Levensechte simulatoren: (bijna) niet van echt te onderscheiden

Zowel in lucht- als ruimtevaart, defensie, maar ook in de automobiel en medische industrie wordt steeds vaker gebruik gemaakt van simulatoren. Voor het trainen onder allerlei verschillende omstandigheden die levensecht worden nagebootst. Zo levensecht dat de uren in een simulator voor een piloot zelfs mogen gelden als vlieguren.

In Maastricht vinden we het relatief jonge bedrijf Vectioneer, een no-nonsense club mensen die zich bezighoudt met Human Centered Engineering. Vectioneer heeft een besturingssysteem ontwikkeld dat de mogelijkheden van simulatoren sterk verbetert. CEO Philippe Piatkiewitz: “We zijn vanaf scratch begonnen met ontwikkelen. Niet gehinderd door wat is, maar uitgaan van wat je zou willen. ’Geloof in jezelf’ is voor ons echt een sleutelbegrip,” vertelt Piatkiewitz. “We hebben iets volledig nieuws ontwikkeld: Motorcortex; een besturing met rechtstreekse koppeling met een webbrowser. Gebaseerd op Linux met een open interface heeft een besturing van een simulator nog maar één draadje nodig voor de communicatie en één voor de stroomvoorziening. Vervolgens kun je vanaf iedere locatie monitoren en besturen. Dat kun je inzetten voor een simulator, maar ook voor een robot, een machine, voor cleanroomtoepassingen bij ASML, de mogelijkheden zijn enorm.” 

Simulatoren

Vectioneer is op dit moment vooral actief in de upgrade markt van bestaande rij- en vluchtsimulatoren. “We hebben onder andere projecten gedaan voor Lufthansa Flight Training, Emirates Airlines, Etihad Airlines, Turkmenistan Airlines en zelfs de Amerikaanse overheid. Ons aandeel is het bewegende platform waar de cockpit op staat, het zogenaamde motion systeem. Het doel van een vliegtuigsimulator is natuurlijk om de piloten of crew te trainen voor verschillende – ook gevaarlijke – situaties in de lucht, maar dan in een veilige omgeving op de grond. Het is van belang dat de piloten alle informatie die ze in de lucht zouden krijgen, ook in de simulator krijgen – inclusief het vlieggevoel. De bewegingen van het vliegtuig kunnen we natuurlijk niet voor honderd procent nabootsen, we moeten immers binnen de muren van het simulatorgebouw blijven, terwijl het vliegtuig zogenaamd van Amsterdam naar New York vliegt. Daarom moet we een groot deel van de informatie op een slimme manier weglaten, zonder dat de piloot – bewust of onbewust – het verschil merkt.”

Menselijke waarneming

Vectioneer heeft behalve kennis van de techniek van simulatoren ook kennis van de menselijke waarneming, zodat we het gevoel van de piloot kunnen foppen met slimme software en besturingen die ervoor zorgen dat we op de juiste momenten de relevante beweging kunnen aanbieden en zelfs ongemerkt kunnen bewegen als dat nodig is. Onze systeemengineers verdiepen zich uitgebreid in deze materie, en bestuderen de meest recente wetenschappelijke publicaties, want deze tak van wetenschap ontwikkelt zich voortdurend, dus het is zaak om ook daarin bij te blijven.” Piatkiewitz heeft het zelf destijds al als afstudeeropdracht gekozen.

Motorcortex

“Om die besturing goed te kunnen uitvoeren, gebruiken we Motorcortex, een supersnel en stabiel besturingssysteem waarmee we de complexe berekeningen kunnen doen die nodig zijn. Bovendien is het met Motorcortex mogelijk om de vliegtuigdata, data van de simulator en de piloot razendsnel te verwerken en te publiceren naar een hoger gelegen systeem, waarmee bijvoorbeeld gecontroleerd kan worden of alles naar behoren werkt en kan dienen om een simulator te kwalificeren; dat betekent dat de uren die in de simulator worden gevlogen voor de piloot ook gelden als echte vlieguren. Niet altijd een-op-een, maar ze worden voor een bepaald percentage als echte vlieguren erkend, afhankelijk van het level waarop de simulator is gecertificeerd.” Simulatoren worden door een onafhankelijk instituut getest en gecertificeerd. “Er zijn verschillende levels van certificering. Wij kunnen tot het hoogste certificeringsniveau, level D, leveren. Daarbij moet het systeem nagenoeg niet van echt te onderscheiden zijn.”

“Motorcortex passen we inmiddels niet alleen meer toe in de vluchtsimulatie, maar ook voor simulatiesystemen in de automobielindustrie, in ziekenhuizen, in besturingen van industriële robots en machines in het algemeen. Wel zoeken we specifiek naar projecten waar mens en machine nauw samenwerken en waar we kennis van de mens en de machine kunnen combineren om een op de eerste plaats veilig systeem te maken en een systeem waar de interface met de mens optimaal is. We noemen deze aanpak Human Centered Engineering.”

Ouderen

“Recent hebben we een opdracht gekregen voor het upgraden van een simulator in een ziekenhuis in Toronto (CA), Toronto Rehabilitation Center, naar Motorcortex. Hier wordt een simulator gebruikt om de onderzoekers een beeld te geven hoe oudere mensen ten val komen en hoe ze zich bijvoorbeeld in het verkeer gedragen. Daarmee kunnen ze zaken testen en meten die bijdragen aan valpreventie en het veilig laten deelnemen van ouderen aan het verkeer. Dat testen en meten, dat is goed te doen, maar het nabootsen van de echte situaties, daar hebben ze ons met name voor gevraagd. Dit is een bijzondere cross-overtoepassing waarbij we onze kennis op een hele andere manier in kunnen zetten en bovendien ook nog verder uit kunnen bouwen.” 
 

Door: Janet Kooren