Aeronautica Militare Col. Pasquale DI PALMA FORLI’ 19 SETTEMBRE 2012 INTERFACCIA UOMO MACCHINA NEL SETTORE AEROSPAZIALE: RUOLO E TECNOLOGIE ABILITANTI STRUMENTI ADDESTRATIVI PER LA GESTIONE EFFICIENTE DEL COMANDO E CONTROLLO DEI SISTEMI APR. L’ESPERIENZA AM Col. Pasquale DI PALMA DIRETTORE CDE APR FORLI’ 19 SETTEMBRE 2012

Agenda Introduzione ai sistemi APR; Predator, Reaper e mini APR: L’addestramento In Am; Sviluppi futuri nel settore APR e HMI; Considerazioni Finali. Ruolo del Centro Di Eccellenza APR;

Introduzione: Sistemi APR Sistemi aerei a comando e controllo remotizzato, pilotati da un equipaggio specializzato. 3

Introduzione: Sistemi APR I sistemi APR sono costituiti da 2 segmenti: Segmento aereo; Segmento di terra (GCS e sistema trasmissivo). I 2 segmenti sono in continua comunicazione e scambiano vari dati, tra cui i comandi di controllo e la telemetria del volo; La mole di dati scambiata in tempo reale, viene gestita da personale qualificato, all’interno della GCS che può essere considerata una moderna cabina di pilotaggio …a terra. 4

Tipica architettura di sistema SATCOM FOR B.L.O.S. CONTROL EXPLOITATION DATA STATION (EDS) AIRCRAFT L.O.S. CONTROL GROUND CONTROL STATION (GCS)

Predator e Reaper in AM ; 6

Predator e Reaper in AM Sistemi APR della categoria strategica che coinvolgono differenti specialità di personale altamente qualificato; Level Of Automation (LOA) 2-3; Sistemi a decollo ed atterraggio manuale; Equipaggio;: Front Crew: Pilota, Sensor Operator; Operational Crew: Mission Monitor, Analista di Immagine, Tecnico Avionico; 7

Predator A (RQ-1C) Predator B (MQ-9A) Predator e Reaper in AM Predator A (RQ-1C) Predator B (MQ-9A) PREDATOR A+ PREDATOR B FACTOR GTOW 2,500 lbs / 1136 Kg 10,500 lbs / 4773 Kg 4.6 Power 105 HP / 78.3 KW 900 HP / 671 KW 8.6 Max Altitude 25,000 ft / 8300 m 50,000 / 16600 m 2 Max Speed 120 KTAS 240 KTAS Fuel 600 lbs / 273 Kg 4,000 lbs / 1818 Kg 6.6 Payload Nose 450 lbs / 204.5 Kg 850 lbs / 386 Kg 1.8 Payload Wing 250 lbs / 114 Kg 3,000 lbs / 1364 Kg 12 Endurance 40 hr 30+ hr 0.75

Ground Control Station Predator e Reaper in AM Ground Control Station Communications

Mobile Ground Control Station Vista esterna MGCS Standard trailer configuration

Ground Control Station vista interna Interior Inside is crowded.

Ground Control Station Interior Mobile GCS Inside view Inside is crowded.

FRONT CREW Pilota (Mission Commander): BPM, IFR, esperienza operativa aerotattica Corso Basico presso USAF (Creech /Holloman) Addestramento avanzato in Italia (Amendola) Mantenimento qualifiche in Italia o OFCN Addestramento integrativo su MB339

FRONT CREW Sensor Operator Sottuffuciale Intelligence/fotointerprete Corso Basico presso USAF (Creech/Holloman) Addesramento avanzato in Italia (Amendola) Mantenimento qualifiche in Italia e OFCN In prova: Corso Basico di Fondamenti APR presso CdE APR.

KVM (keyboard / video / mouse) switch Pilot Station Tracker display HUD (heads-up display) External keyboard KVM (keyboard / video / mouse) switch HDD (heads-down display) Control console External mouse

Pilot Pedestal Control stick Propeller control Flap lever Throttle Yaw trim

Particolare manetta motore See section two overleaf

Buttons: Pilot Station 1. Ignition button 2. enable button Review locations and functions presented on slide.

Particolare leva carrello Gear switch On console Pull to move Control stick trigger to activate

Rudder Pedals Funziona come negli aeroplani tradizionali; Freni differenziali; Nose wheel steering.

Pedestal Controls Keyboard Gli M-keys servono a “navigare” nei menu dell Head Down Display Anche usata per inserire informazioni nel sistema. Review slide.

Command Screen / Main Menu GDT Antenna GDT TX GDT RX GDT TRACK Datalink Type AV Antenna #1 AV Antenna #2 AV Antenna #3 AV TX #1 AV TX #2 AV TX #3 AV RX Up Freq #1 Up Freq #2 Dn Freq #1 Dn Freq #2 Database WIDE 1-HI 1 AZIM LOS OMNI DIR HI OFF AUTO 1 5800 5728 5420 5370 A 2: Flight Information Alt MSL Compass Hdg Pri AS Ground Speed AOA VSI L/D Detent Cmd Roll Stick Pitch Stick Yaw Stick Flap Stick Roll Angle Pitch Angle N Strg Temp AV Tx1 Temp AV Tx2 Temp L Ail Amp L Tail Amp L Tail Bd Temp 9078 249 70 0.0 100 18.0 -0.2 +0.2 +1.9 +.5 24 44 39 0.1 40 Alt AGL Course Sec AS True AS GPS FOM OAT LL Timer Ail Diff Elevator Rudder Flaps N Strg Amp Bat 1 Volt Bat 2 Volt Prop P Amp R Ail Amp R Tail Amp Engine Fan Amp 6014 265 75 01 17 0:00:00 2.5 -2.4 -0.5 25.7 ft ° KIAS kt °C A V fpm % C° Autopilot M0 M8 M6 M5 M4 M3 M2 M1 Overrides Critical Switches Display Control Other Payload and Frequency Configuration Diagnostics M7 Presets M9 Acknowledge Warning

Menu dei controlli Sono la principale interfaccia tra pilota ed il sistema operativo del velivolo: I menu sono a “cascata” Paragonabile ad un cockpit tradizionale con oltre 200 interruttori, di cui sono visibili solo 10 alla volta. Autopilot Overrides Critical Switches Display Control Other Switches M0 M1 M2 M3 M4 Payload and Frequency Control Configuration Presets Diagnostics Acknowledge Warning M5 M6 M7 M8 M9

Autopilot Menu Autopilot Overrides Critical Switches Display Control Other Switches M0 M1 M2 M3 M4 Payload and Frequency Control Configuration Presets Diagnostics Acknowledge Warning M5 M6 M7 M8 M9 Hold Modes Preprogram Exit Loiter Pattern <Off> On M0 M1 M4 SAS Control Menu Stall Protect Mode <Off> On Nav Mode Hdng Hold Override <Off> On M5 M8 M9

Necessità addestrative Equipaggio allargato con continuo turnover durante missione. Necessarie: Elevata integrazione standardizzazione Crew Resource Managenent Specializzazione addestramento (differenze tra Predator A e B); Mantenimento currencies. 25

SFIDE ADDESTRATIVE Mantenimento skills basiche di volo Opportunità addestramento avanzato Limitate risorse Due sistemi differenti con caratteristiche di volo diverse. Doppie qualifiche per equipaggi più esperti = raddoppio esigenze addestrative. 26

SFIDE ADDESTRATIVE Limitate slots addestrative presso USAF Mancanza di simulatori Limitata Human Machine interface 27

SFIDE ADDESTRATIVE Addestramento integrativo piloti con MB-339C per mantenimento: skills volo basico; qualifica IFR; addestramento per CAS, JTAC, etc; Menu trainer per mantenimento conoscenza HMI 28

SFIDE ADDESTRATIVE Sensor Operator/Mission Monitor: Mancanza di Airmanship: Corsi integrativi di Fondamenti APR /ISR presso CdE APR; Necessità Crew Resource Manangement (CRM): Corso integrativo di CRM per equipaggio APR presso CdE APR; Standardizzazione procedure APR; 29

MINI APR - Strix C: L’ADDESTRAMENTO IN AM

MINI APR - Strix C: L’ADDESTRAMENTO IN AM MINI APR Strix-C acquisito per operatori “non-aviatori”: Addestramento basico presso ditta produttrice; Mancanza di simulatori; Human machine interface deve essere commisurata all’ esperienza aeronautica degli operatori. \ 31

RUOLO DEL CENTRO DI ECCELLENZA APR Centro Interforze a leadership AM di Subject Matter Experts con sede ad Amendola; Compiti principali: Sviluppo aspetti normativi, concettuali e dottrinari; Standardizzazione, Interoperabilità, Sperimentazione; Formazione ed addestramento; Mantenimento di contatti internazionali del settore APR. 32

RUOLO DEL CENTRO DI ECCELLENZA APR Sviluppo di corsi iniziali interforze per elementi equipaggi APR; Corso Teorico basico per operatori APR micro/mini; Corso Fondamenti APR per Sensor Operator; Corso Fondamenti APR per Mission Monitor (in sviluppo); Corso Fondamenti APR per piloti (in sviluppo); Standardizzazione ed interoperabilità. 33

iniziative del settore APR relative al HMI Sviluppo di Universal Control Station (UCS); Stanag per la standardizzazione delle GCS layout; Miglioramento dei cockpit layout; Utilizzo di messaggi sonori, augmented reality, riconoscimento vocale; Incremento dell LOA verso il livello 4-5; 34

CONSIDERAZIONI FINALI I sistemi a pilotaggio remoto (RPS) sono un nuovo strumento emergente, altamente tecnologico, delle FFAA moderne; Per un corretto impiego è necessaria una nuova coscienza e maggiore sensibilizzazione per le peculiarità di questi sistemi rispetto ai velivoli “tradizionali” , già a partire dalle prime fasi dell’addestramento; Pilota, equipaggio, operatore sono in controllo diretto del volo (man in the loop)- LOA basso; 35

CONSIDERAZIONI FINALI L’addestramento del personale sia sul piano tecnico che operativo pone nuove sfide – standardizzazione ed interoperabilità; Il rischio di overload dell’equipaggio e conseguente “errore umano”è reale; L’interfaccia uomo macchina è di primaria importanza per una gestione efficiente, efficace e sicura del sistema APR. Una buona Human Machine Interface aiuta notevolmente l’equipaggio nel ridurre il workload ed il rischio di errore umano; 36

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

Aeronautica Militare Col. Pasquale DI PALMA FORLI’ 19 SETTEMBRE 2012 INTERFACCIA UOMO MACCHINA NEL SETTORE AEROSPAZIALE: RUOLO E TECNOLOGIE ABILITANTI STRUMENTI ADDESTRATIVI PER LA GESTIONE EFFICIENTE DEL COMANDO E CONTROLLO DEI SISTEMI APR. L’ESPERIENZA AM Col. Pasquale DI PALMA DIRETTORE CDE APR FORLI’ 19 SETTEMBRE 2012