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飞行培训迈入新时代:虚拟现实模拟系统助推产业智能化发展

飞行培训迈入新时代:虚拟现实模拟系统助推产业智能化发展
2024年05月01日 10:37

  2022年11月,由孙启新机长主导研发的“虚拟现实技术驱动的航空人员培训模拟系统”在业界引发广泛关注。该系统以其独特的优势,为航空人员培训模拟管理领域注入了新的活力。其广泛的应用前景和卓越的技术性能使其成为业内的热门话题,不仅解决了传统培训模式中存在的种种问题,还为航空人员培训带来了全新的体验和效果。

  2022年12月该系统正式亮相,此举象征着虚拟现实技术在航空培训领域的深化应用。该平台汇聚了VR技术的最新硕果,包含全景视觉体验、丰富的3D模型资源库和前沿的VR技术,为航空公司和飞行培训行业构建了一个更为灵活多变、智能高效的培训空间。依托环境建模技术的研发和人机交互的深入探索的创新应用,该系统成功塑造了一个高度仿真的虚拟航空实训系统,打破了传统飞行培训模式的桎梏,让教学得以在虚拟世界中自由驰骋。这种沉浸式的培训场景不仅极大提升了培训的质量和实效性,同时也显著降低了成本投入。

  该系统在设计上独具匠心,巧妙借鉴了通用飞行模拟器的先进理念,将仿真计算机、模拟驾驶舱、运动仿真平台、视景仿真系统、操纵负载系统以及噪声模拟系统等多个核心组件完美融合,为飞行员打造了一个全面且真实的飞行训练环境:

  一、仿真计算机,作为飞行仿真器的核心,通过编程的方式,精确构建飞行器、发动机及机载系统的数学模型,为飞行训练提供了坚实的理论基础。

  二、模拟驾驶舱,高度还原真实飞行器的驾驶环境,舱内配备齐全的仪表、指示灯、开关按钮及操纵手柄,使飞行员能够依据仪表指示和外景显示,进行精准的飞行操作。此外,舱内仪表还可根据需要转化为虚拟形态,进一步丰富了训练体验。

  三、运动仿真系统,它依托六自由度运动平台,模拟飞行过程中的垂直、水平、横向等多种运动状态,让飞行员仿佛置身于真实的飞行之中。运动基座由大功率伺服系统驱动,确保运动轨迹的精准与流畅。

  四、视景仿真系统,为飞行员呈现广阔的外部视景。随着飞行器的位置与状态变化,座舱前将展现出逼真的机场、跑道、山川河流等景象。该系统由视景生成计算机与显示系统组成,通过建模、特效开发等手段,实现虚拟场景的交互显示,为飞行员提供沉浸式的视觉体验。

  五、操纵负载系统,模拟真实的操纵力感。在飞行员操作驾驶杆、油门杆等机构时,该系统能够实时反馈相应的负载力,使飞行员能够感受到与真实飞行相似的操作体验。负载力的大小随飞行参数的变化而调整,确保训练的真实性与有效性。

  孙启新机长的系统通过其沉浸式的培训场景极大提升了培训质量,同时降低了成本,使得飞行员可以在虚拟世界中安全地练习复杂的飞行操作和应对特殊情况。此外,系统的智能化设计允许飞行员设置各种故障和特殊情况,从而有效提升处置故障和特殊情况的能力,为未来的飞行任务做好充分准备。

图:仿真典型航空安全事故情景模式图:仿真典型航空安全事故情景模式

  据统计,自该系统推出以来,已在中国超过14家航空公司包括大型的国有航空公司、私营航空公司以及低成本航空公司得到应用,覆盖了数万名飞行员培训。其中,中国国际航空股份有限公司通过引入虚拟现实技术驱动的航空人员培训模拟系统,使得地面训练时间减少13%,模拟机人均使用率提高了5%。与传统的实体模拟机相比,这种虚拟现实技术驱动的模拟系统显著降低了模拟机和培训课程的成本。据统计,相关成本降低了7.4%。这一成绩不仅提升了公司的运营效率,还增强了飞行员的技能水平和安全意识。

  中国国际航空股份有限公司运行控制中心高级经理陆韵国指出,“我们致力于通过这个系统实现对机场及多种环境气象条件的真实模拟,这涵盖了核心机场、其周边附属设施、复杂地形地貌以及环境音效等关键要素。这个系统不仅增强了训练的逼真感,也提高了飞行员在不同天气和环境下的应对能力。更为值得一提的是,该系统支持利用VR头盔和手柄设备,为飞行员提供在虚拟气象观测场中的三维交互体验。”

  中国民航西南地区管理局副局长、总飞行师李学利表示在接受采访时表示:“飞行,这一涉及庞大投资、充满多变参数、极度复杂的系统工程,确实难以轻易驾驭。然而,借助孙启新机长研发的这一虚拟现实系统,其经济高效、安全可靠、可重复利用的特性得以充分发挥。我们得以模拟飞行任务与操作,以替代那些耗时耗力、成本高昂的真实飞行或模拟机飞行,或应对真实飞行难以实施的场合。通过这种方式,我们能够有效提升飞行员的工作效率,增强航空器系统的可靠性,为飞行员培养体系的优化提供有力支持。虚拟现实技术驱动的航空人员培训模拟系统的推出无疑是航空培训领域的一次重大突破。它充分利用了虚拟现实技术的优势,为飞行员提供了更加真实、高效的培训体验。这种创新性的培训方式不仅提高了培训质量,对于航空业的长远发展具有重要意义。”

  在中国民航西南地区、华东地区的多家航空公司的应用案例中,虚拟现实技术驱动的航空人员培训模拟系统得到了广泛的推广和应用。航空公司引入该系统后,成功构建了高度仿真的飞行训练环境,使得飞行员能够在虚拟世界中进行各种复杂飞行动作和特殊情况的模拟,显著提高了飞行员的训练效率和质量。同时,由于虚拟环境的引入,航空公司还实现了训练地面课程和模拟机训练资源的优化配置,降低了模拟机训练成本,提高了整体飞行员初始改装和复训的效率。中国民航西南地区管理局副局长、总飞行师李学利表示,“通过应用‘虚拟现实技术驱动的航空人员培训模拟系统’,燃料和工时节省的成本将使航空公司收回成本。”

  此外,多位顶尖的业内专家和学者纷纷发表了对孙启新机长的虚拟现实培训系统的高度评价。他们一致认为,这一系统不仅展示了卓越的技术性能,而且具备出色的实用性和极高的可靠性,已经引领了航空培训领域的一场革命性变革。这些专家强调,孙机长的创新工作不仅解决了传统飞行培训过程中的核心问题,还显著提高了培训的效率和安全性,为航空行业树立了新的标杆。在国际航空培训大会等重要行业论坛上,来自世界各地的航空培训专家纷纷对孙启新机长的系统表达了极大的兴趣和肯定。他们表示,孙机长的系统是虚拟现实技术在专业培训领域应用的典范,预示着未来航空人员培训的方向。专家们也热切期待该技术在全球航空培训领域的更广泛应用,以及它带来的进一步行业突破。该系统的成功实施和行业内的高度评价,显示了孙启新机长在全球航空培训技术革新中的领导地位和深远影响。这不仅标志着他在推动航空产业智能化方面的杰出贡献,也展现了他作为行业领先者的广泛认可。

  (来源:News快报)

责任编辑:何奎良

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