Varjo XR頭顯給飛行員訓練帶來的演變

# 熱點資訊 2022-09-20 11:46 0 118 作者：形象思維VR

1. 虛擬與混合現實：飛行員訓練的演變

沉浸式技術已將飛行員訓練提升到新水平，學員可以充分做好準備并提高學習能力。虛擬或混合現實訓練設置使學員能夠更積極地參與并專注于手頭任務，訓練場景可以根據需要重復多次進行。

在飛行員訓練中，學員主要通過觀察和動手操作來學習，在混合現實技術和3D聲音的支持下，學員可以在飛機駕艙中練習，沉浸在一個綜合生成的虛擬世界中。混合現實有助于物理和虛擬的虛擬無縫融合，學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練，這也是飛行員訓練的關鍵部分。因此，學員可以在較短的時間內獲得更多的知識。虛擬模擬器可以在更短的時間內高效地培訓更多的飛行員，對飛行學校和企業來說是一項很有吸引力的投資。

虛擬和混合現實可用于常見的培訓應用，如飛行員篩選、基本飛行流程、檢查表訓練、駕駛艙熟練度、交通模式操作和地理熟悉。還可以創建在現實生活中很難或不可能復制的訓練場景。例如，很難安全地在空中模擬單引擎飛機的發動機故障。有了虛擬現實和混合現實，任何安全關鍵的場景都可以復制并進行培訓。

此外，虛擬和混合現實模擬器還允許多用戶協作，有助于機組成員在多用戶模式下安全地協調、溝通并解決緊急情況。因此，虛擬和混合現實模擬器有助于培養飛行員充分準備和勝任工作的能力。

2. Varjo XR頭顯沉浸式訓練解決方案

要開始虛擬現實訓練，首先要確定訓練需求。您想訓練哪些關鍵操作和場景？理想的訓練地點是哪里？您在使用哪些需要沉浸式技術支持的培訓軟件和供應商？什么樣的虛擬、增強或混合現實技術比較適合您的培訓需求？

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練。強大的沉浸感和高度的視覺逼真度確保了有效的訓練場景和長時間的訓練沒有任何模擬器疾病或不適。Varjo頭顯的高精度、內置的眼動跟蹤功能，可以記錄和準確評估學員的實時表現。

此外，Varjo頭顯支持在線和離線環境使用，并提供質保和專門的業務支持，因此您可以放心地啟動系統并運行，以及聯系我們的內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內容。技術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XR-3混合現實頭顯的TAA兼容版本，并為安全環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（ATO）。

Varjo頭顯不僅僅是硬件，不斷開發面向專業用戶的軟件功能，如實時chroma摳圖。基于客戶的反饋建立了開發渠道，這些客戶來自高要求的專業行業，包括航空航天和國防。為復雜的VR/XR培訓系統提供專業的解決方案支持。

3. Varjo虛擬與混合現實飛行訓練應用案例

3.1 美國海軍復仇者計劃應用案例

美國海軍正在執行一項雄心勃勃的任務——改革航空訓練計劃。隨著飛機技術越來越先進，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。大數據和數據分析對于實現這一目標至關重要，虛擬培訓則是使用它們的完美環境。復仇者計劃正是為了實現這一方面。除了傳統的訓練方法外，復仇者計劃還讓學員在沉浸式混合現實場景中佩戴頭顯使用基于觸覺的模擬器進行練習。該項目可以提高飛行員的技能，縮短學員轉為正式飛行員所需的時間，以及降低培訓成本。一旦該項目成功完成最后階段，將根據復仇者計劃模型進一步現代化美國海軍所有先進的航空渠道。

3.2 FlightSafety International應用案例

FlightSafety International是比較先進的專業航空培訓公司，為商業、政府和軍事組織提供飛行模擬器、視覺系統和顯示器。FlightSafety International與Varjo一起開發了一款具有開創性的混合現實飛行教練機。教練使用Varjo的混合現實頭顯和FlightSafety的圖像生成器VITAL 1150視覺系統，將虛擬世界場景與真實駕駛艙融合在一起；學員在真實感合成環境中飛行時，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實進行升級。與傳統的全飛行模擬相比，她能夠增加訓練的沉浸感。Varjo提供的視覺升級擴展了訓練任務的可能性，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，以及應急程序。

3.3 混合現實：用于復雜訓練的實時虛擬構造（LVC）

飛行員訓練在21世紀面臨著新挑戰。隨著飛機技術的發展和成熟，飛行員的能力要求正在從運動技能轉向認知技能。飛行員要在管理不同系統的同時快速解決問題，檢測和分析現場情況，并在瞬間做出改變結果的決定。

LVC（實時虛擬訓練）是一種模擬復雜大規模飛行訓練的創新方法。LVC通過實時飛機、物理模擬器和計算機生成飛行模擬環境，對飛行員進行訓練，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員看到的物理模擬器相同的飛機和虛擬目標。LVC系統支持他們在同一訓練環境中并肩訓練或相互對抗。

LVC使飛行訓練更具激勵性，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可以在世界各地進行，從而實現更好的協作。當學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習效果。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，直到飛行員準備好進入下一步。LVC允許學員安全地體驗技術困難，甚至危險的場景。

3.4 芬蘭空軍和芬蘭Patria應用案例

芬蘭空軍及其合作伙伴開發了一種新的LVC訓練。目前，芬蘭空軍在鷹式戰斗機飛行訓練中使用LVC環境，將實時、虛擬和構造元素聯網到同一環境中。關于虛擬飛行模擬器，芬蘭空軍正在使用Varjo的混合現實技術，該技術允許學員檢測駕駛艙中哪怕是很小的細節，細節層次營造出高度沉浸的訓練體驗。

為了補充該解決方案，芬蘭國防、安全和航空訓練及技術解決方案提供商Patria開發了一個獨特的運營商績效分析系統——OPAS。OPAS通過眼動和心率變化等生理數據，監測飛行員訓練期間的壓力水平和認知負荷。該系統利用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，以進一步研究學員的認知負荷。行業案例所有的訓練數據，包括心理生理測量和作戰訓練數據都存儲在性能評估中，包括飛機的位置、發射導彈的數量和命中精度等細節。教練可以在事后查看所有數據，以確保任務的難度達到理想水平。

3.5 虛擬現實：在VR模擬器中進行直升機訓練獲得客戶的認可

虛擬直升機訓練已經達到非常高的復雜程度，如今它已經被歐盟航空安全局（EASA）官方認證。有了歐洲航空航天局批準的最初臺虛擬現實模擬器，直升機飛行學員現在可以將虛擬訓練時間計入飛行訓練。這個認證表明，先進的高保真頭顯模擬器的質量現在符合比較苛刻的場景和標準。

虛擬現實非常適合直升機訓練，操作直升機需要具備良好的周邊視覺和環顧四周的能力，以獲得空間和態勢感知。為了讓訓練更具真實感，虛擬駕艙應像現實中一樣出現，且需要完全沉浸其中。例如，動態運動平臺模擬地面上的姿勢和著陸的變化，實現真實感覺的飛行操作。

直升機模擬器可用于學習直升機盤旋和其他基本直操作。可以練習不同的應急程序，例如自動旋轉著陸、斜坡著陸和尾旋翼故障。通過虛擬模擬器，學員可以體驗在真實直升機上不可能或太危險的場景，例如降落到敵對區域、混亂恢復和自動旋轉著陸。在VR/XR環境中進行這些場景訓練有助于提高飛行安全性。

飛行學校和直升機公司可以通過提供更高效、更具成本效益、更環保的培訓，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實教練機，減少了約40%的實物直升機培訓，從而節省了大量成本。

3.6 VRM Switzerland應用案例

瑞士飛行培訓解決方案提供商VRM Switzerland開發了最初個獲得歐盟航空安全局（EASA）批準的虛擬現實培訓解決方案。它包括一個真實、全尺寸的Robinson R22駕駛艙的復制品。該解決方案的特點是使用Varjo VR-3頭顯，在高度動態的6自由度運動平臺上結合姿勢跟蹤和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實培訓解決方案，無需進一步的國家認證。可以將訓練時間計入飛行訓練，使飛行員訓練更有效。此外，這使航空業能夠進一步推動航空培訓的未來。該認證還提高了安全性，統計數據顯示約20%的事故發生在訓練飛行期間，旋翼機飛行員現在可以在虛擬現實環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. 官方授權產品與技術服務

想了解更多關于Varjo XR在培訓中實施真實感虛擬和混合現實技術的信息嗎？我們很樂意為您提供演示體驗，并討論Varjo的專業級虛擬和混合現實解決方案如何滿足您的模擬需求。