Modalità di interazione uomo-velivolo

Relativamente alla modalità di interazione uomo-velivolo bisogna necessariamente fare una distinzione. Si verificano infatti due situazioni: la prima è relativa al momento in cui l’operatore invia un comando al velivolo, la seconda invece è relativa all’azione di replanning, come reazione ad un cambiamento dello scenario operativo.

III.3.4.1 Invio del comando di alto livello

L’invio del comando di alto livello da parte dell’operatore prevede una collaborazione tra l’operatore stesso ed il velivolo. È stato detto precedentemente che il velivolo è in grado di tradurre il comando in rotte di volo. Ma a questo punto bisogna chiedersi se il velivolo assume la rotta calcolata come rotta di riferimento subito dopo averla calcolata oppure è previsto un ulteriore coinvolgimento dell’operatore. Gli step seguenti, che vanno dall’invio del comando alla ricezione della rotta da parte del modulo di volo del velivolo, chiariscono questo punto:

1. l’operatore invia il comando al velivolo;

2. il velivolo traduce il comando in una rotta di volo;

3. il velivolo suggerisce la rotta calcolata all’operatore che la riceve attraverso l’interfaccia uomo-macchina;

4. l’operatore, a questo punto, può approvare o meno la rotta calcolata:

a. se non accetta la rotta può inserire dei waypoint intermedi che spostano la rotta verso una porzione di spazio oppure nel peggiore dei casi può inviare un nuovo comando;

b. se accetta la rotta questa viene spedita al Flight Module del velivolo; 5. il velivolo assume la rotta come rotta di riferimento se l’operatore ha accettato

Come tali step evidenziano vi è una cooperazione tra l’operatore ed il velivolo nell’azione di calcolo delle rotte. Questo ha effetti positivi sulle prestazioni dell’operatore stesso: se da un lato il workload dell’operatore viene diminuito in quanto il calcolo della rotta viene eseguito dal velivolo, dall’altro l’operatore avrà un ruolo attivo in quanto deve verificare che l’automazione “funzioni”, cioè deve verificare che le rotte calcolate rispettino i vincoli imposti.

III.3.4.2 Reazione ad una modifica dello scenario

Sicuramente più importante del precedente è il problema relativo al comportamento del sistema UAV in situazioni non previste, in quelli cioè che risultano essere stati letali in molti incidenti. Fermo restando la capacità del velivolo di tradurre i comandi di alto livello e la sua capacità, simulata, di riconoscere qualcosa “di nuovo” rispetto a quanto programmato, bisogna stabilire fino a dove spingere la capacità decisionale del velivolo, cioè la sua capacità di reagire autonomamente. Bisogna stabilire cioè se, una volta riconosciuto un evento non pianificato, il velivolo reagisce indipendentemente dall’operatore oppure lo coinvolge nell’azione di replanning. Per poter rispondere a questa domanda si possono ipotizzare tre diverse modalità di interazione tra il velivolo e l’operatore: una manuale, una semi-automatica, una automatica. Per spiegare in modo comprensibile che cosa prevedono le tre diverse modalità di interazione, si ipotizza la seguente situazione: mentre il velivolo vola, una forte raffica di vento lo allontana dalla rotta di riferimento e lo porta in una zona montuosa non considerata in fase di pianificazione. A questo punto il sistema UAV deve riconoscere il nuovo ostacolo e reagire ad esso.

Vediamo cosa succede in tutti e tre i casi:

• Manuale: il velivolo “sente” di essere in uno spazio nuovo, ma non è capace di adattarsi ad esso. In questo caso è capace solo di informare l’operatore e di inviargli dati riguardo allo spazio in cui si trova. È compito dell’operatore inviare i comandi necessari che permettano al velivolo di adattarsi alla nuova situazione (Figura III.10).

SCENARIO VELIVOLO_payload HMI UOMO COMANDO HMI COMANDO VELIVOLO_PA ROTTA VELIVOLO_AP+FC

MODIFICA SCENARIO MODIFICA SCENARIO MODIFICA SCENARIO

• Semi-Automatico: il velivolo “sente” di essere in uno spazio nuovo ed è capace di adattarsi ad essa. Calcola, cioè, una rotta alternativa e la propone all’operatore, tramite l’interfaccia, dandogli il tempo di verificarla e, quindi, di rifiutarla o di accettarla: se l’operatore rifiuta la rotta invia un nuovo comando, se invece la accetta, la rotta verrà spedita al Flight Module e il velivolo la assume come rotta di riferimento (Figura III.11). Come si evince dalla figura l’operatore, anche se interviene a valle dell’azione di ricalcolo della rotta, è comunque ancora coinvolto nell’azione di replanning perché ha il compito di autorizzare o meno il velivolo ad assumere la rotta come rotta di riferimento. SCENARIO VELIVOLO payload UOMO VELIVOLO AIC VELIVOLO AP+FC HMI ROTTA ROTTA HMI VELIVOLO PA NUOVO COMANDO CONFERMA MODIFICA

SCENARIO MODIFICASCENARIO

Figura III.11. LOA semi-automatico

• Automatico: il velivolo “sente” di essere in uno spazio nuovo ed è capace di adattarsi ad esso. In questo caso calcola la rotta alternativa ma la assume direttamente come rotta di riferimento, senza chiedere nessuna conferma all’operatore. Come si può vedere anche dalla Figura III.12 l’operatore viene completamente escluso dal processo decisionale coinvolto nell’azione di replanning della missione e viene informato solo successivamente di quanto avvenuto.

SCENARIO VELIVOLO payload VELIVOLO PA VELIVOLO AP+FC ROTTA UOMO MODIFICA SCENARIO MODIFICA SCENARIO HMI ROTTA ROTTA

Figura III.12. LOA automatico

Più avanti nella tesi si definirà quale tra queste tre modalità garantisce le migliori prestazioni dell’operatore.