Erste Bewertungsanalyse des Robotic Motion Simulators

Kurzfassung

Dem Institut für Flugsystemtechnik im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. wurde innerhalb des Projektes „Fahrzeugintelligenz und Fahrwerk für sichere und effiziente Mobilität für den urbanen Raum“ die Verantwortung für die Bearbeitung des Arbeitspaketes AP4600 „Objektive Bewertung von Bewegungssimulatoren“ übertragen. Ziel dieses Arbeitspaketes ist die Aufstellung und Validierung objektiver Messgrößen für die Simulation von Bewegungszuständen in Fahrzeugen. Dies erfolgt vor dem Hintergrund der nach wie vor ausschließlich auf subjektiven Beurteilungen beruhenden Bewertungsmethoden. Diese sind naturgemäß stark abhängig von den Wahrnehmungsschwellen, der Konstitution und den Prägungen der bewertenden Person. Diese Eigenschaften sind wiederum abhängig vom Zeitpunkt der Durchführung der Bewertung sowie der vorausgehenden Belastung des Probanden. Diese Randbedingungen führen immer wieder zu einer Diskussion bezüglich des Einflusses der Bewegungssimulation auf die Simulationsgüte und den Nutzen der Bewegungssimulation für die Erreichung eines Trainingsziels. In dieser Diskussion spielt nicht zuletzt der Anteil der Bewegungssimulation an den Kosten für die Fahrzeugsimulation eine große Rolle. Unbestritten ist dagegen, dass in der realen Welt die Wahrnehmung von Bewegung bei der Beurteilung eines Fahrzeugzustandes einen entscheidenden Einfluss hat. Es muss also davon ausgegangen werden, dass die als Immersion bezeichnete Wahrnehmung der eigenen Person in der virtuellen Welt durch die Simulation von Bewegungsvorgängen stark beeinflusst wird. Somit ist das Verständnis für den Zusammenhang zwischen der Qualität der Bewegungs- und der Gesamtsimulation von herausragender Bedeutung. Ziel des Arbeitspaketes ist das Aufstellen von objektiven Messgrößen für die Bewertung von Fahrsimulationen. Hierfür ist neben dem Wissen um die technischen Eigenschaften der Anlagen das Verständnis für die Perzeption von Beschleunigungseindrücken durch den Menschen notwendig. Übergeordnet wird damit das Wissen um den Einfluss der Bewegungssimulation auf die Simulationsgüte der Fahrzeugsimulation erweitert. In Zukunft könnte damit die eine Seite des postulierten Zusammenhangs zwischen Simulationsgüte und Trainingseffektivität beschrieben werden. Anders als in der Flugsimulation ist die Definition der Anforderungen an einen Fahrsimulator seitens der Gesetzgebung nicht verbindlich spezifiziert. Der Hauptgrund hierfür liegt in den grundsätzlich unterschiedlichen Einsatzgebieten. Während Flugsimulatoren in der überwiegenden Anzahl für Trainingszwecke verwendet werden, kommen Fahrsimulatoren bislang hauptsächlich in der Entwicklung zum Einsatz. In der Folge fehlen allgemein anerkannte Verfahren für die Konzeption, die Entwicklung und den Betrieb solcher Systeme. Dieser Bericht skizziert deshalb das auf die Anforderungen des laufenden Projektes angepasste Vorgehen. Er soll die Erfahrungen der Betreiber von Simulatoren im DLR aus den Bereichen Verkehr und Luftfahrt in einem gemeinsamen Ansatz bündeln. Dieser ist Ausgangspunkt für das weitere Vorgehen zur Erarbeitung des AP Ziels der optimierten Ansteuerung der Bewegungssysteme für alle Fahrsimulatoren des DLR. Der Bericht umfasst das in einem Workshop am 06. März 2014 in Braunschweig zwischen den AP-Beteiligten vereinbarte Vorgehen sowie die in einem ersten Umsetzungsschritt durchgeführten Arbeiten. Er beinhaltet • das allgemeine Vorgehen, • die erste Aufstellung von Bewertungskriterien für Fahrsimulatoren, • eine erste Abschätzung der für die Testfälle geforderten Anforderungen an die Simulatoren sowie • einen Vergleich der letzten beiden Punkte für den RMS. In einem abschließenden Ausblick wird das Vorgehen zur daraus folgenden Bearbeitung des AP Meilenstein 3 „Messung des aktuellen Bewegungsverhaltens des dynamischen Fahrsimulators und des Robotic Motion Simulators“ beschrieben.