Un sistema de visión sintética (SVS) es un sistema de realidad mediado por computadora para vehículos aéreos, que utiliza 3D para proporcionar a los pilotos medios claros e intuitivos para comprender su entorno de vuelo.
La visión sintética proporciona conocimiento de la situación a los operadores mediante el uso de bases de datos de terreno, obstáculos, geopolíticas, hidrológicas y de otro tipo. Una aplicación SVS típica utiliza un conjunto de bases de datos almacenadas a bordo de la aeronave, una computadora generadora de imágenes y una pantalla. La solución de navegación se obtiene mediante el uso de GPS y sistemas de referencia inerciales.
Highway In The Sky (HITS), o Path-In-The-Sky, se utiliza a menudo para representar la trayectoria proyectada de la aeronave en perspectiva. Los pilotos adquieren una comprensión instantánea del estado actual y futuro de la aeronave con respecto al terreno, las torres, los edificios y otras características del entorno.
Un precursor de tales sistemas existió en la década de 1960, con el debut en el servicio de la Marina de los EE. UU. del avión de ataque medio Grumman A-6 Intruder basado en portaaviones. Diseñado con una disposición de asientos uno al lado del otro para la tripulación, el Intruder presentaba un sistema avanzado de navegación/ataque, llamado Equipo de Navegación y Ataque Integrado Digital (DIANE), que vinculaba los sistemas de radar, navegación y datos aéreos de la aeronave a un sistema digital. computadora conocida como AN/ASQ-61. La información de DIANE se mostró tanto al piloto como al bombardero/navegador (BN) a través de pantallas de tubo de rayos catódicos. En particular, una de esas pantallas, el indicador de visualización vertical (VDI) AN/AVA-1, mostraba al piloto una vista sintética del mundo frente a la aeronave y, en el modo de búsqueda de despeje del terreno por radar (SRTC), representaba el terreno. detectado por el radar, que luego se mostraba como líneas codificadas que representaban incrementos de alcance preestablecidos. Esta tecnología, denominada 'Contact Analog', permitió volar el A-6 de noche, en todas las condiciones climáticas, a baja altitud y a través de terreno accidentado o montañoso sin necesidad de referencias visuales. [1]
La visión sintética fue desarrollada por la NASA y la Fuerza Aérea de EE. UU. a finales de los años 1970 [2] y 1980 en apoyo de la investigación avanzada en cabinas de pilotaje, y en los años 1990 como parte del Programa de Seguridad de la Aviación. El desarrollo del transporte civil de alta velocidad impulsó la investigación de la NASA en los años 1980 y 1990. A principios de la década de 1980, la USAF reconoció la necesidad de mejorar el conocimiento de la situación de la cabina para apoyar el pilotaje de aeronaves cada vez más complejas, y buscó el SVS (también llamado aviónica de formato pictórico) como una tecnología integradora para sistemas tripulados y pilotados a distancia. [3]
En 1979, el simulador de vuelo FS1 de Bruce Artwick para el microordenador Apple II introdujo usos recreativos de la visión sintética. [4]
La NASA utilizó visión sintética para vehículos pilotados a distancia (RPV), como el banco de pruebas aéreas de alta maniobrabilidad o HiMAT . [5] Según el informe de la NASA, la aeronave fue pilotada por un piloto en una cabina remota, y las señales de control se conectaron desde los controles de vuelo en la cabina remota en tierra a la aeronave, y la telemetría de la aeronave se transmitió de manera descendente al control remoto. Pantallas de cabina (ver foto). La cabina remota se puede configurar con una cámara de vídeo en la nariz o con una pantalla de visión sintética 3D. SV también se utilizó para simulaciones del HiMAT. Sarrafian informa que los pilotos de prueba encontraron que la pantalla visual era comparable a la salida de la cámara a bordo del RPV. [5]
La simulación RC Aerochopper de 1986 realizada por Ambrosia Microcomputer Products, Inc. utilizó visión sintética para ayudar a los aspirantes a pilotos de aviones RC a aprender a volar. El sistema incluía controles de vuelo con joystick que se conectarían a una computadora y una pantalla Amiga. [6] El software incluía una base de datos tridimensional del terreno, así como algunos objetos creados por el hombre. Esta base de datos era básica y representaba el terreno con un número relativamente pequeño de polígonos según los estándares actuales. El programa simuló la posición y actitud tridimensional dinámica de la aeronave utilizando la base de datos del terreno para crear una visualización en perspectiva proyectada en 3D. El realismo de esta pantalla de entrenamiento para pilotos de RPV se mejoró al permitir al usuario ajustar los retrasos simulados del sistema de control y otros parámetros.
Investigaciones similares continuaron en los servicios militares estadounidenses y en universidades de todo el mundo. En 1995-1996, la Universidad Estatal de Carolina del Norte voló un RPV F-18 a escala del 17,5% utilizando Microsoft Flight Simulator para crear el entorno del terreno proyectado en tres dimensiones. [7]
En 2005, se instaló un sistema de visión sintética en un avión de prueba Gulfstream V como parte del programa "Convertir objetivos en realidad" de la NASA. [8] Gran parte de la experiencia adquirida durante ese programa condujo directamente a la introducción de SVS certificados en futuras aeronaves. La NASA inició la participación de la industria a principios de 2000 con los principales fabricantes de aviónica.
Eric Theunissen, investigador de la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos), contribuyó al desarrollo de la tecnología SVS. [9]
A finales de 2007 y principios de 2008, la FAA certificó el sistema Gulfstream Synthetic Vision- Primary Flight Display (SV-PFD) para los aviones comerciales G350/G450 y G500/G550 , que muestra imágenes del terreno en color en 3D de los datos EGPWS de Honeywell superpuestos. con la simbología PFD. [10] Reemplaza el tradicional horizonte artificial azul sobre marrón .
En 2017, Avidyne Corporation certificó la capacidad de visión sintética para su aviónica de navegación aérea . [11] Otros sistemas de cabina de vidrio , como el Garmin G1000 y el Rockwell Collins Pro Line Fusion, ofrecen terreno sintético.
La aviónica no certificada y de menor costo ofrece visión sintética, como aplicaciones disponibles para tabletas Android o iPad de ForeFlight , [12] Garmin, [13] Air Navigation Pro, [14] o Hilton Software [15].
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