Flygsimulerarna var först med att landa i den virtuella världen

På Flygtekniska försöksanstalten handlar nästan allt om modellering och simulering

Av Peter Caap

är chef på flygsystemenheten i FFA. Han har arbetat på SAAB med utveckling av militära och civila flygplan samt ett par år på McDonnell Douglas i USA med utveckling och forskning.

Nästan all verksamhet vid Flygtekniska försöksanstalten, FFA omfattar modellering och simulering. Vindtunnelprovning, beräkning av strömningen kring olika, strukturdynamiska beräkningar och hållfasthetsberäkningar är några exempel. Det vi oftast tänker på är dock systemsimulering. På flygsystemenheten vid FFA görs detta tex inför materielanskaffning, utbildning och träning och för vidmakthållande av materiel. Verksamheten delas in i lufstridssimulering, flygdynamik och utveckling av simuleringscentrum.

I UTA, utbildning taktisk analys, använder FFA kompetens, metoder, modeller och simuleringsverktyg som tagits fram i forskningsprojekten. I UTA-anläggningen analyserar flygförare en gjord flygning. Simuleringsmodellerna till UTA har använts vid framtagning av skjutgränser i flygplan. Skjutgränserna talar om för piloten när det är går att träffa ett mål med ett visst vapen. Genom att använda samma modeller får man samma data i träningsanläggningen som i verkligheten. Många av de verktyg som används vid studier för materielköp har använts som utbildnings- och träningsverktyg.

Den kompetensutvecklande verksamheten är främst inriktad mot:

• modeller av flygplan och robotar
• simuleringsverktyg, analys, tränings- och utbildningsprogram
• verifierings- och validering
• avancerad distribuerad simulering
• metoder för simuleringsverksamhet
• modelleringsteknik

Flygsimulering den första VR-tekniken
Mycket av vad som krävs för flygdynamisk forskning och utveckling är detsamma som för luftstridssimulering. Flygsimulering är den första VR-tekniken (VR=Virtual Reality/virtuell verklighet). Långt innan begreppet VR var myntat så bedrevs det som idag kallas VR inom flygområdet. Den första flygsimulatorn uppfanns redan på 1920-talet och fortfarande är flyget i de flesta fall är ledande.

FFA studerar sedan mitten på 60-talet integrationen människa system, (MSI), då flygforskningssimulatorn Fosim byggdes på Tekniska högskolan i Stockholm, KTH. Fosim användes mycket för bl a utvecklingen av Viggen. Under senare år har flygdynamisk verksamhet prioriterats. Forskningen är inriktad mot avancerade militära och civila flygplan. Just nu det kretsar det mesta arbetet kring Gripen.

Fosim har använts tillsammans med FFAs systerorganisation i Tyskland, DLR. FFA studerar Gripen och tyskarna Eurofighter. Tyskarna har ingen simulator av Fosims typ utan en flygande simulator, ett flygplan i vilket man kan neutralisera simulatorflygplanets egenskaper och lägga in nya flygegenskaper och ett nytt simulerat styrsystem. På så sätt kan flygplanets styrsystem och flygegenskaper provas i luften innan det har flugit på riktigt.

Fördelarna med MoS jämfört med gamla tiders flygutprovning är bl a:

• större möjlighet till optimering av systemen med hänsyn till prestanda och kostnader
• större möjligheter till anpassning av systemen till människan.
• minskade kostnader
• minskad risk för oplanerade kostnader och förseningar.
• störres säkerhet för människorna som är inblandade.

Simulering i försvarets nätverk
Inom försvarsmakten samordnas modellering och simulering. FFA är tillsammans med FMV, FOA och FHS, en av försvarsmaktens stödorganisationer och tillhandahåller modeller av flygplan och robotar mm så att dessa kan användas såväl av FFA som av andra inom försvarsmaktssfären och av industrin.

Nya modeller kommer att få nya datorgränssnitt som distribuerad interaktiv simulering, DIS och higher level architecture, HLA (se sid 23) LÄNK så att modellerna kan vara med i distribuerade simuleringar med andra deltagare. Båda är tekniker för att sammanlänka simulatorer i stora nätverk.

Lätt att flytta modellen till industrin
Modellbiblioteken av flygplan och jaktrobotar, referensbiblioteken, används för att ta fram tex skjutgränser för robotar som skjuts från flygplan. Samma simuleringsmodeller används för studier inför anskaffning, analyser för att vidmakthålla vapensystem eller för utbildning och träning,

Det kan vara modeller av egna operativa eller andras system. De kan också vara sk studiemodeller för analys vid eventuell anskaffning eller generiska robotar för demonstration som tex i samband med lanseringen av Gripen utomlands.

Modellerna har ett standardiserat gränssnitt vilket gör att det i allmänhet inte krävs mer än några timmars arbete för att lägga in en ny modell i en simuleringsmiljö hos en industri.

Modellerna utvecklas på flygsystemenheten i samråd med bla FMV som godkänner modellerna för att användas för en viss tillämpning. På detta sätt ges en kvalitetskontroll och modellerna kan användas av flera.

Peter Caap är chef på flygsystemenheten i FFA. Han har arbetat på SAAB med utveckling av militära och civila flygplan samt ett par år på McDonnell Douglas i USA med utveckling och forskning.

Från FOA-tidningen nr 1-1998 - www.foi.se/framsyn