Incendios forestales • Mission Training • Simulación Inmersión

Incendios forestales • Mission Training • Simulación Inmersión

Incendios forestales • Mission Training • Simulación
Inmersión• Innovación• Flight Training
El ‘entrenamiento en
misión’ es una demanda
del mundo operativo en
incendios forestales
SEILAF nace como respuesta a las especiales necesidades formativas en la extinción de
incendios forestales. La solución adoptada es un sistema para el entrenamiento, la formación y la
investigación en la lucha contra incendios forestales utilizando las últimas tecnologías disponibles
en simulación táctica, aeronáutica, meteorológica y de comportamiento del fuego.
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 muy limitada, y
la realización de simulacros 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 la capacidad de computación.
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.
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 simulación realista del
comportamiento del fuego.
SEILAF es una apuesta por el entrenamiento en
misión integral. Ha resultado de conjugar la experiencia
acumulada en la lucha contra incendios forestales de
FAASA, el conocimiento sobre el modelado matemático del
comportamiento del fuego y el viento provenientes del ámbito
universitario y los centros de investigación y el saber hacer de
INDRA en sistemas avanzados de simulación.
SEILAF aporta a la comunidad de incendios forestales
un entorno táctico inteligente donde los diferentes
profesionales implicados de la extinción pueden practicar, en
tiempo real, hasta el último detalle sus respectivas funciones.
Y lo hacen con total seguridad, en incendios simulados de alto
realismo en cuanto a su magnitud y comportamiento, y en un
entorno de máxima inmersión.
El entorno SEILAF
El sorprendente avance que SEILAF aporta en las aplicaciones
prácticas de la simulación de incendios forestales se explica, en
buena parte, con la utilización de una capacidad de proceso de datos
sin precedentes en este campo gracias a un host dedicado de altas
prestaciones, estructurado en cinco sistemas encargados de calcular
el comportamiento del fuego en tiempo real y presentar el resultado
visual a tres simuladores.
POSICIÓN DEL INSTRUCTOR
Planificación y ejecución de ejercicios, con su
parametrización, condiciones meteorológicas
de propagación, elección de áreas y escenarios,
creación de entidades tácticas y sus maniobras.
SIMULADOR DE HELICÓPTERO
Entrenamiento en misión de piloto de helicóptero
en incendios forestales. Operaciones de carga
y descarga con opciones de agente extintor y
dispositivos de helibalde y depósito ventral sobre
fuegos virtuales de excelente recreación visual.
SIMULADOR PUESTO DE MANDO
Ofrece la visión desde tierra del desarrollo del
incendio, pudiendo aprender a evaluar la situación,
realizar un Plan de Acción y dirigir las Operaciones.
El entorno SEILAF
El Host
Sistemas dedicados dentro del centro de procesamiento de la información,
de alta capacidad, y emulador de las facetas claves del fuego en tiempo real.
• Sistema de realidad del terreno: representa el entorno, modelado en
detalle, donde se desarrollan los incendios.
•S
istemas de fuego y viento: que interaccionan permanentemente entre
ellos dentro del entorno.
• Sistema de entorno táctico: medios al alcance para combatir el fuego.
• Sistema visual: agrupa la información de todos los sistemas y la asocia a
los múlitples modelos 3D y al entorno.
SIMULADOR
MEDIOS AÉREOS
Evaluación de las características
del incendio a vista de pájaro.
Dirección de operaciones y
coordinación de medios aéreos.
ESTACIÓN DE
DEBRIEFING
Soporte audiovisual para el
análisis de los resultados
de la misión, previamente
grabada.
El entorno SEILAF
Obstáculos
Diferentes modelos
de combustible
Helibases
Sistema de Realidad del Terreno
Sobre una imagen basada en DTED2 de la península Ibérica,
Baleares y Canarias, SEILAF ofrece una amplia y creciente
selección de escenarios geoespecíficos, de unos 600
kilómetros cuadrados cada uno, con alto realismo y orografía
de detalle, que cubren todas las tipologías de entornos sobre
las que entrenar; desde bosques montañosos hasta paisajes
de interfaz urbano-forestal.
El sistema incorpora la modelización de diferentes
combustibles vegetales con sus particulares características
de combustibilidad, siguiendo la base de datos de usos del
suelo y la realidad del terreno a partir de ortofotos de alta
resolución.
También se han incorporado al sistema elementos
estructurales que influirán en la propagación y contribuirán al
realismo de los ejercicios, como son los centros de defensa
forestal o helibases, aeropuertos, puestos de vigilancia,
caminos, carreteras, líneas eléctricas, puntos de agua y otros
elementos característicos del paisaje forestal.
Puntos de agua
El entorno SEILAF
El fuego evoluciona condicionado por el
entorno físico, la meteorología y
la acción de combate.
Sistema de Comportamiento del 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 del incendio evolucionan
en tiempo real dependiendo de las características
del terreno (pendiente, distribución y tipo de
combustible vegetal…), de las condiciones
meteorológicas, del acierto táctico de las
maniobras desde cielo y tierra (descargas de
medios aéreos, contrafuegos, líneas de defensa…)
y también de las dificultades incorporadas por el
propio instructor durante el ejercicio (un cambio de
viento, inoperatividades de medios, accidentes...).
Estados de combustión
Propagación según
condiciones de terreno
El entorno SEILAF
Fuego de copas
Tipologías de humo
En su desarrollo, el fuego cambia de estado y afecta
directamente a su entorno, (al suelo y a la vegetación),
genera diferentes tipos de humo, produce energía
calórica, desarrolla columnas de convección y
otros efectos de ‘comportamiento extremo’ como
entorchamientos, paveseos, focos secundarios y fuegos
de copas.
Cuando todos estos fenómenos son trasladados al
entorno visual aportan gran valor formativo, tanto a
futuros jefes de extinción que aprenden a reconocerlo
e interpretarlo y relacionarlo con el comportamiento
previsible del fuego, como a pilotos que, además, deben
hacer frente a la influencia de algunos de ellos, como las
turbulencias, sobre el modelo de vuelo del helicóptero.
Comportamiento extremo
Paveseo y entorchado
Interacción del viento y la llama
Sistema de Generación de Viento
La importancia del comportamiento del viento para la
recreación fiel del comportamiento del fuego merece la
dedicación de un sistema específico capaz de modelarlo en
tiempo real.
El sistema calcula en tiempo real un mapa de viento local a
partir del vector de viento libre y del entorno físico en superficie.
Valles, cañones o montañas modifican las condiciones del viento,
pero también el tipo y estructura de la vegetación en niveles
bajos.
La influencia del comportamiento complejo del viento en los
modelos de vuelo también resulta clave por las situaciones de
riesgo que pueden derivarse de ello. En este sentido, SEILAF
es un referente mundial en el entrenamiento de pilotos de
helicópteros en la misión de incendios forestales.
Modelado de dispersión de
partículas de humo
El entorno SEILAF
Ejemplo de la trayectoria de
partículas como resultado del
cálculo del flujo de viento
El entorno SEILAF
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 de todos los elementos tácticos terrestres usuales (autobombas,
dozers, brigadas, bomberos, góndolas, etc.).
Dentro del entorno táctico se dispone de un editor de maniobras que
permite crear 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 los objetivos didácticos de cada programa.
Elementos tácticos aéreos y terrestres
El sistema incorpora modelos precisos de elementos tácticos aéreos con una enorme posibilidad
de elección de camuflajes y matrículas (helicópteros y aviones) y múltiples elementos tácticos
terrestres (autobombas, dozers, brigadas, bomberos, góndolas, etc.) igualmente personalizables.
Aéreos
CL415
B412
KAMOV k-32
AT 802
A119 koala
SIKORSKY S70
FIREHAWK
AT 802 FB
AS350B3
sokol pzl
swidnik w3
PZL
DROMADER
MI8 TV
AS355N
B205
CESSNA 337
BO 105
B212
B407
SUPERPUMA
EC135
Bambi
Autobomba
Nodriza
Isolair
CamiÓn
con Dozer
Terrestres
Motobomba
Ligera
CamiÓn
Góndola
Dozer sobre
cadenas
Land Rover
Brigadas
Autobomba
Pesada
BrigadAS
Suzuki
VehÍculo PMA
El resultado de la simulación
Dentro de cada ciclo de cálculo de simulación se
calculan mapas de avance de frentes, la geometría y
características de la columna de humo y los pulsos
vibratorios en la vertical; la intensidad de reacción,
calor, características y evolución de la columna de
convección, del humo, turbulencias.
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 pueden
identificar los diversos elementos que constituyen
los paisajes de fuego y sus protagonistas.
La unidad de computación
Es el área mínima que analiza y procesa el sistema,
20x20 metros reales sobre el terreno que se
representan en cada píxel.
En décimas de segundo, en cada celda afectada por el
fuego se actualizan los datos de viento local, humedad
y características de los combustibles, intensidad
de la combustión, longitud de llama, inclinación,
entorchados, paveseo, subida del fuego a copas,
emisión de partículas y color del humo, posición de las
entidades tácticas y sus acciones de extinción...
Y simultáneamente se transforman estos datos en
representaciones visuales que dotan de un realismo
único al simulador.
Para el entrenamiento podemos generar grandes
incendios con un fuego de 2.000 ha (50.000
unidades de computación), en tan solo 118 segundos.
El entorno SEILAF
Sistema Visual
La cantidad y precisión de la información resultante del
proceso de simulación adquieren un valor extraordinario
cuando se traslada al alumno en forma de imágenes en
alta resolución y efectos de comportamiento realista,
como movimientos y vibraciones, que sus sentidos pueden
interpretar y valorar.
Las características físicas del terreno y las infraestructuras
(líneas de alta tensión, caminos, torres de vigilancia, helibases,
puntos de agua, etc.) han sido modeladas en tres dimensiones
con alto nivel de detalle. También las diferentes tipologías
de combustible vegetal pudiéndose diferenciar, por ejemplo:
matorrales, bosques de frondosas, repoblaciones de coníferas,
zonas con tratamientos silvícolas preventivos, restos de podas,
etc. con su particular estructura y distribución espacial.
El entorno SEILAF
El efecto de inmersión total en la acción
hace de SEILAF una experiencia única en
el aprendizaje y entrenamiento en la lucha
contra los incendios forestales.
El sistema incorpora además modelizaciones 3D de alto
detalle de todos los elementos aéreos y terrestres del
Sistema de Entorno Táctico, con efectos visuales sobre sus
maniobras (por ejemplo nubes de dispersión de descargas
de medios aéreos, o animaciones de bomberos forestales
ejecutando diferentes acciones), efectos atmosféricos
(hora del día, visibilidad atmosférica, lluvia, rayos…) así como
otros efectos visuales de alto realismo, como por ejemplo el
levantamiento de polvo por el rotor del helicóptero.
El incendio forestal se muestra con sus atributos visuales
característicos: diferentes longitudes e inclinaciones de
llama, múltiples tipologías de columnas de humo, colores,
densidades, texturas, etc. El aspecto visual del terreno y la
vegetación también muestra los efectos del fuego en forma
de suelo quemado o en brasas o diferentes estados de
ignición (verde, en llama, quemado) del combustible vegetal.
La interacción
con el entorno SEILAF
Helicóptero Bell 412
Este simulador cuenta con la mayoría de los componentes
de un Full Flight Simulator: una cabina real, con instrumentos
analógicos reales, rodeada de un domo esférico de
3,25 metros de radio y un sistema de 6 proyectores de
alta definición, sobre un sistema electro-neumático de
movimiento a cuatro ejes. Todo esto hace del simulador una
plataforma ideal, de extremo realismo, para entrenar pilotos
de helicóptero en la misión de incendios forestales.
Este simulador es el más conceptual y táctico. Consta de un vehículo real
con sistemas de comunicación simulados y una estación meteorológica,
situado frente a una gran pantalla de 8 metros donde dos proyectores de
alta definición proyectan el escenario virtual donde se desarrolla el fuego
y actúan los elementos tácticos.
La interacción con el entorno SEILAF
Puesto de Mando Avanzado (PMA)
La interacción con el entorno SEILAF
Coordinador de Medios Aéreos (COA)
Este simulador intenta replicar el entorno de trabajo de un coordinador aéreo
en los incendios forestales. Desde una cabina real de avión, con un panel de
instrumentos simulados de mayor utilidad en la actividad de coordinación
aérea, utilizando un sistema de retroproyección que abarca todo el campo
visual necesario y la réplica exacta de los sistemas de radiocomunicaciones,
conseguimos la plena inmersión del alumno en la gestión de operaciones aéreas.
La interacción con el entorno SEILAF
La posición de instructor
Cuenta con sistemas de comunicación y monitores donde
el instructor visualiza el escenario de fuego, la reacción del
alumno a través de cámaras embarcadas en los simuladores
e interacciona con el sistema a través de la IOS (Instructor
Operating System) que le permite tanto planificar los
ejercicios como modificar parámetros o introducir nuevas
variables durante su ejecución.
Sistemas que permiten a los
instructores grabar e interaccionar
con los alumnos en tiempo real.
La estación de debriefing
Permite grabar todos los parámetros de la misión para
ser reproducidos posteriormente con el fin de analizar
el cumplimiento de los objetivos, extraer conclusiones,
comparar datos y aprender de los fallos y aciertos.
La estación de debriefing permite presentar imágenes
tomadas durante la acción y reproducir comunicaciones
de voz así como extraer datos de las hasta 500 horas de
simulación online que pueden almacenarse, aportando un
valor singular a la formación del alumno.
Obtener el mayor valor de
la formación con SEILAF
El carácter modular y flexible de SEILAF permite optimizar la oferta formativa a
medida del usuario o la organización con necesidades de práctica y entrenamiento
en la lucha contra el fuego forestal.
SEILAF ofrece un amplio catálogo de cursos diseñados que, de forma individual o
combinada, utilizan los diferentes elementos de la plataforma para alcanzar unos
objetivos didácticos fijados.
Pero alternativamente, cualquier organización que cuente con cursos ya
desarrollados o quiera desarrollarlos a su medida, puede contar con el sistema y
los profesionales que lo impulsan para dotarlos de un contenido y valor práctico
incomparables.
El plan de formación se completa con la oferta del simulador certificado FDT Nivel
3 de helicóptero BELL 412/212, para certificar horas de vuelo.
SEILAF y la investigación
Como potente banco de pruebas, la plataforma SEILAF constituye 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.
Renderizado
del Sistema Visual
Esto permite a 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.
La experiencia SEILAF
SEILAF hace compatible la precisión en los algoritmos de
propagación con la ejecución de la simulación en tiempo
real gracias a una alta capacidad de proceso. Pero además,
SEILAF presenta esta información de alta fidelidad de un
modo extremadamente creíble a los sentidos del alumno
gracias a la aplicación de entrenadores sintéticos. Este es el
concepto de inmersión que propone SEILAF.
Inmersión a través de información
realista presentada de manera creíble
a los sentidos.
Un Piloto puede sentir la pérdida de sustentación de la aeronave
cuando entra en zona de humo, o su encabritamiento cuando
descarga agua sobre un incendio.
Un Coordinador de Medios Aéreos ve desde su perspectiva a 2.000
pies de altura toda la operación y coordina aeronaves garantizando la
seguridad de todos.
Mientras tanto, desde el Puesto de Mando, el Director Técnico
de Extinción planifica y dirige las operaciones frente a una amplia
panorámica del incendio, en el mismo entorno y con los mismos
medios con que contará en la realidad.
Centro de Tecnología y
Conocimiento Aeronáutico
P.E AERÓPOLIS
C/EARLY OVINGTON
41.300 LA RINCONADA
SEVILLA, SPAIN
+34 954 115 125
WWW.SEILAF.COM