Virtual Reality für eine bessere Entscheidungsfindung bei der Entwicklung optimierter, sichererer Cockpits
Die Berücksichtigung des menschlichen Faktors in der Entwurfsphase ist der Schlüssel für Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit von Luftfahrtsystemen, sowohl aus operativer Perspektive als auch im Hinblick auf die Fehlertoleranz. Der bisher im Cockpit-Design verwendete Ansatz umfasst die Herstellung von materiellen Prototypen verbunden mit Avionik oder Flugsimulation, die Aufzeichnung der Pilotenaktivitäten sowie die Auswertung des Entwurfs mit Stift und Papier durch Experten, was übermäßig viel Zeit und Kosten bedeutet. VR-Technologien kombiniert mit menschlichen Tests und kognitiven Workload-Analysen bieten eine alternative Lösung. Das von der EU finanzierte Projekt i-VISION (Immersive semantics-based virtual environments for the design and validation of human-centred aircraft cockpits) führte einen neuartigen Ansatz für das Cockpit-Design ein, der auf dem Einsatz von VR-Technologie und der Schaffung von maschinell interpretierbaren Kenntnissen zu menschlichen Tests und Flugverfahren basiert. Die Projektpartner definierten, implementierten und validierten eine Lösung, die aus drei verschiedenen, aber komplementären Entwicklungen bestand. Die erste ist eine webbasierte Anwendung, die als Schnittstelle für den Experten/Ingenieur dient und es ihm ermöglicht, fortgeschrittene Analysen von menschlichen Faktoren (HF) zu menschlichen Operationen während verschiedener Flugprozeduren in einem VR-basierten Cockpit durchzuführen. Zweitens dient eine verbesserte VR-Plattform als wiederverwendbarer und kostengünstiger Simulationsprüfstand, also ein realistischer virtueller Mock-up für das Experimentieren mit verschiedenen Cockpit-Konfigurationen, und ermöglicht so eine menschenzentrierte Bewertung zukünftiger Cockpitarchitekturen. Die Benutzer können in die virtuelle Cockpit-Umgebung eintauchen und komplexe Simulationen durchführen, während ihre Aktionen für weitere Analysen aufgezeichnet werden. Die Nutzung von semantischen Technologien für die Verbindung der Modellierungs- und Analyseverfahren mit den Cockpit-Elementen und die Integration der relevanten Daten stellen den dritten technischen Fortschritt dar. Dies ermöglicht eine Workflow-Beobachtung und eine komplexe Abfrage zur schnellen und kostengünstigen Unterstützung der Auswertung eines Flugzeug-Cockpits. Die Ergebnisse von i-VISION werden dazu beitragen, das Cockpit-Design durch die systematische Wiederverwendung von Wissen voranzubringen, und ermöglicht ein schnelleres und anpassungsfähigeres Prototyping. Die Verringerung der Notwendigkeit für materielle Prototypen reduziert die Entwicklungszeit und die Kosten für neue Flugzeug-Cockpits. Die Projektergebnisse liefern auch eine kollaborative Designumgebung, um menschliche Operationen mithilfe von VR effektiv zu analysieren. Dies wird zu hoch wettbewerbsfähigen Cockpits für Endverbraucher und eine erhöhte Sicherheit von zukünftigen Flugzeugen führen.
Schlüsselbegriffe
Virtuelle Realität, menschlicher Faktor, I-VISION, semantikbasierte virtuelle Umgebungen, menschengerechte Flugzeugcockpits
