Procedural and diagnostic simulator of the virtual reality anti-aircraft missile set with elements of augmented reality

• Autorzy: Karczmarz D. , Butelski K. , Mądrzycki P. , Puchalski W. , Szczekała M. , Zasada M. , Nikodym-Bilska A.

Warianty tytułu

PL

Symulator proceduralno-diagnostyczny przeciwlotniczego zestawu rakietowego w technologii wirtualnej z elementami technologii poszerzonej rzeczywistości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper introduces the issue of supporting operation and diagnostic processes of technical facilities, as well as the possibility of using modern technologies that facilitate and increase the operational safety, on the basis of the procedural and diagnostic simulator of the anti-aircraft missile set. The paper presents the system’s construction, a training concept, and the most important technical issues in the simulator’s design using virtual and augmented reality. The simulator in the virtual technology creates new quality in the process of acquiring knowledge and experience by its users, reduces the training costs, and at the same time, it is a device that provides multilateral development opportunities in technological terms. The paper demonstrates a new approach to the use of modern graphics and simulation technologies, which focused on operational applications in the aviation training so far. An innovative approach through the preparation of training for technical personnel was offered. This new approach results in a very important aspect, which is a life cycle of such prepared training, because, thanks to the use of virtual technology, it is possible to very quickly adapt the simulator, and thus the training, for the real equipment after its modernisation. For this purpose, software (graphics and interactions) is modified in the simulator, and the training can be continued without the need of building a new simulator. The vulnerability of modern technologies for implementation in all areas of life, especially in the broadly understood education, was also emphasised.

PL

Artykuł przybliża problematykę wspomagania procesu obsługi i diagnostyki obiektów technicznych, jak również możliwości zastosowania nowoczesnych technologii ułatwiających i zwiększających bezpieczeństwo obsługi na przykładzie symulatora proceduralno-diagnostycznego przeciwlotniczego zestawu rakietowego. W artykule przedstawiono budowę systemu, koncepcję szkolenia oraz najważniejsze zagadnienia techniczne w projektowaniu symulatora wykorzystującego wirtualną i poszerzoną rzeczywistość. Symulator w technologii wirtualnej tworzy nową jakość w procesie nabywania wiedzy i doświadczenia przez jego użytkowników, redukuje koszty szkolenia, jednocześnie jest to urządzenie dające wielostronne możliwości rozwoju pod kątem technologicznym. W artykule zaprezentowano nowe podejście do wykorzystania nowoczesnych technologii graficznych i symulacji, które do tej pory w szkoleniu lotniczym skupiało się na zastosowaniach operacyjnych. Zaproponowano nowatorskie podejście poprzez przygotowanie szkolenia dla personelu technicznego. To nowe podejście przekłada się na bardzo ważny aspekt, czyli cykl życia tak przygotowanego szkolenia, ponieważ dzięki zastosowaniu technologii wirtualnej jest możliwe bardzo szybkie dostosowanie symulatora, a tym samym szkolenia, do sprzętu realnego po jego modernizacji. W tym celu w symulatorze modyfikowane jest oprogramowanie (grafika i interakcje) i szkolenie może być kontynuowane bez potrzeby budowania nowego symulatora. Podkreślono również podatność nowoczesnych technologii do implementacji w każdej dziedzinie życia, a szczególnie w szeroko rozumianej edukacji.

Słowa kluczowe

EN

virtual reality; augmented reality; training systems; procedural simulator; diagnostic simulator; simulation

PL

rzeczywistość wirtualna; rzeczywistość poszerzona; system szkoleniowy; symulator proceduralno-diagnostyczny; symulacja

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 2
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Karczmarz D.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

autor

Butelski K.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

autor

Mądrzycki P.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

autor

Puchalski W.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

autor

Szczekała M.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

autor

Zasada M.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

autor

Nikodym-Bilska A.

• Air Force Institute of Technology, Warsaw

Bibliografia

• 1. Burek M., Mądrzycki P., Butlewski K., Golański P., Marchwicki R., Perz-Osowska M., Puchalski W.: Wykorzystanie technologii wirtualnej rzeczywistości dla interakcji człowiek-maszyna w symulatorze diagnostycznym statku powietrznego [The use of virtual reality technology for human-machine interaction in the aircraft’s diagnostic simulator], 39th National Symposium of DIAGNO- STICS OF MACHINES (name, initial), Wisła 2012.
• 2. Burek M., Mądrzycki P., Butlewski K., Golański P., Marchwicki R., Perz-Osowska M., Puchalski W.: Diagnostic simulator for the ground engineering crew in virtual technology, eChallenges e-2012 Conference Proceedings, ISBN:978-1-905824-35-9, Lisbone, Portugal, 2012.
• 3. Gahan A.: 3ds Max Modeling for Games, Focal Press, 2013, ISBN 13:978-0-240-81582-4.
• 4. Henderson S., Feiner S.: Exploring the Benefits of Augmented Reality Documentation for Maintenance and Repair., “IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics”, vol. 17, No. 10, October 2011, pp. 1355-1368.
• 5. Knöpfl C., Weidenhausen J., Chauvigne L., Stock I., Template Based Authoring for AR Based Service Scenarios., “IEEE Virtual Reality”, 2005, VR’05, pp. 249-252.
• 6. Mądrzycki P., Butlewski K., Golański P., Marchwi- cki R., Perz-Osowska M., Puchalski W.: Koncepcja symulatora diagnostycznego statku powietrznego w technologii wirtualnej [Concept of the aircraft’s diagnostic simulator in virtual technology - 39th National Symposium of “Diagnostics of machines” 2012.
• 7. Mądrzycki P., Karczmarz D., Rypulak A., Komorek A.: The e-Learning and simulation-based techniques in the training given to the aviation engineering staff, e-Challenges 2011, 26-28 October 2011, Florence, Italy.
• 8. Mądrzycki P., Butlewski K., Golański P., Marchwicki R., Perz-Osowska M., Puchalski W.: Diagnostic simulator of the M-28 Aircraft for the Ground Engineering Crew in Virtual Technology - Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 20, No. 5A, 2011.
• 9. Mądrzycki P., Butlewski K., Golański P., Marchwicki R., Perz-Osowska M., Puchalski W.: Diagnostic simulator of the M-28 Aircraft for the Ground Engineering Crew in Virtual Technology, “Polish Journal of Environmental Studies”, 2011, Vol. 20, No. 5A.
• 10. Mądrzycki P., Karczmarz D., Butlewski K.: Stacjonarny System Obserwacji Terenu (SSOT) wnioski z wdrożenia i eksploatacji w polskim kontyngencie wojskowym [Stationary System of Area Observation (SSOT), 9th Scientific Conference Katastrofy Naturalne i Cywilizacyjne [Natural and Civilisation Disasters], „Zagrożenia i ochrona infrastruktury krytycznej” [”Critical infrastructure hazards and protection”], 05-07.06 Słok ISBN 978- 83-63900-41-0 pp. 227-240.
• 11. Mądrzycki P.: Symulator diagnostyczny statku powietrznego w technologii wirtualnej [Aircraft’s diagnostic simulator in virtual technology], 2nd Scientific Symposium „Nowoczesne Technologie w Szkoleniu Wojsk” [”Modern Technologies in Military Traning”], Military Academy of Land Forces, Wrocław, 25.04.2013.
• 12. Mądrzycki P., Karczmarz D., Golański P.: Usage of diagnostic simulator for ground engineering crew, 17th International Conference in Knowledge Based and Intelligent Information and Engineering Systems KES 2013, 9–11.09.2013 Kitakyushu, Japonia, Procedia Computer Science, Vol. 22, 2013, pages 395-400, ISSN: 1877-0509.
• 13. Madrzycki P., Szczekala M., Karczmarz D., Perz-Osowska M.: Using the modern technology in training given to the aviation engineering staff. 6th International Conference on “Scientific Computing to Computational Engineering”, Athens, Greece 9-12 July, 2014. Publ.: ISSN: 2241-8865, SET: 978-618-80527-5-8, ISBN Vol. II: 978-618-80527-4-1 pages: 527-535.
• 14. Ockerman J.J., Pritchett A.R.: Preliminary Investigation of Wearable Computers for Task Guidance in Aircraft Inspection., Int’l Symp. WearableComputers, ISWC ’98, 1998, pp. 33-40.
• 15. Perz-Osowska M., Mądrzycki P., Karczmarz D.: Usage of virtual technology in training given to ground engineering crew, AIAAAerospace Science Flight Sciences and Information Systems Event AIAA Modeling and Simulation Technologies (MST) Conference, 19–22.08.2013, Boston, USA, DOI: 10.2514/6.2013-5229.
• 16. Reiners D., Stricker D., Klinker G., Müller S.: Augmented Reality for Construction Tasks: Doorlock Assembly, “International Workshop on Augmented Reality”, IWAR’98, San Francisco, Nov. 1998. AK Peters, pp. 31-46.
• 17. Szczekala M., Manerowski J., Mądrzycki P.: Badanie możliwości Rzeczywistości Rozszerzonej (AugmentedReality) do diagnostyki statków powietrznych [Study of possibilities of Augmented Reality for the aircraft diagnostics], Library of Air Force Institute of Technology 7668/50, Warsaw 2013.
• 18. Szczekala M., Manerowski J., Mądrzycki P.: Bada- nie możliwości wykorzystania urządzeń mobilnych i ich systemów operacyjnych jako sterowników dla aplikacji szkoleniowych z wykorzystaniem poszerzonej rzeczywistości (AugmentedReality) [Study of possibilities of using mobile devices and their operating systems as drivers for training applications with the use of augmented reality], Library of Air Force Institute of Technology 8038/50, Warsaw 2014.
• 19. Szczekala M., Mądrzycki P.: Zastosowanie technologii rozszerzonej rzeczywistości do doskonalenia procesów szkoleniowych [The use of augmented reality technology to improve training processes] 17th International Scientific Conference TransComp. Zakopane 02-05.12.2013. ISSN 1232-3829.
• 20. Szczekala M., Karczmarz D., Madrzycki P., Perz- Osowska M.: Usage of augmented reality technology in the training given to military technical personnel. STET-14 First International KES Conference on Smart Technology based Education and Training, 18–20.06.2014, Chania, Greece. publ.: Frontiers in Artificial Intelligence and Applications (Volume 262), ISBN print: 978-1-61499-404-6, ISBN online: 978-1-61499-405-3, pp. 602–610, DOI 10.3233/978-1-61499-405-3-602.
• 21. Szkudlarz H., Karczmarz D., Mądrzycki P., Perz-Osowska M.: The Flying Laboratory - multipurpose surveillance and observation platform, 34th EARSeL Symposium: European remote sensing new opportunities for science and practice, University of Warsaw, Faculty of Geography and Regional Studies, Warsaw, 16-20 June 2014.
• 22. Wójcicki T.: Supporting the diagnostics and maintenance of technical devices with augmented reality, “DIAGNOSTICS”, 2014, Vol. 15, No. 1, pp. 43-47.
• 23. Wróbel K.: Stan obecny i perspektywy rozwoju systemów rzeczywistości rozszerzonej w zastosowaniach przemysłowych [Current status and development prospects of augmented reality systems in industrial applications], Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni [”Scientific Journals of Gdynia Maritime University”], December 2013, No. 82, pp. 129-136.
• 24. http://www.worldviz.com/products.
• 25. http://www.worldviz.com/products/augmented-reality/artoolworks

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).