The Application of Virtual Simulation in Training within the Scope of Safe Use of Facilities Based on The Example of an Airport Terminal

Cel: W artykule przedstawiono zastosowanie symulacji wirtualnej do szkolenia w zakresie procedur postępowania wybranych służb w kontekście szeroko pojętego bezpieczeństwa, związanego z eksploatowanym obiektem na przykładzie terminalu lotniczego w Modlinie. Wprowadzenie: Jednym ze sposobów utrzymania wysokiej sprawności i efektywności działania służb jest ćwiczenie procedur postępowania w warunkach rzeczywistych. Prowadzić to może do kolizji interesów z użytkownikami obiektu, którzy mogą potraktować prowadzone działania szkoleniowo-doskonalące jako realne działania ratownicze, doprowadzając do sytuacji kryzysowych, trudnych do przewidzenia i opanowania. Alternatywnym rozwiązaniem jest wykonywanie ćwiczeń w ramach wirtualnej rzeczywistości, które ograniczają do minimum ryzyko zniszczenia lub uszkodzenia wykorzystywanego przez zespoły ćwiczące sprzętu oraz zagrożeń dla życia i mienia użytkowników terminalu lotniczego. Metodologia: W artykule przedstawiono możliwość zastosowania symulatora wirtualnego do ćwiczeń związanych z działaniami ratowniczo-gaśniczymi (RG) oraz działaniami innych służb na przykładzie pirotechników. Ćwiczenia zostały ukierunkowane na specyfikę działań w obiekcie terminalu lotniczego na przykładzie lotniska w Modlinie. Rozważania oparto na wynikach prac rozwojowych realizowanych w projekcie pt. „Wirtualny system doskonalenia taktyki ochrony granicy państwowej oraz kontroli ruchu granicznego” finansowanym ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (nr umowy DOBR/0023/R/ID3/2013/03). Podsumowanie: Lotniskowa Służba Ratowniczo-Gaśnicza (LSRG) jest specjalistyczną służbą Przedsiębiorstwa Państwowe Porty Lotnicze (PPL) realizującą szereg działań z zakresu ochrony przeciwpożarowej. Zadaniem LSRG jest między innymi udział w akcjach RG w rejonie operacyjnym lotniska, usuwanie i neutralizacja rozlewisk substancji ropopochodnych, zabezpieczenie tankowania samolotów z pasażerami na pokładzie, a także realizacja procedur wynikających z wykonywania operacji lotniczych przy ograniczonej widzialności. Jednocześnie ratownicy i specjaliści LSRG kontrolują obiekty lotniskowe oraz prowadzą działania profilaktyczne z zakresu bezpieczeństwa i ochrony przeciwpożarowej. Aby powyższe zadania były realizowane bardziej efektywnie, można prowadzić ich trening z wykorzystaniem symulatora wirtualnego. Służbą, która prowadzi działania w terminalu lotniczym są także pirotechnicy. Ich działania są szczególne ze względu na konieczność ciągłej kontroli dużej liczby bagaży oraz działanie w warunkach dużego zagęszczenia osób. Wnioski: Stosowanie symulatorów wirtualnych do wspomagania szkolenia pozwala osiągnąć następujące korzyści: zmniejszenie kosztów szkoleń; ćwiczenie sytuacji, które są bardzo trudne do odtworzenia w rzeczywistości; ćwiczenie sytuacji, które nie są możliwe do odtworzenia w rzeczywistości ze względu na duże koszty lub duże zagrożenia dla ćwiczących; możliwość ćwiczenia efektywności procedur oraz weryfikacja nowych procedur oraz możliwość ćwiczenia z użyciem urządzeń, których jeszcze nie wyprodukowano.Objective: This article shows the way of using virtual simulation in the process of training safety procedures of selected services associated with the used facility based on the example of an airport terminal in Modlin. Introduction: One way to maintain high efficiency and effectiveness of services is to exercise conduct procedures in real conditions. This can lead to conflicts of interest with the users of the facility, who can treat these training and improvement activities as viable rescue operations, which would lead to crisis situations that are difficult to predict and control. An alternative solution is to perform exercises in virtual reality, which minimizes the risk of damage or destruction of the used equipment. Methodology: The article presents the possibility to use a virtual simulator for exercises related to rescue and firefighting training (RG) and activities of other services based on the example of pyrotechnics. Exercises are targeted to the specific nature of activities at the airport terminal building based on the example of the airport in Modlin. Discussion was carried out on the basis of the results of the project “Virtual system of enhancing the tactics of national border protection and border traffic control” financed by the National Research and Development Centre (contract no. DOBR/0023/R/ID3/2013/03). Summary: Aerodrome Rescue-Extinguishing Service (LSRG) is a specialized service of the state enterprise “Polish Airports” (PPL) which carries out a number of activities in the field of fire protection. The task of LSRG, among others, is to participate in RG actions in the operational area of an airport, remove and neutralize oil spills, secure refueling of airplanes with passengers on board as well as to implement procedures resulting from air operations at reduced visibility. At the same time, LSRG rescuers and specialists control airport facilities and carry out preventive measures in the field of security and fire protection. While analyzing these tasks, one can performing training courses using a virtual simulator which results in greater efficiency of operation. An airport terminal is also a special place from the point of view of operations performed by pyrotechnics. A special element is the necessity for continuous monitoring of large amounts of luggage and working under conditions where there is a large number of people over one area. Conclusions: Using virtual simulators to support training, one can achieve the following benefits: reducing the cost of training, performing exercises in situations which are very difficult to recreate in reality; performing exercises in situations which are impossible to be recreated in reality due to high costs or high risk for the trainees; opportunity to practice the efficiency of procedures and to verify new procedures, and the opportunity to practice using equipment which has not yet been produced

Methods for integrating virtual simulators using tools to increase immersion

W artykule poruszone zostały kwestie związane z metodami oraz technikami integracji symulatorów wirtualnych z zestawem urządzeń zwiększających immersję – stopień zanurzenia użytkownika w świecie rzeczywistości wirtualnej. Przedstawiono też mechanizmy pozwalające na współpracę silników symulacyjnych z platformami ruchomymi o kilku stopniach swobody, urządzeniami i systemami zobrazowania, takimi jak Oculus Rift, ściany wideo oraz wizualizacja sferyczna. Omówiono problemy zarówno techniczne, tj. dynamikę i opóźnienia urządzeń, oraz te związane ze zdolnościami psychofizycznymi i fizjologicznymi – percepcją człowieka i jego sensorów.Paper presents the methods for integrating virtual simulators using tools to increase immersion. It is possible to use virtual simulation to influencing the user's perception. Virtual reality (called VR) is called the image of a real or artificial, fictitious world with the representation of the rules in this world using information technology. There are many areas of application of virtual simulation such as: entertainment (games, films), science (VR technologies, research on its applications, simulators), education (training, exercises, simulators and simulators), military (cyber attacks, drones, virtual shooting ranges) and art (new trends and artistic trends)

Potential Use of Simulators in the Training of Staff who Operate Unmanned Aerial Vehicle used in Firefighting and Rescue Operations

Cel: W artykule przedstawiono możliwości zastosowania symulacji wirtualnej w zakresie szkolenia operatorów bezzałogowych statków powietrznych (BSP). Wprowadzenie: Określono rolę i przeznaczenie BSP do zadań wykonywanych na potrzeby straży pożarnej oraz przedstawiono zasady użytkowania BSP w oparciu o obowiązujące w Polsce wymagania prawne. Ponadto omówiono zasady szkolenia operatorów BSP wynikające z dotychczasowych doświadczeń w kraju. BSP minimalizują bezpośrednie zagrożenie człowieka oraz pozwalają na szybsze rozpoznanie, stąd rosnące zainteresowanie tego typu konstrukcjami. Na podstawie analizy dostępnej literatury można określić obszary zastosowania BSP: • rozpoznanie i pomiary skażeń w strefie niebezpiecznej np. zagrożenia czynnikami chemicznymi, • monitorowanie obszarów leśnych, sytuacji powodziowej oraz prac inspekcyjnych, • monitorowanie sytuacji w czasie szeroko pojętych wypadków komunikacyjnych, • obserwacje pożarów budynków i ich analiza, • tworzenie sieci dozorowych i łączności przy działaniach R-G. Metodologia: Działania ratowniczo-gaśnicze (R-G) prowadzone przez jednostki Krajowego Systemu Ratowniczo-Gaśniczego (KSRG) charakteryzują się dużą różnorodnością. Niektóre elementy z tych działań mogą być bardziej efektywne dzięki informacjom przekazywanym przez BSP. Ćwiczenia w tym zakresie mogą być prowadzone są podczas szkoleń i działań pozorowanych z wykorzystaniem rzeczywistego sprzętu określonego rodzaju, w tym wypadku BSP przy ograniczonej liczbie szkolonych operatorów oraz ryzyku uszkodzenia drogiego sprzętu. Alternatywnym rozwiązaniem jest wykonywanie ćwiczeń w wirtualnej rzeczywistości, co ogranicza do minimum ryzyko zniszczenia lub uszkodzenia BSP oraz umożliwia wielokrotne realizowanie zadań w warunkach pełnej powtarzalności sytuacji, jaką możemy zastać przy realnych działaniach R-G. Prowadzenie tego rodzaju ćwiczeń umożliwia zapewnienie bezpieczeństwa operatorowi oraz ograniczenie kosztów związanych z prowadzonymi ćwiczeniami. Omówiono również projekt przykładowej BSP w środowisku rzeczywistości wirtualnej z opisem ćwiczeń, które mogą być prowadzone przy jej użyciu. Wdrożenie tego typu działań wpłynie na zwiększenie efektywności szkolenia certyfikowanych operatorów BSP i obniży koszty procesu szkoleniowego. Wnioski: Dostępne na rynku zaawansowane środowiska symulacji wirtualnej takie jak VBS3 umożliwiają budowę różnorodnych stanowisk szkoleniowych. Środowiska symulacji wirtualnej charakteryzują się dużą wiernością symulowanych działań oraz wysoką jakością zobrazowania. Przedstawiony model wirtualny BSP odzwierciedla podstawowe właściwości rzeczywistej platformy BSP i umożliwia interakcję z wirtualnym otoczeniem i innymi obiektami.Aim: The paper advocates the potential use of virtual simulation during training of unmanned aerial vehicle (UAV) operators. Introduction: The article identified the role and function of UAV in context of tasks performed by the Fire Service and revealed principles associated with the utilization of UAV in accordance with national legal requirements. A discussion identified current approaches used in the training of UAV operators, which is based on experience gained to date. The use of UAV craft minimizes dangers to human life as well as facilitates faster diagnosis, hence, the growing interest in this type of machine. Based on the analysis of available literature, it is possible to identify the range of applications for unmanned aerial vehicle (UAV): • conduct of reconnaissance and contamination measurements in the danger zone, e.g. the threat from chemical agents, • monitoring of woodland areas, flood developments and inspection work, • monitoring of developments involving major scale road traffic accidents, • observations and analysis of building fires, • developing a communication and surveillance network during firefighting operations. Methodology: Firefighting and rescue operations performed by units of the National Firefighting and Rescue System (KSRG) are characterized by large diversity. However, it is possible to identify component parts, performance of which can be improved on the basis of information provided by the UAV. Practice drills for such elements, conducted during training and simulations, can be performed using specialized equipment, in this case ULBP, with a limited number of operators undergoing training and reduced risk of damage to relatively expensive equipment. An alternative is to perform virtual reality exercises, which would minimize the risk of destruction or damage to UAV equipment and allow for the repetitive accomplishment of tasks in replicated conditions, encountered during actual firefighting and rescue operations. This approach would ensure the safety of operators and minimize training costs. The paper articulates principles associated with the use of UAV for the range of tasks encapsulated by the KSRG framework. The article contains details of a proposed virtual reality environment project, including a description of potential applications to run during simulation exercises, which is intended to increase the effectiveness of training for UAV certified operators and significantly reduce training costs. Conclusions: Commercially available advanced virtual simulation environments such as VBS3 allow for the construction of a wide range of training scenarios. The virtual simulation environment is characterized by a high fidelity level of simulated activities and high quality of imaging. The proposed UAV simulation model reflects basic properties of an actual UAV platform and allows for interaction with the virtual environment and others

Advanced methods of terrain data preparation for VBS2 simulator

Artykuł zawiera opis procesu wytwarzania danych terenowych dla szczebla taktycznego VBS2. Zaprezentowano model terenu wykorzystywany w tym symulatorze oraz formaty danych terenowych, na podstawie których generowany może być wskazany teren. Następnie przedstawiono technologie i środowiska wykorzystane do generacji terenu ze wskazaniem najważniejszych właściwości. Zarówno w przypadku formatów danych (SHP, GDB, VPF, TDED), jak i narzędzi szczególną uwagę zwrócono na aspekt dostępności do specyfikacji dostępnych formatów danych. Artykuł kończy opis procesu generacji danych terenowych dla wybranego obszaru rzeczywistego na potrzeby VBS2.The paper contains a description of the terrain data preparation for the virtual simulator VBS2. A model of terrain use in the simulator was presented. The technology and the software used to generate terrain data with the most important properties was presented. The specification of the main data formats was presented (SHP, GDB, VPF, TDED). The article concludes with a description of the process of generation of terrain data for the selected area

Training Fire Truck Simulator for PSP officers with virtual simulation environment VBS2

Cel: Przedstawienie koncepcji i projektu trenażera stanowiska kierowcy zintegrowanego ze środowiskiem symulacji wirtualnej, przy pomocy którego można wspomagać proces szkolenia i doskonalenia kierowców-funkcjonariuszy KSRG Wprowadzenie: Artykuł przedstawia założenia merytoryczne oraz stan realizacji projektu naukowo-badawczego pt. „Opracowanie nowoczesnych stanowisk szkoleniowych zwiększających skuteczność działań ratowników KSRG”. Umowa numer 0001/ID3/2011/01 z dnia 2011-12-28 r., finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Wnioski: Celem realizacji projektu jest zaprojektowanie trenażera stanowiska kierowcy zintegrowanego ze środowiskiem symulacji wirtualnej, przy pomocy którego można wspomagać proces szkolenia i doskonalenia kierowców-funkcjonariuszy KSRG. Zastosowane rozwiązania informatyczne pozwalają dowolnie konstruować scenariusze sytuacji typowych i wyjątkowych, uwzględniając różnorodność terenu działań, obiektów, warunków związanych z porą roku i dnia oraz zachowaniem się innych komputerowo sterowanych wirtualnych uczestników scenariusza. Symulator stanowi autonomiczne i mobilne stanowisko szkoleniowe z zastosowaniem oryginalnych elementów wyposażenia kabiny kierowcy z wykorzystaniem zaawansowanego środowiska symulacji wirtualnej. Znaczenie dla praktyki: Ze względu na różne warianty prowadzenia ćwiczeń wspomaganych komputerowo, zaprezentowano najistotniejsze elementy wpływające na bezpieczeństwo dojazdu na miejsce działań ratowniczo-gaśniczych. Przedstawiono przykładowe organizacje ćwiczeń ze wskazaniem roli poszczególnych elementów w oparciu o tworzone biblioteki scenariuszy oraz możliwości ingerencji instruktora w wykorzystywane scenariusze. Zaprezentowano najważniejsze właściwości symulatorów wirtualnych w kontekście ich wykorzystania do szkolenia. Na zakończenie przedstawione zostały przykłady praktycznych zastosowań systemu wizualizacji do tworzenia oprogramowania z wykorzystaniem symulatora VBS2.Objective: Presentation of the preliminary results and assumptions of the scientific and research project entitled “Development of advanced training positions to increase the effectiveness of KSRG rescuers”. Introduction: The article describes factual assumptions as well as the status of the scientific and research project entitled “Development of advanced training positions to increase the effectiveness of KSRG rescuers” realised under the contract No. 0001/ID3/2011/ 01 dated 2011.12.28 and financed by the National Centre for Research and Development. Conclusions: This paper presents design and implementation of the elements of the fire truck simulator. The simulator was prepared using the original elements of vehicle cabin. Virtual Battlespace Simulator (VBS2) was used to prepare virtual scenarios. The article shows the idea and design of the driving simulator integrated with the virtual simulation environment. This environment can support the training process of KSRG driver-officers (National System for Rescue and Fire-fighting). The solutions allow to construct freely the scenarios of typical and emergency situations taking into account diversity of territories where the activities are carried, objects, conditions related to the time of the year and day as well as the behavior of other computer-controlled virtual scenario participants. Value for practice: The simulator is an independent and mobile station training which takes advantage of original elements of driver’s equipment as well as advanced virtual simulation environment. Due to variations in conducting computer-assisted exercises, the authors presented the key elements affecting the safety of travel to the place of fire and rescue operations. The publication shows exemplary patterns of exercise organization showing the roles of elements based on the scenario library and possible interference of an instructor in used scenarios. The article submits the most important properties of virtual simulators in the context of their application in training. At the end of this paper the authors showed examples of applications of visual systems to create software with VBS2 simulato