背景
就像音樂家不需要刻意思考如何動作或盯著樂器看就能演奏，VR 飛行模擬器的飛行員也使用動覺記憶學習來習得新認知技能，並開發或精進技術技能。使用 VR 飛行模擬器進行飛行訓練的優點之一是選擇虛擬情境的靈活性，可輕鬆自訂以配合受訓學員的訓練需求。高度擬真的虛擬環境最能充分改善飛行員的表現。
AFormX 是來自斯洛維尼亞的公司，專門製造和開發高級飛機以及 VR 飛行模擬器。這家公司由工程師和設計師組成，他們都透過需要創意與廣泛業界知識的嚴苛航空及 VR 專案來獲得專業經驗與知識。他們的努力也獲得大眾的認可並獲頒獎項得到肯定。他們在 2017 年榮獲國家創新金獎，並在 2018 到 2019 年間贏得英國皇家航空學會的一般航空設計挑戰。
AFormX 的兩大暢銷模擬器是模擬懸掛式滑翔的 X-ALPHA 200 和 FlyZmaj。X-ALPHA 200 可模擬 Pipistrel Alpha Trainer 和 Virus 飛機。在全球許多教育和訓練設施中獲得採用。
挑戰
這家公司過去曾經打造過 VR 模擬器，但在真實的特技飛機中打造模擬器是全新的挑戰。飛機的結構無法改變，模擬器也不能增加重量。該公司與特技飛行員及飛行指導員 Jago Stemberger 合作，共同決定拆解 Ultimate 20-300S 特技飛機，並將模擬器裝入真正的飛機中。
在飛行模擬器中訓練有許多優點，例如有更多練習時間、成本較低，以及在空中飛行時會犯更少錯誤。Sašo Knez 創立的飛行學校 Academy 4 的課程，經過精心設計可為學生提供 4 小時的模擬器基本課程。Stemberger 在描述模擬器訓練效果時表示：「我非常驚訝，在接受模擬器課程之後，當我們首次飛行時，之前從未有飛行經驗的學生竟然真的能順利升空飛行。」飛行模擬器真的能為學生提供更高層級的訓練。
Ultimate 20-300S 雙翼機起源於加拿大，由 Gordon Price 在 1980 年代設計。Gordon Price 非常喜歡雙翼機，他的設計參考 Pitts Special 也眾所皆知。Pitts 奠定了雙翼機的標準，但 Gordon Price 認為他可以設計更好的雙翼機，不只造型現代，還能與當時 1980 年代中期主導這項運動的單翼機比擬。
AFormX 所有人和執行長 Sašo Knez 表示：「將模擬器與飛機結合，並打造 21 世紀超級瘋狂的模擬器這個點子，來自於我們對 VR 原理的深度瞭解。」
Ultimate 20-300S 專為高級特技飛行打造。使用這種飛機飛行是一項偉大的計畫，因為這是一台獨特的飛機。但駕駛這麼特別的飛機也能為飛行員學員提供非常實用的經驗。
Stemberger 表示：「這就是為什麼我們與已經為 Pipistrel 打造模擬器的 AFormX 以及 RLS 合作，開發混合模擬器，為使用者提供獨特的體驗，讓他們坐在真正的特技飛機中、在模擬器中訓練，並在訓練階段結束後使用相同的命令和控制桿，在相同的飛機中操控飛行。」他認為與 AFormX 及 RLS 合作是為學生改善學習程序的大好機會。
解決方案
模擬器的一大重要元素是高度逼真的虛擬環境，可讓受訓學員沉浸在訓練情境中。此外，受訓學員必須能夠在這個虛擬環境中即時互動。控制桿和踏板的移動必須精準且正確，才足以讓飛行員有良好的體驗。「模擬器中的飛行體驗必須能說服受訓學員認為自己真的在飛行。當他移動控制桿和踏板時，模擬器必須在虛擬環境中以實際的飛機移動加以回應。」
特技飛行員與飛行指導員 Jago Stemberger 在集合時示範 VR 飛行模擬器。
開發工程師 Ines Repnik 表示：「模擬器的使用體驗必須符合要求。VR 頭盔必須提供高解析度的地貌知覺，藉此營造逼真的飛行體驗。」
模擬器中裝有 RLS 的磁性編碼器，可回報位置資訊。在模擬器中，磁性編碼器可控制軸的滾擺角和俯仰角，這需要最高的精度和可重複性。針對 Ultimate 20-300S 飛機，AFormX 需要找出合適的感測器來控制扭擺角、滾擺角、俯仰角以及油門的動作。因此他們向 RLS 尋求協助。
RE22 旋轉磁性軸編碼器
AFormX 開發工程師 Nino Razpotnik 負責這個計劃的電子部分：「感測器會將控制桿、踏板和油門的機械動作的訊號透過控制器傳送到電腦，為飛機操控提供回饋。」在過去，AFormX 在其應用中所使用的是電位計。這些電位計的缺點是其使用壽命。執行那麼多動作之後，電位計難以負荷，故障的次數也增加了。經過仔細研究之後，AFormX 團隊決定在他們的模擬器中使用 RE22 編碼器。
RE22 是一款適合於嚴苛環境使用的精巧型高速編碼器。編碼器外殼的軸上已經貼附磁鐵，並與感測器零件保持完美距離（即編碼器 IC），因此可以輕鬆安裝。編碼器芯片能處理接收到的訊號，並在高速操作望況下提供高達 13 位元的解析度。編碼器的直徑只有 22 mm，而且可以防塵 (IP68)。有了非接觸式設計，編碼器不會磨損，而且非常可靠。
結果
透過 RLS，AFormX 得以擴充模擬器的產品組合，並製造更加創新的版本，也就是特技飛機的混合模擬器。Ultimate 20-300S 雙翼機模擬器可讓飛行員學員使用相同的命令和控制桿來操控模擬和真實世界中的飛機。
Knez 補充道：「AFormX 和 RLS 將維持合作關係，而我們也會為模擬器繼續採用 RLS 感測器。這點非常重要，因為我們會將模擬器運送到世界各地，需要只有 RLS 感測器能提供的可靠性。」
開發工程師 Nino Razpotnik 表示：「我們認為感測器最重要的特質就是可靠性、精度和強韌性。」
關於 AFormX
AFormX 是一家來自斯洛維尼亞且活躍的高科技航空公司。這家公司擁有一座原型工廠，主要生產和組裝超輕型飛機以及航空產業的複合零件。他們開發和製造精確的機械系統和虛擬實境飛行模擬器，以及線上學習入口網站。
有關 AFormX 的更多資訊，請造訪：www.aformx.si