19 maggio 2021
Il prodotto Simulation Based Trainer (SBT) attuale è frutto di un’intuizione che risale alla concezione dell’Intregrated Training System (ITS) del M-346 e che, grazie alla crescita delle capacità tecnologiche interne all’Azienda e alla fruttuosa intimacy che si è instaurata negli anni con i clienti del Trainer, ha subito un’evoluzione notevole nel corso degli ultimi 10 anni tanto da essere oggi un leader sul mercato. Ma approfondiamo di più la sua, pur giovane, storia.
La versione più evoluta di Simulation Based Trainer (SBT), dotata di visori per Virtual Reality e guanti tattili
Uno dei primi strumenti di formazione dei piloti basato sull’utilizzo di PC è il cosiddetto Computer Based Training (CBT), diventato ormai un elemento essenziale della formazione di ogni pilota civile e militare a partire dal conseguimento della licenza di primo livello perché riesce a rendere le lezioni in aula, durante la fase di “ground school”, maggiormente interattive e coinvolgenti sfruttando le caratteristiche multimediali legate all’utilizzo del PC.
A partire dal 2005, con lo sviluppo del progetto integrato M-346 ITS, la allora Alenia Aermacchi ebbe l’intuizione di costruire un ponte tra il CBT e il simulatore di volo tradizionale aggiungendo nella pipeline dell’addestramento di terra un “nuovo” sistema denominato Simulation Based Trainer (SBT).
L’obiettivo era quello di abilitare modalità di apprendimento innovative a costi contenuti sfruttando sia le potenzialità offerte dalla simulazione PC based sia l’introduzione del concetto di Istruttore Virtuale e di verifica del grado di apprendimento raggiunto.
Una vecchia aula dotata di Computer Based Trainer (CBT) con normali PC desktop
Il sistema SBT nacque come semplice PC da scrivania, collegato a manetta e barra di controllo (throttle e stick) dotato del software rappresentativo del velivolo.
Una prima versione del prodotto, sviluppata per il velivolo SF-260 e consegnato alla Zambia Air Force, costituì il banco di prova per verificarne la versatilità e semplicità d’uso da parte del cliente e sancirne la sua definitiva introduzione nel nuovo sistema in sviluppo M-346 ITS.
Uno dei primi SBT dotato di 4 monitor, manetta motore, barra di comando
Come spesso accade alle idee di successo, gli sviluppi successivi vennero trainati dagli stessi clienti, in particolare le Forze Aeree che avevano acquisito l’M-346 con il relativo sistema d’addestramento integrato (ITS), pur ognuna con le proprie differenziazioni e peculiarità nella gestione del training, che iniziarono ad apprezzare sempre di più le potenzialità della soluzione e a indirizzare e supportare gli ulteriori sviluppi.
Le idee e i concetti che ne scaturirono costituirono negli anni uno stimolo importante di miglioramenti del sistema che portarono all’ampliamento delle procedure normali e di emergenza gestite, a un maggiore realismo e rappresentatività del sistema velivolo paragonabile a quella presente nei simulatori tradizionali, all’aggiunta, accanto ai comandi di controllo del volo, di un “side panel”, con tasti rapidi di cambio visuale e comprensivo di leva per movimentare il carrello e i flaps.
I più moderni SBT presso il 61°Stormo dell’Aeronautica Militare a Galatina con 6 monitor e “side panel”
Contestualmente il prodotto venne sempre più integrato con gli altri sistemi dell’ITS, non solo con il CBT e il TMIS (Training Management Information System) con cui condivide il Learning Management System realizzando pertanto un Academic Training System completamente integrato, ma anche con i simulatori FMS e il velivolo stesso, con cui condivide il pianificatore di missione e la simulazione imbarcata. Quest’ultima capacità ha portato l’SBT, grazie anche all’introduzione del singolo schermo touchscreen ad alta definizione, in sostituzione dei precedenti 6 monitor, a diventare un “simulatore addizionale” cooperante in uno scenario complesso costituito da reti di simulatori di volo rappresentativi di diversi tipi di velivolo, in grado di agire come companion e come aggressor negli scenari tattici.
Recentemente sono stati avviati nuovi passi verso un ulteriore salto tecnologico determinato dall’introduzione in servizio del nuovo velivolo da addestramento Aermacchi M-345 per l’Aeronautica Militare. In questo contesto viene introdotta la eXtended Reality con visori per la realtà virtuale immersiva e mista e guanti tattili, con conseguente aumento della efficacia del training, aprendo contestualmente la strada allo sviluppo di nuove tecnologie che possono portare a importanti ricadute a livello ingegneristico e a favorire ulteriori sviluppi tecnologici. L’“istruttore virtuale” è integrato con apparati che simulano con precisione le caratteristiche aeromeccaniche, prestazionali e avioniche del velivolo, il tutto inserito in un ambiente esterno virtuale, meteorologico e tattico che fornisce al pilota ogni stimolo (visuale, sonoro) sperimentato durante il volo reale.
Uno specifico SBT è stato sviluppato come parte dell’Academic Training System del velivolo Eurofighter, la cui ideazione e validazione si è giovata della collaborazione di autorevoli SME (Subject Matter Expert) di training con Eurofighter, raggiungendo così il suo massimo grado di espressione applicato ad un programma tanto prestigioso quanto complesso come il caccia europeo Typhoon.
Il sistema, che include un Virtual Instructor che guida l’allievo nei task addestrativi e, in modalità “test”, valuta il grado di apprendimento raggiunto, è conosciuto con il nome di PTD (Procedural Training Device) ed è attualmente nella fase di accettazione finale da parte del primo cliente.
L’efficacia del prodotto si dimostra pertanto non solo nella sua applicabilità ai velivoli da addestramento ma per qualsiasi tipo di velivolo militare, aprendo la strada anche allo sviluppo su altri programmi.
In soli 10 anni le aeronautiche e le scuole di volo, grazie agli SBT hanno ridotto significativamente la necessità di sviluppare ore sui simulatori di classe superiore, più complessi e onerosi da utilizzare, ma naturalmente indispensabili per svolgere le fasi successive e più avanzate dell’addestramento.
Ricordiamo, infatti, che prodotti “digitally designed” come i simulatori consentono di abbattere i costi di formazione del personale, cambiando radicalmente il rapporto con partner e clienti con anche notevoli vantaggi in termini di sostenibilità. Nel triennio 2018-2020, solo per quanto riguarda Leonardo, l’impiego di simulatori virtuali per il training dei piloti ha, infatti, evitato la produzione di circa 116.000 tonnellate di CO2.
L’ultima versione con singolo e ampio schermo touchscreen e visori per VR
Il vantaggio principale per il cliente è la disponibilità di un sistema di facile utilizzo, a cui il pilota in addestramento può accedere direttamente, senza il supporto di tecnici o istruttori dedicati mantenendo un buon livello di efficacia addestrativa a costi ridotti. Fattori che rendono possibile al pilota dedicare più ore all’addestramento, ripetere gli esercizi e le procedure a volontà, anche tarandosi sulle proprie esigenze, con significativi vantaggi complessivi, utilizzando tecnologie e modalità d’impiego che, in particolare le nuove generazioni, trovano “naturale” e in linea con tutti gli attuali devices digitali.
Grazie alla familiarità acquisita dagli studenti con le procedure normali e di emergenza, gli istruttori hanno constatato un rateo di successo delle missioni addestrative, impiegando i simulatori “full mission” e a bordo del velivolo reale, maggiore rispetto al passato per quei piloti che hanno utilizzato gli SBT.
Grazie alla loro estrema versatilità, gli SBT vengono oggi utilizzati da Leonardo anche per lo sviluppo dei ‘concept’ di piattaforme future e come banco prova di tecnologie che potrebbero essere installate a bordo di velivoli di nuova concezione, riducendo così i tempi di sviluppo e qualifica.