Avanzata, virtuale e immersiva: la nuova frontiera dell’addestramento e della simulazione

Il progressivo sviluppo delle tecnologie digitali ha incrementato il numero di dati e informazioni a nostra disposizione, mettendo le persone nelle condizioni di accrescere le proprie conoscenze e di stabilire maggiori e più rapide interconnessioni con gli oggetti che le circondano. Un cambiamento che investe anche le aziende, o almeno quelle in grado di estrarre valore dal dato per sfruttarne tutto il suo potenziale.

È la strada che ha imboccato Leonardo, con lo sviluppo di soluzioni digitali innovative in ambito simulazione, addestramento e servizi collegati. L’azienda ha una lunga esperienza nel settore, che si è evoluta nel tempo con lo sviluppo di simulatori sempre più proiettati verso la nuova dimensione della realtà virtuale e aumentata.
 

Come si muove il settore

I requisiti di addestramento si stanno spostando sempre più verso un ampio utilizzo della simulazione “Virtual & Constructive” integrata dai tradizionali sistemi di addestramento dal vivo (“Live”), non solo per ragioni di sostenibilità (ambientale ed economica), ma anche, e soprattutto, per l’efficacia addestrativa che le nuove soluzioni tecnologiche possono offrire. Il personale operativo, infatti, può essere preparato ad affrontare situazioni complesse in condizioni estreme solamente con un ampio utilizzo di scenari simulati, multi-dominio (terrestre, navale, aereo, spaziale e cyber), interforze, anche con elementi non cooperanti o ostili, in ambienti non riproducibili con il solo addestramento “Live”.

Oltre a elevare il livello di competenze trasferite agli operatori e il numero degli scenari su cui addestrarli, l’impiego dei simulatori di volo permette di ridurre le ore di volo reali, con un impatto positivo sui costi e sull’inquinamento ambientale e acustico. Le tecnologie di realtà virtuale e aumentata, insieme all’intelligenza artificiale, sono, inoltre, utilizzate per le attività di manutenzione, anche predittiva, contribuendo a prevenire e identificare guasti e inefficienze.

L’addestramento rappresenta dunque un ambito strategico per Leonardo, in linea con le sempre crescenti e più avanzate richieste del mercato. Facendo leva sulle nuove tecnologie disponibili, l’azienda ha creato numerosi percorsi formativi per accrescere o aggiornare le competenze delle figure professionali interne e quelle degli operatori dei propri sistemi, delle proprie soluzioni e delle sue tecnologie. Per questo ha sviluppato, in ambito elicotteri, una rete di Training Academy (Italia, Regno Unito, Stati Uniti, Polonia, Malesia) per l’addestramento di piloti, tecnici manutentori e operatori in cabina; ha creato per i professionisti della sicurezza cibernetica e dei sistemi elettronici la Cyber & Security Academy e l’Electronic Warfare Academy; ha realizzato in ambito velivoli l’International Flight Training School (IFTS) con la collaborazione dell’Aeronautica Militare. Più recentemente, infine, sono state introdotte le prime capacità integrate di formazione dei manutentori di aeromobili militari ad ala fissa, rotante, a pilotaggio remoto e dei relativi sistemi.

Un nuovo modello di formazione

Presso l’IFTS, centro d’eccellenza per la formazione di piloti militari provenienti da tutto il mondo, i sistemi di addestramento si basano sull’M-346 Integrated Training System, caratterizzato da piattaforme dotate dell’Embedded Tactical Training System (ETTS),  che consente ai velivoli di emulare sensori, armamenti e CGF (Computer Generated Forces), e ai piloti di operare simultaneamente e in modo combinato nella modalità LVC (Live, Virtual, Constructive), anche attraverso l’integrazione del Ground Based Training System (GBTS), composto dai vari sistemi di simulazione di volo e di missione. Il sistema addestrativo è, inoltre, dotato di sistemi di pianificazione della missione e di gestione dell’addestramento, e dell’Integrated Logistics System (ILS), un servizio logistico integrato, che ottimizza la gestione delle flotte e dei simulatori per consentirne la massima operatività.

Per mezzo delle tecnologie digitali, sviluppate grazie all’enorme potenza di calcolo del supercalcolatore davinci-1, a nuovi algoritmi e all’intelligenza artificiale – sempre più presente anche in questo ambito – è possibile pianificare qualsiasi tipo di missione e situazione in volo.

È la sintesi di un nuovo modello di formazione, che porta le capacità addestrative a un livello ancora più alto, a dimostrazione della volontà di Leonardo di rafforzare il proprio posizionamento competitivo nel settore dell’addestramento avanzato come Training Services Provider a tutto tondo.

Verso il cockpit del futuro

Il presente ma anche il futuro dell’addestramento si incontrano nel Battle Lab di Leonardo, il laboratorio di Torino dove vengono studiati e valutati i concetti del sistema di combattimento aereo di sesta generazione. Il Battle Lab dispone di un maxi video wall digitale, che riproduce uno scenario di tipo multi-dominio (con la fedele riproduzione di sistemi aerei, navali, terrestri e di guerra elettronica); della Smart Chair, una postazione in grado di ricreare quella che potrebbe essere la cabina in cui voleranno i piloti dal 2035 in poi; e di una Prototyping Pilot Station, ovvero il “powered mock-up” di un cockpit interattivo, derivato dal concetto dell’M-346 con Large Area Display, in cui vengono trasferite e riprodotte le capacità e le interfacce messe a punto con la Smart Chair e selezionate in collaborazione con i piloti stessi.

la Smart chair del Battle Lab

È così possibile gestire lo sviluppo del cockpit del futuro, frutto della combinazione tra mondo fisico e immateriale, lasciando al pilota la possibilità di toccare fisicamente la sola cloche e la manetta. Tutto il resto è virtuale, “aumentato” e immersivo, dai comandi impartiti con il movimento degli occhi ai tasti touch digitalizzati, con piena integrazione nello scenario rappresentato sul video wall.

Questo nuovo ambiente faciliterà dunque il passaggio agli scenari multi-dominio basati su piattaforme di combattimento aereo di sesta generazione, con focus su tecnologie rilevanti come l’intelligenza artificiale, l’autonomia di volo e di missione e il crewed-uncrewed teaming, di cui il Global Combat Air Programme rappresenta uno dei programmi di cooperazione internazionali più innovativi.

Tecnologia allo stato dell’arte grazie alle Training Academy

Le tecnologie più avanzate si ritrovano anche nei sistemi virtuali sviluppati per gli elicotteri di Leonardo, come il nuovo simulatore di volo Virtual and Extended Reality Simulator (VxR), frutto della consolidata capacità di progettazione di elicotteri da parte dell’azienda. Il sistema, basato sulla realtà virtuale, è composto da un visore che riproduce la cabina, l’avionica e tutti i controlli di bordo ed è dotato di un feedback tattile quando si utilizzano i comandi per una maggiore fedeltà della simulazione. VxR offre anche una visuale “out of the window” che garantisce una più ampia profondità di campo visivo. Caratteristiche che rendono l’esperienza simulata estremamente realistica e che sono state messe a punto grazie all’enorme quantità di dati e situazioni di volo raccolte e analizzate da Leonardo. 
 

Dal centro di formazione che ha sede presso lo stabilimento Leonardo di Sesto Calende (Varese) nasce il Modular Interactive Trainer for Helicopter Operators. MITHOS è un sistema basato sulla realtà virtuale per l’addestramento degli operatori al verricello impegnati in compiti di soccorso o in missioni utility, e fa leva su metodologie proprietarie, realtà aumentata, intelligenza artificiale e deep learning. Al suo interno è possibile simulare qualsiasi tipo di condizione atmosferica, formando così gli studenti sia su situazioni normali che critiche, comprese le procedure di emergenza. Si tratta di scenari che sarebbero difficilmente replicabili durante le fasi di addestramento dal vivo, dato l’elevato rischio a cui sarebbero sottoposti i futuri operatori. Non solo, MITHOS, come tutti gli altri simulatori di Leonardo, consente di ridurre significativamente il costo per ora di formazione e di abbattere l’impatto ambientale in termini di consumi di carburante ed emissioni, stimate in oltre 220.000 tonnellate di CO2 evitate tra il 2018 e il 2022.

Sempre nell’ambito del network delle Training Academy di Leonardo, che ha coordinato l’iniziativa, è stato recentemente inaugurato dalla Guardia di Finanza il Centro di Simulazione delle Operazioni Aeronavali presso la base aerea di Pratica di Mare (Roma). Il nuovo centro, che ha come obiettivo l’addestramento degli equipaggi addetti alle missioni aeronavali della GdF, integra in un solo scenario virtuale più sistemi di simulazione, tutti connessi in rete. All’interno di un unico ambiente sono installate diverse postazioni che comprendono i simulatori di volo di aerei ed elicotteri, i sistemi di missione per la sorveglianza aerea e marittima come ATOS (Airborne Tactical Observation and Surveillance System), un simulatore di scenario, anch’esso realizzato da Leonardo e in grado di riprodurre l’ambiente in cui operano mezzi e personale in modo cooperativo, un simulatore della plancia di una nava e la sala di comando e controllo. Tutti questi elementi sono collegati in rete per fare in modo che gli equipaggi e il personale a terra svolgano la stessa missione riprodotta in realtà virtuale.

il Centro di Simulazione delle operazioni aeronavali della Guardia di Finanza a Pratica di Mare (Roma)

Anche in questo caso, dunque, le tecnologie digitali consentono di replicare il livello di interoperabilità degli scenari multi-dominio attuali e futuri e di integrarli grazie alle capacità dei sistemi di addestramento e simulazione avanzati di Leonardo.