飞行员有两种通用的飞机控制训练方法:在天空中的真实飞机中,或在模拟器中下方。地面站可以让飞行员练习一个棘手的动作,比如在加油机后面给轰炸机加油,而且比让一只真正的鸟飞上天空要便宜。但是,当然,真正在天空中,在灵活的战斗机中体验惩罚性重力的现实与地面实践是不同的。
一家名为 Red 6 的公司开发了他们自己的系统,该系统融合了这两种训练场景,通过使用增强现实技术在战斗机飞行员的护目镜上在实际飞行时视觉模拟其他飞机。该方法旨在填补该公司首席执行官兼创始人丹尼尔·罗宾逊 (Daniel Robinson) 所说的在进行空中训练时存在的空白。
“作为战斗飞行员,我们所做的很多工作都是在视觉范围之外进行的——即飞机上的传感器可以看到威胁的范围,但飞行员无法用眼球实际看到它们,”罗宾逊,一位前 F-22 猛禽飞行员说。在大约 10 海里处,飞行员可以在飞机外看到一架真正的飞机。但是,如果这些对手是虚拟的,并且仅在雷达上模拟,那么飞行员当然无法真正瞥见任何东西。“当他们从雷达转向抬头时,那里什么也没有。”
这就是罗宾逊想要解决的问题。“我想找到一种方法,将合成实体放入飞行员的视野中,”他说,“让它们看起来、感觉和行为,就好像它们是真正的飞机一样。”
该解决方案涉及在飞行员的视野中使用 AR,这意味着他们可以看到飞机外的真实世界——这是一个重要的细节,当然——还可以看到实际上并不存在的合成飞机的图像。他说,那些计算机生成的图像将由人工智能或地面上的真正飞行员飞行。
我们的目标是让飞行员看起来好像在天空中驾驶真正的飞机实际上是在与模拟飞机一起飞行或对抗模拟飞机——因为与在模拟器中相比,没有什么可以替代实际在那里。“把自己绑在能够拉动 9 Gs 的东西上,你可能会耗尽燃料,你可能会撞到地上,[而且] 人们向你开枪,”罗宾逊说。“一旦你真正开始这样做,飞行员大脑的认知负荷就会大大增加。”
“如果我们承认我们必须驾驶真正的飞机进行训练,”他补充道,“并将自己暴露在那种环境中,问题是,我们如何有效地做到这一点?”他的答案是让飞行员升空,但使用 AR、AI 和计算能力来创建合成但可见的飞机与他们进行交互。
Robinson 概述了该技术的工作方式。“我可以在增强现实 KC-46 加油机上进行拦截,”他说。“我可以加入机翼,与它一起飞行,在它后面降落,[并且]我看到加油热潮。”在这方面,这与空军今年早些时候启动的一个项目类似,该项目使用 AR 等技术探索更准确的方法,让地面上的 B-52 轰炸机飞行员练习在加油机后面给飞机加油。
在罗宾逊所描述的场景中,他可以在加入模拟加油机后继续驾驶他的真机,然后加入一个模拟僚机驾驶F-22这样的战斗机,然后真机和人造F-22就可以了与模拟敌人作战。如果你在地面上用双筒望远镜观察那个复杂的场景,你只会看到一架真正的飞机,而机内的飞行员会看到机盖外的两架人造飞机。
该公司最近刚刚签署了一份价值约 7000 万美元的合同,将他们的系统安装到 T-38 中,这是一种两座训练喷气式飞机,供美国空军和 NASA 等机构使用。他们称之为ATARS,即机载战术增强现实系统。接下来可能是在像F-16这样的飞机上使用 ATARS。
Robinson 说他希望在未来 12 到 18 个月内让 ATARS 在 T-38 中启动并运行。“第一个计划是集成到 T-38 中,[并] 验证它是安全的,”他说;然后将其带到其他飞机上。“我们能否创建一个网络,让多架军用飞机可以连接在一起并一起训练,”他想知道,“因为如果我们这样做了,我们就会迎来一种全新的训练范式。”