Szimulátorok a légiérőképzés szolgálatában
Két különböző pályázati forrásból modern szimulátorok kerültek az NKE Hadtudományi és Honvédtisztképző Kar Katonai Repülő Intézetbe. A 3D toronyszimulátor és a Zlin 242 repülőgép-szimulátor nem csupán az állami légi közlekedési szak szolnoki campusán tanuló honvédtisztjelöltek oktatásában játszik majd jelentős szerepet, hanem fontos kutatási célokat is szolgál a jövőben. Palik Mátyás ezredes, a HHK katonai repülési dékánhelyettese vezetett be minket a szimulátorok világába.
A szimulátorok régóta jelen vannak a katonai felsőoktatásban és kutatásban.
Viszonylag korán, az 1980-as években jelentek meg ezek az eszközök az oktatásban – a Repülésirányító és Repülő-hajózó Tanszék elődjénél –, hiszen költséghatékonnyá teszik azt. Helyettesítik a tetemes költséggel járó légi közlekedést: általuk nincs szükség arra, hogy a valóságban is működtessünk drága repülőgépeket, üzemeltessünk repülőtereket, foglalkoztassunk irányítókat és pilótákat. A szimulátorok kevés személyzettel működtethetők, és nagy forgalmat képesek generálni. A pszeudopilóták egy időben, egy munkaállomásról akár hat-nyolc repülőgépet is képesek kezelni, ezenkívül a földi kiszolgáló járműveket is irányíthatják. Ma már könnyen szimulálható egy repülőtér teljes környezete.
Az egyik legújabb ilyen eszköz egy 3D toronyszimulátor.
A toronyszimulátort egy TKP-projekt (Alkalmazott katonai műszaki, had- és társadalomtudományi kutatások a nemzetvédelem, nemzetbiztonság területén a Hadtudományi és Honvédtisztképző Karon) keretében szerezte be az egyetem. Magát a berendezést és annak működését biztosító szoftvereket, adatbázisokat egy olyan norvég cég – az Edda Systems Ltd. – szállította, amely kifejezetten légiforgalom-irányító szimulátorok gyártására szakosodott; a vállalatnál katonákat is alkalmaznak, ami számunkra azért volt előnyös, mert ennek köszönhetően olyan speciális funkciókat is beleépítettek a rendszerbe, amelyek a polgári repülésben nem léteznek, számunkra, katonák számára viszont a mindennapi repülés valóságát nyújtják.
A toronyszimulátor fontos kutatás-fejlesztési célokat is szolgál a Szolnokon folyó Integrált mintarepülőtér (IMA) projekt keretében.
A fentebb említett TKP-projekt egyik kiemelt kutatási területe az IMA, amely a hagyományos és a pilóta nélküli légi járművek integrált, biztonságos és környezetkímélő repülőtéri üzemeltetési feltételeinek kialakítására, kutatására fókuszál. A komplex kutatás-fejlesztési folyamat a hagyományos légi járművek, valamint a nagyméretű és az úgynevezett munkadrónok egyidejű üzemeltetését vizsgálja repülőtéri környezetben. Napjainkban még igyekszünk távol tartani a drónokat a repterektől és a repülőgépektől, de előbb-utóbb mindennapossá válik, hogy a légikikötőkön kisebb méretű pilóta nélküli repülőeszközök végeznek munkát, illetve megjelennek a merevszárnyú – a mai repülőgépek méretéhez és tudásához hasonló –, nagyobb méretű drónok, ha nem is a polgári, de a katonai repülésben.
Ennek kapcsán a kutatásunk célja, hogy kidolgozzuk az ide vonatkozó szabályozási és eljárási folyamatokat, dokumentáljuk az integrált működésből fakadó repülésbiztonsági kockázatokat mind a repülőtéren, mind a levegőben. Korábban radarszimulátorokon már tanulmányoztuk a drónok és a hagyományos repülőgépek egyidejű üzemelését, de repülőtéri irányítói környezetben erre a 3D toronyszimulátor a legalkalmasabb.
Miket vizsgálnak pontosan?
A Drone Sensors nevű kutatócsoportunk szenzorokkal felszerelt drónokat fejleszt. Ezekkel a munkadrónokkal kívánjuk elvégezni a futópályák ellenőrzését, velük veszélyes tárgyakat keresnénk, amelyek veszélyt jelentenek a fel- és a leszálló légi járművekre. Ezenkívül a drónok alkalmasak madárriasztásra, a repülőtérre történt behatolás jelzésére, tüzek megfigyelésére, légi járművek jégtelenítésére, eszközök, szerszámok gyors helyszínre juttatására, ami kifejezetten nagy segítséget jelenthet, hiszen a repterek mérete sokszor több hektárnyi. A Green Airport kutatócsoportunk azzal foglalkozik, hogy a mintarepülőtér és az azon üzemelő légi járművek környezetkímélő, gazdaságos és fenntartható üzemeltetésére dolgozzon ki ajánlásokat. Ezenkívül vizsgálja a repülőterek fenntartható energiaellátási módszereit, a repülőterek kialakításával és üzemével összefüggő környezeti hatásokat.
Az itteni campuson lévő VR-laboratóriumban is folynak a projekthez kapcsolódó kutatások.
Szorosan kapcsolódik a 3D toronyszimulátorhoz egy másik kutatás is, amelynek alapja, hogy a kisebb méretű drónok kezelése nehézkes a repülőtéri irányítók számára. E terület vizsgálatára a Virtual Airport nevű kutatócsoportunk szakosodott, akik az integrált repülőtéren történő biztonságos és optimális légiforgalom-szervezést és -üzemelést biztosító döntéstámogató megoldások és eljárások kidolgozását és tesztelését végzik. A repülőtér munkaterülete általában távol van az irányítótoronytól, így vizuálisan nehéz azonosítani, követni az ott működő drónokat.
Éppen ezért egy jelentős fejlesztésbe kezdtünk, amelynek célja a légi forgalmi irányítók munkájának támogatása. Ehhez felhasználjuk virtuális és a kiterjesztett valóság adta lehetőségeket és azok segítségével jelenleg még VR-szemüvegen keresztül, majd a későbbiekben nagyméretű felületeken jelenítenénk meg a reptér látványtervét (tehát nem valós képet), amelyre vetítve követhetnék a drónok mozgását, valamint ismerhetnék meg repülési jellemzőiket. Ehhez piaci szereplők bevonásával kifejlesztjük a Légiforgalmi Irányítási Döntéstámogató Keretrendszert (alternatív valóság megjelenítéssel), röviden: a LIND-A rendszert. A keretrendszer feladata, hogy képes megjeleníteni 3D-s légtér- és légihelyzet-információkat virtuális valóságban és számítógép kijelzőjén egyaránt.
Beszéljünk egy kicsit a 3D szimulátorról! Milyen tulajdonságokkal rendelkezik?
A toronyszimulátor tartalmazza mindhárom magyar katonai repülőtér – Kecskemét, Pápa, Szolnok – és a Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér valósághű mását, valamint a teljes magyar navigációs adatbázist. A valósághű érzethez hozzájárul, hogy az európai repülésbiztonsági szervezet, az Eurocontrol által kidolgozott közel ezer darab, különböző típusú repülőgép teljes repülőgépes adatbázis modellje szerepel benne. Ez teljesen lefed minden, hazánkban közlekedő géptípust, de tartalmaz földi kiszolgáló járműveket is, ezenkívül akár állatokat is hozzáadhatunk az egyes gyakorlatokhoz.
A toronyirányító helyiségben egy gurítóirányító és egy repülőtéri irányító foglal helyet, illetve egy supervisor, aki felelős az előzők munkájáért, de erről a munkaállomásról akár a gyakorlatvezetői szerep is játszható. A rendszerhez tartozik a külön helyiségben elhelyezett három pszeudopilóta-munkaállomás: azokról fejlett interakciókkal irányíthatók a repülőgépek. Egy szimulátorpilóta egy időben közel tíz repülőgépet is irányíthat, ami azt jelenti, hogy – a földi mozgásokkal együtt – a rendszerben emberi irányítással akár harminc repülőgép is működhet, rajtuk kívül akár több száz is automatikusan. Ez a repülési szám jócskán meghaladja egy valós reptér forgalmát.
A szimulátor rendelkezik egy intelligens tervezőszoftverrel is, amellyel megtervezhetők, szerkeszthetők, ellenőrizhetők az egyes gyakorlatok. Ezt a szoftvert használjuk a szimulációkat bevezető eligazítások során a helyzet bemutatására és a gyakorlások utáni kiértékelés céljára. A szimulációk akármelyik nap- és évszakban, bármilyen időjárási körülmények között futtathatók: a zivatartól a hóesőn át a jegesedésig szinte bármilyen meteorológiai jelenség szimulálható, amelyek hatással vannak a látótávolságra, a légi járművek légi és földi mozgására. Ezeket az időjárási jelenségeket időzíthetjük is, hogy mikor jelenjenek meg a gyakorlatokban.
A toronyszimulátort az állami légi közlekedési szak katonai repülésirányító szakirányán légi forgalmi irányító modulon tanuló hallgatók használják tanulmányuk utolsó két félévében. Nekik legalább 50 alkalommal kell 45 perces szimulációs gyakorlatban repülőtéri és gurítóirányítói, valamint koordinátori feladatot végrehajtaniuk, a repülőtéri irányítószimulátorban. Ebből az alap gyakorlat során 20 darab az úgynevezett „generic airfielden” történő irányításból áll, a többit azon a katonai repülőtéren hajtják végre, ahová a végzést követően kerülnek.
A negyedéves hallgatóink nemrég vettek részt a jövőbeli elhelyezésükkel kapcsolatos személyi elbeszélgetésen, tehát már tudják, hol fognak szolgálni a diploma megszerzését követően, így abban is segítjük őket, hogy a hátralévő oktatási időszak gyakorlatait már jövőbeli alakulataik repterére építjük fel.
A közelmúltban egy másik eszközt is beüzemeltek itt Szolnokon, ami egy valódi repülőgépvázból készített Zlin 242 típusú repülőgép-szimulátor.
A szimulátort az egyetem a Gyakorlatorientált felsőfokú képzés fejlesztése a Nemzeti Közszolgálati Egyetemen című RRF-program részeként vásárolta, amelynek fő célja a hallgatók digitális kompetenciájának fejlesztését szolgáló eszközök beszerzése volt. Ezen belül cél volt a katonai kar számára, hogy az állami légi közlekedési szak állami légi jármű vezetői szakirányán tanuló hallgatók részére repülésszimulációs környezetet alakítsunk ki.
Mit lehet tudni erről az eszközről?
Egy magyar fejlesztőcég, a Propair Flight nyerte el a közbeszerzési pályázatot, amelynek keretében egy Zlin 242 kétüléses gyakorlógép-szimulátort építettek meg és szállítottak le a szolnoki campusra. Hasonlóan a toronyszimulátorhoz, ebben is szerepel a három magyar katonai repülőtér háromdimenziós látványterve, amelyeket szintén bármilyen időjárási viszonyok között használhatunk.
A repülőgép-szimulátorban nagyméretű navigációs panelek vannak, amelyeken a hallgatók elsajátíthatják az összetett elektronikus rendszerek, navigációs eszközök kezelését, amelyeket a későbbiekben, a valós repülések alkalmával kell használniuk. Ez a szimulátor nem csupán műszeres repülésre alkalmas, hanem, a három nagyméretű monitornak köszönhetően, látási körülmények között is tréningezhetjük a hallgatókat. Tökéletes gyakorlóterepe ez az alapvető eljárásoknak, például a gépátvétel utáni kabin- és rendszerellenőrzésnek.
A két pilótán kívül egy instruktori munkaállomás is tartozik a szimulátorhoz, ahonnan felügyelni és ellenőrizni lehet a repüléseket; adott esetben be is lehet avatkozni azokba, kényszerhelyzetet teremthetünk, vagy éppen egyszerűsíthetjük a repülési folyamatot.
Egy ponton mindkét szimulátor esetében összeér az oktatás és a kutatás.
A 3D toronyszimulátor esetében a gyakorlatok alkalmával különböző szenzorokkal szereljük fel az irányítókat, amelyekkel például azt vizsgálhatjuk, hogy milyen stresszt okoz számukra az integrált repülőtéri irányítás. A kutatás részeként rögzítjük a teljes szimulációt, visszajátsszuk, kiértékeljük azt. Tisztjelölt hallgatóink a képzésük során így fontos szerepet töltenek be a kar kutatás-fejlesztési munkájában.
A Zlin 242 szimulátor részben már fel van felkészítve arra, hogy a fedélzeten tartózkodók különböző fiziológiai állapotáról szolgáltasson adatokat. A későbbiekben ilyen irányú fejlesztéseket szeretnénk eszközölni, hogy a repülés humán tényezőivel kapcsolatos kutatásokat is végezhessünk.
Szerző és fotó: Szilágyi Dénes