Touchscreens en slimme apps helpen de piloot van de toekomst

In het EU 7e kaderprogramma ACROSS-project (Advanced Cockpit for Reduction Of StreSs and workload) is gedurende bijna vier jaar onderzoek gedaan naar de vraag hoe je de piekwerklast van piloten in de cockpit kunt reduceren en welke bijdrage nieuwe technologie daaraan kan leveren. Onlangs zijn de resultaten van dit project bekendgemaakt. Het project heeft onder meer geleid tot de ontwikkeling van nieuwe vliegtuigbesturingsapplicaties op touchscreens in de cockpit. Deze applicaties zijn door  meer dan 66 vliegers van diverse vliegmaatschappijen succesvol getest in NLR’s vliegtuigsimulator GRACE. Hiermee heeft NLR een belangrijke stap gezet in het proces van automatisering en virtualisatie van de cockpit en van vliegoperaties. Naast NLR bestond het projectteam uit 35 internationale partijen, geleid door Thales Avionics (Toulouse, France). Het project is afgesloten met drie door NLR aangevraagde patentverzoeken bij het Europese octrooibureau.

NLR heeft verschillende bijdragen geleverd aan ACROSS. Zo heeft het meegewerkt aan de ontwikkeling van het “Crew Monitoring System (CMS)” dat met behulp van onder andere eye-tracking en gezichtsanalyse bepaalt of de piloot ook daadwerkelijk de afgesproken vliegprocedure volgt en wat zijn of haar “situation awareness” is. Het CMS systeem geeft een signaal af als deze awareness lijkt te verminderen. NLR heeft hierbij gebruik gemaakt van zijn kennis op het gebied van “human factors” en de kennis die het heeft van de interactie tussen piloot en cockpitapparatuur.

Daarnaast heeft NLR binnen het AVIATE-werkpakket (zie ook: deze video [YouTube link invoegen]) gewerkt aan verschillende cockpitfunctionaliteiten om de crew te helpen in situaties van hoge werkdruk. Zo heeft NLR een nieuwe Human-Machine Interface (HMI) ontwikkeld voor omgang met de “autopilot”, de automatische besturing van een vliegtuig. Deze maakt het mogelijk om de auto-pilot  te bedienen en de daarbij behorende parameters als snelheid en hoogte in te voeren via het touchscreen dat midden voor elk van de vliegers is opgesteld. De beide vliegers kunnen ook direct elkaar via hun eigen scherm controleren én vaststellen of de autopilot functie in het systeem daadwerkelijk en juist is geactiveerd.

Daarnaast heeft NLR gewerkt aan een systeem dat via touchscreenbediening de piloot ondersteunt bij een late verandering van een landingsbaan of bij het plotseling moeten uitwijken naar een andere bestemming. Het systeem geeft een onderbouwd advies en als de piloot besluit dit advies op te volgen zorgt het systeem ervoor dat alle benodigde landingssystemen automatisch correct worden ingesteld. Daarbij houdt het rekening met de snelheid en hoogte van het vliegtuig enerzijds en met de landingsbaancondities en meteo-aspecten als windrichting en windsnelheid anderzijds. De piloten die het systeem uittesten bij NLR waren zeer te spreken over de vermindering van de werklast die dit opleverde tijdens de nadering en landing, een cruciale fase tijdens de vlucht.

Op het gebied van “Incapacitated Crews” heeft NLR meegeholpen aan de ontwikkeling van het zogeheten “Emergency Aircraft Control System (ECAS)”, een besturingssysteem die het vliegtuig automatisch overneemt, eventueel zelfs vanuit een grondstation, indien de gehele cockpit bemanning onverwachts buiten bewustzijn is geraakt. Tot slot heeft NLR nieuwe cockpit avionica-architecturen opgesteld om al deze nieuwe technologieën te kunnen integreren binnen bestaande avionica architecturen.

De automatisering en virtualisering in de cockpit is een onomkeerbaar proces. Touchscreen-technologie is al ingevoerd in de luchtvaart, zoals de touchscreens voor de besturing van de cabinesystemen. De introductie van de nieuwste vliegtuigbesturings- en systeembedieningsapplicaties via touchscreens in de cockpit moet nog een uitgebreid onderzoeks- en certificatieproces ondergaan. Naar verwachting zullen al deze innovaties over ongeveer tien jaar standaard onderdeel gaan uitmaken van de cockpit-infrastructuur. De piekwerklast van cockpit-crew zal hiermee verminderen, waarmee een bijdrage geleverd wordt aan het nog veiliger maken van het vliegverkeer.

Zie ook: http://www.across-fp7.eu/.

ACROSS is een Europees research project dat in het kader van het FP7 programma werd uitgevoerd en dat medegefinancierd werd onder het EC-contract ACP2-GA-2012-314501.