Come la minore latenza crea un simulatore di volo più efficace

  • BenQ
  • 2022-01-24

L'evoluzione dei moderni simulatori di volo è stata uno dei maggiori contributori alla sicurezza aerea negli ultimi decenni, grazie alla capacità di simulare l'ambiente operativo di una cabina di pilotaggio, consentendo ai piloti di addestrarsi ed esercitarsi a rispondere correttamente a qualsiasi tipo di situazione di emergenza. Con un simulatore di volo completo (FFS) di alto livello, l'efficacia dell'addestramento è ulteriormente potenziata montando una cabina di pilotaggio reale su una piattaforma Stewart, dotata di martinetti idraulici, con cui si creano movimenti e rotazioni - basate sui comandi del sistema informatico del simulatore - simulando la sensazione del volo a mezz'aria. Il tutto è completato da un sistema video grandangolare altamente realistico, o proiettore, che riproduce le immagini al di fuori dei finestrini della cabina di pilotaggio. 

 

 

 

 

 

Come la Minore Latenza Crea un Simulatore di Volo più Efficace

Perché c'è un ritardo nelle immagini di un simulatore di volo?

L'ecosistema di un FFS è composto dai seguenti quattro elementi: un (1) sistema operativo, un (2) unità centrale di elaborazione, un (3) sistema di movimento e un (4) sistema video. Durante l'uso, i segnali risultanti dalle azioni del pilota con la colonna di controllo e i pedali del timone vengono inviati all'unità centrale di elaborazione per essere processati. In media, il tempo che intercorre dal momento in cui il pilota riceve i suoi ordini a quando il suo corpo reagisce varia da 300 a 500 millisecondi. Questo intervallo di tempo, indipendentemente dal fatto che si verifichi su un aereo reale o su un simulatore, è un fenomeno naturale che può essere attribuito al tempo di reazione del pilota stesso e non è dovuto ai meccanismi o al design dell'attrezzatura. Ma la fonte di qualsiasi ritardo aggiuntivo, oltre questo lasso di tempo, può essere solo ricondotta alla latenza tra le azioni del simulatore e la risposta visiva risultante dal suo sistema video.

La latenza avviene in ciascun processo quando un pilota vola in un sistema di simulatore

La latenza si verifica in ogni processo quando un pilota vola in un sistema di simulazione

Bassa latenza nei sistemi visivi

I primi simulatori di volo utilizzavano sistemi visivi che presentavano modelli topografici in scala ridotta attraverso i quali una telecamera "volava" – basandosi sui comandi del pilota – per creare le immagini o le foto che sarebbero poi state mostrate sullo schermo davanti al pilota (come nell'immagine sopra). Ovviamente, questo tipo di simulatore limitava gravemente l'estensione della simulazione su cui un pilota poteva allenarsi, per non parlare del fatto che non era in grado di affrontare, nemmeno minimamente, i problemi di latenza/ritardo prima menzionati.

Un aspetto cruciale per avere un simulatore di volo di successo è la sua capacità di fornire al pilota un feedback visivo immediato ai loro comandi, al fine di coinvolgerli realmente nell'ambiente simulato. In questo modo, la sessione di addestramento può essere più efficace. Per questo motivo, un sistema video a bassa latenza è un elemento indispensabile per i simulatori di volo, più che per altri tipi di simulatori.

Per trasformare questo concetto in numeri, il sistema visivo del corpo umano impiega meno di 50 millisecondi per trasmettere un segnale visivo al cervello, il che significa che quanto più breve è il ritardo tra il momento in cui un sistema video converte un segnale video in un'immagine, meglio è. Ad esempio, con video a 60Hz (ad es. video a 60 fotogrammi al secondo) un ritardo di soli 4 fotogrammi equivale in realtà a un ritardo di 66,67 millisecondi quando convertito in tempo reale. Questo tipo di ritardo proibirà al visivo del simulatore di corrispondere correttamente con le azioni del pilota, il che a sua volta influirebbe sulla capacità del pilota di prendere le migliori decisioni. A causa di questo fatto, la maggior parte dei simulatori di volo moderni richiede un sistema video con un tempo di latenza di circa 20 a 50 millisecondi.

Tecnologia a bassa latenza di BenQ

La linea di proiettori BenQ dedicata ai simulatori è progettata con chip TI DLP, dotati di tecnologia di Conversione del Frame Rate (FRC), e di un buffer di memoria Formatter (FMT) che garantisce un segnale stabile. Inoltre, per soddisfare la necessità di bassa latenza in una varietà di applicazioni, i proiettori includono una modalità video a bassa latenza che può raggiungere una latenza di un solo fotogramma al secondo. Prendendo come esempio il proiettore BenQ LU960ST per trasmettere un video in formato 1080P 60Hz come esempio, questo rappresenta solo un ritardo di 16,67 millisecondi (1 sec. / 60 fotogrammi = 16,67 ms) per un sistema video che utilizza il LU960ST, che è 10 millisecondi più veloce rispetto ai proiettori prodotti da altri marchi per il mercato dei simulatori. Ciò dà al pilota molto più tempo per reagire all'ambiente circostante.

Conclusione

Negli ultimi anni BenQ si è impegnata a rilasciare i proiettori più veloci per il mercato dei simulatori e dei giochi. Per i simulatori, questo significa una latenza bassissima per garantire un maggior grado di realismo in ogni sessione e un maggior senso di controllo per il pilota.