El Ejército de Estados Unidos utilizará HoloLens en diademas de alta tecnología para los soldados

En 2019, como parte de un nuevo esfuerzo para desarrollar tecnologías avanzadas para mejorar el conocimiento de la situación y las capacidades de los soldados, el Ejército de los Estados Unidos invitó a ingenieros de Microsoft y otros empleados a una base militar en Carolina del Norte para una serie de mini campamentos de entrenamiento de una semana.

El equipo de Microsoft aprendió a navegar en tierra, maniobrar en la oscuridad y comunicarse en el campo. El objetivo era ayudar a los ingenieros a comprender los entornos desafiantes en los que operan los soldados y luego usar ese conocimiento para diseñar un casco de realidad mixta que pronto se implementará en miles de tropas estadounidenses.

«Debido a que Microsoft era un contratista de defensa no tradicional, sentimos que el poder experimentar lo que los soldados en verdad sienten y lo que pasan, les ayudaría a tomar algunas de sus decisiones técnicas», dice Mark Stephens, subdirector de programas del Ejército. Para el proyecto.

«Algunas personas me dijeron que fue una experiencia muy reveladora».

El ejercicio ejemplificó una asociación única entre Microsoft y el Ejército de los Estados Unidos, que de manera reciente otorgó a la compañía un contrato para producir diademas de realidad mixta basadas en la tecnología HoloLens de Microsoft. Los dispositivos, que utilizan lo que se llama el Sistema Integrado de Aumento Visual (IVAS, por sus siglas en inglés), permitirán a los soldados ver a través del humo y alrededor de las esquinas, usar imágenes holográficas para el entrenamiento y tener mapas del terreno en 3D proyectados en su campo de visión con solo hacer clic en un botón.

El Ejército planea comenzar a equipar a los soldados con las diademas en septiembre de 2021, y los líderes dicen que los dispositivos cambiarán de manera fundamental la forma en que operan y lo que pueden hacer.

«Los soldados podrán ensayar y entrenar en escenarios más realistas a través de la realidad aumentada, y prepararse para lo que van a adentrarse», dice el Sargento Primero Marc Krugh, un asesor senior alistado que ha trabajado en el proyecto desde sus inicios.

“De manera inevitable, IVAS salvará vidas”, dice Krugh. «Ese es nuestro objetivo principal: llevar a nuestros hombres y mujeres en armas de regreso a casa».

La tecnología se desarrolló a través de un proceso colaborativo que llevó el enfoque de diseño centrado en el usuario de Microsoft al ejército por primera vez. Microsoft trabajó en estrecha colaboración con el Ejército en un equipo integrado desde el principio para comprender mejor sus necesidades y objetivos para el proyecto. Los soldados acudieron a los laboratorios de software y diseño industrial de Microsoft en el campus de la empresa en Redmond, Washington, para probar varios prototipos y proporcionar comentarios, que luego se utilizaron para desarrollar la próxima versión del dispositivo.

Para febrero de 2021, el equipo había recopilado casi 80 mil horas de comentarios de los soldados, incluidas cuatro rondas de pruebas en un período de seis meses durante la pandemia de COVID-19. El grupo usó Microsoft Teams para reunirse y compartir documentos y la herramienta de visualización de datos Power BI de Microsoft para dar seguimiento al estado del proyecto.

«Todo el proceso fue bastante iterativo», dice Krugh. “Mediante el proceso de creación de prototipos, pudimos descubrir qué funciona y qué no. Si no hubiéramos recibido comentarios de los soldados, podríamos haber hecho algo incorrecto y desarrollar en la dirección equivocada «.

Alex Kipman, asociado técnico de Microsoft, que creó HoloLens y su precursor, la línea de dispositivos de detección de movimiento Kinect, dice que el nivel de participación del Ejército hizo que el proyecto fuera único.

«Es inusual que el gobierno nos haya acompañado en esta jornada «, dice Kipman. “Le doy crédito infinito al Ejército por su nivel de mentalidad de crecimiento. Fueron las personas adecuadas, con la actitud adecuada, en el momento adecuado, para dar el salto de fe con nosotros «.

Las acotaciones de los soldados dieron forma a muchas de las características clave de las diademas. Los primeros prototipos incluían unas diademas HoloLens a los que los ingenieros habían colocado cámaras, gafas con pesas adjuntas y varios dispositivos impresos en 3D. Los dispositivos cumplieron con los requisitos del Ejército de robustez, impermeabilidad y resistencia a golpes. Pero nadie había considerado, por ejemplo, que las diademas debían permitir a los usuarios sujetar un rifle contra la mejilla.

«Si un soldado quisiera poner su mejilla en la culata de su arma, si hubiera sensores en la parte inferior de las diademas, no podría hacer eso», dice Krugh.

Los comentarios de los soldados también identificaron que era necesario rediseñar el borde de las gafas para mejorar la visión periférica. Se crearon, probaron y perfeccionaron decenas de prototipos.

“Eso nos permitió iterar, cambiar, adaptar y superar problemas que muchos programas en el pasado no habrían podido hacer”, dice Krugh. «Microsoft ha sido muy bueno con los comentarios de los soldados, al seguirlos e identificar algunas cosas que tan solo no funcionarán y luego al encontrar una forma diferente de abordar esos problemas específicos».

En un principio, Microsoft diseñó un dial para el paquete de cómputo, conocido como el «disco», que los soldados usan en el pecho para controlar los auriculares, con la idea de que fuera fácil de manipular. Pero cuando los soldados se pusieron la mochila y se arrastraron por el suelo, los diales, que fueron diseñados de manera cuidadosa, se rompieron rápido.

«Diseñamos este hermoso dial que puedes usar con un dedo y estoy muy orgulloso de él», dice Kipman, «y si hubiéramos enviado el producto con él, nos habríamos saltado las especificaciones, se habrían roto y no funcionarían para muchos soldados”.

«Hay, de manera literal, miles de ejemplos como ese a lo largo de este programa, y es por eso que hacemos lo que hacemos», dice.

IVAS utiliza la tecnología de realidad mixta de HoloLens más imágenes térmicas, sensores, tecnología GPS y capacidades de visión nocturna para mejorar el conocimiento de la situación de los soldados y brindarles información crítica para ayudar a planificar, entrenar y llevar a cabo misiones. Los dispositivos permiten a los soldados ver dónde están y qué hay a su alrededor al proyectar imágenes holográficas, mapas de terreno tridimensionales y una brújula en su campo de visión.

El dispositivo representa un cambio de paradigma para el Ejército, tanto en la forma en que fue desarrollado como en lo que permitirá a los soldados hacer. En lugar de planificar misiones con modelos de terreno improvisados con cajas, palos, rocas y otros materiales improvisados, IVAS permite a los soldados utilizar mapas en 3D que representan los lugares en los que estarán.

Los soldados podrían, por ejemplo, usar IVAS en el futuro para cambiar su vista al punto de vista de los combatientes que podrían verlos acercarse u observar cómo se ve un entorno en particular desde diferentes direcciones o con la luz del día, la luz de la luna o la lluvia. Podrían ver una imagen holográfica de un edificio y determinar la mejor manera de acceder a él o escapar.

Dado que IVAS utiliza información de ubicación del personal que se distribuye a través de una red táctica, los soldados podrán ver dónde están los otros miembros de su pelotón, incluso en entornos oscuros o densos. La tecnología térmica permitirá a los soldados ver a través del humo y el sistema cuenta con capacidades mejoradas de visión nocturna.

“La idea es darle al soldado un conocimiento instantáneo de la situación, no solo de su entorno, sino también de la proximidad de personas, lugares y cosas de misión crítica. Esto tendrá un impacto profundo en la seguridad de los soldados y una marcada reducción del fuego amigo y otros tipos de incidentes ”, dice David Marra, director del programa IVAS de Microsoft.

Cuando el IVAS se combina con una mira de arma, un dispositivo de puntería, también permite a los soldados ver lo que ve el visor de su rifle, lo que les permite mirar con seguridad en las esquinas. La tecnología transmite lo que ve el visor a la diadema del soldado, sin importar la dirección en la que mire el soldado, y los soldados pueden comunicarse de manera entre las diademas.

Aunque el Ejército todavía se encuentra en el proceso de realizar pruebas a los dispositivos, IVAS ya ha cambiado la forma en que operan los soldados, dice Krugh.

“Las capacidades que tenemos en este punto del programa han permitido a los soldados repensar cómo hacen las cosas”, dice. «Esto le dará un nuevo giro a las cosas y, en última instancia, significará una fuerza más preparada y con más conocimientos».

IVAS es parte de un esfuerzo más amplio para modernizar las operaciones militares de los Estados Unidos y mantener el liderazgo de la nación en tecnologías avanzadas. En 2018, Microsoft ganó un contrato de 480 millones de dólares del Ejército para desarrollar un casco de realidad mixta para ayudar a los soldados a entrenar, ensayar y luchar.

El dispositivo usaría la tecnología HoloLens, pero con un propósito nuevo por completo. No existía nada parecido. Microsoft ha empleado durante mucho tiempo un enfoque centrado en el usuario para crear nuevos productos y comprendió que, debido al ritmo del proyecto, ese enfoque sería crucial para su éxito.

El Ejército adoptó el método para utilizar la retroalimentación de los soldados para desarrollar y probar el dispositivo en cada etapa, incluidos cuatro principales «puntos de contacto de soldados» o rondas de prueba, y múltiples estudios de usuarios en el medio. Si bien el Ejército ha incluido con anterioridad a los soldados en su proceso de desarrollo de equipos, el “diseño centrado en los soldados” fue una desviación de la forma habitual de hacer negocios.

«Desde una perspectiva militar, tendemos a tener el hábito de volver a los archivos, agarrar algo que se ve, huele y se siente como lo que alguien nos pidió que hiciéramos y tratamos de recrear algo o cambiar desde un punto conocido», dice el General Mayor, Anthony Potts, oficial ejecutivo del programa del Ejército sobre el proyecto.

«Con IVAS, tomamos la decisión de no hacer eso».

Los soldados han probado los prototipos en Fort Pickett, Virginia, durante dos años. De manera más reciente, los dispositivos se probaron en Puerto Rico y Alaska para garantizar que funcionen bien en ambientes tropicales y fríos.

Según el nuevo contrato, que podría valer hasta 21.88 mil millones de dólares, Microsoft producirá en un principio más de 120 mil diademas para soldados en una planta de fabricación de Silicon Valley. El acuerdo de cinco años se puede extender por otros cinco años. Los dispositivos serán usados primero por soldados a pie, y el Ejército también ha comenzado a realizar experimentos con el uso de IVAS en vehículos militares para que los soldados puedan ver lo que hay a su alrededor antes de salir.

IVAS se desarrolla bajo un acuerdo conocido como Otra Autoridad de Transacción, que le da al Ejército más flexibilidad para desarrollar y probar de manera rápida nuevas tecnologías en colaboración con contratistas de defensa no tradicionales. El arreglo permitió desarrollar IVAS en menos de tres años, mucho más rápido que un proyecto tradicional de este tipo.

Pero Krugh dice que el éxito del proyecto hasta la fecha también dependía de tener el socio adecuado. El Ejército tenía una idea de lo que quería cuando lanzó la iniciativa, «pero fue necesaria una empresa como Microsoft para identificar en verdad cómo se ve», dice.

«Microsoft ha hecho un buen trabajo al tratar de comprender lo que necesitaba el gobierno y también de agregar algunas cosas que no sabíamos que necesitábamos o que ni siquiera sabíamos que estaban en el ámbito de la posibilidad».

Foto principal: Un soldado prueba una diadema IVAS durante un ejercicio de entrenamiento en Fort Bragg, Carolina del Norte. Foto de Courtney Bacon, Ejército de los Estados Unidos. Otras fotos cortesía del Ejército de los EE. UU.