Виртуальный опыт — реальные навыки. В чем секрет передовых разработок спасателей для ликвидации ЧС

Из года в год курсанты Университета гражданской защиты МЧС презентуют свои инновационные разработки в номинации «Национальная безопасность и обороноспособность, защита от чрезвычайных ситуаций» республиканского молодежного проекта «100 идей для Беларуси» и неизменно занимают призовые места. 2020, 2021, 2022, 2023 годы — череда «золотых» идей будущих спасателей-пожарных, которые, еще не приняв вахту, уже думают о том, как сделать свою работу по спасению попавших в беду людей более эффективной. Один из таких проектов — тренажер VERS — будет представлен на международном форуме по информационно-коммуникационным технологиям «ТИБО», который пройдет 18—21 апреля в Минске. Корреспондент БЕЛТА узнала от разработчиков тренажера о механизме его действия и даже побывала в ситуации виртуального пожара.

Проект VERS — тренажер для подготовки спасателей-пожарных с имитацией эффектов физических воздействий в условиях виртуальной реальности. В названии скрыта аббревиатура: V — virtual, E — experience, R — real, S — skills, а вместе с тем и идея проекта — виртуальный опыт может дать реальные навыки спасения людей при пожарах. Внешне тренажер представляет собой плазменный экран с подключенным к нему ноутбуком и синхронизированными с ними джойстиками и несколькими другими гаджетами в изолированном учебном помещении без парт. Руководствуясь соображениями, что никто не расскажет о разработке лучше ее создателя, за деталями обращаемся к курсанту 4-го курса Университета гражданской защиты МЧС Игорю Гусарову.

«Простыми словами, мы моделируем в виртуальной реальности чрезвычайную ситуацию, в которую помещаем человека. Перед обучающимся стоит задача в ограниченный период времени, который равен времени жизни человека на пожаре, найти и спасти пострадавшего, а после потушить огонь», — объясняет курсант.

Казалось бы, идея не нова. В план учебной подготовки спасателей обязательным пунктом включены отработки чрезвычайных ситуаций в полевых условиях. Новизна проекта заключается в его исполнении, выгода — в экономии средств и материальных ресурсов, преимущество — в психологической предподготовке будущих пожарных.

Разработчик проекта Игорь Гусаров акцентирует внимание на том, что особенностью тренажера VERS является внедрение в его работу технологий дополненной реальности, а именно VR-очков, контроллеров и костюма с обратной тактильной связью. Через VR-очки можно видеть все, что происходит в виртуальном мире так, как будто он реален. Контроллеры помогают взаимодействовать со всеми предметами, которые есть в виртуальном мире. Например, поднять пострадавшего или открыть дверь. Костюм с обратной тактильной связью считывает движения, синхронизирует их с компьютером и сигнализирует о совершенной ошибке. Как и в ситуации работы спасателей на пожарах, в игре костюм будет нагреваться при приближении к очагу возгорания. Чем ближе подходит обучающийся к огню в игре, тем сильнее нагревается костюм, принося дискомфорт.

«Допустим, в симуляции при тушении пожара в квартире мы забудем отключить электричество перед тем, как зайти в помещение. Попадание воды на работающий электрический прибор при пожаре может спровоцировать взрыв, усиление возгорания, соответственно, — больший ущерб и увеличение количества жертв. Итак, обучающийся льет воду на работающий электроприбор — костюм подает разряд электрического тока. Это указывает на допущенную ошибку и необходимость повторить весь алгоритм сначала», — рассказывает Игорь Гусаров.

В теории механизм работы тренажера понятен. Интересно увидеть, как проходит практическая отработка действий при тушении пожара. Продемонстрировать соглашается сам рассказчик. Как оказалось, Игорь Гусаров проходит обучение на факультете предупреждения и ликвидации ЧС, поэтому лишней дополнительная тренировка точно не будет. Комментировать действия своего ученика будет преподаватель кафедры ликвидации ЧС Артем Морозов. Важно заметить, что научные работники и преподаватели Университета гражданской защиты МЧС никогда не оставляют своих студентов один на один с их идеей, поэтому реализованные проекты — результат совместной кропотливой работы куратора и его подопечного.

Итак, VERS предлагает к прохождению пять сценариев чрезвычайной ситуации. Все они созданы под условия горящей однокомнатной квартиры-студии с общим коридором. Разработчики создали максимальное количество ситуаций для помещения, ограниченного периметром учебной аудитории, ведь курсант передвигается не джойстиками, а ногами, и повторяет все движения, необходимые к выполнению в случае работы при пожаре. В каждом из сценариев для обучающегося припасен «сюрприз»: по одному сюжету в квартире — погорелец без сознания, по другому — в одной из комнат находится газовый баллон (потенциальная угроза взрыва), по третьему сценарию — в кухонном шкафу спрятался ребенок. На раздумья времени нет, действовать надо быстро, чтобы не завершить тренировку словами Game Over.

«Правила игры» устанавливает Артем Морозов с администраторской версии тренажера: горящие объекты в помещении, резерв воздуха у обучающегося, давление воздуха в аппарате, номер горящей квартиры, планировку помещения. За это время Игорь Гусаров надевает костюм с обратной тактильной связью, VR-очки и контроллеры. Перед стартом преподаватель больше для нас, нежели для курсанта, проводит инструктаж. Порядок действий следующий. Сперва обучающемуся нужно определить номер горящей квартиры. Затем правильно проникнуть в помещение с соблюдением всех требований и правил безопасности так, чтобы не навредить себе. После того, как курсант проник в помещение, ему нужно обнаружить пострадавшего, перенести его в безопасную зону, найти, если таковые имеются, газовые баллоны, и только затем успешно потушить горящий объект. На все про все у обучающегося максимум 10 минут. Это время жизни пострадавшего при пожаре. После завершения подготовительного этапа испытание для курсанта Университета гражданской защиты МЧС начинается.

«Пользователь попал в задымленный коридор многоэтажного жилого дома. Ему предлагается на выбор средство тушения пожара: огнетушитель или ручной пожарный ствол. Затем обучающийся определяет номер горящей квартиры. При этом он двигается на корточках, так как в коридоре сильное задымление. После установления объекта пожара курсант понимает, что раз это квартира, значит, она под напряжением. На типовом этаже любой многоэтажки есть автомат, который нужно отключить. Далее курсант открывает дверь в горящее помещение и отходит в сторону, потому что, если он этого не сделает, вспышка огня ударит его и игра будет окончена. На языке пожарных это называется обратная тяга. В данном случае обучающийся все сделал правильно. Он попадает в горящее помещение и начинает обследовать комнату, ищет там пострадавшего. Нам на видео хорошо просматривается, что пострадавший мужчина лежит на полу. Курсант хватает его и вытаскивает из горящего помещения. Дальше он берет огнетушитель и проводит разведку квартиры. Может быть, есть еще пострадавшие, может быть, присутствует газовый баллон. После того, как обследование помещения завершено, обучающийся приступает к тушению тех очагов возгорания, которые видит», — синхронно озвучивает действия курсанта Гусарова его куратор.

Со стороны мы словно наблюдаем за ходом видеоигры, но обучающийся ощущает себя в ситуации чрезвычайной опасности. VR-очки и костюм с обратной тактильной связью позволяют прочувствовать все нюансы пребывания в условиях пожара.

Результатом своей работы, как сегодняшней по прохождению испытания, так и предшествующей по разработке тренежера, курсант Игорь Гусаров остался доволен. В беседе с нами он заметил, что ему хотелось создать что-то уникальное, что еще не практиковалось при подготовке спасателей-пожарных ни в нашей стране, ни за ее пределами. Создатель тренажера VERS выделил ряд очевидных преимуществ своей разработки: неограниченное количество попыток, психологический этап предварительной подготовки будущих пожарных, безопасность новичков, некоторые из которых могут то ногу подвернуть, то руку не туда засунуть, то банально испугаться огня. Тренажер же помогает избежать этих сложностей и научиться на ошибках.

Как рассказал Игорь Гусаров, разработка проекта проходила поэтапно. Изначально появилась идея. Затем перед Игорем и его куратором встала задача найти финансирование для реализации проекта. Средства выделило Министерство по чрезвычайным ситуациям и внебюджетный фонд Университета гражданской защиты. После закупки оборудования были приглашены программисты, которым предстояло выполнить техническое задание на разработку тренажера VERS. Программисты связали виртуальный мир с костюмом для синхронизации действий в онлайне и оффлайне. Вот та точка, на которой остановились сегодня разработчики. Дальше — больше. В планах у Игоря Гусарова и Артема Морозова увеличить количество сценариев для отработки навыков обучающихся, однако для этого нужно большее по габаритам помещение, создать мультипользовательскую версию тренажера и разработать аналог VERS — летный тренажер для тренировки навыков управления беспилотными летательными аппаратами.

«Дело в том, что в реальной жизни на пожаре никогда не работает один человек. Выезжает машина, в которой находятся как минимум два-три пожарных. В связи с этим мы хотим сделать мультиплеер, чтобы на тренажере могли одновременно заниматься до трех человек. Это позволит курсантам научиться понимать друг друга без слов, невербально передавать информацию и ощущать себя частью команды с самого начала обучения», — обосновал цели создания мультипользовательской версии учащийся 4-го курса Игорь Гусаров.

Идея же создания летного аналога VERS вызвана необходимостью. На вооружении Министерства по чрезвычайным ситуациям в настоящее время находятся беспилотные летательные аппараты, которые спасатели используют для поиска потерявшихся в лесу людей. В Университете гражданской защиты МЧС разработали спецкурс по подготовке спасателей к управлению квадрокоптерами, учебную программу которого в перспективе дополнят и новым тренажером, подобным на тот, что мы тестируем сегодня.

Игорь Гусаров делится планами при личной беседе, что мечтает пополнить функционал VERS перчатками виртуальной реальности и специальным VR-оборудованием, которое позволит во время тренировки не с помощью контроллеров, но рукой брать настоящий огнетушитель, не выключаясь из общего процесса. По мнению курсанта Университета гражданской защиты МЧС, это создаст ощущение большей погруженности в виртуальный мир.

К слову, схожее оборудование активно применяется во многих учебных учреждениях по всему миру. Например, в медуниверситетах студенты и интерны с помощью VR-оборудования практикуются в проведении хирургических операций. Курсанты военных академий благодаря VR-очкам могут безопасно тренировать свои навыки самообороны, ведь виртуальный преступник с ножом наносит несоизмеримо меньший ущерб по сравнению с настоящим оппонентом. Летчиков не пускают за штурвал самолета без отработки навыков полета на тренажере.

Авторская разработка тренажера VERS Университета гражданской защиты МЧС — следование общемировым трендам.

Цель разработок — спасение жизней

Проект курсанта Игоря Гусарова не единственная талантливая и уникальная разработка, которой гордится Университет гражданской защиты МЧС. Учащиеся вуза стали традиционными участниками проекта молодежных инициатив «100 идей для Беларуси». Из года в год представляя свои разработки в номинации «Национальная безопасность и обороноспособность, защита от чрезвычайных ситуаций», ребята завоевывают первые места. О гордости вуза корреспонденту БЕЛТА рассказал начальник отдела научной и инновационной деятельности Университета гражданской защиты МЧС Антон Дробыш.

«Мы видим, как стремительно развиваются технологии, поэтому если мы не будем использовать передовой опыт и потенциал наших курсантов, то безнадежно отстанем. Как говорят, в науке все возрасты равны. Молодой человек может совершить такое открытие, в сути которого люди разберутся только через века. Наши студенты очень инициативны, от них исходит большое количество идей, воплощение которых не обходится без участия преподавателей, без сторонней помощи. Мы стараемся идти вперед, развивать новые технологии в своей сфере, чтобы эффективно и в кратчайшие сроки ликвидировать чрезвычайные ситуации и спасать жизни людей», — акцентировал внимание на целях инновационных разработок Антон Дробыш.

Подтверждение слов начальника отдела научной и инновационной деятельности университета — факты. В 2020 году в профильной номинации проекта «100 идей для Беларуси» победила авторская разработка бензореза курсанта Александра Пивоварова. Технология «Железное дыхание» позволяет спасателям в кратчайшие сроки приводить бензорезы в рабочее состояние в непригодной для дыхания среде, к которой относятся и пожары. Разработка незаменима в случаях необходимости деблокировки пострадавших при пожаре в условиях ограниченного времени спасения. Свой проект «Использование технологии для работы с бензорезом при вскрытии дверей в непригодной для дыхания среде» студент Университета гражданской защиты МЧС Александр Пивоваров представил на конкурсе «100 идей для СНГ» в 2021 году.

В 2021 году в номинации «Национальная безопасность и обороноспособность, защита от чрезвычайных ситуаций» проекта «100 идей для Беларуси» победил проект «Огнетушитель Full Up» курсанта Михаила Рыжкова. Экспериментальные исследования показали, что авторская разработка переносного огнетушителя с массой заряда до 2 кг увеличила интенсивность и дальность подачи огнетушащего вещества при тушении пожара на 70% по сравнению с существующими аналогами, а кроме того обеспечила выход всего запаса огнетушащего вещества.

Проект усовершенствованного устройства для тушения пожаров «РГТ-800» курсанта Егора Кохановского победил в конкурсе «100 идей для Беларуси» в этом году.

Ежедневно спасатели нашей страны выезжают на ликвидацию пожаров техногенного или природного характера, на которых, случается, гибнут люди. Факт таких трагедий доказывает необходимость и неизменную актуальность научно-исследовательских разработок, способных сделать труд пожарных более оперативным и эффективным. Спасение жизней — это главная мотивация научной работы курсантов Университета гражданской защиты МЧС.