Forskere udforsker fordelene ved fordybende teknologi for soldater

Fremkomsten af ​​næste generations virtuelle og augmented reality -enheder som Oculus Rift og Microsoft HoloLens har øget interessen for at bruge mixed reality til at simulere træning, forbedre kommando og kontrol, og forbedre effektiviteten af ​​krigskæmpere på slagmarken.

Det menes, at lægge missionsrelevante slagmarksdata, såsom satellitbilleder eller kropsbårne sensoroplysninger, ind i et fordybende miljø vil tillade krigskæmpere at hente, samarbejde og træffe beslutninger mere effektivt end traditionelle metoder.

Imidlertid, der er i øjeblikket kun få beviser i den videnskabelige litteratur for, at brug af fordybende teknologi giver nogen målbare fordele, såsom øget opgaveengagement eller forbedret beslutningsnøjagtighed.

Der er også begrænsede målinger, der kan bruges til at vurdere disse fordele på tværs af displayenheder og opgaver.

Forskere ved RDECOM's Army Research Laboratory, hærens virksomhedsforskningslaboratorium (ARL), i samarbejde med University of Minnesota og US Army's Institute for Creative Technologies ved University of Southern California, har sat sig for at ændre dette.

I et nyligt offentliggjort papir, forskerne undersøgte potentielle metoder til at vurdere nytten af ​​immersive systemer, diskutere, hvordan dataene kan erhverves i eksperimentelle og taktiske scenarier, samt udgøre problemer i samarbejde mellem flere brugere.

Dette papir er en af ​​de første til at undersøge metrics og metoder, der er relevante for de unikke problemer, som krigsmænd kan stå over for, når de udfører beslutningstagning i kommando- og kontrol- eller efterretningsanalysescenarier.

Ud over, forskerne diskuterer det ARL-udviklede Mixed Reality Tactical Analysis Kit, eller MRTAK, der fungerer som en eksperimentel platform til at udføre disse vurderinger under samarbejdsmissionsplanlægning og -udførelse. MRTAK udvikles nu som mixed reality-modulet i projektet AURORA (Accelerated User Reasoning for Operations, Forskning, og analyse), som AURORA-MR.

Denne forskning blev for nylig præsenteret på det 23. internationale kommando- og kontrolinformations- og teknologisymposium afholdt i Pensacola, Florida.

"Vores undersøgelse af den eksisterende litteratur fastslog, at nye metoder og målinger er afgørende for at sikre, at fremtidig grundlæggende og anvendt forskning effektivt og præcist kan vurdere ydeevneforskelle mellem fordybende teknologier og traditionelle 2-D-systemer, " sagde Dr. Mark Dennison, forskningspsykolog i ARL's Battlefield Information Processing Branch udstationeret ved ARL West i Playa Vista, Californien.

Ifølge Dennison, deres arbejde har ofte vist, at forskere inden for dette felt har udført undersøgelser, hvor indsamlede data ikke giver mulighed for at rapportere nyttige målinger, gør det vanskeligt eller umuligt for centrale beslutningstagere at afgøre, hvordan hvornår og hvor fordybende teknologi giver nogen fordel eller underskud til specifikke missions- eller opgavebehov.

"I denne avis, vi foreslår et paradigmeskift væk fra simpelthen at sammenligne ikke-nedsænkende og fordybende systemer på lignende opgaver, og i stedet omhyggeligt nedbryde kompleks beslutningstagning i komponentprocesser, der kan modelleres mere nøjagtigt og sammenlignes på tværs af forskellige skærmtyper, " sagde Dennison. "F.eks. når man studerer planlægningen af ​​en taktisk operation, såsom gennembrud og fri af en fjendtlig bygning, den samme rumlige information skal være til stede i 2-D og VR eksperimentelle betingelser for at muliggøre præcise kvantitative sammenligninger.

Som en del af denne forskning i kollaborativ immersive analyse, forskerne udviklede og implementerede AURORA-MR, som fungerer som en test-seng til at udføre tæt kontrolleret grundlæggende og anvendt forskning i multi-user beslutningstagning med distribuerede fordybende systemer.

I øjeblikket, AURORA-MR bliver brugt til kollaborativ fordybende analyseforskning i Maryland ved ARL-hovedkvarteret i Adelphi Laboratory Center og Aberdeen Proving Ground, i Californien på ARL West og IKT's Mixed Reality Lab, og ved University of Minnesota.

Systemet er også blevet demonstreret for NATO SET-256, luftvåbnets TAP Lab, og blev vist på AUSA 2018 Global Force Innovator's Corner.

Ifølge forskerne, forskning udført med AURORA-MR vil gøre det muligt for soldaten at forstå, hvornår visualisering og interaktion med kritisk kamppladsinformation bedst kan udføres i et fordybende system, eller i samarbejde med andre, der bruger traditionelle systemer.

"Gennem virtualisering af nogle eller alle elementer i Tactical Operations Center, befalingsmænd og efterretningsanalytikere kan kommunikere og samarbejde uden begrænsningerne fra en fysisk bygning og med et reduceret fodaftryk til fjendens efterretningstjeneste, overvågning og rekognoscering, eller ISR, "Sagde Dennison.

Designet af AURORA-MR søger at muliggøre nem integration med andre databaser, sensorer og maskinlæring, så fælles forskning kan ske mere flydende internt på tværs af ARL og eksternt med deres akademiske og industripartnere.

"I øjeblikket, vi udvikler netværket, der driver AURORA-MR, kaldet AURORA-NET, at give mulighed for større kontrol over de oplysninger, der sendes og modtages af klienter, samtidig med at det virtuelle miljø gengives med en behagelig billedfrekvens for at minimere de lammende virkninger af køresyge på nedsænkede brugere, " sagde Dennison. "Dette vil gøre os i stand til at udføre forskning i, hvordan indtagelse og analyse af data fra støjende systemer, såsom Internet of Battlefield Things, kan udvides gennem distribueret samarbejde i blandet virkelighed."

AURORA-MR startede udviklingen som et enkeltbruger VR-miljø i december 2017. Det er aktivt under udvikling, og der blev for nylig etableret en forbindelse i november 2018, der muliggør fjernsamarbejde med forskere på APG.