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芬蘭空軍、Varjo、帕特里亞和波希米亞互動(dòng)模擬公司合作開發(fā)了一個(gè)開創(chuàng)性的LVC培訓(xùn)解決方案。這一創(chuàng)新項(xiàng)目展示了虛擬仿真技術(shù)對增強(qiáng)現(xiàn)場練習(xí)與開創(chuàng)新的訓(xùn)練方式的可能性。

主要優(yōu)勢

實(shí)時(shí)——虛擬——有效（LVC）實(shí)現(xiàn)了真實(shí)世界和虛擬世界的有效集成，允許以安全的方式模擬大規(guī)模或危險(xiǎn)的訓(xùn)練場景。這為飛行員在部署前提供了完備的培訓(xùn)水平。

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠創(chuàng)建全新的，具有高度逼真的沉浸式訓(xùn)練場景，使用者可以對這些場景內(nèi)容可以輕松進(jìn)行修改或加以重復(fù)利用。

配備Varjo頭顯的飛行學(xué)員們可以無縫的進(jìn)入混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境。訓(xùn)練場景可以復(fù)制現(xiàn)場飛行的條件，與真實(shí)的駕駛艙、圖表和文件等，飛行員可以真實(shí)地與虛擬世界進(jìn)行互動(dòng)。

挑戰(zhàn)：如何逼真地模擬復(fù)雜的飛行訓(xùn)練

芬蘭空軍正在不斷尋求部署最有效的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)超好的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員培訓(xùn)計(jì)劃。隨著技術(shù)的進(jìn)步，軍方對飛行員的能力要求也在發(fā)生變化，其中認(rèn)知能力變得越來越重要。試點(diǎn)學(xué)員現(xiàn)在必須能夠同時(shí)管理不同的系統(tǒng)，檢測和分析基本要素，并快速做出決策。那么在飛行員進(jìn)行復(fù)雜空中作戰(zhàn)訓(xùn)練時(shí)，如何有效、逼真地模擬這種認(rèn)知負(fù)荷呢？

解決方案：前沿的混合現(xiàn)實(shí)與虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)；飛行員表現(xiàn)數(shù)據(jù)

自2018年以來，芬蘭空軍戰(zhàn)斗機(jī)飛行員一直使用LVC訓(xùn)練解決方案。為了實(shí)現(xiàn)低碳化訓(xùn)練系統(tǒng)，芬蘭空軍與陪審團(tuán)、芬蘭國防局、安全和航空培訓(xùn)及技術(shù)解決方案提供商進(jìn)行密切合作。

那么LVC訓(xùn)練究竟是一種怎樣的訓(xùn)練方式呢？

參與LVC訓(xùn)練的飛行員需要在一個(gè)虛擬環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，在這個(gè)環(huán)境中，真實(shí)的Hawk飛機(jī)、物理模擬器和計(jì)算機(jī)建模都被結(jié)合在一個(gè)單一的訓(xùn)練場景中。這意味著在空中飛行的飛行員可以看到與地面物理模擬器中的受訓(xùn)者相同的飛機(jī)和虛擬生成的目標(biāo)。由于LVC訓(xùn)練支持多人在同一環(huán)境場景中進(jìn)行協(xié)作，所以在LVC訓(xùn)練中飛行員們可以與他們的隊(duì)友一起并肩訓(xùn)練或相互進(jìn)行對抗訓(xùn)練。

此外，借助Patria開發(fā)的操作員表現(xiàn)分析系統(tǒng)，可以讓飛行員根據(jù)生理數(shù)據(jù)（如眼球運(yùn)動(dòng)和心率變異性等）監(jiān)控受訓(xùn)者在鍛煉期間的壓力水平和認(rèn)知負(fù)荷。每次演習(xí)后，所有的飛行和操作員的數(shù)據(jù)都可以被詳細(xì)審查，從而可以進(jìn)行有效的匯報(bào)。

混合現(xiàn)實(shí)在LVC訓(xùn)練中的開創(chuàng)性應(yīng)用

Varjo與芬蘭空軍、帕特里亞和BI Simulations于2020年秋季開始合作，以展示飛行員培訓(xùn)的未來。Varjo的VR/XR頭顯具有人眼分辨率（每度超過70像素）的技術(shù)，飛行員現(xiàn)在甚至可以分辨駕駛艙中最小的細(xì)節(jié)，并體驗(yàn)高度逼真的模擬訓(xùn)練環(huán)境。整合的眼球跟蹤＜1度的VR/XR耳機(jī)還可用于收集飛行員的眼球運(yùn)動(dòng)和反應(yīng)數(shù)據(jù)。

由于將混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)集成到LVC訓(xùn)練器中的初步成功，芬蘭空軍正在尋找其他方法將該技術(shù)融入未來的訓(xùn)練場景。根據(jù)芬蘭空軍透露，在未來，大多數(shù)飛行訓(xùn)練可能會在一個(gè)結(jié)合了實(shí)時(shí)飛機(jī)、模擬器和由算法或人工智能控制的計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境中進(jìn)行。

“XR技術(shù)的發(fā)展為我們提供了新的機(jī)會來創(chuàng)造更具激勵(lì)性和效率的培訓(xùn)。盡管我們只實(shí)現(xiàn)了LVC訓(xùn)練的一小步，但結(jié)果證明這種嘗試具有非常積極的作用?！笨哲娪?xùn)練主任，泰梅烏·佩斯蒂中校說道。