1. Geschichte der Simulatoren

1929	- Beginn der Entwicklung von Flugsimulatoren durch Amerikaner Edwin Link
	- 1. Flugsimulator (reales Flugzeug vor Kinoleinwand mit Projektor und Ventilator gelagert)
1931	- Patentanmeldung Flugsimulator „Pilot Trainer“
1944	- Auftrag zur Entwicklung rechnergestützten Flugsimulators „Whirlwind“ durch Air Force
1962	- M. Heilig meldet „Sensorama“ zum Patent in USA
http://spaceisland.minisysweb.de/geschi3.gif Sensorama
	- ergab Möglichkeit, Motorradfahrt durch NY zu simulieren
	- Nutzung von 2 Kinoprojektoren zur stereoskopischen Darstellung, beweglicher Sitz für das Fahrgefühl, Kopfhörer für Geräuscheindruck
	- später Weiterentwicklung zum anderweitigen Einsatz
1972	- Air Force beginnt VCASS-Programm
	- Entwicklung HMD für Kampfpiloten
http://spaceisland.minisysweb.de/geschi4.gif HMD
	- weitere Forschungsprogramme für Flugsimulatoren aufgrund zu hoher Kosten eingestellt
	- Stagnierung der VR-Entwicklung
1987	- Entwicklung schreitet fortwährend voran
	- allerdings keine professionellen Flugsimulatoren für Privatpersonen
	- Entwicklergruppe um Stefan R. B. Otto aus Dörentrup (Space-Island® Simulatoren) wollte dies ändern
1995	- Produktion 1. Prototyp beginnt
	- Probleme: schlechte Beweglichkeit und fehlende Kontrolle von außen
14.05.1997	- 1. erfolgreicher Flug mit Simulator
	- Endtest durch echte Piloten
	- jedoch ist Simulator zu komplex für „Nichtpiloten“
12.11.1998	- 1. Präsentation unter Fachpublikum
	- echte Piloten bestätigten Arbeit der Entwickler
Anfang 2000	- Entwicklung von Control-Sticks
	- Vereinfachung für Privatpersonen
Mai 2001	- Serienfertigung von Simulatoren
Nov. 2001	- Eröffnung Flugsimulationszentrum Space-Island® in Bielefeld
Nov. 2002	- Einführung 737/747 Powerflights
01.11.2003	- 1. Virtuelle Fahrt mit Strandbuggies
Juli 2004	- „Space-Shuttle Flug“ eingeführt
Okt. 2004	- Testreihe mit Cessna C172, F16 und Boing 737 wurde anstelle der 747 eingeführt
Nov. 2004	- Concorde-Flug mit neuem Simulationsverfahren beendet

Quellen:
http://netzspannung.org/cat/servlet/CatServlet/$files/281852/Simulation+und+Virtuelle+Realit%e4t+Magisterarbeit+2004.pdf
http://spaceisland.minisysweb.de/geschichte.html

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2. Fahr- & Flugsimulatoren

  2.1 kommerzielle Nutzung

    2.1.1 Fahrsimulatoren

Grundsätzlich kann zwischen drei Arten von Fahrsimulatoren unterschieden werden. Den Zug-, LKW- / PKW- / Bus-, sowie Schiffssimulatoren. Im kommerziellen Bereich finden diese in der Aus- und Fortbildung von Personal Anwendung. Da somit gefährliche und seltene Situationen geübt werden können. Zudem ist somit jede Situation reproduzierbar.

Ausbildung Zugführer
Da das Eisenbahnnetz nur eine begrenzte Anzahl an fahrenden Zügen aufnehmen kann, bietet sich für die Ausbildung von zukünftigen Zugführern die Ausbildung am Simulator an. Während der Ausbildung muss der angehende Zugführer eine Vielzahl von Zeichen und Regeln lernen, welche im Simulator vertieft und geübt werden können. Zudem wird somit das Risiko eines realen Unfalls komplett ausgeschlossen.

Ausbildung LKW- / PKW- / Busfahrer
Besonders in Fahrschulen bietet sich vor realem Fahrtantritt das Üben im Simulator an. Der Fahrschüler kann so routinemäßige Bewegungen verinnerlichen und sich somit bei realer Fahrt auf das Wesentliche konzentrieren.
Ausserdem ist es möglich, seltene oder gefährliche Situationen zu üben, um das richtige Verhalten zu verinnerlichen. Auch Alkoholfahrten können zu Präventionszwecken dargestellt werden.

Ausbildung Schiffsführer
Wie bereits bei den vorherigen Kapiteln genannt, wird auch hier die Ausbildung für zukünftige Schiffsführer betrieben. Auch hier ist es möglich, schwierige Situationen zu üben und zukünftige Schiffsführer vor echtem Fahrtantritt die nötigen Routinen beizubringen.

Unterschiede der Simulatoren
Die Simulatoren haben zum Teil technisch sehr unterschiedliche Bauarten. Gerade im Bereich der Zugführer-Ausbildung werden Simulatoren eingesetzt, die ein Führerstand täuschend echt nachbilden. Zudem sind sie oft hydraulisch gelagert, um auch Bewegung simulieren zu können. Gleiches kann bei den LKW- / PKW- / Bussimulatoren gelten. Im Bereich der Schifffahrtsimulatoren ist eine hydraulische Lagerung nicht sinnvoll, da es hier keine größeren Bewegungen gibt, die nachgestellt werden müssen.

Quellen:
http://www.drfoerst.de/fahrsimulator1.html?&L=0
http://www.drfoerst.de/fahrsimulator2.html?&L=0
http://www.gleis4.de/index.html
http://www.polizei.bayern.de/bepo/wir/index.html/2061
http://www.kmweg.de/49646--%7EPRODUKTE%7ETrainingandSimulation%7Ekommerziell%7EFahrsimulatoren-Rad%7EFahrsimulationen-Radfahrzeuge.html
http://www.th-wildau.de/sbruntha/Material/VR/Websites-T08/Simulatoren-Website/fahrB.html

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    2.1.2 Flugsimulatoren

Auch im Bereich der Flugsimulatoren für die kommerzielle Nutzung gibt es große Anwendungsgebiete. Der heutige Stand der Technik sind die sogenannten FullFlight-Simulatoren. Diese hochmodernen, auf einem Hydraulikaufbau platzierten Cockpits sind ein detailgetreuer Nachbau von echten Cockpits. Wenn diese zur Ausbildung von Piloten verwendet werden, muss jeder Knopf, jeder Hebel und jedes Lämpchen an exakt der selben Stelle sein, wie der Pilot es später in dem echten Flugzeug vorfinden wird. Diese Simulatoren besitzen zudem eine 180° Projektion, um das Umfeld für den Piloten realistisch und weitläufig darzustellen.

Der größte Anwendungsbereich solcher Simulatoren ist die Ausbildung von Piloten zahlreicher Fluggesellschaften (z.B. Lufthansa). Durch den Einsatz dieser Simulatoren ist das realistische Training von gefährlichen Situationen, allen erdenklichen Instrumentenausfällen und kritischen Momenten möglich. Bevor ein Pilot in ein echtes Flugzeug (z.B. Boing 747) steigen darf, muss er zwischen 60 - 70 Stunden Simulatortraining absolviert haben.

Auch die Darstellung von ca. 90 Flugrouten, mehr als 100 Flughäfen, zahlreichen Wetterbedingungen und Tageszeiten machen diese Simulatoren sehr realitätsnah. Nahezu jede Aktion des Piloten wird durch ein akustisches Feedback der über 200 Lautsprecher bestätigt.

Die wichtigsten Hersteller solcher Simulatoren sind die Firmen Thales und CAE.

Immer mehr Beliebtheit erlangen diese Simulatoren auch im privaten Sektor. Zahlreiche Unternehmen bieten Simulatorentrainings an, welche aus einer Vorbesprechung (ca. 30min), einem Flug im Simulator (1h) und einer Nachbesprechung und Auswertung (1h) bestehen. Natürlich wird der Kunde stets von einem Berufspiloten begleitet und unterstützt. Gerade für Hobbypiloten und Flugzeuginteressierte ist solch eine Erfahrung für ca. 200-700€ ein echtes Erlebnis.

Quellen:
http://www.specialflights24.de/special_flug_simulator.htm
http://www.airliners.de/magazin/specials/fullflight-simulatoren
http://de.wikipedia.org/wiki/Flugsimulation

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  2.2 private Nutzung

    2.2.1 Fahrsimulatoren

Es existieren bereits viele Fahrsimulatoren für den Computer. Dabei handelt es sich vorrangig um Rennspiele.

Rennspielserien wie Need for Speed, Colin McRae Rally, GTR, Gran Turismo oder Trackmania müssen aber zunächst in echte Simulatoren und Arcade Spiele unterteilt werden. Bei den so genannten Arcade Spiele handelt es sich um Spiele, bei denen der Spaßfaktor im Vordergrund steht und die eine sehr geringe Eingewöhnungszeit haben. Es gibt hier meist keine komplizierte Steuerung und Physik zu erlernen, sondern man spielt einfach drauf los.

Bei den Simulatoren ist das anders. Hier wird versucht, ein möglichst genaues und wahrheitsgetreues Abbild der Realität zu erschaffen, in welchem sich der Spieler dann bewegt. Der Einstieg in das Spiel fällt hier meist nicht so leicht wie bei den Arcade-Pendants, da man sich zunächst and die Fahrphysik und das Fahrverhalten gewöhnen muss.

Fast alle Teile der Need for Speed Serie lassen sich zu den Arcade Spielen zählen. Ausnahme sind hier Need for Speed SHIFT und SHIFT 2 Unleashed, welche man durchaus als Simulation bezeichnen kann. Auch Trackmania zählt zu den Arcade Spielen, während Colin McRae Rally, GTR und Gran Turismo bei den Simulatoren einzuordnen sind.

Definition Rennsimulation von Wikipedia:
"Eine Rennsimulation ist ein Computerspiel des Typs Rennspiel, bei dem der Spieler in der Rolle einer der wetteifernden Fahrer ein möglichst wirklichkeitsgetreu simuliertes Fortbewegungsmittel zum Sieg steuern muss."

Rennsimulationen werden dank schnell voranschreitender Technik und den damit verbundenen neuen Möglichkeiten immer weiter verbessert und realistischer. Daher kann eine Rennsimulation den Status als solche auch wieder verlieren. Ein gutes Beispiel dafür sind die Spielautomaten in Spielhallen. Während diese in ihrem Erscheinungsjahr und auch noch später als Referenz für Realismus und Fahrphysik gezählt wurden, sich als Simulatoren nennen durften, würde ihnen heute niemand mehr diese Bezeichnung zusprechen.

Einer der Hauptfaktoren für ein realistisch anmutendes Rennspiel, also eine Rennsimulation, ist die Grafik. Hier ist am stärksten sichtbar, wie die technischen Möglichkeiten die Rennsimulationen in den letzten Jahren voran getrieben haben.

Anhand der Serie Test Drive wird die Entwicklung der Grafik betrachtet. Man beachte, dass die Spiele in ihrem Erscheinungsjahr durchaus zur Grafikreferenz gezählt wurden. Eine kleine Randnotiz: Obwohl Test Drive 1 für heutige Verhältnisse eine sehr schlechte Grafik hat, lief es auf damaligen Systemen nicht flüssig!

Quellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gran_Turismo_%28Computerspiel%29
http://de.wikipedia.org/wiki/Rennsimulation
http://www.mobygames.com/game-group/test-drive-series-and-add-ons
http://de.wikipedia.org/wiki/Test_Drive

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    2.2.2 Flugsimulatoren

Flugsimulatoren versuchen die Realität eines echten Fluges wahrheitsgetreu abzubilden. Jedoch sind ihnen hier in vielerlei Hinsicht Grenzen gesetzt.

Einerseits lassen sich niemals alle Details und Einflüsse simulieren. Das schaffen auch professionelle Simulatoren nicht. Die gesamte Komplexität eines Fluges inklusive Technik in einem Heimsimulator nachzustellen, ist folglich unmöglich. Das ist jedoch auch nicht das Ziel eines Heimsimulators.

Wie bei allen komplexen multimedialen Gebilden verursacht die Entwicklung eines Spiels enorme Kosten, ein Flugsimulator macht da keine Ausnahme. Ergo soll dieses Spiel einer möglichst großen Zielgruppe zugänglich gemacht werden. So sollen nicht nur ausgebildete Piloten auf ihre Kosten kommen, sondern auch Einsteiger, Kinder, Hobbyflieger, etc. Hier die gleiche Komplexität an den Tag zu legen zöge ein enormes Frustpotential nach sich, das die Zielgruppe schmälern würde und potentielle Spieler ohne Erfahrung abschrecken würde. Daher wird der Grad an Realismus an vielen Stellen bewusst eingeschränkt.

Flugsimulatoren für den Heimcomputer – Beispiel Microsoft Flugsimulator

Nachfolgend soll die Entwicklung der Flugsimulatoren am Beispiel der Flugsimulator-Reihe von Microsoft erläutert werden.

Die Urversion beschränkte sich anno 1982 auf die Darstellung in schwarz-weiß und 5 Bilder pro Sekunde. Es stand lediglich eine Cessna 182 zur Verfügung, dargestellt wurden 8 Instrumente und einige Anzeigen. Es gab 8 Städte, deren Grenzen konnten nicht überquert werden. Die Darstellung war sehr einfach gehalten, Wolken und Turbolenzen waren aber bereits vorhanden. Bis zur Version 4.0 kamen unter anderem die Darstellung in Farbe hinzu, sowie ein rudimentärer Multiplayer, die Verbreitung für alle 8 und 16 Bit Plattformen und ein Tutorial. Des Weiteren waren ab Version 4.0 ein Editor für Flugzeuge und Szenerien vorhanden.

Die zweite Generation Flugsimulatoren erlaubte erstmalig eine glaubwürdige Darstellung. Mithilfe von 256 Farben ließen sich erstmals fotorealistische Instrumentenbretter erzeugen, auch die Szenerien sahen realistischer aus, auch durch die Neukonzeption des Szeneriemodells: Bis zur Version 5.0 wurden die Szenerien in geschlossenen, kartenartigen Abschnitten dargestellt. Nun wurde erstmals der gesamte Erdball abgebildet, wenn auch nur als grober Polyeder. Die Szenerien blieben eben, griffen aber an den Grenzen ineinander. Dadurch kam es zu sehr kruden Übergängen zwischen zwei sogenannten Tiles. Dieses Konzept hielt sich bis zur dritten Generation. Mit der zweiten Generation hielten noch weitere wegweisende Neuentwicklungen Einzug. So wurde der Flugsimulator 5.1 erstmals auf einer CD-ROM ausgeliefert. Mit dem Flugsimulator 98 wurde die Programmierung der Grafik-Engine auf Microsotfs Direct X umgestellt. Dies erlaubte eine deutlich verbesserte Darstellung und die Abbildung deutlich komplexerer Inhalte, als zuvor., das Szeneriemodell wurde modularer aufgebaut, sodass auch Modder und Communities besseren Zugang zum Modell erhielten. Zudem stieg die Anzahl der Flughäfen bis zur Version 98 auf 3000 an.

Mit dem Flugsimulator 2000 wurde die dritte Generation der Simulationsreihe eingeläutet. Diese erfuhr wieder eine komplette Neustrukturierung der Geländedarstellung. Hier wurde erstmals die Darstellung mithilfe eines sogenannten Meshgitters eingeführt, wie man es auch heute noch aus nahezu allen anderen Spielen kennt. Die Nutzung von Mesh erlaubte es endlich, auch extrem kontrastierende Landschaften (Gebirge, Schluchten,...) darzustellen. Mit dem Tile-Modell war das unmöglich. Die Glaubwürdigkeit steg enorm. Dazu kam ein deutlich gestiegener Grad an Realismus bei der Wetterdarstellung, diese ermöglichte darüber hinaus, Realdaten von Orten aus dem Internet herunterzuladen und das Wetter anhand dieser zu generieren. Mit der Verison FS 2002 wurde die Darstellung des Cockpits in 3D eingeführt, daneben auch eine virtuelle Flugsicherung. Diese wurde mit dem FS 2004 sogar interaktiv gestaltet. Das erlaubte das Fliegen nach VFR (Visual Flight Rules) und IFR (Instrument Flight Rules), bei realitätsgetreuem Funkverkehr. Außerdem wurde "Autogen Scenery" eingeführt, ein System, nach welchem automatisch 3D-Objekte am Boden generiert wurden. Die Instrumente im Cockpit ließen sich nun mit der Maus bedienen. Der Flugsimulator X aus dem Jahr 2006 stellt die letzte und bis heute aktuelle Version dar. In ihr wurde die erstmalig die gesamte Welt als komplette Kugel dargestellt, anstelle von linearisierten Teilbereichen. Dies erlaubte erstmalig realitätsgetreue Sichtflüge. Die Darstellung von Vegetation und Gebäuden wurde drastisch verbessert, zusätzlich waren nun bewegte Objekte am Boden möglich, von Autos und Schiffen, bis hin zu ganzen Tierherden. Daneben erlaubte die Adaption auf die Version 10 der Direct X-API eine verbesserte Darstellung von Wasser, Schatten und Wetterphänomenen. Die Hardwareanforderungen, speziell unter Direct X 10, sind bis heute exorbitant, zeitgenössische Highend Systeme waren in der maximalen Optik und in hohen Auflösungen vollkommen überfordert.

Der Flugsimulator X brachte neben technischen Innovationen jedoch auch noch spielerische Neuerungen mit sich. So wurde ein Missionssystem mit Auszeichnungen eingeführt und die Deluxe-Edition ermöglichte es, als Fluglotse zu fungieren. So sind Multiplayer-Partien möglich, in denen bis zu 16 Personen in einem Raum fliegen können, von denen einer als Fluglotse die anderen koordinieren kann.

Im Jahr 2009 kündigte Microsoft die Partnerschaft mit der Firma Aces, welche hauptverantwortlich für die Produktion der Flugsimulatoren war. Ende 2010 kündigte Microsoft zwar einen Nachfolger an, Details über diesen sind jedoch bis jetzt kaum bekannt, ebenso ein offizielles monatsgenaues Release-Datum.

Quellen:
http://www.volny.cz/havlikjosef/fshistoryenglish.htm
http://fshistory.simflight.com/fsh/index.htm
http://www.microsoft.com/games/flightsimulatorX/

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3. Militärische Simulatoren

Beim Einsatz von Simulatoren im Militär betrachten wir vorrangig das deutsche Unternehmen Rheinmetall.

Rheinmetall

Das 1889 gegründete Unternehmen Rheinmetall ist eine Automobilzulieferer und Rüstungskonzern. Es umfasst ca. 20000 Mitarbeiter und zählt als acht-größtes Rüstungsunternehmen in Europa (gemessen am Umsatz im Jahr 2004). Allgemein ist die Firma für militärische Fahrzeuge, wie die Panzer Fuchs oder Leopard, bekannt.

Ein Unternehmensbereich ist die Rheinmetall Defence Electronics GmbH, die sich hauptsächlich mit der Entwicklung und Produktion von Simulationssystemen beschäftigt. Ursprünglich kommt die Simulationssparte von Thyssen-Krupp.

Gebiete und Produkte der Simulationssparte

Rheinmetall Defence Electronics GmbH steht für die Herstellung von Simulatoren verschiedenster Arten zur "Ausbildung für den Umgang mit extremen Situationen, die selbst bei Übungen kaum darstellbar sind" (Quelle: http://www.rheinmetall-defence.com/index.php?fid=1272&lang=2&pdb=1 - 23.10.2011 21:00Uhr).
Allerdings bietet Rheinmetall auch nicht-militärische Anwendungen, wie zum Beispiel Fahrsimulatoren für LKWs und Straßenbahnen.

Im Folgendem werden die verschiedenen Simulationsbereiche erwähnt. Mit der großen Bandbreite an Angeboten zur Simulation sind nahezu alle Bereiche mit Simulatoren abgedeckt, die ein Zusammenspiel aus Technik und Mensch beinhalten.

Gefechtsfeldsimulation (Live Training)

Die Gefechtsfeldsimulation bietet ein Training mit echten Waffen und Fahrzeugen auf dem Gelände. Hierbei sind alle Waffen mit Lasereinheiten (Laser-Impuls-Sender) ausgestattet. Jede Soldat und jedes Fahrzeug haben darüber hinaus eine komplexe Sensorik, um simulierte Treffer anhand der Laser zu erkennen und darzustellen. Geschossen wird hierbei mir Platzpatronen.

Das gesamte geschehen kann außerdem über eine Einsatzzentrale detailliert und in Echtzeit beobachtet werden. Somit sind komplexe Auswertungen des Gesamtgeschehens leicht umzusetzen.

Hauptmerkmale

• Ausbildung von Führungspersonal
• max. 2600 Teilnehmer (300 Waffensysteme, 500 Fahrzeuge, 70 Führungselemente)
• Zentrale zur digitalen Erfassen, Darstellung und Auswertung des Geschehens
• Simulation von direktem Beschuss, Artillerie, Landminen, ABC-Angriffe
• Positionserfassung aller Teilnehmer

Gefechtssimulation (virtuell)

Diese Gefechtssimulationen stellen eine virtuelle Umgebung mit originalen Bedienelementen bereit. Dabei wird das Umfeld (Gegner, Wetter, etc.) simuliert.

Mit diesen Systemen können Soldaten auf alle möglichen Situationen mit originalen Bedienelementen vorbereitet werden. Da nicht mit echten Geräten geübt und ausgebildet wird, werden die Ausbildungskosten enorm gesenkt.

Folgenden System beispielsweise bereitgestellt:

• Feats - Schießausbildung und Schießfehlervermessung
• ETS - Einsatz- und Schießsimulator
• Caesar - Einsatzplanung und Training
• Skysim - Einsatzsimulator
• Skybat
• First Gun, First FCU
• ASPT - Schießsimulator für die Panzertruppe
• AGPG – Gefechtssimulator für den Panzergrenadierzug
• AGVB – Gefechtssimulator für den vorgeschobenen Beobachtungstrupp
• Elsaleo – Schieß- und Gefechtssimulator
• Tacos – Schieß- und Gefechtssimulator
• TacSi – Taktisches Echtzeit-Simulationssystem
• Eltam – Elektronischer Taktiksimulator

Taktiksimulation (virtuell)

Simuliert werden beispielweise Fahrzeugpositionen, Geschwindigkeit und Waffenwirkung in einem virtuellen Areal. Diese Simulation kombiniert Elemente der Gefechtssimulation (reale Bedienelemente) mit Leitzentralen und einer fiktiven Umgebung zur Übung von taktischen Szenarien.

Fahrsimulation

Die Fahrsimulationen bieten praktisch jeden technischen Ablauf, jedes Verfahren und jede Maschine zur Ausbildung. Somit werden realitätsnahe Schulungen ohne direkter Benutzung der Fahrzeuge möglich. Dies spart Kosten (Benzin, Geräte) und ermöglicht eine hohe Bandbreite von Übungsszenarien.

Auf diesem Bereich produziert Rheinmetall sowohl militärische als auch zivile Anwendungen.

Flugsimulation

Analog zu den Fahrsimulatoren gibt es fast für jedes Flugobjekt einen Simulator. Dabei wird zwischen "Full Mission Simulatoren" (kompletter Darstellung des Flugzeugs / Helikopters mit allen Bedienelementen) und "Part Task Trainern" (Schulungen mit einzelnen Bestandteilen zur Veranschaulichung von Verhaltensmustern und Abläufen) unterschieden.

Marinesimulation

Zu den Marinesimulatoren von Rheinmetall gehören Schiffsmaschinensimulatoren, Sonar- und Minenjagdsimulatoren sowie Navigations- und Radarsimulatoren. Hierbei sind wieder sowohl taktische Übungen als auch die Übung an originalgetreuen Bedienelementen vorgesehen.

Nautische Simulation

Die nautischen Simulatoren dienen der Ausbildung auf einer großen Bandbreite von technischen Geräten eines Schiffes. Hierbei soll z.B. Nautiker und Schiffsoffiziere das Gesamtverständnis für Schiffe und deren Verhalten beigebracht werden.

Kraftwerksimulation

Zur professionellen Schulung und Ausbildung von Kraftwerkspersonal bieten die Kraftwerksimulatoren von Rheinmetall Möglichkeiten zur Darstellung und Nachbildung von komplexen Prozessen und Abläufen. Gerade schwer beherrschbare Extrem-Szenarien sind für die Ausbildung von hochqualifiziertem Personal ein wervolles Mittel. In Kraftwerksimulatoren können kritische Abläufe trainiert werden, ohne eine wahre Gefahr für ein Kraftwerk und seiner Umgebung zu bewirken.

AGSHP

(Ausbildungsgerät Schießsimulator Handwaffen Panzerabwehrwaffen)

„Das AGSHP dient der vorbereitenden Schießausbildung, der Basis- und aufbauenden Schießausbildung sowie dem Verbessern der Schießfertigkeit des Einzelschützen im Rahmen der kleinen Kampfgemeinschaft.“

Quelle:
http://www.deutschesheer.de/portal/a/heer/...

Bei der Ausbildung können unterschiedliche Handwaffen und Panzerabwehrwaffen ohne scharfe Munition eingesetzt werden. Das AGSHP bietet Platz für 4 Schützen. Gesteuert wird die Anlage über ein Steuerpult. Hier werden unterschiedliche Übungen verwaltet und analysiert. So können Trefferbilder, Munitionsvorrat und -verbrauch jedes Schützen angezeigt werden. Geräusche werden über Lautsprecher simuliert. Jede Waffe ist mit dem Kommandopult elektronisch verbunden und ist mit Sensoren und Laser für die Auswertung ausgestattet. Der Rückstoß der Ausbildungsgeräte wird mit Druckluft simuliert. Für die Erzeugung des Luftdrucks verfügt die Anlage über einen Kompressor.

Vier Projektoren erzeugen auf einem 3D Spiegel ein realistisches Bild für die einzelnen Schützen. So können nicht nur Standortsschießanlagen mit den einzelnen Zielscheiben je Übung dargestellt werden, sondern auch Landschaften, Schiffe, Fahrzeuge und Ortschaften. Witterungseinfüsse wie Nebel und Regen, die die Sicht jedes einzelnen Schützen beeinflussen, werden je nach Ausbildungsstand und Schießübung separat eingespielt.

Nach einer Schussabgabe berechnet der PC den Trefferpunkt. Je nach Wirkung wird diese auch auf dem 3D Spiegel dargestellt.
Das AGSHP bietet eine sehr gute Grundlage für die Schießausbildung jedes einzelnen Schützen. Ein großer Vorteil ist, dass die Ausbildung ohne scharfe Munition durchgeführt werden kann, dadurch ein sicherer Umgang mit den Waffen geübt wird, Schießfehler schneller erkannt werden und Kosten spart. Es ersetzt aber nicht die komplette Schießausbildung. Der scharfe Schuss auf einer Schießbahn wird weiterhin ein Bestandteil der Ausbildung bleiben.

GÜZ

(Gefechtsübungszentrum Heer)

Für eine realistische Simulation von Gefechten baute die Bundeswehr das Gefechsübungszentrum. Es befindet sich in der Colbitz-Letzlinger Heide und hat eine Fläche von ca. 23.000 ha. Die Gesamtkosten für den Aufbau betrugen 367 Mio. Euro. Es ist die modernste militärische Ausbildungseinrichtung Europas. Das Übungsgeschehen wird jederzeit in der Zentrale von der Auswertegruppe mitverfolgt. So können Position und Verwundungsgrad jedes Teilnehmers angezeigt als auch Munitionsbestände von Soldaten, Fahrzeugen und Waffen stetig abgefragt werden. Hierzu steht dem GÜZ eine umfangreiche Systemtechnik zur Verfügung, die aus folgenden Komponenten besteht:

Teilnehmereinheit

Die Teilnehmereinheit (TNE) ist die Verbindungseinheit von Personen und Gerät zur Zentrale. Mit GPS wird die Position jeder einzelnen Einheit bis auf ± 5m genau ermittelt. Die TNE sendet über die Funkstationen den Zustand und Verwundungsgrad von Fahrzeugen und Personen. Bei einer simulierten Trefferwirkung wird der Verwundungsgrad mit Hilfe eines Verwundungsmodells berechnet und auf einem Display angezeigt. Da jede Position bekannt ist, können auch indirekte Waffenwirkungen, wie z.B. Artilleriebeschuss, simuliert werden und auf dem Display angezeigt werden. Die Berechnung erfolgt in der Zentrale und wird dann an die TNE gesendet.

AGDUS
(Ausbildungsgerät Duellsimulator)

Die rechte Abbildung zeigt einen Soldaten mit dem AGDUS. Es besteht aus Lasersender und -empfängern, welche an Personen und Fahrzeuge angebracht wird. Es handelt sich hierbei um augensichere Laser (Laserstufe 1) und ist der Kern des Simulationssystems. Es simuliert Schüsse und Treffer, welche durch ein lautes Warnsignal signalisiert werden. Das AGDUS ist mit der TNE verbunden. Nach einer Trefferwirkung kann der Soldat oder das Fahrzeug erst dann wieder am Geschehen teilnehmen, wenn es durch einen Schiedsrichter wieder aktiviert wird.
Werden Mehrfachsender-Systeme eingesetzt, können akkurate ballistische Flugbahnen simuliert werden.

Funkstationen

Auf dem Gelände befinden sich acht Funkstationen und bilden die Schnittstelle zwischen den TNE‘s und der Zentrale. Jede Station ist über LWL mit der Zentrale verbunden. Es werden die Daten aller Teilnehmereinheiten übertragen und alle Truppenfunkkanäle überwacht.

Zentrale

Alle Daten werden zu einer Client - Server - Anlage geleitet, welche sich in der Zentrale befindet. In der Station befinden sich 64 identisch aufgebaute Arbeitsplätze, wovon 32 vom Leitungsdienst und der Rest vom Auswertedienst genutzt werden. Jeder Arbeitsplatz ist mit 4 Monitoren ausgestattet. Auf dem linken können bis zu fünf live Videosignale verfolgt werden, die beiden in der Mitte dienen zur Darstellung von taktischen Lagekarten in der jeder Übungsteilnehmer angezeigt wird und der rechte dient zur Überwachung und Steuerung des Funkmoduls. In der Zentrale wird eine Echtzeitverfolgung der Übung durchgeführt. Die Leitung kann aktiv in den Verlauf eingreifen. Die Auswertung kann je nach Auftrag umfassende Berichte und Präsentationen erstellen. Die Zentrale ist das Herzstück des GÜZ.

Das Gefechtsübungszentrum ermöglicht nicht nur eine realistische Simulation von Gefechten sondern dient auch zur Vorbereitung von Einsätzen der Bundeswehr.

Quellen:
http://www.deutschesheer.de/portal/a/heer/...
http://www.deutschesheer.de/portal/a/ha/...
http://www.deutschesheer.de/portal/a/ha/...
http://www.rk08-berlin.de/index.php?menuid=55
http://www.rk-gammertingen.de/in_agshp.html
http://www.rheinmetall-defence.com/index.php?fid=1273&lang=2&pdb=1
http://www.jenoptik.com/de_30104_laser_sensors_for_live_combat_simulation_and_training

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4. Zukunft & Ausblick

Es gibt eine breite Masse an Möglichkeiten, wie Simulatoren in der Zukunft angewendet werden können. Da die Nennung aller Möglichkeiten den Rahmen dieses Exkurses sprengen, beschränkt sich dieses Kapitel auf einige wenige Beispiele.

„Living Earth Simulator“

Der Living Earth Simulator ist ein Projekt der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich(ETHZ). Ihre Mitglieder hoffen darauf, dank moderner Supercomputer, bald einen alten Traum der Menschheit wahr werden zu lassen. Dabei handelt es sich um den Versuch den Werdegang der Erde selbst und all ihrer Bewohner vorherzusagen. Dies dient letztendlich dem Zweck eventuellen Katastrophen vorzubeugen oder bereits frühzeitig Lösungen und deren Effizienz zu testen.

Um dieses Ziel zu erreichen soll eine zweite Erde in digitaler Form entstehen. Dazu sollen die besten Wissenschaftler Europas das menschliche Wirken und all seiner Konsequenzen auf der Erde erkunden und einspeisen. Dieser Vorgang soll über einen Zeitraum von 10 Jahren stattfinden und wird mit einem Budget von einer Milliarde Euro finanziert. Am Ende wir der Erdensimulator dann verschiedenste Daten aus sozialen Netzwerken, dem Verkehr, GPS, Satellitendaten, terrestrischen Sensoren, der Börse, der Politik, der Telekommunikation etc. verarbeiten und in Beziehung setzen um dann probabilistische Vorhersagen treffen zu können. In Szenarien mit virtueller 3D Umgebung können menschliche Nutzer dann Ursachen und Wirkungen erforschen. Parallel dazu sollen neuere Daten in Echtzeit integriert werden.

Quelle: http://www.welt.de/wissenschaft/article13609172/Supercomputer-soll-die-Zukunft-vorhersagen.html

„Die Zukunft der Fahrzeugsimulation - InDrive“

Bei diesem Projekt handelt es sich um eine Gemeinschaftsarbeit von 4 Partnern aus Industrie und Wissenschaft. Ziel ist ein real fahrbarer Simulator mit dem das Verhalten künftiger Antriebe erlebt werden soll, bevor es einen Prototyp des jeweiligen Kfz gibt. Die Idee dabei ist ein reales, fahrbares Auto, das sich durch eine entsprechende Softwareansteuerung des Motors und anderer Komponenten wie das zu entwickelnde Automobil verhält. Dabei sind vor allem Fahrdynamik, Fahrgefühl und Beschleunigung von großer Bedeutung. Ist der Simulator eingestellt, kann das Fahrverhalten unter realen Umgebungs- und Betriebsbedingungen getestet werden. Der Vorteil eines solchen Simulators besteht darin ihn im Gegensatz zu teuren, inflexiblen Prototypen am Ende eines Entwicklungsprozesses, früh einsetzen zu können. Weiterhin kann er immer wieder neu programmiert und damit für mehrere Projekte verwendet werden. Die Idee ist nicht neu, sondern vom Flugzeug abgeschaut.

Seit 1985 betreibt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt das Versuchsflugzeug ATTAS („Advanced Technologies Testung Aircraft System“). Dieses Flugzeug ist ein zweistrahliger Kurzstreckenjet vom Typ VFW 614, der nach dem gleichen Prinzip das Verhalten anderer Flugzeuge nachahmen kann. Beispielsweise wurde er dazu eingesetzt das Flugverhalten des heutigen, viel schwereren A380 zu testen. Das Gegenstück zum ATTAS für den Helikopterbereich heißt ACT/FHS - der „fliegende Hubschrauber-Simulator“.

Quelle: http://www.indrive-simulator.com/de/

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Alle Internetquellen wurden am 22.10.2011 das letzte Mal aufgerufen.