Varjo塑造宇航员训练新方式

当宇航员准备载人航天任务时，飞行的每一步都要练习数千次。虽然将航天器从地球发射到轨道只需要12分钟，但需要数年的准备和数百小时的复杂训练模拟。为了任务的成功，一切都要按部就班进行。Varjo凭借超高分别率为宇航员虚拟现实飞行训练提供了全新方式。

波音CST-100 STARLINER太空舱接近国际空间站。

波音公司为美国国家航空航天局所有的载人航天计划建造了飞船，包括水星号、双子座号、阿波罗号、航天飞机和国际空间站(ISS)以及现在的STARLINER。

康妮·米勒 是波音Starliner的一名程序员，拥有近20年应用新技术支持波音航天计划的经验。 波音Starliner 是一艘与美国国家航空航天局合作开发，专为研究人员和冒险家设计的飞行器。

目前，米勒负责Starliner计划中虚拟现实训练项目。她的目标是建立一个团队，能够使用沉浸式技术为宇航员训练完整的宇航任务流程。

美国国家航空航天局的宇航员已经在虚拟现实中进行了多年的太空行走训练，但现有虚拟现实设备的低分辨率意味着对安全至关重要的场景进行全方位的训练，包括操作航天器和与国际空间站对接等精细任务，直到现在都无法实现。

当CST-100 Starliner执行首次载人任务时，机组人员将通过使用Varjo的人眼级分辨率虚拟现实设备为整个任务的每个阶段(包括发射、对接、重返大气层和着陆阶段)所准备的数百个小时训练，完成各项操作任务。

Varjo虚拟现实头显提供了一个清晰、高分辨率的操作模拟系统，机组人员甚至可以在正常观测距离查看仪器上的各种数值，这对有效训练宇航员至关重要。

CST-100 STARLINER中的机组控制台有两个显示面板，可实时显示飞行器在太空中移动的速度和轨迹。

有效的训练需要清晰的视野

变革性的人眼分辨率

康妮·米勒和航天训练软件工程师 吉姆·梅 从2017年开始便一直在探索使用VR进行宇航员训练的可能性，但直到去年沉浸式训练的可能性仍然有限。

澳大利亚波音公司的开发人员已经开始使用虚幻引擎构建虚拟现实培训方案。在休斯顿，虚拟训练应用程序被集成到物理模拟器中。与此同时，米勒和她的同事们承担了测试市场上所有可用的虚拟现实设备的任务。

宇航员需要清晰的阅读太空舱中的显示面板的能力。飞行器的控制台由两个显示器组成，每个显示器大约有iPad大小，显示关键的飞行数据，如飞行器在太空中移动的速度和轨迹。

为了使虚拟现实训练有效且可行，宇航员需要在用手或控制器操作模拟飞行器的同时阅读所有的显示器内容。使用早期的VR头戴设备，只有在靠近显示器的情况下，阅读显示器中的内容——但宇航员看不到他们的手，这使得该方案不适合用于飞行训练。

随着人眼分辨率Varjo头显的出现，宇航员现在可以在控制台上看到各种细节。对于波音Starliner计划，这为载人航天任务开启了前所未有的虚拟现实训练机会。

当使用VARJO的人眼分辨率虚拟现实时，宇航员能够在沉浸式训练环境中读取所有任务关键数据。控制台使用虚幻引擎进行三维建模。

在虚拟现实中进行各种精细操作训练

停靠到国际空间站是Starliner任务中最复杂的操作之一，也是现在沉浸式虚拟现实环境中可能的训练场景的一个实际案例。

乘坐Starliner飞行器接近国际空间站速度相对较低，但国际空间站重约42万公斤。这相当于330多辆汽车。尽管国际空间站在太空中失重，但它仍然有质量。航天器需要沿着一条圆锥形的路径被操纵到对接端口的一个精确点。虚拟现实要成为这种重要行动的有效训练工具，精确投射显示面板和轨迹数据是至关重要的。

Varjo的视觉保真度不仅可以为对接等精确程序进行训练，还可以为计划外事件进行练习。虚拟现实训练允许Starliner船员模拟危险情况，并建立团队的反应和决策能力，且不会将宇航员置于危险之中。

使用虚拟现实模拟器，团队可以执行所有的交互、语音和开关命令，同时沉浸在他们坐在实际航天器中时看到的相同环境中。

这增加了任务的安全性。

克里斯·弗格森，STARLINER飞船的指挥官。

STARLINER为往返于低地球轨道的商业载人航天服务奠定了基础。

即使在特殊情况下，虚拟现实也能带来运营优势

用虚拟现实增强宇航员训练为波音公司和Starliner计划带来了巨大的成本利益。在探索虚拟训练之前，波音公司的Starliner机组人员已经在休斯顿的两个最先进的固定模拟器中进行了训练，这些模拟器具有非常强大的计算机和电子硬件。虚拟现实允许宇航员在世界任何地方进行远程训练。
借助Varjo的虚拟现实设备，宇航员可以远程参与培训课程，就像坐在物理模拟器中一样，具有相同的真实感和交互性。Starliner机组人员还可以在世界任何地方的个人兼职训练器中进行虚拟现实模拟。这为整个团队带来了操作灵活性。
虚拟现实还可以让宇航员在发射前隔离期间在船员舱进行训练，这是更传统的训练系统所无法做到的。
随着软件开发基本结束，波音团队正在进行最后的评估，机组人员将开始在训练中使用Varjo头戴式显示设备。

前所未有的远程培训能力

在未来，波音Starliner团队对虚拟现实培训的期望更高。米勒说，该团队希望让宇航员将虚拟现实训练系统带上Starliner并进入轨道。这将意味着前所未见的远程训练——在外太空进行虚拟现实模拟。