Prototyp UAVSIM - zastosowanie symulacji wirtualnej w szkoleniu operatorów BSP

22 luty 2018

W ramach prac realizowanych w Instytucie Systemów Informatycznych związanych z zastosowaniami symulacji wirtualnej do szkolenia służb i wojsk opracowany został prototyp stanowiska szkoleniowego UAVSIM (stacja sterowania) dla bezzałogowego statku powietrznego (BSP) klasy mini.

 

Prototyp wykorzystuje programowalne środowisko symulacji wirtualnej do odtwarzania zachowania się wirtualnego BSP z zastosowaniem fizycznej stacji sterowania. Wirtualny model BSP odwzorowuje model lotu uwzględniający parametry taktyczno-techniczne BSP oraz oddziaływania środowiska na parametry lotu. Środowisko symulacji wirtualnej jest także źródłem wirtualnego sygnału wizyjnego, który odwzorowuje działania rzeczywistej kamery zamontowanej w zasobniku BSP.

Opracowane stanowisko szkoleniowe umożliwia wykonywanie wszystkich czynności związanych z użyciem BSP bez użycia fizycznego BSP. Możliwe jest także wykonywane czynności typu preflight.  Zaletą takiego stanowiska jest możliwość prowadzenia pełnego zakresu ćwiczeń bez konieczności korzystania z rzeczywistego BSP, co na początkowym etapie szkolenia jest bezpieczniejsze i zmniejsza ryzyko rozbicia bezzałogowca. Stanowisko umożliwia także realizację zaawansowanych scenariuszy szkoleniowych, których ćwiczenie w rzeczywistych warunkach nie byłoby możliwe. Szczególnie dotyczy to sytuacji awaryjnych takich jak awaria napięcia zasilającego lub utrata łączności ze stacją sterującą.

Prace w całości wykonane zostały w ramach Zespołu Technologii Symulacji Wirtualnej i Rozszerzonej, którym kieruje płk dr inż. Jarosław Koszela oraz dr inż. Roman Wantoch-Rekowski i obejmowały wykonanie:

  • projektu repliki stacji bazowej z zastosowaniem oprogramowania Solidworks, 
  • fizycznej repliki z zastosowaniem posiadanych urządzeń takich jak obrabiarka cyfrowa,
  • projektu układu elektronicznego realizującego funkcje komunikacji repliki stacji sterującej z symulatorem wirtualnym z zastosowaniem oprogramowania Eagle,
  • oprogramowania wbudowanego do mikrokontrolera serii Atmel,
  • projektu i implementacji oprogramowania modelu wirtualnego BSP,
  • projektu i implementacji oprogramowania komunikacyjnego po stronie symulatora wirtualnego,
  • projektu i implementacji oprogramowania kanału wizyjnego z symulatora wirtualnego,
  • projektu modelu 3D BSP klasy mini,
  • scenariuszy szkoleniowych.

Wykonany demonstrator jest efektem prac związanych z realizacją inwestycji aparaturowej realizowanej w Wydziale Cybernetyki finansowanej przez Ministerstwo Obrony Narodowej.

Opracowane stanowisko było także testowane w warunkach zbliżonych do rzeczywistych w ramach realizacji scenariuszy szkoleniowych podczas pierwszej edycji kursu specjalistycznego MON pn. „Kurs szkolenia załóg wozów bojowych z wykorzystaniem symulacji wirtualnej”, w którym udział  wzięły załogi czołgów Leopard z 1 Warszawskiej Brygady Pancernej im. Tadeusza Kościuszki z Wesołej.