于擴展這些功能,并探索dome、XR和VR技術之間的平衡。”
隨著技術的發展,XR模擬訓練對各種任務類型和角色的適應性將繼續提升——從單獨行動到協調的多機組任務——這使其成為經得起未來考驗的軍事訓練的基石。