Дополненная реальность помогает пилотам вертолетов выполнять сложные маневры в море

Будь то туман, дождь или темнота, приземление в открытом море на палубу корабля в условиях плохой видимости является серьезной проблемой даже для опытных пилотов вертолетов.

В рамках проекта помощи при посадке на вертолетную палубу (HEDELA) Немецкий аэрокосмический центр (Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt; DLR) работает с авиационной службой Федеральной полиции Германии над разработкой систем помощи при полете, которые помогают пилотам безопасно и безопасно приземляться точно на корабли. Об этом сообщает newssky.com.ua со ссылкой на terradaily.

Очки дополненной реальности впервые были использованы в летных испытаниях исследовательского вертолета FHS компании DLR.

Вертолеты играют важную роль в быстро развивающейся индустрии открытого моря. Их способность взлетать и приземляться вертикально, зависать в одном месте и достигать высоких скоростей полета означает, что они хорошо подходят для множества применений в море. Однако проблемы возникают в условиях плохой видимости, часто вызванных морским туманом, осадками и темнотой.

«В море пилотам не хватает фиксированных ориентиров для ориентации», – говорит Стефан Леведаг из Института летных систем DLR. «Все, что они видят вокруг, – это открытое море, а движущийся корабль предлагает относительно небольшое пространство для посадки». Это усугубляется волновой турбулентностью на палубе корабля, которая может еще больше затруднить безопасную посадку вертолета.

Система визуальной помощи помогает пилотам при заходе на посадку.

В рамках проекта HEDELA компания DLR разработала и проверила специальные дисплеи для приземления на палубу судов.

Цель состоит в том, чтобы поддерживать пилотов на протяжении всего полета, в том числе обеспечивать планирование траектории полета (траекторий) без препятствий для захода на посадку, пересадки и взлета.

Очки дополненной реальности (AR) снимают нагрузку с пилотов, выполняющих эти задачи в условиях плохой видимости, накладывая ориентиры для ориентации и другую важную информацию непосредственно на их поле зрения. В густом облаке, например, плавучий корабль обведен ярко-зеленым.

Важная информация о скорости полета, высоте и местоположении, а также об искусственном горизонте также видна в поле зрения пилота. «Наложенные символы невероятно полезны, помогая пилотам сориентироваться», – говорит менеджер проекта Мальте-Йорн Майбах.

«Основное преимущество состоит в том, что пилоту не нужно постоянно переключать взгляд между приборами в кабине вертолета и видом снаружи. Это позволяет ему не отвлекаться от точки приземления».

Это снимает нагрузку с пилота и повышает его ситуационную осведомленность. При этом также помогает оптимизировать эксплуатационные возможности и безопасность морских вертолетов.

Текущие разработки кабины вертолета направлены на сокращение и объединение устройств отображения. Одним из примеров является индикатор первого предела (FLI), который представляет наиболее важные данные, относящиеся к состоянию двигательной установки (крутящий момент, скорость турбины и температура на выходе турбины) с помощью единого контрольного прибора.

Этот тип системы помощи в полете, которая также была реализована в испытанном налобном дисплее (HMD), описанном ниже, может значительно улучшить общие летные характеристики и характеристики управляемости вертолета.

Исследователи разработали дизайн системы отображения во время предшествующего проекта, «Безопасность полетов вертолетов в морских операциях» (HELMA), и успешно протестировали ее с помощью симулятора.

DLR впервые опробовала использование коммерческих очков дополненной реальности в полете во время испытаний с помощью своего исследовательского вертолета Active Control Technology / Flying Helicopter Simulator (ACT / FHS), модифицированного EC135.

HMD – шлемы со встроенными дисплеями, которые носят пилоты, – уже широко используются в военном секторе и обладают рядом преимуществ. Однако такие системы очень дороги.

Поэтому в рамках своей работы исследователи опираются на коммерческие системы и разрабатывают их с учетом конкретных требований морских вертолетов.

«Преимущество в том, что коммерческие системы дешевле закупать, но при этом используются очень передовые технологии», – говорит Майбах.

Однако функция отслеживания головы в очках AR представляет собой печально известную проблему, поскольку она не предназначена для использования в движущихся системах, например водителем транспортного средства.

«Система должна уметь отличать движения головы пилота от движения вертолета, которое заставляет внешний мир казаться движущимся», – говорит аэрокосмический инженер Кристиан Валко из Института систем полета. Для этой цели исследователи DLR разработали программное обеспечение, которое распознает положение головы пилота по отношению к движущемуся вертолету и учитывает его при отображении голографических символов.

В настоящее время исследователи анализируют данные летных испытаний. Они также исследуют, как очки AR работают в воздухе в сочетании с недавно разработанным алгоритмом отслеживания головы, и пытаются определить влияние вибрации вертолета на всю конфигурацию системы.

Новые системы отображения представляют значительный интерес для пилотов вертолетов, которым приходится выполнять очень сложные маневры полета, требующие от них держать вертолет под контролем, сохраняя при этом постоянную осведомленность о механических параметрах полета. Инновационные дисплеи позволяют интегрировать соответствующую информацию со стандартными интерфейсами и помогают сделать работу в этих пределах максимально интуитивно понятной.

Проблема приземления на палубу корабля – три вопроса директору института летных систем DLR профессору Стефану Леведагу

Почему Институт летных систем DLR проводит исследования посадки вертолетов на палубы кораблей?

Посадка на палубу корабля – один из самых сложных маневров для пилотов вертолета. Помимо того, что им приходится справляться с движущейся посадочной платформой, они часто сталкиваются с сильным ветром, турбулентностью, вызванной контурами корабля, отсутствием ориентиров для определения положения и скорости, а также плохой видимостью при отсутствии горизонта. Обеспечение пилотов оптимальной системой для работы в таких экстремальных условиях является серьезной проблемой, но исследователи DLR используют передовые технологии для разработки эффективных решений.

Такие системы помощи уже используются в военной сфере. Почему для гражданской авиации пока нет доступных альтернатив? Когда такая система может стать доступной для гражданских операторов?

К военным системам предъявляются очень строгие дополнительные требования, такие как совместимость с технологиями ночного видения, и поэтому они более дорогие. Интеграция новых функций более осуществима в такой среде, чем с коммерческим продуктом, для которого требуется как можно более низкие затраты.

Новые системы, такие как HoloLens, также должны быть аттестованы для будущего использования в самолетах. Например, они должны выдерживать сильные вибрации, перепады температур и электромагнитные поля без ущерба для точности. При попытках внедрения инновационных решений из области бытовой электроники часто возникают серьезные препятствия, и их преодоление требует времени и значительных ресурсов.

В результате трудно предсказать, когда такая технология может успешно превратиться в авиационный продукт. Препятствия особенно высоки, учитывая сложный период, который в настоящее время переживает авиационный сектор.

Что особенного в исследовательском вертолете ACT / FHS?

Вертолет EC135 ACT / FHS – уникальный инструмент для исследований. Он имеет открытые интерфейсы, которые позволяют передавать все важные данные о статусе полета в экспериментальные системы, включая новые дисплеи или даже визуализации, такие как HoloLens. Из-за исключительной архитектуры системы эти новые элементы не требуют утверждения, как это было бы необходимо для коммерческого приложения. Это даже относится к новым системам и функциям, которые подают команды управления в вертолет.