Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

0
290

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Как виртуальная реальность может быть полезна для военных? Своими идеями на этот счёт с читателями Голографики делится компания DEUS. Она представила первые российские профессиональные очки виртуальной реальности Odin и подчёркивает своё внимание к военной отрасли, в которой не хватает решений отечественного производства. В этой статье DEUS хочет показать, насколько богата сфера применения виртуальной реальности в ВПК. А редакция приглашает вас обсудить материал в комментариях. 

***

Оборонная отрасль одной из первых готова принять технологии виртуальной реальности. Предпосылки к этому коренятся скорее в политике, чем в экономике. ВР (госслужба — подходящее место для таких аббревиатур) представляет армии огромный потенциал по воздействию на сознание пользователя, мозг и органы чувств которого верят в происходящее и реагируют соответственно. Трудно переоценить пользу этого свойства, помноженную на возможности творчества в компьютерной графике.

Виртуальная реальность начинала свой путь в лабораториях оборонных институтов, но в последние годы её развитие было связано скорее с потребительским рынком, конкуренция и требовательность которого способствовала прогрессу в таких вопросах, как удобство, качество графики, стандартизация. Пришло время вернуть накопленные гражданской отраслью знания в их цитадель.

В этой статье мы сознательно не рассматриваем виртуальную реальность как инструмент пропаганды. Она определённо является эффективным орудием воздействия на массовое сознание, но приведение существующих примеров таких проектов может вызвать ненужные споры на политические темы, которых хочется избежать.

Обучение

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Подготовка личного состава остаётся самой важной частью армейской деятельности. Любой, даже самой умной машине нужен оператор, который примет решение в критической ситуации. Это касается и автоматической винтовки, и атомной подводной лодки с трансконтинентальными ракетами.

К сожалению или к счастью, сотни тысяч людей невозможно постоянно забрасывать в боевые условия, хотя бы потому, что это слишком дорого, не говоря о вреде таких перманентных обучающих конфликтов.

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения
Солдаты Королевской армии Нидерландов на гостевой тренировке в Германии, 5 июня 2013 года

А вот создавать симуляторы виртуальной реальности, максимально приближённые к реальным условиям, вполне возможно. Они не смогут передать настоящий «запах пороха», как урок русского языка не научит школьника писать романы, но в таком симуляторе можно оттачивать навыки и обучать обращению с новыми инструментами любой сложности.

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Вот ряд сценариев, в которых виртуальная реальность уже применяется в военном обучении:

  • симуляторы управления различными боевыми машинами;
  • масштабные многопользовательские симуляторы боевых действий для пехоты;
  • симуляторы командования отдельными битвами и ходом целых военных кампаний;
  • симуляторы применения различного оружия.

В этих и прочих кейсах особую ценность представляют максимальное приближение виртуальных условий к реальным, возможность имитировать любые детали, включая физику, создавать бесконечное число сценариев и комбинировать их. Благодаря тому, что в ВР человек воспринимает себя как часть происходящего, его действия, его стресс и эмоции будут близки к таковым в реальных ситуациях.

Критика симуляторов виртуальной реальности часто связана именно с их виртуальностью: лучше учить начинающего лётчика в настоящей кабине с настоящими приборами и дисплеями по периметру, чем в компьютерном окружении, где нет никакой тренировки тактильной памяти. С этим трудно поспорить.

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения
Полностью заменить такой тренажёр виртуальной реальностью пока нельзя. Но необходимости в этом нет

ВР-симуляторы обладают иным преимуществом. Они многократно дешевле и меньше, что позволяет внедрять их в большем количестве классов, в которые невозможно закупить крайне дорогие экзаменационные электронно-механические комплексы по финансовым соображениям. Важной возможностью является использование ВР-симуляторов в домашних условиях — теми учениками, которые не жалеют времени на учёбу.

Примеры. КБ РБП работает с коллективным тактическим пехотным тренажёром на отечественной программной платформе виртуальной реальности VR Concept. Похожий проект развивает британская армия. Профессиональные авиасимуляторы для виртуальной реальности создаёт Константа-Дизайн.

Удалённое управление техникой

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения
Дистанционно управляемый самоходный агрегат (ДУСА) ТР-10, который вёл разведку в Чернобыле. За ним — блок управления на кабеле, поскольку радиопомехи чрезвычайно затрудняли беспроводную связь

Необходимость качественно новых интерфейсов для удалённого управления машинами остро встала перед инженерами ещё в прошлом столетии. Вероятно, все вы видели кадры чернобыльской хроники, на которых ликвидаторы применяют роботов в таких местах, где людям находиться смертельно опасно. Тогда пульт управления машиной был огромным вычислительным шкафом со столом и монохромным монитором для оператора.

С тех пор интерфейсы сильно изменились: роботы предлагают панорамные камеры, которые в реальном времени и с минимальной задержкой показывают происходящее в цвете, с отличными углами обзора. Но этого недостаточно. Даже с этими камерами, мониторами и ушедшими далеко вперёд манипуляторами телероботы остаются неуклюжими придатками человека. Представьте, чем может закончиться управление напичканной оружием машиной, если оператору неудобно ей управлять.

Научный эксперимент по использованию виртуальной реальности в удалённом управлении промышленными роботами. Подробнее с проектом можно ознакомиться в публикации «Baxter’s Homunculus: Virtual Reality Spaces for Teleoperation in Manufacturing»

Очки виртуальной реальности, снабжённые специальными контроллерами с обратной связью, переносят оператора в кабину, на корпус или даже на место робота, если речь идёт об андроиде, вроде тех, которых собираются запускать в космические миссии. Полный обзор в любом направлении, максимальная передача происходящего, включая физические ощущения, а также возможность передавать вместе с картинкой массу тактических данных — это новая ступень в удалённом управлении боевыми машинами.

Пример. Робот T-HR3 компании Toyota выглядит очень мирно и призван помогать людям. Его планируют использовать на строительных площадках, в районах стихийных и техногенных бедствий и космическом пространстве. Сейчас он неуклюж, но является шагом на пути к тому, что андроиды с управлением через системы виртуальной реальности смогут решать сложные, в том числе боевые, задачи.

Дополнительная защита

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Тем не менее, чаще всего техникой нужно управлять, находясь в ней. Это обеспечивает намного более высокую скорость реакции, лучшее понимание обстановки и, в результате, наиболее правильный выбор действий. Какие преимущества даёт виртуальная реальность в этом случае?

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Простота всегда идёт рука об руку с надёжностью. Чем меньше в броне бойниц, чем меньше подвижных элементов в системе мониторинга окружения (например, в перископе), тем лучше. Расставленные по периметру корпуса камеры, передающие по кабелю картинку на дисплеи в тактическом шлеме, позволят упростить конструкцию брони, сделав почти монолитный кокпит. А оператор получит такую обзорность, будто сидит на броне сверху, только с увеличением, данными от всех датчиков и информированием от бортового компьютера или удалённого сервера. Зависимость от электроники — тоже фактор уязвимости, но в каждом сценарии свои решения.

Пример. Норвежские войска ставили эксперименты по управлению танками через очки виртуальной реальности ещё в 2014 году.

Анализ информации

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Этот способ работы с информацией в виртуальной реальности, весьма ограниченно описанный в фантастических фильмах, таких как «Газонокосильщик» или «Особое мнение», вышел на оборонный рынок через биржевой кейс.

Биржевые аналитики нуждаются в инструментах для одновременного отслеживание большого количества потоков данных. Человеку свойственно постепенно привыкать к такой высоконагруженной работе, а в результате он получает возможность делать высокоточные выводы, основываясь на анализе множества факторов. Раньше для этого просто ставили несколько мониторов, что не даёт ни нужного уровня погружения, ни хотя бы близкого полезного угла обзора.

После листовок и газет, мы привыкли сначала к радио, потом к телевидению, а потом и к интернету, каждый раз переходя на новую ступень в восприятии. Следующая ступень — виртуальная реальность, когда данные представлены не просто в трёх измерениях, но и вокруг, в полной сфере с теоретически бесконечным масштабированием и количеством слоёв.

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

В армии и специальных службах возможность анализировать большее количество данных означает ускорение принятия решений и их уточнение. Вот некоторые сценарии:

  • послойный анализ трёхмерного поля боя любых размеров в реальном времени с подключением и отключением деталей графики по родам войск и другим факторам;
  • поиск и поимка преступников через координирование действий полевых групп при помощи удалённого оператора, особенно в условиях мегаполисов или любых других пространств с возможностью передвижения в трёх измерениях;
  • карты воздушных, водных и космических пространств, в которых важна возможность 3D-представления;
  • разработка и сервисное обслуживание сложных инженерных систем.

Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения

Пример. Австралийские военно-воздушные силы экспериментируют с HoloLens для анализа поля боя. Учитывая нынешнее качество изображения в очках дополненной реальности, использовать для этого очки виртуальной реальности было не менее, а то и более логично, ведь штабным аналитикам нет никакой надобности постоянно рассеивать внимание по реальному окружению — лучше сосредоточиться на масштабной 3D-модели.

Демонстрация вооружения

До виртуальной реальности более-менее реалистично продемонстрировать новые образцы вооружения можно было следующими способами: доставив сами образцы или макеты на выставку или другое место встречи с потенциальными заказчиками, показав видео и доставив заказчиков на полигон. Виртуальная реальность в известных пределах объединяет достоинства всех трёх способов. Алгоритм действий следующий:

  1. сделайте из оружия контроллер для компьютерной системы. Для этого можно подключить специальные датчики и отсканировать устройство, перенеся модель в программу;
  2. создайте программное обеспечение, симулятор с максимально эффектным и реалистичным показом вооружения, которое можно опробовать на виртуальных мишенях;
  3. наденьте на заказчика очки и следите за его удивлением;
  4. собирайте отзывы и дорабатывайте софт.
Виртуальная реальность в ВПК: пять направлений применения
Bohemia Interactive Simulations показывает на выставочном стенде свой лётный симулятор. Почему бы не показывать так саму технику? Обычное оборудование для аттракционов может сделать производителя боевых мащин звездой любой выставки, привлекая СМИ, потенциальных сотрудников и укрепляя имидж в любых социальных группах, от клиентов до простых граждан. Достаточно сделать два режима: профессиональный и аркадный.

Это не попытка заменить демонстрации на полигоне. Безусловно, нет ничего лучше полевых испытаний. Но они очень дороги, особенно если речь идёт о тяжёлой технике. Для первичного знакомства такой сценарий не подойдёт.

Виртуальная реальность идеальна до этапа полевой демонстрации — на выставках, при личных встречах, для имиджевой рекламы производителя техники. Единожды создав ВР-решение, можно дорабатывать и использовать его годами, добавляя всё новые сценарии, улучшая графику и эффект, который вы производите на целевую аудиторию.

Примеры. Шведская Saab с помощью виртуальной реальности показывает ракетные установки. То же самое делают в Китае, а также в любых других странах мира с любым оружием.

Перечисленные кейсы нельзя назвать исчерпывающими. На практике очки виртуальной реальности улучшают работу с информацией в большинстве случаев. Иногда их применение, несмотря на новизну, в результате оказывается дешевле, чем работа с обычными компьютерными системами или специализированными видеостенами.

Это происходит из-за смены парадигмы: одно новое высокоинтегрированное устройство успешно заменяет целый комплекс старых. На вашей памяти такое уже случалось со смартфонами. Сегодня настало время нового прорыва, в котором армии пора опережать геймеров. Ведь это важно: защищать свою страну должно быть престижно и не менее интересно, чем гонять в «Танки» у домашнего монитора.

Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в TelegramВКTwitter и Facebook 

Далее: Дополненная и виртуальная реальность в умных городах: как это может быть

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поддержи Голографику на Patreon!