В МАИ разработали адаптивную систему управления летательным аппаратом
19 августа 2022
На форуме «Армия-2022» будет представлена инновационная разработка МАИ в области управления полётом — адаптивная система управления летательным аппаратом с использованием принципа онлайн-аппроксимации модели его движения.
Сегодня научное и профессиональное сообщество авиакосмической отрасли уделяет большое внимание интеллектуализации систем управления. Речь о передаче некоторых свойств поведения человека машине, одна из которых — адаптивность поведения пилота к динамике объекта управления.
— Если мы передадим системе управления способность человека адаптироваться к динамике объекта управления, к её изменениям и оперативно реагировать на возникающие неполадки, то значительно повысим безопасность полёта и точность пилотирования. Примерно 75% всех лётных происшествий связаны с человеческим фактором. Новая система призвана значительно уменьшить этот процент, — говорит руководитель лаборатории «Искусственный интеллект и безопасность полёта» НЦМУ «Сверхзвук», заведующий кафедрой 106 «Динамика и управление полётом пилотируемых ЛА» МАИ профессор Александр Викторович Ефремов.
Данная система будет актуальна в случаях отказа в системе управления, как на разрабатываемом сверхзвуковом самолёте, так и на возвращаемых космических аппаратах, дозвуковых пассажирских самолётах, вертолётах. Проект стартовал в 2020 году.
Над проектом работают специалисты лаборатории «Пилотажные стенды и системы самолёт-лётчик» кафедры 106 МАИ в рамках деятельности лаборатории «Искусственный интеллект и безопасность полёта» Научного центра мирового уровня «Сверхзвук». На данный момент разработана концепция, проведена работа по математическому моделированию, система апробирована на пилотажных стендах с участием операторов и лётчиков.
Отказы в системе управления могут быть связаны с приводами, датчиками, стабилизатором и так далее. К сожалению, человек адаптируется к возникающим трудностям довольно долго — ему необходимо примерно 4-5 секунд, чтобы распознать отказ, и ещё 3-4 секунды, чтобы изменить стратегию своих действий. Адаптивные системы управления реагируют гораздо быстрее — за 0,2 — 0,3 секунды. За такой короткий срок необратимые ситуации не успевают развиться. Система будет перенастроена, а проблема устранена.
— Настройка параметров системы управления происходит постоянно на протяжении всего полёта. После распознавания проблемы алгоритм перенастраивает все параметры системы до стабилизации уровня безопасного пилотирования. Вероятность того, что алгоритм ошибётся, нулевой, — говорит Александр Викторович.
НЦМУ «Сверхзвук» решает фундаментальные, поисковые и прикладные научно-технические задачи для разработки сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения. Идеологом создания и координатором центра выступает ФАУ «ЦАГИ». Помимо ФАУ «ЦАГИ», в состав НЦМУ «Сверхзвук» входят ФГУ ФИЦ «Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша» РАН, ФАУ «ЦИАМ имени П.И. Баранова», ФАУ «ГосНИИАС», МАИ, МГУ имени М.В. Ломоносова, ФГБУ «ПФИЦ УрО РАН». Проект реализуется с 2020 по 2025 год. Планируемые результаты деятельности НЦМУ «Сверхзвук» — инновационные конфигурации сверхзвукового пассажирского самолета с низким уровнем звукового удара и шума, технология многокритериального проектирования летательного аппарата, система отображения информации на базе технического зрения и технологий дополненной реальности в кабине экипажа и др.
