Multimodal Cockpit Simulator (MMCS)

Virtual Reality Helikopter-Simulator mit 3S-Audio und aktiven Steuerkraftkomponenten

Zur Demonstration und Evaluierung neuer Flugführungstechnologien entwickelt und betreibt das DLR-Institut für Flugführung mehrere Cockpitsimulatoren. Dazu zählt der Multimodale Cockpit Simulator (MMCS), ein Festsitz-Cockpitsimulator, dessen Cockpit- und Umgebungsdarstellung auf einer kopfgetragenen Virtual-Reality-Anzeige, einer sogenannten VR-Brille, basiert. Dadurch können die Forscher verschiedene existierende Helikoptertypen simulieren, aber auch eigens entwickelte Cockpitlayouts darstellen und testen. Der Simulator ist mit einem virtuellen 3D-Audiosystem ausgestattet; dieses schafft eine realistische akustische Umgebung, um tiefer in die Simulation einzutauchen und zukünftiger Audioassistenzsysteme für Piloten zu testen.

Der Simulator wird – wie ein konventioneller Helikopter – mit Hilfe von drei Steuerelementen geflogen: Cyclic Stick, Kollektiv und Pedale. Es handelt sich dabei um aktive Steuerkraftkomponenten. Sie erzeugen durch eingebaute Motoren ein präzises Kraft-Feedback und vermitteln dem Piloten somit realistische Steuereindrücke. Die zugrunde liegende Flugsimulation erfolgt entweder durch die kommerzielle Software X-Plane 11 oder durch DLR-eigene Helikopterflugmodelle inklusive neuartiger Flugregelungssysteme.

Die Verwendung der Virtual-Reality-Technologie bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Einerseits verfügt die verwendete VR-Brille über ein sehr großes Sichtfeld, andererseits ermöglicht die Erfassung der Kopfbewegung ein freies Umsehen in der virtuellen Umgebung. Dadurch entsteht für den Probanden ein sehr realitätsnaher Umgebungseindruck. Für Forscher bietet eine virtuelle Cockpitumgebung große Freiheiten in der Gestaltung der Benutzerschnittstelle. Eine solche schnell konfigurierbare Testumgebung ist insbesondere in einer frühen Entwicklungsphase sehr relevant, um verschiedene Konfigurationen ohne großen Zeitaufwand und trotzdem möglichst realitätsnah miteinander vergleichen zu können.

Forschungsinhalte sind hier vor allem Echtzeitsimulationen mit menschlichen Probanden, um neue Anzeige- und Bedienkonzepte zu bewerten. Darüber hinaus werden in Zusammenarbeit mit Piloten neuartige operationelle Verfahren und Prozeduren entwickelt und untersucht, die beim Einsatz neuer Technologien in Zukunft Anwendung finden können.

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Helge Lenz · E-Mail: helge.lenz@dlr.de · DLR.de