SEILAF: NUEVAS TECNOLOGIAS EN LA FORMACION

Transcripción

1 SEILAF: NUEVAS TECNOLOGIAS EN LA FORMACION SEILAF nace como respuesta a las especiales necesidades formativas en la extinción de incendios forestales. La solución tecnológica adoptada como sistema para el entrenamiento, la formación y la investigación en la lucha contra incendios forestales se basa en la innovación en simulación táctica militar, aeronáutica, meteorológica, de comportamiento del fuego, sistemas específicos de información geográfica y soluciones visuales de última generación. Un nuevo concepto de simulación de incendios forestales La experiencia adquirida de la práctica es clave para avanzar en eficacia y seguridad en la extinción de los incendios forestales. Pero la oportunidad de adquirirla sobre el terreno siempre es limitada, y la realización de simulacros de forma frecuente y realistas es inviable por su complejidad, riesgo y elevado coste. Sin embargo, la simulación y modelización del comportamiento de un incendio forestal es extremadamente compleja. Se ha avanzado mucho desde el punto de vista teórico pero las aplicaciones prácticas de estos estudios y su traslación a entornos de visualización han estado limitadas por la complejidad de los algoritmos y, sobretodo, por la capacidad de computación en tiempo real. Desde hace años, se han desarrollado aplicaciones de estos complejos modelos a sistemas de planificación, donde la incorporación de datos y la aplicación de algoritmos daba como resultado una predicción del progreso del frente de fuego y otras variables asociadas, con la importante limitación de la ausencia de tiempo real en la simulación o la salidas gráficas sólo en dos dimensiones. En cuanto a los usos para formación, se han desarrollado herramientas que, simplificando al máximo las variables y factores que influyen en el comportamiento del fuego, están orientadas al entrenamiento en tiempo real de prácticas organizativas sobre la gestión de recursos o ejercicios de puntería donde lo importante es dónde y cuándo lanzar la carga de agua. En ninguno de estos casos el valor del entrenamiento se fundamenta en una virtualización realista del dinamismo del fuego, tanto en su propagación como en su extinción. El camino hacia el entrenamiento en misión SEILAF es una apuesta por el entrenamiento en misión de forma integral. Como resultado de conjugar la experiencia acumulada en la lucha contra incendios forestales de una operadora de medios aéreos, FAASA, el conocimiento sobre el modelado matemático del 1

2 comportamiento del fuego y el viento provenientes del ámbito universitario, Universidad de Córdoba, UCO y los centros de investigación tecnológica, FADA-CATEC Y CITIC,y el saber hacer de INDRA en la integración en sistemas avanzados de simulación. SEILAF aporta a la comunidad de incendios forestales un entorno táctico inteligente donde los diferentes profesionales implicados en la extinción pueden practicar, en tiempo real, hasta el último cometido de sus respectivas funciones. Y lo pueden hacer con total seguridad, en incendios virtuales de alto realismo en cuanto a su magnitud y comportamiento, y en un entorno de máxima inmersión. El entorno SEILAF Este sorprendente avance en las aplicaciones prácticas de la simulación y la computación se explica en buena parte con la incorporación de una capacidad de proceso sin precedentes en este campo, estructurado alrededor de un host con cinco sistemas principales. Sistema de terreno de alto detalle Sobre una imagen basada en DTED2 de la península Ibérica, Baleares y Canarias, SEILAF ofrece una amplia selección de escenarios geoespecíficos de unos 1800 kilómetros cuadrados cada uno, de alta realidad terreno y modelo digital del terreno (MDT), cubriendo 2

3 buena parte de las tipologías de entornos sobre las que entrenar; desde bosques mediterráneos, montañosos y húmedos hasta paisajes en el interfaz urbano-forestal. El sistema incorpora la modelización de diferentes combustibles vegetales con sus particulares características de combustibilidad, a partir de la información de la base de datos de usos del suelo o de los mapas de combustible cuando los había y la realidad terreno de ortofotos de alta resolución. También se han incorporado al sistema elementos estructurales que afectarán al comportamiento virtual del fuego y contribuirán al realismo de los ejercicios, como son los centros de defensa forestal o helibases, aeropuertos, puestos de vigilancia, caminos y carreteras, líneas eléctricas, puntos de agua, etc. Sistema de Comportamiento de Fuego Sobre el escenario de alto detalle generado en el sistema de terreno y bajo condiciones meteorológicas configurables, trabaja en tiempo real un servidor dedicado a emular el comportamiento del fuego mediante el cálculo de complejos algoritmos tanto de propagación como de su reacción ante las acciones de combate. Los complejos parámetros que conforman el incendio evolucionan en tiempo real dependiendo de las características del terreno, de las condiciones meteorológicas, del acierto táctico de las maniobras y operaciones realizadas desde cielo y tierra, de su propia evolución o de las dificultades añadidas (un cambio de viento, inoperatividades, un accidente,...) que el instructor decida incorporar en el transcurso del ejercicio. En su desarrollo, el fuego cambia de estado y afecta directamente a su entorno, produciendo cantidades específicas de energía calórica, creando columnas de convección, o generando turbulencias y dispersiones de humo, que cuando son trasladadas al entorno visual aportan gran valor formativo, tanto a Jefes de Planificación que aprenden a reconocer e interpretar estos fenómenos y relacionarlos con el comportamiento previsible del fuego, como a Pilotos que además deben hacer frente a sus efectos sobre la estabilidad del helicóptero. Como resultado tenemos en continuo información georeferenciada y visual sobre el avance del frente de llama, su velocidad de propagación, la dirección de su avance, la longitud de la llama que resulta de la combustión de la vegetación en cada píxel así como intensidad de reacción, calor, características y evolución de la columna de convección, del humo, pulsos vibratorios asociados a turbulencias, Podemos disfrutar, en todos los escenarios y en todo momento, de un fuego sintético virtual evolucionando en tiempo real en función de la naturaleza y la acción de extinción. 3

4 Sistema de generación de viento La importancia del comportamiento del viento para la recreación fiel del comportamiento del fuego hace necesaria la utilización de un sistema específico capaz de calcular el flujo de viento en tiempo pseudo real. En lo referente a simuladores de vuelo, hasta hoy ninguno había tenido en cuenta el comportamiento complejo del viento sobre un terreno ni su interacción con el fuego, ni se contemplaban las situaciones de riesgo que pudieran derivarse de estas circunstancias. Esta riqueza de datos convierten a SEILAF en un referente mundial en el entrenamiento de pilotos de helicópteros en la misión de incendios forestales. Sistema de Entorno Táctico SEILAF capitaliza la amplia experiencia de INDRA en el desarrollo de complejos simuladores tácticos para el entrenamiento militar para incorporar numerosos elementos sintéticos o avatares que actúan en el escenario de fuego en movimientos de lógica semiautomática, con un efecto sobre el fuego a partir de rendimientos reales de comportamiento. Cada entidad táctica se mueve o vuela como el tipo que es. Así, el sistema incorpora modelos precisos de entidades tácticas aéreas diferentes con una enorme posibilidad de elección de camuflajes y matrículas (helicópteros y aviones) y todos los elementos tácticos terrestres usuales (autobombas, dozers, brigadas, bomberos, góndolas, etc.). Dentro del entorno táctico se dispone de editor de maniobras que permite crear nuevas y modificar los parámetros que definen a las acciones tácticas existentes. Incluso componer maniobras complejas a partir de la combinación de una o varias maniobras sencillas. Esta herramienta facilita diseñar con precisión cada maniobra según los ejercicios demandados por cada tipo de usuario o a los objetivos didácticos de cada programa. Sistema de Presentación Tanto la cantidad como la calidad de información generada por los sistemas anteriores adquieren un valor extraordinario cuando se trasladan al alumno en forma de imágenes en alta resolución conformando un mundo sintético donde se puede identificar los diversos elementos que constituyen los paisajes de fuego y sus protagonistas. El incendio forestal, a través del Sistema de Presentación se muestra con sus atributos característicos: longitud de llama, inclinación, altura, velocidad, columna de humo, color, densidad, textura, forma, superficies quemadas o suelo en brasas, etc. Las tipologías de combustible vegetal han sido modelizadas en tres dimensiones pudiéndose diferenciar 4

5 matorrales, bosques de frondosas, repoblaciones de coníferas, zonas con tratamientos selvícolas preventivos, restos de podas, así hasta representar los 13 modelos de combustibles al uso con su particular estructura, distribución espacial y respuesta al fuego, estando recreada la transformación provocada por la combustión, de verde a vegetación chamuscada o quemada. El sistema incorpora además modelizaciones 3D de alto detalle de todos los elementos aéreos y terrestres del Sistema de Entorno Táctico, múltiples tipologías de humos, llamas, nubes de dispersión de descargas de medios aéreos, efectos atmosféricos (hora del día, visibilidad atmosférica, lluvia, rayos, ) y otros efectos visuales de alto realismo como por ejemplo el levantamiento de polvo por el rotor del helicóptero o el impacto de rayos si generamos una situación de tormenta. La capacidad de inmersión en la acción hace de SEILAF una experiencia única en el aprendizaje y entrenamiento en la lucha contra los incendios forestales. Los simuladores SEILAF Helicóptero Bell 412 Este simulador cuenta con la mayoría de los componentes de un Full Flight Simulator. Una cabina real, con sus instrumentos analógicos originales, rodeada de un domo esférico y un sistema de 6 proyectores de alta definición, sobre un sistema electroneumático de movimiento a cuatro ejes. Lo que hace del simulador una plataforma ideal para el entrenamiento pilotos de helicóptero en la misión de incendios forestales con las posibilidades de utilizar helibalde o depósito ventral. 5

6 Puesto de Mando Avanzado (PMA) Este simulador es el más conceptual y táctico. Consta de un vehículo real con sistemas de comunicación y estación meteorológica simulados, situado frente a una gran pantalla panorámica donde dos proyectores de alta definición proyectan el escenario virtual donde se desarrolla el fuego y actúan los elementos tácticos. Ofrece la visión desde tierra del desarrollo del incendio, pudiendo aprender cómo se deben dirigir los diversos recursos terrestres o aéreos para ejecutar el Plan de Acción. 6

7 Coordinador de Medios Aéreos (COA) Este simulador intenta replicar la plataforma de trabajo de un coordinador aéreo o un jefe de operaciones aéreas. Para esto desde una cabina real de avión, con un panel de instrumentos simulados, activos lo de utilidad en la actividad de coordinación, utilizando un sistema de retroproyección y la réplica exacta de los sistemas de radiocomunicaciones lográndose la inmersión del alumno en la gestión de operaciones aéreas. Las posiciones de instructor El sistema permite al instructor diseñar ejercicios en planificación y modificar parámetros durante su ejecución. La completa interfaz de comunicación audio/vídeo permite al instructor comunicar con el alumno a la vez que introduce variables al ejercicio y valorar sus reacciones. La posición del instructor en el helicóptero es una posición embarcada donde tanto el instructor/ operador como el observador/evaluador disponen de un asiento con cinturones de seguridad para así permitir que puedan volar con los alumnos. En cambio, las posiciones de operador, instructor y evaluador, para el PMA y el COA, se encuentra en una sala aparte siendo el lugar donde se planifican las misiones y se ejecutan los ejercicios realizan los pertinentes role-playing emulando el despacho de los recursos o 7

8 las réplicas de operación. Interoperatibilidad SEILAF puede responder a la necesidad de realizar simulacros o ejercicios complejos donde se deban entrenar múltiples profesionales desde cada una de sus posiciones. Los simuladores tiene la capacidad de conectar entre sí y poder participar de este modo en misiones conjuntas compartiendo un mismo escenario y las entidades tácticas de cada uno. La interoperatibilidad permite múltiples posibilidades de juego, conectando dos a dos los simuladores, puede haber tres variables, y se pueden unir o quitar según lo demande la misión o el simulacro. Todas las comunicaciones quedarían enlazadas. La estación de debriefing Este dispositivo permite gravar todos los parámetros de la misión para ser reproducidos posteriormente con el fin de analizar el cumplimiento de los objetivos, extraer conclusiones, comparar datos, aprender de los fallos y pero también de los aciertos. La estación de debriefing permite presentar imágenes tomadas durante la acción, tanto del entorno táctico como de las reacciones del alumno y reproducir todas comunicaciones de voz. Pudiendo tener la capacidad de tener grabados datos de hasta 500 horas de simulación, aportando un valor singular a la formación del alumno. 8

9 CONCLUSIONES SEILAF recrea para el alumno un escenario de incendio para su entrenamiento que se desarrolla y evoluciona como lo haría en la realidad, considerando la orografía, el combustible vegetal o los efectos de los diversos agentes extintores empleados. Identifica los efectos visuales claves en el análisis del incendio y la predicción de su evolución. Y cada alumno vive, en ejercicios individuales o conjuntos, su propia experiencia SEILAF; sensaciones de impotencia, tensión o satisfacción como la vida real. Pilotando el simulador se puede comprobar la dificultad de la carga del helibalde en una zona confinada, la pérdida de sustentación de la aeronave cuando entra en zona de humo, o su efecto cuando descarga agua sobre un incendio. Siendo todas estas sensaciones necesarias para un eficaz aprendizaje. Pudiendo, además, simular todo tipo de malfunciones pudiendo entrenar de estas forma a los pilotos a prevenir estas situaciones y a saber salir de ellas. De igual forma, el simulador de aeronave de coordinación de operaciones aéreas permite que alumno aprenda a realizar un carrusel aéreo, a no confundir aeronaves de objetivo, a tener agilidad en la decisión táctica, a transmitir seguridad en las operaciones aéreas, a saber responder a situaciones complejas como un escenario con dos aeronaves de coordinación o a saber reaccionar ante un accidente aéreo. Y mientras, desde el Puesto de Mando, la Dirección de Extinción planifica y ejecuta el Plan de Acción con el operativo táctico aéreo y terrestre dirigiendo las operaciones frente a una pantalla panorámica de grandes dimensiones y pudiéndose apoyar en su staff de mando. Como laboratorio táctico o banco de pruebas, la plataforma SEILAF constituye además una herramienta muy valiosa para comprobar la eficacia de diferentes procedimientos de extinción. El sistema ofrece la posibilidad de recrear, en escenarios virtuales de alto realismo, todas las condiciones de un incendio forestal y probar diferentes estrategias de supresión o de prevención para comparar resultados. Estando a disposición de centros de investigación, en un entorno seguro y de bajo coste, usar SEILAF para mejorar la eficacia y evaluar nuevos procedimientos y estrategias en la lucha contra el fuego forestal. Todos nuestros estudios proyectivos concluyen que SEILAF será una nueva forma de optimizar y acelerar los procesos de aprendizaje, garantizando siempre, sin duda, el retorno de la inversión (ROI) de los programas de formación. Cuando el gasto y las pérdidas que puede generar un gran incendio forestal es crítico, parece insostenible, que la inversión en la preparación de las personas que tienen el deber de gestionar y tomar decisiones de gran trascendencia, no se considere prioritario. 9