Wprowadzą dźwięk przestrzenny do helikopterów. Oto przyszłość walki w powietrzu

Zarządzanie informacją na współczesnym polu walki to jedno z największych wyzwań, z jakimi mierzą się załogi śmigłowców bojowych. Przez dziesięciolecia standardem w lotnictwie wojskowym USA były słuchawki, które dostarczały cały ruch radiowy i komunikaty systemowe w sposób całkowicie pozbawiony głębi przestrzennej.

Niezależnie od tego, czy pilot odbierał sygnał ostrzegawczy o namierzaniu przez radar, rozmawiał z mechanikiem pokładowym, czy słuchał wytycznych od kontrolera taktycznego, każdy z tych dźwięków trafiał dokładnie w to samo miejsce w jego percepcji słuchowej.

Wszystkie komunikaty dosłownie nakładały się na siebie, tworząc jednolitą ścianę dźwięku. W sytuacjach skrajnego stresu piloci musieli dokonywać gigantycznego wysiłku intelektualnego, aby w ułamku sekundy odfiltrować poszczególne głosy, zidentyfikować rozmówców i nadać priorytet napływającym informacjom.

Badania nad obciążeniem poznawczym lotników od dawna jednoznacznie wskazywały, że taki model zarządzania fonią drastycznie obniża świadomość sytuacyjną, potęguje zmęczenie i bezpośrednio przyczynia się do powstawania tragicznych w skutkach błędów ludzkich.

Rozwiązaniem tego problemu okazała się technologia, która dla wielu cywilnych użytkowników, zwłaszcza graczy czy miłośników nowoczesnego kina, jest codziennością. Chodzi o trójwymiarowy dźwięk przestrzenny 3D.

Ludzki aparat słuchu jest naturalnie przystosowany do lokalizowania źródła dźwięku w przestrzeni trójwymiarowej. Instynktownie wiemy, czy ktoś stojący obok nas mówi z lewej, czy z prawej strony, co pozwala nam ignorować szum tła i skupiać się na konkretnym przekazie. Klasyczne systemy lotnicze całkowicie tę barierę ignorowały, spłaszczając środowisko akustyczne.

Nowa technologia, wdrażana właśnie przez amerykańską armię, rekonstruuje te naturalne wskazówki kierunkowe. System modyfikuje sygnał audio w taki sposób, aby poszczególne częstotliwości radiowe czy kanały interkomu były odbierane przez pilota jako dźwięki dochodzące z konkretnych, odrębnych kierunków.

Cztery jednoczesne rozmowy radiowe przestają być niezrozumiałym zgiełkiem, a stają się czterema wyraźnymi głosami usytuowanymi w różnych punktach wirtualnej przestrzeni wokół głowy pilota.

Technologia 3D spatial audio przywraca przestrzenny charakter dźwięku. Każdy kanał radiowy może zostać przypisany do innego kierunku. W efekcie pilot słyszy poszczególne rozmowy tak, jakby dochodziły z różnych miejsc wokół niego. Przy czterech radiostacjach dźwięk przestrzenny rozdziela komunikaty, pozwalając natychmiast zorientować się, kto i skąd próbuje się z nim skontaktować.

Więcej na Spider's Web:

Choć sama zasada działania dźwięku przestrzennego wydaje się prosta, zaprojektowanie i wdrożenie takiej technologii w ekstremalnych warunkach wojskowego kokpitu było ogromnym wyzwaniem inżynieryjnym.

Za realizację projektu odpowiada Laboratorium Badań Aeromedycznych Armii USA (USAARL), zlokalizowane w bazie Fort Novosel w Alabamie. To właśnie tamtejsi naukowcy i technicy podjęli się zadania optymalizacji wydajności załóg lotniczych poprzez innowacje technologiczne.

Instalacja systemów audio 3D została przeprowadzona na dwóch śmigłowcach UH-60 Black Hawk stacjonujących w Fort Novosel w stanie Alabama. Sam proces wymagał ponad 230 roboczogodzin oraz dodatkowych lotów testowych przed dopuszczeniem maszyn do dalszej eksploatacji.

Obecnie wyposażone w nową technologię śmigłowce wykorzystywane są przez instruktorów wojskowego lotnictwa podczas zaawansowanych kursów szkoleniowych. To właśnie najbardziej doświadczeni piloci mają ocenić, czy rozwiązanie rzeczywiście sprawdza się podczas wymagających misji szkoleniowych i czy warto wdrożyć je na większą skalę.

Badania prowadzone od lat w lotnictwie wojskowym i cywilnym pokazują, że przeciążenie informacyjne jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na bezpieczeństwo lotów. Szczególnie niebezpieczne są sytuacje, w których pilot musi jednocześnie przetwarzać dużą liczbę komunikatów przy ograniczonym czasie na podjęcie decyzji.

Eksperci zajmujący się ergonomią kokpitów zwracają uwagę, że ludzki mózg dysponuje ograniczonymi zasobami uwagi. Każde uproszczenie procesu odbioru informacji pozwala przeznaczyć więcej zasobów na obserwację otoczenia, analizę zagrożeń czy planowanie kolejnych działań.

W przypadku wojskowych śmigłowców znaczenie tego problemu jest szczególnie duże. Loty często odbywają się na bardzo małej wysokości, nierzadko w trudnych warunkach pogodowych lub nocą. Załoga musi wtedy błyskawicznie reagować na pojawiające się przeszkody terenowe, zagrożenia ze strony przeciwnika i zmiany sytuacji taktycznej.

Jeżeli technologia dźwięku przestrzennego pozwoli ograniczyć obciążenie związane z komunikacją radiową, może bezpośrednio przełożyć się na większe bezpieczeństwo lotów oraz skuteczność wykonywanych misji.