Human-Machine-Interface: FAST Cockpit-Plattform von ALTEN

29/07/2022

Mit der Ausweitung des Luftverkehrs und der zunehmenden Entwicklung neuer Technologien muss auch die Cockpit-Ausstattung  mithalten und sich ständig verbessern, um den Piloten neue Funktionen bieten zu können. Dafür werden Simulatoren entwickelt, in denen neue Cockpitfunktionen während der Flugtests dargestellt und validiert werden können. Die meisten dieser Simulatoren sind jedoch aufgrund der zahlreichen erforderlichen Wartungsprüfungen und Überarbeitungen überlastet.

Eine Cockpit-Plattform zur Zeit- und Kosteneinsparung

Um die Kosten zu senken und Zeit zu sparen, begann ALTEN 2016 mit der Entwicklung einer eigenen Prototyping-Plattform FAST (Function Assessment with Simulation Tool). Die Entwicklung dieses Prototyps zielt also darauf ab, neue Cockpit-Funktionen für Piloten zu validieren, und zwar dank dynamischer HMI-Bewertungen in einer inszenierten Cockpit-Umgebung oder einfach auf einem ALTEN-PC, ohne ein reales System oder Flugsteuerungsmodul.

Nach der Modellierung werden diese Funktionen von den Piloten vorvalidiert, wodurch sie lernen, diese in den richtigen Kontext zu setzen. Noch bevor sie die Funktionen in einem Simulator mit realen Systemen testen können, haben sie bereits ein besseres Verständnis dafür und eine genauere Vorstellung vom Verhalten des Flugzeugs.

Wie haben die ALTEN-Ingenieure diesen Ansatz modelliert?

Sie haben die Cockpit-Umgebung auf einer PowerPoint©-Oberfläche inszeniert, um dank der Animation einer Bibliothek von Objekten, die auf der Grundlage der realen Cockpit-Umgebung rekonstruiert wurden, eine Dynamik an den Mensch-Maschine-Schnittstellen zu erzeugen. So werden die zu testenden Objekte je nach Bedarf ausgewählt und den Piloten die damit verbundenen neuen Funktionalitäten vorgeschlagen.

Ein flexibles Werkzeug für mehr Produktivität

Die Vorteile dieser Entwicklung sind in vielerlei Hinsicht beträchtlich. Zunächst einmal in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit. Das entwickelte Modell der Plattform lässt sich in einem Koffer transportieren und in 10 Minuten aufbauen. Es besteht aus einem Bedienfeld mit zwei Bildschirmen und einer Touchscreen-Unterstützung. Der Test-/Berechnungsteil wird von einem Laptop und einer Dockingstation übernommen, die mit den drei Bildschirmen verbunden sind. Diese Merkmale ermöglichen eine schnelle und wirksame Vorvalidierung der Cockpitfunktionen direkt mit den Piloten und beim Kunden vor Ort.

Die Benutzerfreundlichkeit der Plattform beschränkt sich jedoch nicht nur auf den Hardware-Aspekt, sondern umfasst auch die gesamte zugehörige Software. Um einsatzfähig zu sein, muss man eine Datei mit den Informationen zur Definition des Flugplans ausfüllen.

Über eine spezielle Schnittstelle können dann alle gewünschten Animationen (verschiedene Flugphasen usw.) mit einem Klick auf PowerPoint© erstellt werden. Die verschiedenen erstellten Dateien kommunizieren schließlich miteinander. Sobald diese Animationen erstellt sind, genügt ein einfacher Klick auf „START“, um das Szenario auf den Bildschirmen des Modells zu starten. Der Vorteil dieser Art von Medien besteht darin, dass sie auf Servern gespeichert und für andere Zwecke wiederverwendet werden können, z. B. für Planungsbesprechungen oder Sicherheitsüberprüfungen auf einem herkömmlichen Laptop oder Tablet.

FAST stellt für den Kunden auch einen erheblichen Mehrwert in Bezug auf Kosten und Zeit dar, wenn es um die Auswahl der Cockpit-Funktionalitäten geht, die vor den Simulatortests eingesetzt werden sollen. Die Plattform ermöglicht eine schnelle Bewertung von HMIs, wodurch die laufenden Kosten herkömmlicher Testmethoden um fast ein Drittel gesenkt und die benötigte Zeit um mehrere Wochen verkürzt werden kann. Auch für den Fall, dass sich die Flugzeugkonfigurationen ändern, hat FAST eine Lösung: Das Modell kann verschiedene Cockpit-Umgebungen integrieren, die völlig unabhängig voneinander sind. Einer unserer wichtigsten Kunden aus der Luftfahrtindustrie hat bereits sein Interesse daran bekundet!

Darüber hinaus sind die Entwicklungsperspektiven sehr breit gefächert, da die verwendete Technologie auf andere Sektoren übertragen werden kann: Automobil, Hubschrauber, usw. Es kann auch Gegenstand der Ausbildung sein, insbesondere für Studenten der Luftfahrttechnik, um ihnen die Möglichkeit zu geben, an einem physischen Cockpit zu arbeiten und so eine Verbindung zwischen ihren theoretischen Kenntnissen und der Praxis des Piloten herzustellen.

FAST ist daher das ideale Testmedium für jede schnelle HMI-Bewertung, da es sowohl die Anforderungen an die Reaktionsfähigkeit als auch an die Produktivität erfüllt: Modularität, Flexibilität, die Fähigkeit, eine offene Umgebung zu schaffen, usw. So viele Eigenschaften, die die Vorvalidierung von Cockpit-Funktionalitäten zu geringeren Kosten erleichtern.

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