Evaluación de rendimiento visual de un simulador de vuelo de realidad mixta para el avión de instrucción primaria ENAER Pillan

Abstract

Los simuladores de vuelo son una herramienta clave para la instrucción de pilotos, ya que per miten el adiestramiento de personal bajo condiciones de mínimo riesgo y costo monetario. Es por esto que, el desarrollo de simuladores de vuelo es un área de intenso interés de investigación y comercial. Para la fecha de este documento, existen un total de 48 simuladores aprobados por la Dirección General de Aeronáutica Civil ”(DGAC) de Chile”, donde se utilizan una o más pantallas dispuestas alrededor de la persona siendo instruida para generar la simulación. Nuevas tecnologías como la realidad virtual han ganado un espacio importante en diversas áreas, destacando su implementación en la docencia de actividades de alto riesgo y/o coste monetario. Debido a esto, las tecnologías de realidad virtual son una alternativa a implementar en sistemas de instrucción de vuelo. En particular, los sistemas de realidad mixta, los cuales complementan el uso de instrumentos físicos juntos a espacios virtuales, ofrecen un excelente compromiso entre inmersión y realidad de la experiencia simulada. Ya se han generado los primeros simuladores de realidad mixta, pero al tratarse de tecnología incipiente sigue enfrentando desafíos en su implementación. En Chile, las especificaciones de rendi miento de un sistema de instrucción de vuelo son definidas por la DGAC, tal que la implementación de un simulador de vuelo requiere la aprobación de esta entidad. Este seminario realizó una serie de pruebas cognitivas y psicofísicas, evaluando el rendimiento visual de un sistema de realidad mixta, para su posterior uso en simuladores de entrenamiento de vuelo. Para la experimentación se utilizó el lente Varjo XR-3, el cual es un ”Head Mounted Display (HMD)” de alta gama, el cual tiene la capacidad de presentar tanto realidad virtual como realidad mixta. Específicamente se analizó la resolución, el campo de visión, la latencia digital y neural del sistema, basándonos en los requisitos de la autoridad pertinente para simuladores de instrucción primaria de vuelo. Para esto se realizó un Test de Landolt C, un Test de escaneo y se midieron los Potenciales Evocados Visuales del voluntario. Se concluye que Varjo XR-3 tiene la capacidad para ser utilizado como parte de un simulador de vuelo, pero el uso de un casco de realidad mixta presenta diversas diferencias respecto a los simuladores tradicionales que es necesario considerar para su correcto uso.

Flight simulators are one of the most important tools during the instruction of new pilots, since they allow train personal under minimum risk and cost conditions. Because of this, the development of new simulators is an area of intense research and commercial interest. At the date of this docu ment, there are a total of 48 stimulators approved by the Dirección General de Aeronautica Civil ”(DGAC) of Chile”, where it used one or more screens arranged around the person who is been training to generate the simulation. New technologies such as virtual reality have gained significant space in various areas, high lighting its implementation in the teaching of high-risk and/or monetary cost activities. Due to this, virtual reality technologies are an alternative to be implemented in flight training systems. Particu larly, the systems of Mixed Reality, which complement the use of physical instruments with virtual spaces, offer an excellent compromise between immersion and reality of a simulated experience. Have already been generated the first simulators of mixed reality, but as it is an incipient techno logy it continuous presenting various challenges for their implementation. In Chile, the performance specifications of a flight training system are defined by the DGAC, so the implementation of a flight simulator requires the approval of this competent entity. This seminar will carry out a series of cognitive and psychophysical tests to evaluate the visual performance of a mixed reality system, for subsequent use in flight training simulators. For the experiments it was use a Varjo XR-3 lens, which is is a Head mounted Display of high end, which has the capacity to present both Virtual Reality and Mixed Reality. Specifically, it was analyzed the resolution, the field of view the digital and neural latency of the system, basing ourselves in the requirements of the pertinent authority for primary flight training simulators. For this a Landolt C test, a scaning test and recordings of Visual evoked potentials of the volunteer’s were performed. It is concluded that Varjo XR-3 have the capacity to be used as part of a flight simulator, but the headset of mixed reality has a lot of differences respect a traditional simulator that is must be considered for a correct use.