Иммерсивный шлем танкиста

Танк 1

Известно, что управление бронированными боевыми машинами требует особых умений и сноровки, что связано с ограниченным обзором водителя, необходимостью вести прицельный огонь на ходу в любых погодных условиях, как днем, так и ночью.

Иммерсивные технологии позволяют создать систему, при помощи которой члены экипажа посредством VR-шлема смогут видеть «сквозь» броню и эффективнее управлять огнем. Полученная исчерпывающая информация об окружающей обстановке позволяет успешнее выполнять тренировочные или боевые задания.

Для создания состояния иммерсионного присутствия снаружи устанавливается набор из видеокамер, передающих на бортовой компьютер, а затем в VR-шлем круговую трехмерную панораму (3D360).

Программно-технический комплекс, помимо визуализации окружающей обстановки, позволяет решать целый ряд важных информационных и командных задач.  3D360 видео, получаемое от внешних видеокамер, может быть дополнено информацией для каждого члена экипажа в зависимости от его обязанностей. Визуализируется эта информация в виде геоориентированных иконок, находящихся в направлении взгляда. Значки накладываются на трехмерное изображение внешнего мира, ими можно пометить какой-либо объект и обменяться данными с другими источниками информации, получая обновления в реальном времени. Иммерсивный шлем отслеживает движение танка и поворот головы, тем самым определяет реальное положение в пространстве не только техники, но и каждого бойца. При прокладке маршрута движения учитывается, какой именно объект в данный момент находится в поле зрения каждого члена экипажа. Если он поворачивает голову, незначимые для него значки исчезают и актуализируются новые.

Танк 2.jpg

Система получает вводные данные: широту, долготу и высоту. Эти три параметра привязываются к значимым для выполнения задачи объектам и ассоциируются с ними.  На основе автономно полученных или переданных по сети данных наносится метка в 3D360 изображении, соответствующая расположению объекта в реальности.

Для отслеживания движений головы, ее положения и ориентации глаз использованы специальные устройства — это гироскопы, инерциальные датчики, датчики углового ускорения, датчики движения зрачка. Для позиционирования танка в качестве элемента ввода используются данные от тактических и глобальных систем типа ГЛОНАСС. Для определения азимута, или того, куда, собственно, смотрит человек, применяется встроенный в шлем магнитометр. Эти элементы работают синхронно, так что на основе объединенных данных система получает точную информацию о позиции не только танка, но и каждого члена экипажа, вплоть до положения (ориентации) его головы.

Полная автоматизация избавляет экипаж от когнитивной нагрузки, позволяя ему отбросить все лишнее и сосредоточиться строго на выполняемом задании.

Расположение видеокамер на самих шлемах и внутри танка, наличие наушников и микрофонов, позволяет взаимодействовать членам экипажа между собой и с командованием, не снимая встроенного в шлем оборудования. При этом показания приборов и диагностическая информация о состоянии техники визуализируются непосредственно в поле зрения каждого члена экипажа, что также исключает необходимость одевать и снимать VR-шлем. Более того шлем является непосредственной защитой от механических повреждений головы, а при снабжении его автономной системой дыхания, обеспечит защиту от задымления, химического и бактериологического оружия.

Быстрая смена режимов VR-шлема обеспечит взаимозаменяемость членов экипажа. Так при необходимости обязанности наводчика легко возьмет на себя, например, командир танка, просто переключив, режим функционирования шлема. Кроме того, командир экипажа имеет возможность «видеть глазами» любого члена экипажа, что позволяет ему принимать максимально адекватные ситуации решения.

Конструкция шлема позволяет по мере надобности мгновенно убирать экраны стереопары для восстановления обычного или комбинированного зрения, что особо необходимо при неисправности или выходе из строя оборудования системы иммерсивной реальности.

Танк 3

Применение иммерсивных устройств в войсках позволяет создать полевые тренажеры с эффектом присутствия в действительной или синтезированной трехмерной реальности (VR-тренажер). Прежде всего, это тренажеры для вождения и применения всевозможных боевых машин и транспортных средств. Их можно использовать как дополнение к  программно-техническому комплексу уже установленному на боевой машине, что позволит осуществлять тренировку экипажа и отрабатывать боевые задачи, не покидая расположение войсковой части.

VR-тренажеры могут быть легко развернуты в учебных центрах, что обойдется не многим дороже типового иммерсивного оборудования танка, даже с учетом симуляции среды в которой осуществляется тренировка экипажа: специальный интерфейс и моделирование 3D реальности с привязкой к конкретной местности. Для сравнения: существующие более или менее «реалистичные» тренажеры, используемые в настоящее время, стоят в десятки раз дороже.

Сегодня вооруженные силы НАТО в Европе на основе исследований, начатых в Норвегии, проводят пилотное испытание в танковых войсках дешевого по военным меркам иммерсивного шлема (VR-шлема) на базе Oculus Rift.

Если основываться на опыте норвежских разработок, то стоимость полного комплекта оборудования прототипа системы управления и боевого применения танка из расчёта на одного члена экипажа может составить менее 5000 долларов. Конечно, дополнительно надо будет учесть необходимость разработки оригинального программного обеспечения, привязанного к конкретным образцам российской техники и интегрированного в информационно-технический комплекс управления войсковыми подразделениями.

Неоспоримо, что применения иммерсивных шлемов будет лучшим решением для управления новейшим российским танком Т-14, в котором экипаж расположен в бронекапсуле и лишен возможности наблюдения за местностью и полем боя через традиционные смотровые приборы.  Применение иммерсивной технологии логично встраивается в систему  дистанционного управления необитаемой башни и перспективно для дальнейшего развития роботизации танка на платформе «Армата». 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *