當宇航員準備載人航天任務時，飛行的每一步都要練習數(shù)千次。雖然將航天器從地球發(fā)射到軌道只需要12分鐘，但需要數(shù)年的準備和數(shù)百小時的復雜訓練模擬。為了任務的成功，一切都要按部就班進行。Varjo憑借超高分別率為宇航員虛擬現(xiàn)實飛行訓練提供了全新方式。

波音CST-100 STARLINER太空艙接近國際空間站。

波音公司為美國國家航空航天局所有的載人航天計劃建造了飛船，包括水星號、雙子座號、阿波羅號、航天飛機和國際空間站(ISS)以及現(xiàn)在的STARLINER。

康妮·米勒 是波音Starliner的一名程序員，擁有近20年應用新技術(shù)支持波音航天計劃的經(jīng)驗。 波音Starliner 是一艘與美國國家航空航天局合作開發(fā)，專為研究人員和冒險家設計的飛行器。

目前，米勒負責Starliner計劃中虛擬現(xiàn)實訓練項目。她的目標是建立一個團隊，能夠使用沉浸式技術(shù)為宇航員訓練完整的宇航任務流程。

美國國家航空航天局的宇航員已經(jīng)在虛擬現(xiàn)實中進行了多年的太空行走訓練，但現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實設備的低分辨率意味著對安全至關重要的場景進行全方位的訓練，包括操作航天器和與國際空間站對接等精細任務，直到現(xiàn)在都無法實現(xiàn)。

當CST-100 Starliner執(zhí)行首次載人任務時，機組人員將通過使用Varjo的人眼級分辨率虛擬現(xiàn)實設備為整個任務的每個階段(包括發(fā)射、對接、重返大氣層和著陸階段)所準備的數(shù)百個小時訓練，完成各項操作任務。

Varjo虛擬現(xiàn)實頭顯提供了一個清晰、高分辨率的操作模擬系統(tǒng)，機組人員甚至可以在正常觀測距離查看儀器上的各種數(shù)值，這對有效訓練宇航員至關重要。

CST-100 STARLINER中的機組控制臺有兩個顯示面板，可實時顯示飛行器在太空中移動的速度和軌跡。

有效的訓練需要清晰的視野

變革性的人眼分辨率

康妮·米勒和航天訓練軟件工程師 吉姆·梅 從2017年開始便一直在探索使用VR進行宇航員訓練的可能性，但直到去年沉浸式訓練的可能性仍然有限。

澳大利亞波音公司的開發(fā)人員已經(jīng)開始使用虛幻引擎構(gòu)建虛擬現(xiàn)實培訓方案。在休斯頓，虛擬訓練應用程序被集成到物理模擬器中。與此同時，米勒和她的同事們承擔了測試市場上所有可用的虛擬現(xiàn)實設備的任務。

宇航員需要清晰的閱讀太空艙中的顯示面板的能力。飛行器的控制臺由兩個顯示器組成，每個顯示器大約有iPad大小，顯示關鍵的飛行數(shù)據(jù)，如飛行器在太空中移動的速度和軌跡。

為了使虛擬現(xiàn)實訓練有效且可行，宇航員需要在用手或控制器操作模擬飛行器的同時閱讀所有的顯示器內(nèi)容。使用早期的VR頭戴設備，只有在靠近顯示器的情況下，閱讀顯示器中的內(nèi)容——但宇航員看不到他們的手，這使得該方案不適合用于飛行訓練。

隨著人眼分辨率Varjo頭顯的出現(xiàn)，宇航員現(xiàn)在可以在控制臺上看到各種細節(jié)。對于波音Starliner計劃，這為載人航天任務開啟了前所未有的虛擬現(xiàn)實訓練機會。

當使用VARJO的人眼分辨率虛擬現(xiàn)實時，宇航員能夠在沉浸式訓練環(huán)境中讀取所有任務關鍵數(shù)據(jù)�？刂婆_使用虛幻引擎進行三維建模。

在虛擬現(xiàn)實中進行各種精細操作訓練

�？康絿H空間站是Starliner任務中最復雜的操作之一，也是現(xiàn)在沉浸式虛擬現(xiàn)實環(huán)境中可能的訓練場景的一個實際案例。

乘坐Starliner飛行器接近國際空間站速度相對較低，但國際空間站重約42萬公斤。這相當于330多輛汽車。盡管國際空間站在太空中失重，但它仍然有質(zhì)量。航天器需要沿著一條圓錐形的路徑被操縱到對接端口的一個精確點。虛擬現(xiàn)實要成為這種重要行動的有效訓練工具，精確投射顯示面板和軌跡數(shù)據(jù)是至關重要的。

Varjo的視覺保真度不僅可以為對接等精確程序進行訓練，還可以為計劃外事件進行練習。虛擬現(xiàn)實訓練允許Starliner船員模擬危險情況，并建立團隊的反應和決策能力，且不會將宇航員置于危險之中。

使用虛擬現(xiàn)實模擬器，團隊可以執(zhí)行所有的交互、語音和開關命令，同時沉浸在他們坐在實際航天器中時看到的相同環(huán)境中。

這增加了任務的安全性。

克里斯·弗格森，STARLINER飛船的指揮官。

STARLINER為往返于低地球軌道的商業(yè)載人航天服務奠定了基礎。

即使在特殊情況下，虛擬現(xiàn)實也能帶來運營優(yōu)勢

用虛擬現(xiàn)實增強宇航員訓練為波音公司和Starliner計劃帶來了巨大的成本利益。在探索虛擬訓練之前，波音公司的Starliner機組人員已經(jīng)在休斯頓的兩個最先進的固定模擬器中進行了訓練，這些模擬器具有非常強大的計算機和電子硬件。虛擬現(xiàn)實允許宇航員在世界任何地方進行遠程訓練。
借助Varjo的虛擬現(xiàn)實設備，宇航員可以遠程參與培訓課程，就像坐在物理模擬器中一樣，具有相同的真實感和交互性。Starliner機組人員還可以在世界任何地方的個人兼職訓練器中進行虛擬現(xiàn)實模擬。這為整個團隊帶來了操作靈活性。
虛擬現(xiàn)實還可以讓宇航員在發(fā)射前隔離期間在船員艙進行訓練，這是更傳統(tǒng)的訓練系統(tǒng)所無法做到的。
隨著軟件開發(fā)基本結(jié)束，波音團隊正在進行最后的評估，機組人員將開始在訓練中使用Varjo頭戴式顯示設備。

前所未有的遠程培訓能力

在未來，波音Starliner團隊對虛擬現(xiàn)實培訓的期望更高。米勒說，該團隊希望讓宇航員將虛擬現(xiàn)實訓練系統(tǒng)帶上Starliner并進入軌道。這將意味著前所未見的遠程訓練——在外太空進行虛擬現(xiàn)實模擬。