Von stationären Simulatoren bis hin zu flexibler XR: HAVIKs auf Unity basierende Neugestaltung der Verteidigungsausbildung

Konkrete Ergebnisse und Vorteile für Verteidigungsorganisationen

Durch die Nutzung der Echtzeit-3D-Funktionen von Unity bietet HAVIK eine Schulungslösung, die Verteidigungsorganisationen klare operative und organisatorische Vorteile verschafft:

• Sichere Offline-Bereitstellung

Möglichkeit zur Bereitstellung in einer isolierten Umgebung: Das System ist für den Betrieb in sicheren Offline-Umgebungen ausgelegt und eignet sich daher für Verteidigungszwecke und Anwendungsfälle mit eingeschränkter Nutzung.

• Plattformübergreifende Bereitstellung auf handelsüblicher Hardware

Dank der plattformübergreifenden Funktionen von Unity kann HAVIK auf VR-Headsets, Laptops und Tablets unter Verwendung handelsüblicher Hardware (COTS) eingesetzt werden – und ermöglicht so ein mobiles Training „jederzeit und überall“ ohne spezielle Infrastruktur.

• Erweiterter Zugang zu Fortbildungen

Dank mobiler Systeme können mehr Nutzer an mehr Standorten an Fortbildungen teilnehmen.

• Verbesserte Effizienz

Kürzere Rüstzeiten und eine vereinfachte Bedienung senken die Einstiegshürde.

• Geringere Kosten

Geringere Abhängigkeit von physischen Anlagen und groß angelegter Infrastruktur.

• Konsistente Trainingsergebnisse

Wiederholbare Szenarien ermöglichen eine standardisierte Bewertung und Kompetenzentwicklung.

• Einsatzbereitschaft

Die Nutzer können häufiger und gemeinsam in realistischen Umgebungen trainieren.

• Zukunftsfähige Plattform

Die modulare Architektur ermöglicht eine kontinuierliche Erweiterung und Integration neuer Funktionen.

Diese Ergebnisse spiegeln einen allgemeinen Trend hin zu softwaregesteuerten Schulungsumgebungen wider, bei denen Flexibilität, Skalierbarkeit und kontinuierliche Verbesserung im Vordergrund stehen.

HAVIK wurde von einem ehemaligen Navy SEAL mit einer klaren Mission gegründet: die Modernisierung der Ausbildung mithilfe von Echtzeit-3D-Technologie. Was als praktische Initiative zur Verbesserung der Ausbildungsergebnisse begann, hat sich zu einer weltweit eingesetzten Plattform entwickelt, die in allen Teilstreitkräften und Simulationszentren genutzt wird.

Heute bietet HAVIK immersive Trainingssysteme an, mit denen Einzelpersonen und Teams komplexe Einsätze in realistischen, interaktiven Umgebungen üben können. Durch die Kombination von handelsüblicher Hardware mit fortschrittlicher Simulationssoftware unterstützt HAVIK Unternehmen dabei, die Art und Weise, wie Schulungen durchgeführt werden, neu zu überdenken und diese zugänglicher, anpassungsfähiger und skalierbarer zu gestalten.

In einer Zeit, in der Verteidigungsorganisationen sich auf immer komplexere und sich rasch verändernde Szenarien einstellen müssen, ist die Fähigkeit, effektiv, wiederholt und gemeinsam zu trainieren, wichtiger denn je.

Die Plattform wird bereits auf Hunderten von Systemen bei den Streitkräften der USA und der NATO-Partnerländer eingesetzt, was ihre zunehmende Bedeutung in modernen Ausbildungsumgebungen verdeutlicht.

Ausweitung der Schulungen über die Altsysteme hinaus

Herkömmliche Ausbildungssysteme stützten sich oft auf große, kugelförmige, feststehende Simulationsumgebungen. Für den Betrieb dieser Anlagen waren umfangreiche Hardware, spezielle Räumlichkeiten und qualifizierte Techniker erforderlich. Zwar waren sie in bestimmten Kontexten effektiv, doch ließen sie sich nur schwer skalieren, waren kostspielig in der Wartung und boten nur begrenzte Flexibilität.

Das Aktualisieren von Szenarien oder das Hinzufügen neuer Funktionen war zeitaufwendig und ressourcenintensiv. Dies machte es schwierig, mit den sich wandelnden betrieblichen Anforderungen Schritt zu halten oder eine einheitliche Schulung für verteilte Teams anzubieten.

HAVIK hat es sich zum Ziel gesetzt, dies zu ändern, indem es einen flexibleren, softwaregesteuerten Ansatz entwickelt hat – einen Ansatz, der qualitativ hochwertige Schulungen ohne die Einschränkungen veralteter Infrastruktur ermöglicht.

Um erfolgreich zu sein, musste die Lösung folgende Anforderungen erfüllen:

• Abhängigkeit von großen, fest installierten Simulationsumgebungen verringern
• Schnelle Aktualisierungen und kontinuierliche Verbesserung ermöglichen
• Unterstützt sowohl individuelle als auch teamorientierte Schulungsszenarien
• Läuft auf tragbarer, weit verbreiteter Hardware
• Schaffen Sie realistische, fesselnde Umgebungen ohne aufwendige Einrichtung

Entwicklung einer mobilen Echtzeit-3D-Schulungsplattform auf Basis von Unity Industry

HAVIK hat ein modulares Trainingsökosystem entwickelt, das auf der Echtzeit-3D-Plattform von Unity basiert. Das Herzstück bildet HAVIK Core™, eine skalierbare Simulationsumgebung, die mehrere Schulungsmodule und Rollen innerhalb eines einheitlichen Systems unterstützt und je nach Schulungsbedarf über VR-, AR- und Desktop-Schnittstellen zugänglich ist.

Ein zentraler Bestandteil des Ansatzes von HAVIK besteht darin, die Art und Weise, wie sich Schulungserfahrungen anfühlen und wie sie funktionieren, neu zu überdenken. Durch die Anwendung moderner Prinzipien des Spieldesigns bietet die Plattform ein Maß an Barrierefreiheit, visueller Qualität und Benutzerfreundlichkeit, das in diesem Bereich bislang nicht im Vordergrund stand. Dadurch wird die Teilnahme an Schulungen intuitiver, was gleichzeitig das Eintauchen in die Inhalte und die Akzeptanz bei den Nutzern verbessert.

Die Plattform ermöglicht es den Nutzern, individuell in speziellen Bereichen wie dem Drohneneinsatz oder koordinierten Missionsabläufen zu trainieren, bietet aber auch Szenarien für mehrere Nutzer, in denen Teams gemeinsam in gemeinsamen Umgebungen agieren – ähnlich wie bei Multiplayer-Erlebnissen.

In der Anwendung: intensives, gemeinschaftliches Training

Die Plattform von HAVIK unterstützt eine Vielzahl von Ausbildungsabläufen, von der Entwicklung individueller Fähigkeiten bis hin zur koordinierten Missionsplanung und -durchführung.

Benutzer können:

• Trainieren Sie in rollenspezifischen Szenarien wie der Koordination von Luftunterstützung oder dem Einsatz von Drohnen
• Nehmen Sie an Übungen mit mehreren Teilnehmern teil, bei denen jeder Teilnehmer eine bestimmte Rolle übernimmt
• Missionen in gemeinsamen virtuellen Umgebungen planen und durchführen
• Szenarien anpassen und erneut abspielen, um sie zu bewerten und kontinuierlich zu verbessern
• Ergebnisse visualisieren und analysieren, um die Entscheidungsfindung zu verbessern

Die Plattform unterstützt zudem Tools zur Einsatzplanung, mit denen Nutzer verschiedene Vorgehensweisen simulieren, die Fähigkeiten ihres Teams einschätzen und Strategien vor der Umsetzung optimieren können.

Ein wesentlicher Vorteil der immersiven VR ist ihre Fähigkeit, das räumliche Vorstellungsvermögen nachzubilden. Viele Trainingsszenarien erfordern nicht nur das Verständnis einzelner Aufgaben, sondern auch das Verständnis dafür, wie Menschen, Systeme und Umgebungen im realen Raum miteinander interagieren.

Indem HAVIK die Nutzer direkt in diese Umgebungen versetzt, ermöglicht es ein intuitiveres Umgebungsbewusstsein, die Koordination mit Teamkollegen und die Entscheidungsfindung unter realistischen Bedingungen.

Entwickeln mit Unity: eine flexible Grundlage für Simulationen

Unity spielt eine zentrale Rolle in der HAVIK-Plattform und bildet die Echtzeit-3D-Grundlage, die eine schnelle Entwicklung, Skalierbarkeit und hochpräzise Simulation ermöglicht.

HAVIK nutzt Unity für alle Ebenen seines Systems:

• Echtzeit-3D-Engine (Core Runtime): Unity bildet die Grundlage für HAVIK Core™ und ermöglicht detailgetreue, georäumlich präzise Umgebungen mit dynamischen Wetter-, Licht- und Geländebedingungen. Diese Umgebungen bilden reale Schlachtfelder nach und können von den Ausbildern in Echtzeit angepasst werden.
• XR-/VR-Frameworks: Der XR-Stack von Unity dient zur Unterstützung immersiver VR-basierter Schulungen, bei denen die Nutzer in First-Person-Umgebungen agieren und dabei mit simulierten Geräten und Gefechtsfeldsystemen interagieren können. HAVIK-Systeme unterstützen sowohl VR- als auch Mixed-Reality-Workflows für JTAC- und SUAS-Einsätze.
• Netzwerkfähigkeit für mehrere Benutzer und Interoperabilität bei Simulationen: Unity dient als Koordinationsschicht für Mehrbenutzerszenarien und ermöglicht so verteilte Schulungen, bei denen mehrere Rollen (JTACs, Drohnenpiloten, Ausbilder) in derselben Simulation zusammenarbeiten. Die Plattform lässt sich in externe Simulationsstandards wie DIS, ATAK und Andurils Lattice integrieren.
• Benutzeroberflächensystem für taktische Schnittstellen: Das Unity UI bildet dieGrundlage für Missionsplanungstools, Bedienfelder für Ausbilder und tabletbasierte Benutzeroberflächen. Über diese Schnittstellen können Benutzer in Echtzeit mit Karten, Telemetriedaten und Missionsdaten interagieren.
• Physik- und Simulationssysteme: Die Unity Physics- und benutzerdefinierten Simulations-Layer werden genutzt, um realistische Systemverhalten zu modellieren, darunter Flugzeuge, Drohnen, Sensoren und Umwelteinflüsse (Wetter, Sichtverhältnisse, thermische Bedingungen). Dies unterstützt das Training „realitätsnaher Vorgehensweisen“ und der Entscheidungsfindung.
• Fertigbau- und Modulsystem: Die Prefab-Architektur von Unity unterstützt das modulare Design von HAVIK und ermöglicht die schnelle Konfiguration verschiedener Ausbildungsrollen (JTAC, SUAS-Operator, Fluglotse) sowie von Einsatzszenarien innerhalb einer gemeinsamen Plattform.
• Plattformübergreifende Bereitstellung: Dank der Multiplattform-Fähigkeit von Unity kann HAVIK ein vollständig portables System bereitstellen, das auf handelsüblicher Hardware (Laptops, VR-Headsets, Tablets) läuft und Schulungen „jederzeit und überall“ ohne spezielle Infrastruktur ermöglicht.

Unity sorgt nicht nur für den Betrieb der aktuellen Plattform, sondern ermöglicht es HAVIK auch, seine Vision für die Zukunft weiterzuentwickeln.

Wie HAVIK mit Unity eine skalierbare Simulationsplattform entwickelt hat

Der Entwicklungsansatz von HAVIK konzentriert sich darauf, zunächst eine skalierbare Simulationsgrundlage zu schaffen und diese anschließend um missionsspezifische Trainingsmodule zu erweitern. Dies gewährleistet Konsistenz über alle Anwendungsfälle hinweg und ermöglicht gleichzeitig eine schnelle Erweiterung, sobald neue Anforderungen entstehen.

1. Plattform-Grundlage (HAVIK Core™)

HAVIK hat seine Kern-Laufzeitumgebung in Unity entwickelt, um Echtzeit-Geländerendering, Mehrbenutzer-Netzwerkfunktionen und synchronisierte Simulationszustände zu unterstützen. Eine modulare Architektur ermöglicht es, verschiedene Missionsmodule in eine gemeinsame Plattform zu integrieren, wodurch eine einheitliche Grundlage für alle Trainingsszenarien geschaffen wird.

2. Umgebungs- und Szenariosysteme

Mithilfe der HDRP von Unity entwickelte HAVIK georäumisch präzise Umgebungen mit dynamischen Wetter-, Licht- und atmosphärischen Effekten. Die Kursleiter können diese Bedingungen in Echtzeit anpassen, was flexible und anpassungsfähige Trainingsszenarien ermöglicht.

3. Rollenbasierte Simulationsmodule

HAVIK hat innerhalb desselben Unity-basierten Systems interoperable Schulungsmodule entwickelt, die jeweils auf bestimmte Rollen zugeschnitten sind:

• Gemeinsames Feuerwehreinsatztraining (JFT) zur Abstimmung von Arbeitsabläufen
• SUAS-Schulung für den Drohnenbetrieb und ISR-Szenarien
• Training für Lande- und Absprungzonen im Hinblick auf die Koordination von Luft- und Bodenverkehr

Diese Module nutzen gemeinsame Systeme wie Benutzeroberfläche, Netzwerkfunktionen und Umgebungen, passen die Interaktionen jedoch an die jeweilige Rolle an.

4. Interaktions- und Schnittstellenschicht

Die Unity UI- und XR-Frameworks ermöglichen sowohl immersive als auch nicht-immersive Interaktionen. Benutzer können in VR-basierten First-Person-Umgebungen agieren, während Ausbilder und Planer Desktop- und Tablet-Oberflächen für die Missionssteuerung, Planung und Analyse nutzen.

5. Mehrbenutzer- und verteilte Schulungen

HAVIK nutzt die Netzwerkfunktionen von Unity in Verbindung mit externen Protokollen, um mehrere Teilnehmer innerhalb desselben Szenarios zu synchronisieren. Dies ermöglicht standortübergreifende Schulungen, von Einzelplatzlösungen bis hin zu vollständig koordinierten Übungen mit mehreren Teilnehmern.

6. Hardware-Integration und -Bereitstellung

HAVIK nutzt die plattformübergreifenden Funktionen von Unity und setzt sein System auf VR-Headsets, Laptops und tabletbasierten Steuerungssystemen ein. Dadurch lassen sich Trainingssysteme schnell mit handelsüblicher Hardware einrichten, ohne dass eine spezielle Infrastruktur erforderlich ist.

7. Kontinuierliche Iteration, die von den Endnutzern vorangetrieben wird

Die Plattform von HAVIK wird durch das kontinuierliche Feedback der Betreiber weiterentwickelt. Der schnelle Iterationszyklus von Unity ermöglicht häufige Aktualisierungen von Szenarien, Tools und Missionsmodulen, ohne dass eine Neukonfiguration des Systems erforderlich ist, wodurch sichergestellt wird, dass die Plattform mit den Anforderungen der Praxis Schritt hält.

Schnelle Iteration, die sich an den Anforderungen der Praxis orientiert

Einer der wichtigsten Vorteile von HAVIK ist seine Fähigkeit, sich als Reaktion auf Nutzer-Feedback schnell weiterzuentwickeln.

Mit Unity kann das Team:

• Neue Funktionen schnell entwickeln und testen
• Szenarien aktualisieren, ohne die Hardware neu zu konfigurieren
• Erweitern Sie die Schulungsmodule entsprechend den sich ändernden Anforderungen
• Neue Funktionen in bestehende Arbeitsabläufe integrieren

Dieser iterative Ansatz stellt sicher, dass die Plattform stets den Anforderungen der Praxis entspricht und im Laufe der Zeit kontinuierlich verbessert wird.

Das Unity-Ökosystem erleichtert zudem die Einbindung von Entwicklern und die Zusammenarbeit mit Partnern und unterstützt damit das Ziel von HAVIK, seine Plattform auszubauen und Innovationen von Drittanbietern zu ermöglichen.

Warum Digital Twins für die militärische Ausbildung wichtig sind

Durch den Einsatz der Digital Twins von HAVIK können Unternehmen komplexe Betriebsumgebungen in einer kontrollierten, virtuellen Umgebung nachbilden – und so realistische Schulungen anbieten, ohne die Kosten, Risiken oder logistischen Einschränkungen von Live-Übungen in Kauf nehmen zu müssen.

Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:

• Realistisches, risikofreies Training: Simulationen bilden reale Bedingungen nach und gewährleisten gleichzeitig eine sichere Umgebung
• Flexible, wiederholbare Szenarien: Ausbilder können Gelände, Wetter und Missionsparameter in Echtzeit anpassen, wobei zur Auswertung eine konsistente Wiedergabe zur Verfügung steht
• Geringere Kosten und geringerer Aufwand: Geringere Abhängigkeit von Sachanlagen und groß angelegter Infrastruktur
• Skalierbares, verteiltes Training: Ermöglicht ein einheitliches Training an allen Standorten ohne zusätzlichen Einrichtungsaufwand
• Sichere Bereitstellung: Entwickelt für den Einsatz in kontrollierten, luftisolierten Umgebungen für Szenarien mit eingeschränkter Nutzung

Zusammen ermöglichen diese Funktionen ein flexibleres, softwaregesteuertes Ausbildungsmodell, das sich entsprechend den operativen Anforderungen weiterentwickelt.

Ausblick: Auf dem Weg zu einer vollständig vernetzten, vielseitigen Simulation

Die Roadmap von HAVIK zielt darauf ab, die Schulungsmodule zu vollständig integrierten, vielseitigen Simulationen zusammenzufassen, sodass Nutzer verschiedener Fachbereiche gemeinsam in gemeinsamen Umgebungen trainieren können, die die Koordination in der Praxis widerspiegeln.

Diese auf der Echtzeit-3D-Plattform von Unity Industry basierende Grundlage ermöglicht eine kontinuierliche Weiterentwicklung und sorgt durch gemeinsame Systeme für eine schnellere Entwicklung, eine höhere visuelle Wiedergabetreue dank HDRP sowie eine skalierbare Bereitstellung für verschiedene Anwendungsfälle.

HAVIK möchte dieses Ökosystem zudem erweitern, indem es Drittanbietern die Möglichkeit gibt, neue Funktionen zu entwickeln, und so Innovationen vorantreibt.

Im Kern geht es bei dieser Arbeit um Vorsorge. Durch die Ermöglichung effektiverer, intensiverer und wiederholbarer Schulungen hilft HAVIK Einzelpersonen und Teams dabei, Selbstvertrauen aufzubauen und in entscheidenden Momenten bessere Entscheidungen zu treffen.