Как минимальная задержка обработки сигнала повышает эффективность авиасимулятора

Экосистема комплексного авиационного тренажёра (FFS) состоит из четырех элементов: (1) операционная система, (2) центральный процессор, (3) система движения и (4) видеосистема. Сигналы, возникающие в результате воздействия пилота на штурвал и педали управления, отправляются на центральный процессор для обработки. В среднем время от момента получения пилотом указаний до реакции его тела колеблется в пределах от 300 до 500 миллисекунд. Этот разрыв во времени, независимо от того, происходит ли он в реальном самолете или в тренажере, является естественным явлением, которое можно списать на собственное время реакции пилота, а не на механику или конструкцию оборудования. Но любую дополнительную задержку сверх этого промежутка времени можно отнести только к отставанию между действиями симулятора и задержкой сигнала, связанной с его обработкой системой визуализации.

Первые авиасимуляторы использовали визуальные системы, представляющие собой мелкомасштабные топографические модели, через которые «пролетала» камера в ответ на действия пилота. При этом создавались изображения или фотографии, которые затем показывались на экране перед пилотом. Очевидно, что такой тренажер сильно ограничивал возможности симуляции условий полёта, не говоря уже о том, что он не мог решить, даже в малейшей степени, проблемы задержки обработки управляющих сигналов, упомянутые выше.

Важнейшим требованием к авиасимулятору является его способность обеспечивать немедленный визуальный отклик на команды пилота для полного погружения в моделируемую среду. Таким образом, тренировка становится более эффективной. Поэтому для авиационных тренажёров видеосистема с минимальной задержкой обработки и вывода изображения является намного более важным элементом, чем для других типов симуляторов.

Попробуем представить эту концепцию в цифрах: зрительной системе человека требуется менее 50 миллисекунд для передачи визуального сигнала в мозг, а это означает, что чем быстрее видеосистема преобразует видеосигнал в изображение, тем лучше. Например, для видео с частотой кадров 60 Гц (или 60 кадров в секунду) задержка всего в 4 кадра фактически означает задержку примерно в 67 миллисекунд. Такая величина задержки сигнала нарушит синхронизацию между визуальными эффектами тренажера и действиям пилота, что, в свою очередь, повлияет на способность пилота принимать правильные решения. В связи с этим для большинства современных авиасимуляторов требуется видеосистема с задержкой ввода сигнала примерно от 20 до 50 миллисекунд.

Линейка проекторов BenQ для симуляторов разработана на базе чипов Texas Instruments DLP с технологией преобразования частоты кадров (FRC) и буфером памяти, обеспечивающим стабильный сигнал. Кроме того, чтобы гарантировать низкую задержу сигнала, проекторы имеют специальный видеорежим с минимальной задержкой вывода видео (Fast Mode), который может обеспечить отставание сигнала всего один кадр в секунду. Например, при использовании проектора BenQ LU960ST для трансляции видео в формате 1080P 60 Гц задержка составляет 16,67 мс (1 с / 60 кадров = 16,67 мс), что на 10 мс быстрее, чем в проекторах для симуляторов других производителей. Это дает пилоту гораздо больше времени на принятие решения, чтобы быстрее отреагировать на любые изменения внешних условий.

В последние годы BenQ уделяет большое вниманию развитию производства профессиональных решений и самых быстрых проекторов для рынка симуляторов и игр. Это значит, что авиационные тренажёры могут получить сверхнизкую задержку обработки сигнала и более реальное воспроизведение условий полёта, а пилот – большее чувство контроля и безопасности!