How Pinnacle Solutions is transforming military maintenance training with Unity-powered virtual twins

Обеспечение измеримых улучшений в готовности к техническому обслуживанию

• Более 85% сопровождающих предпочли виртуальное обучение по техническому обслуживанию традиционному обучению, что повышает вовлеченность и результаты обучения, согласно исследованию Университета Брайгэма Янга.
• 17% higher end-of-course test scores achieved при использовании виртуального обучения техническому обслуживанию наряду с классным и практическим обучением и
• Почти на 10% лучшее запоминание знаний, помогая специалистам по техническому обслуживанию повысить уверенность перед работой на эксплуатационных самолетах, согласно исследованию Университета штата Аризона в партнерстве с Anacapa Sciences, Inc.
• Снижение зависимости от эксплуатационных самолетов, что снижает износ оборудования, затраты на топливо и расходы на обучение, связанные с техническим обслуживанием, одновременно повышая доступность самолетов.
• Применяется в различных военных организациях США и союзных странах, поддерживая масштабируемое обучение по техническому обслуживанию самолетов в классах, оперативных подразделениях и распределенных учебных средах по всему миру.
• Поддерживает более быструю, стандартизированную квалификацию наставников с помощью иммерсивных виртуальных двойников, управляемых процедур, аналитики производительности и оценки под руководством инструктора.

Вместе эти результаты демонстрируют, как виртуальное обучение техническому обслуживанию на базе Unity помогает оборонным организациям повышать готовность, ускорять развитие персонала, снижать зависимость от эксплуатационного оборудования и обеспечивать последовательное, основанное на данных обучение в больших масштабах.

Построение будущего обучения техническому обслуживанию самолетов

Современные военные самолеты становятся все более сложными, что предъявляет более высокие требования к техническим специалистам, отвечающим за их готовность к выполнению миссий. Однако традиционно обучение по техническому обслуживанию опиралось на классные занятия, технические руководства и ограниченный доступ к эксплуатационным самолетам, что затрудняло предоставление практического опыта при сохранении ценного оборудования.

Более десяти лет Pinnacle Solutions, компания Akima, помогает военным и аэрокосмическим организациям решать эту проблему с помощью тренажеров виртуального обслуживания (VMT), работающих на Unity. Используя высокодетализированные виртуальные двойники, компания позволяет специалистам по техническому обслуживанию безопасно изучать и отрабатывать сложные процедуры перед работой на эксплуатационных самолетах. Сегодня обучающие решения Pinnacle поддерживают США. Армия, ВВС, ВМФ, Корпус морской пехоты, Национальная гвардия, специальные операции и союзные оборонные организации на широком спектре авиационных платформ.

Один из последних проектов Pinnacle — это Система обучения техническому обслуживанию Red Hawk T-7A (MTS). Построенная на архитектуре VXT (то есть Виртуальный «Всё» Тренер) на базе Unity компании, система сочетает в себе высокодетализированный виртуальный двойник самолета с интерактивными уроками, симуляцией диагностики неисправностей и обучением под руководством инструктора. Результатом является масштабируемое учебное решение, которое помогает специалистам по техническому обслуживанию повышать уверенность и квалификацию, а инструкторам — находить новые способы стандартизации, измерения и постоянного улучшения результатов обучения.

Когда обучение зависит от самолета

На протяжении десятилетий военное техническое обучение в значительной степени опиралось на классные занятия, печатные технические руководства, демонстрации инструкторов и практические занятия с использованием действующих самолетов. Хотя эти методы остаются важными, они также представляют собой значительные проблемы. Доступность самолетов часто ограничена, обучение может быть затруднено операционными требованиями, а ошибки, допущенные на ранних этапах обучения, влекут за собой реальные издержки с точки зрения безопасности, износа оборудования и готовности к выполнению миссий.

Поскольку авиационные системы становятся всё более сложными, эти проблемы только усугубляются. Обучающие организации должны готовить большее количество техников для работы на все более сложных платформах, одновременно поспевая за развивающимися конфигурациями, обновленными техническими данными и новым миссионным оборудованием. В то же время им нужны последовательные способы оценки уровня владения навыками в географически распределенных подразделениях, не полагаясь исключительно на дорогостоящих физических инструкторов или операционные самолеты.

Pinnacle разработала свою платформу VMT для дополнения традиционных инструкций по техническому обслуживанию иммерсивным, повторяемым обучением, которое можно проводить в любое время и в любом месте. Позволяя администраторам практиковать полные процедуры обслуживания, устранять неисправности и безопасно учиться на ошибках в реалистичной виртуальной среде, платформа помогает:

• Повышайте уверенность и уровень владения перед тем, как студенты перейдут на реальные самолеты
• Сделать практические инструкции по техническому обслуживанию более безопасными и масштабируемыми

Создание виртуальных двойников для реального обслуживания

В основе линейки продуктов Pinnacle VMT лежит архитектура VXT на базе Unity — общая платформа разработки, которая позволяет проводить иммерсивное обучение по техническому обслуживанию на настольных компьютерах, в классах, в вебе и в средах XR, используя единый набор данных симуляции и учебных материалов. Вместо разработки отдельных приложений для каждого устройства Pinnacle создает учебный контент один раз и развертывает его в нескольких форматах доставки, сохраняя при этом единообразный пользовательский опыт.

Последний пример — это Система технического обучения Red Hawk T-7A (MTS). Созданный на основе данных САПР и инженерных расчетов, виртуальный двойник воссоздает самолет вплоть до отдельных компонентов, с которыми технические специалисты взаимодействуют во время реальных процедур технического обслуживания. Текущая модель содержит около 80,000 уникальных сеток, позволяя студентам изучать полные системы самолетов, выполнять управляемые и неуправляемые задачи по техническому обслуживанию, диагностировать неисправности с помощью имитируемого испытательного оборудования и практиковать реалистичные рабочие процессы технического обслуживания в безопасной виртуальной среде.

Поскольку платформа построена на основе общей архитектуры симуляции и обучения, инструкторы могут проводить последовательное обучение в классах, на индивидуальных рабочих станциях и в иммерсивных средах XR, отслеживая при этом успеваемость студентов посредством интеграции SCORM и xAPI с существующими системами управления обучением.

Внутри приложения: обучение на практике

Вместо того чтобы ограничивать обучение теорией или изолированными компонентами, VMT от Pinnacle позволяет техническому персоналу взаимодействовать с полными системами самолетов так, что это очень похоже на реальные ремонтные операции.

Пользователи могут:

• Навигация по высокодетализированным виртуальным двойникам полных самолетов и основных подсистем
• Изучайте процедуры технического обслуживания в управляемом или неуправляемом режиме обучения
• Диагностируйте и устраняйте неисправности с помощью симулированного тестового оборудования
• Визуализируйте сложные сборки с помощью рентгена, инструменты изоляции, расширения и аннотирования
• Повторно выполняйте задачи по техническому обслуживанию без наработки часов на борту или риска повреждения эксплуатационного оборудования
• Отслеживайте прогресс и производительность с помощью интегрированных систем преподавателей и управления обучением

Платформа также включает среду для создания контента в режиме "Песочница", которая позволяет преподавателям создавать индивидуальные уроки, разрабатывать интерактивные тесты, создавать анимированные обзоры и адаптировать обучение к конкретным конфигурациям самолетов или требованиям миссии, и все это в одном приложении. Объединяя иммерсивную визуализацию со структурированными инструкциями и детальной Analytics производительности, Pinnacle превращает традиционное обучение техническому обслуживанию в масштабируемый, управляемый данными учебный опыт.

Создание с помощью Unity: масштабирование высококачественного обучения техническому обслуживанию

Unity обеспечивает основу в реальном времени в 3D для архитектуры VXT Pinnacle, позволяя компании разрабатывать, оптимизировать и развертывать высокодетализированные тренажеры по техническому обслуживанию из единой среды разработки.

Команда использует Unity на протяжении всего производственного конвейера:

Unity Editor:

Unity Editor — это центральная среда разработки, где инженерные данные, интерактивный учебный контент, логика симуляции и учебные материалы объединяются в единое приложение.

Universal Render Pipeline (URP):

URP обеспечивает стабильное визуальное качество в настольных, веб- и XR-развертываниях, поддерживая чрезвычайно большое количество деталей, необходимое для детального обучения техническому обслуживанию самолетов.

XR пакеты и Input System:

XR tools от Unity и Input System позволяют одному и тому же приложению поддерживать настольные ПК, VR-гарнитуры и множество устройств ввода, включая стандартные мыши, 3D-мыши и контроллеры XR, без необходимости поддерживать отдельные кодовые базы.

Создание профилей:

Один проект Unity используется для генерации сборок для PC, веба и XR, что позволяет команде адаптировать развертывание для каждой платформы, сохраняя при этом один общий набор данных симуляции и урока.

Оптимизация производительности:

Обучение по техническому обслуживанию представляет собой уникальные технические проблемы, поскольку пользователям может потребоваться осмотреть практически каждый компонент самолета. Pinnacle объединяет систему уровней детализации (LOD) Unity и отсечение по окклюзии с собственным конвейером отсечения на основе расстояния для эффективного управления десятками тысяч отдельных компонентов самолетов при сохранении производительности в реальном времени на ПК, планшетах и устройствах XR.

Создав собственный производственный конвейер на базе Unity, Pinnacle создал гибкую основу, которая позволяет интегрировать новые платформы самолетов, иммерсивные технологии и будущие возможности ИИ без перепроектирования базовой архитектуры.

Разработан для роста с каждой платформой

Платформа VMT от Pinnacle была разработана как долгосрочная продуктовая архитектура, а не как набор автономных приложений. Построенный на базе ядра VXT с поддержкой Unity, каждый новый самолет, двигатель или подсистема дополняет общую основу, которую можно повторно использовать в будущих программах, ускоряя разработку при сохранении согласованности в учебных средах.

Этот подход с линейкой продуктов позволяет Pinnacle быстро расширяться на новые авиационные, наземные, морские и беспилотные платформы, не перестраивая свое программное обеспечение с нуля. В то же время успехи в сканировании LIDAR, преобразовании CAD, распознавании объектов и моделировании с помощью ИИ помогают сократить время разработки, одновременно повышая точность будущих цифровых двойников.

Дорожная карта также включает более глубокое внедрение VR и XR, распределенное многопользовательское обучение, генерацию контента с помощью ИИ и интеллектуальную Analytics производительности, обеспечивая постоянное развитие платформы в соответствии с требованиями клиентов и новыми технологиями.

За пределами класса: переосмысление обучения техническому обслуживанию

Поскольку военные платформы становятся всё более совершенными, а ремонтные рабочие силы всё более распределенными, оборонные организации ищут решения, выходящие за рамки традиционного классного обучения, в сторону более гибких, основанных на данных подходов к развитию персонала.

Объединяя высокоточные виртуальные двойники с иммерсивным 3D-опытом в реальном времени, Pinnacle позволяет организациям стандартизировать обучение по техническому обслуживанию в классах, операционных подразделениях и странах-партнерах, снижая зависимость от эксплуатационных самолетов и дорогостоящего физического учебного оборудования. Тот же виртуальный двойник может поддерживать классное обучение, самообучение, иммерсивные XR-опыты и обучение по мере необходимости из общего набора данных симуляции и уроков.

Этот подход помогает организациям повышать готовность, ускорять квалификацию и поддерживать непрерывность обучения, даже когда доступность самолетов, поездки или операционные требования ограничивают традиционное практическое обучение. Поскольку технологии 3D в реальном времени, виртуальные двойники, ИИ и иммерсивные технологии продолжают развиваться, они закладывают основу для более связанного, масштабируемого и устойчивого подхода к обучению по техническому обслуживанию в сфере обороны.

Формирование будущего обучения техническому обслуживанию

Vision Pinnacle выходит за рамки отдельных авиационных программ и охватывает платформенно-независимую экосистему, способную поддерживать обучение по техническому обслуживанию для воздушных, наземных, морских и беспилотных систем. В центре этого Vision находится архитектура VXT на базе Unity — стабильная, расширяемая основа, разработанная для включения новых технологий без повторной перестройки.

Будущее развитие будет сосредоточено на расширении возможностей виртуальных двойников посредством создания контента с помощью ИИ, интеграции CAD и цифровой цепочки, улучшенных XR-опытов и более адаптивного обучения, управляемого данными. Pinnacle также изучает новые методы рендеринга на основе ИИ, которые могут обеспечить еще более высокую визуальную точность при уменьшении размера и сложности базовых 3D-активов, что сделает разработку и развертывание высококачественного учебного тренинга по техническому обслуживанию более эффективным.

Объединяя реальную 3D-платформу Unity с достижениями в области ИИ, иммерсивных технологий и разработки виртуальных двойников, Pinnacle помогает формировать будущее обучения техническому обслуживанию самолетов, предоставляя оборонным организациям инструменты для подготовки более квалифицированных специалистов, повышения готовности и обеспечения успеха миссий на долгие годы.