Af Palle Vibe, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
I en krigssituation er piloten i et kampfly yderst udsat. Men nu får han langt større mulighed for at reagere på et missilangreb – takket være ny computerteknologi fra det danske specialfirma Terma i Lystrup.
Missilvarslingssystem i moderne kampfly er normalt forbundet med et net af udvendige sensorer, som holder øje hele vejen rundt om flyet. Hvis et fjendtligt missil nærmer sig, udløser sensorerne en advarselslyd i piloternes headset, og samtidig angives missilets placering og retning på et 2D-display. Men nu indtager 3D-lydteknik cockpittet.
Den nye løsning angiver missilretningen direkte i pilotens headset og udsender al kommunikation som lyd i et tredimensionalt rum, hvilket ikke bare giver kamppiloterne en bedre retningsorientering og bedre taleforståelse, men også længere tid til at reagere i en trusselssituation. Samlet set betyder det et mindre stresset arbejdsklima og dermed også mere effektiv flyvning og større sikkerhed for både mandskab og materiel.
Teknologien er dog blot en ud af flere, som Terma under et kalder ”Aircraft Audio Management System” (AAMS), og som giver besætningen en helt ny, naturlig og intuitiv måde at opfatte meldinger og kommunikation på under opgaver, øvelser og missioner. Terma er den første producent af flyelektronik i verden, der tilbyder sådan et system, og teknologien har været integreret i danske F-16 kampfly siden 2010.
Med den nye danske teknik kan piloter meget hurtigere end tidligere opdage og lokalisere fjendtlige missiler.
Mod internationalt gennembrud
Nu er den danske virksomhed også på vej mod et internationalt gennembrud, idet AAMS-teknologien i løbet af de næste tre år yderligere skal udvikles og markedsmodnes i samarbejde med den britiske forsvarsgigant BAE Systems. Meningen er, at Termas løsninger skal indgå i de hjelme til kampflypiloter, som BAE-koncernen tilbyder på verdensbasis.
”BAE Systems leverer i dag hjelme til kampflyene Eurofighter Typhoon og svenske JAS 39 Gripen og til militære helikoptere, og de meget høje krav til funktion og ydelse gør det her nødvendigt at tage endnu et skridt videre i udviklingen af vores teknologi,” forklarer Kasper Rasmussen, der er kommunikationschef hos Terma.
De engelske pilothjelme skal nemlig leve op til nogle ret voldsomme krav og blandt andet parre lavest mulige vægt med høj grad af komfort.
”Vores løsninger yder stor dæmpning af udefra kommende støj, men det forudsætter en vis vægt. I nært samarbejde med BAE’s designteam har Terma imidlertid fået i ordre at udvikle et nyt headset med aktiv støjdæmpning, som samtidig er meget let og behageligt og i stand til at dæmpe de gennemtrængende lavfrekvente lyde i både moderne kampfly og helikoptere,” fortæller Kasper Rasmussen.
Også radiokommunikation med jorden har sin plads i lydbilledet, og piloten kan takket være den danske opfindelse nu nemmere opdage trusler som chaff (strimler i luften) og flare (lysbomber).Allerede tilbage i midten af 1980’erne opnåede Terma en central international position inden for elektronisk selvbeskyttelse af fly med en digital sequenser til styring af affyring af chaff og flares. Chaff kan være små tynde strimler af aluminium, der forvirrer fjendtlige radaranlæg eller radarstyrede missiler. Flares er en form for lysbomber, der kan vildlede varmesøgende missiler. Op gennem 1990’erne blev virksomhedens solide markedsplacering yderligere fastslået gennem styresystemet AN/ALQ-213 (V), der blev brugt af det amerikanske flyvevåben. I dag er flere end 15 forskellige flytyper som både kampfly, militære helikoptere og transportfly beskyttet mod missiltrusler og fjendtlige radarer af systemer fra Terma.
Sådan skaber teknikken realistiske lydadvarsler
Den avancerede digitale teknologi, der nu skal indbygges i de engelskproducerede hjelme, er bygget sammen af udvalgte dele fra Termas 3D-audiosystem og et digitalt system til aktiv støjdæmpning.
Gevinsten for piloterne og det øvrige mandskab i cockpittet er bedre arbejdsklima med mindre stress og bedre tredimensionel opfattelse samtidig med, at risikoen for høreskader forårsaget af for eksempel maskinstøj nedsættes.
De britiske BAE-hjelme er i dag udstyret med headsets eller kommunikationsørepropper, der består af kompakte skumbelagte enheder med små indbyggede højttalere, så al kommunikation kan høres, selvom den akustiske støj i flyet bliver dæmpet.
Sådanne ørepropper, som også danske F-16 piloter fløj med, før de blev udstyret med Termas headsets, er dog ikke særligt behagelige at have i ørerne specielt ikke på længerevarende missioner. Blandt andet derfor og på baggrund af indgående brugerundersøgelser har Terma valgt at afvikle flykommunikationen gennem hovedtelefoner frem for ørepropper. Talrige forsøg har nemlig bekræftet, at gengivelsen gennem hovedtelefoner ikke blot er mere komfortabel, men giver også mindre praktisk vedligeholdelse og højere grad af 3D-lydkvalitet.
I en særlig lyddæmpet prøvekabine afprøves effektiviteten og ydelsen af de to indbyggede lydsystemer til en kommende britisk hjelm.
Vi er alle født med 3D-audio
I modsætning til de britiske pilothjelme, der ud over selve flykommunikationen advarer piloterne mod trusler og andet med et ikke retningsbestemt signal (mono), udnytter Termas 3D-audiosystem menneskets naturlige tredimensionale hørelse. Termas løsning placerer nemlig flyenes forskellige radiomeldinger på forskellig plads i lydbilledet, så piloterne ikke blot tydeligere kan skelne budskaberne, men også straks ud fra positionen hører, om det eksempelvis er flybasen, flyvelederne, andre fly osv. meldingerne kommer fra.
Hver radiokanal får simpelthen på den måde tildelt sin egen tydelige placering i det 360 grader store, rumlige surroundlydfelt – metoden kaldes ”radioseparation”.
Oven i det har Terma udviklet funktionen 3D-Audio Cueing, der lader lyde som eksempelvis et missiladvarsel komme fra netop den retning, hvor missilet rent faktisk er på vej ind.
I praksis vil en kamppilot modtage og opfatte denne intuitive retningsinformation op til 1,5 sekunder hurtigere end uden 3D-Audio Cueing, hvilket kan være afgørende, da kamppiloter sjældent har mere end få sekunder til at undvige missilangreb.
Desuden slipper piloterne for at skulle indstille løbende og individuelt for at opnå bedst mulig forståelighed og sondring mellem meldinger fra flyveledelse, lederkommandoer, andre fly i området samt i flyet internt. Lydbilledet følger oven i købet pilotens hovedbevægelser, så lydpositionerne fastholdes relativt til flyet eller et udvendigt koordinatsystem.
Det er ikke kun missiladvarsler, piloterne modtager på den måde, men 3D-kommunikationen kan også omfatte radarmeldinger, advarsler mod lasersystemer, advarsler mod lette våbenaffyringer, meldinger om retning til nødsignalgiver under eftersøgninger og redningsoperationer. Alle har de en bestemte lyd og en fast lydposition.
Undertrykker kabinestøjen
Arbejdstiden for jagerpiloter og besætning på missioner og store øvelser strækker sig ofte over 8-10 timer, og et cockpit er ikke verdens absolut mest lydstille arbejdsplads. Derfor vil reduktion af den vedvarende motorstøj være en velkommen kvalitet, der også kan være afgørende for en jager-besætnings koncentration og effektivitet og samtidig beskytte hørelsen.
Termas bud på en løsning er aktiv støjreduktion, der effektivt dæmper kabinestøjen elektronisk ligesom i mange moderne stereohovedtelefoner, blot endnu mere præcist. Systemet er udviklet i samarbejder med blandt andet akustisk laboratorium på Aalborg Universitet på grundlag af nøje analyser af et indsamlet datamateriale. Og systemet kan sænke den totale støj til 78 dBA, hvilket er et acceptabelt niveau.
