CC BY
8
результатам работ по оценке воздействия комплекса ПТК на окружающую среду.
Использованные источники:
1.Корельский Д.В., Папенко Е.М., Васильева Е.В. Обзор современных методов управления синхронными двигателями с постоянными магнитами. / - М.: Радиоэлектроника. информатика, 2008. - 159 с.
2.Подшипники качения : Справочник-каталог. // Под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В.-М.: Коросташевского: Машиностроение, 2010. - 280 с.
УДК 629.7.05
Попков В.Е. студент
факультет "Информатика и системы управления " Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Россия, г. Москва АфанасьевГ.И., к.т.н.
доцент кафедры «Системы обработки информации и управления»
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Россия, г. Москва АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПИЛОТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СИСТЕМ ЦЕЛЕУКАЗАНИЯ И ИНДИКАЦИИ Аннотация. В статье рассматриваются системы индикации, применяемые в современных летательных аппаратов на примере НСЦИ (нашлемная система целеуказания и индикации). Проведен краткий анализ влияния нашлемной системы на эффективность пилотов. Описаны преимущества и недостатки различных систем индикации.
Ключевые слова: системы целеуказания и индикации, НСЦИ, ИЛС.
Popkov V.E. student
Faculty of Computer Science and Control Systems Bauman Moscow State Technical University
Russia, Moscow Afanasyev G.I.
Ph.D., Assistant Professor, Department of Automatic Information
Processing and Control Systems Bauman Moscow State Technical University
Russia, Moscow
ANALYSIS OF A EFFECTIVENESS OF A PILOT THAT USES THE TARGET DESIGNATION AND DISPLAY SYSTEMS
Abstract. In the article it is discussed display systems used in modern aircrafts, HMD (Head-mounted display) taken as example. It is made a brief
analysis of the effect of helmet-mounted system on pilot's effectiveness. The advantages and disadvantages of various display systems are described.
Keywords: systems of target designation and display, HMD, HUD
Введение
Авиация, особенно военная, никогда не была простой. Развитие первых летательных аппаратов требовало огромной научной базы - одной лишь инженерии было не достаточно. Однако прогресс не стоял на месте -самолеты поднимаются все выше, скорости увеличились, а вместе с ними и информационная нагрузка на пилота. Летчику необходимо учитывать множество фактором и параметров такие как высота, курсовой и поперечный гироскопы, а так же множество показателей двигателей(число оборотов, давление наддува, температуры воды и масла). Необходимость же вести воздушный бой усложняет пилотирование техники многократно.
В связи с этим в области авиаприборостроения наметилась тенденция к упрощению контроля полета и ведения воздушного боя непосредственно для пилота. Одним из путей упрощения является автоматизация, например , автопилот. Другим путем является переработка концепции приборной доски, отображения важной информации. и устройств наведения. Развитие этого направления тесно связано с развитием информационных технологий и технологий мультимедиа. Современной технологией реализации второго пути является система ИЛС и НСЦИ.
ИЛС (индикация на лобовом стекле) - система летательного аппарата, предназначенная для отображения символьной навигационно-пилотажной и специальной информации непосредственно на лобовом стекле. Включает в себя полупрозрачный лобовой экран, вычислитель , блок формирования изображения, коллиматорную оптическую проекционную систему и собственно полупрозрачный экран.
НСЦИ (нашлемная система целеуказания и индикации) - прибор, устанавливаемый на шлем, проецирующий информацию на прозрачный экран, называемый визор и находящийся перед глазами пилота. Система представляет собой совокупность источника изображения, трубок усилителя изображения, визора с зоной индикации и шлема. Технически имеется два шлема, внутренний и внешний. Первый отвечает за защиту головы, связь , дыхание. Внешний - индикация, слежение за взглядом, ПНВ (прибор ночного виденья). Технически, НСЦИ является логическим развитием ИЛС.
Проекция в бесконечность.
Обе системы используют технологию коллимации, она же - проекция в бесконечность. Оптический коллиматор - это устройство при помощи которого лучи света собираются в параллельные пучки из которых формируется прицельные и индикаторные метки, с последующим отображением на экране или визоре шлема. Природа этого физикооптического явления такова, что через коллиматор можно целиться и смотреть двумя глазами сразу, а сам процесс наводки упрощается до
совмещения индикатора (точку) с целью. Эффект параллакса, то есть расхождения плоскости мишени с плоскостью прицельной сетки для коллимации минимален. Все вместе это позволяет пилоту не перефокусировать зрение с показателей ИЛС/НСЦИ на объект в пространстве за кабиной, а так же не требуется время на аккомодацию.
Действия в условиях плохой видимости
Очевидно, что человеческое зрение не приспособлено для ведения активной деятельности в условиях ограниченной видимости, например ночью. Неоспоримым преимуществом в данной ситуации обладает НСЦИ -на визор может выводиться изображение других устройств, например ИК-системы. Ночью на стандартный шлем может крепится прибор ночного видения (ПНВ). Он состоит из очков ночного видения, устанавливаемых на кронштейне в передней части шлема, блока питания на "затылке" шлема с аккумуляторами для автономной работы. Однако по сравнению с нашлемной системой он имеет ряд недостатков. Во-первых это его габариты и вес -поскольку противовесом является аккумулятор, отрегулировать его под конкретного пилота не представляется возможным. Как следствие - лишняя нагрузка на шею и голову. Во-вторых, в случаи аварийной ситуации ПНВ необходимо снять. И хотя сброс ПНВ осуществляется одним движением, блок питания остается на затылочной части, что может привести к опасной ситуации при катапультировании из кабины.
В случае с НСЦИ потребность в ПНВ отпадает - отображение видеоинформации от технического зрения является одним из главных назначений системы.
Безопасность пилота и перегрузки
Военная авиация, в отличии от гражданской, вынуждена гораздо серьезнее относиться безопасности пилота. Будь то маневренный виражный бой летчика-истребителя или высотный бомбардировщик - и на машину и на организм человека оказываются огромные нагрузки. И если износостойкость летательного аппарата можно поднимать достижениями в авиаконструировании, то для летчика гораздо сложнее. Технические приспособления - например кислородная маска - неотъемлемая часть головного оборудования, крепится к шлему, и наличие НСЦИ никак не влияет на нее. Однако, в нашлемную систему могут быть интегрированы электроды для проведения электроэнцефалографии, получая таким образом достаточно эффективного средства анализа и статической обработки реализации электрических сигналов жизнедеятельности пилота, отражающую физиологическое состояние в динамике пилотирования летательного средства. Такое оборудование способно существенно сократить случаи, когда в силу объективных причин, например человеческий фактор, происходили катастрофы с потерей экипажа и машины.[1]
В тоже время, НСЦИ это, как было сказано ранее, "шлем в шлеме". Вес согласно актуальному техническому требованию - не превышает двух
килограмм. При правильной балансировке данная нагрузка не является чем то значительным на земле , однако при перегрузках весовая нагрузка на шею возрастает многократно. Облегчение "головного убора" с помощью использования новых материалов является перспективным направлением развития системы.
К "внешнему" шлему предъявляются определенные требования[1] по прочности - для обеспечения безопасности при катапультировании и ли экстренных посадках. Противоосколочная защита, аэродинамические и термозащитные свойства так же важны.[2] На данный функционал НСЦИ какого либо воздействия не оказывает.
Ведение боевых действий. Обзор и обнаружение противника.
Обзор из кабины является ключевым с самого зарождения авиации. Схема "утка" , крепежи фонаря, размеры приборной панели - все это влияет на обзор пилота. Первым обнаружить противника , а значит и получить право первого выстрела, залог успеха в воздушном бою. Следовательно первейшая задача самолета это обнаружить цель и не быть обнаруженным противником.
Системы обнаружения воздушных целей развиваются стремительно. Однако не смотря на средства радиолокации и других методов обнаружения целей - малозаметность современных самолетов (технология стелс) не дает отойти визуальному контакту на второй план.
ИЛС из-за своих габаритов и фиксированного положения - спереди над приборной доской - не способствует увеличению визуального обзора из кокпита. Размер углового зрения - очень важная характеристика для ИЛС, а для ШКАИ (широкоугольные коллиматорные авиационные индикаторы) размер поля зрения достигает 35*24 градусов.
У НЦСИ же данный параметр достигает значений 40*20 с диапазоном угловых координат положения шлема от -90 до +90 по азимуту и от -60 до +30 по углу места(по данным КРЕТ). Погрешности в определении угловых координат минимальны, и комплекс показывает себя с наилучшей стороны -системы распознавания образов и возможность смотреть сквозь непрозрачный корпус самолета (американская система HMDS (helmet display system))[3], не мешая при этом своими габаритами, существенно увеличивают шанс обнаружить противника первым. Стоит отметить что технология распознавания образов - это дополнение, а не замена существующим системам обнаружения, поэтому самой главной задачей НСЦИ является индикация цели на основе информации боевого локатора. В отсутствии НСЦИ пилоту пришлось бы совмещать визуальный поиск противника с просмотром информации локатора - постоянный перевод взгляда и перефокусировка сильно сказались бы на результатах поиска.
Ведение боевых действий. Пилотирование
Пилотирование летательного средства было сложным, требующим максимального сосредоточения процессом. Все есть необходимость
контролировать множество показателей , например скорость, чтобы не свалиться в штопор или не попасть в флаттер. Поскольку движение происходит в воздухе, необходимо учитывать положение самолета в пространстве, высоту, угол относительно поверхности земли и многое другое. Приборы для учета данных параметров изобретены достаточно давно, и приборная доска прочно укрепилась в кабине. В дополнение к более чем 10 основным индикаторам и множеству переключателей в последствии добавились мониторы РЛС (радиолокационная станция) и наведения некоторых типов вооружения. Однако прямо в процессе полета или непосредственно маневренного воздушного контакта летчику необходимо раз за разом переводить взгляд с противника на приборную доску, фокусировать зрение на гораздо более близком объекте, искать необходимые показатели. Конечно, опытный пилот знает расположение все приборов наизусть, однако проблемы повышенной нагрузки на мозг, глаза и увеличения времени принятия решений остаются.[4]
Системы индикации позволяют частично решить эту проблему. Возможность выводить необходимую информацию непосредственно по направлению взгляда, с одинаковыми условиями видения для обоих глаз, благоприятно сказывается на восприятии информации и снижает утомляемость пилота, а комбинированная оптико-инерциальная система позиционирования гарантирует точность при любых перемещениях шлема.
Пилотажная информация отображаемая на лобовом стекле или визоре НСЦИ по сути одна и та же - в основном это скорость, состояния двигателей и вооружения, значение вариометра и крен. Поскольку эти данные связаны с направлением движения летательного аппарата , то критического преимущества по сравнению с ИЛС нашлемная система не имеет.
Ведение боевых действий. Стрельба и пуск ракет.
Первоначально самолет использовался для разведки и корректировки артиллерийского огня. Первое вооружение на нем требовало от пилота оставить штурвал, встать на кресло и вручную стрелять из установленного выше винтов пулемета. В последствии была изобретена схема синхронного пулеметного привода, позволяющая вести огонь "сквозь" плоскость винта, но проблема появилась четко - пилоту требуется выполнять два сложных комплексных действия , пилотировать летательный аппарат и уничтожать цели параллельно.
С увеличением скоростей курсовые пушки хоть и остались штатным вооружением летательного аппарата, но уступили место более эффективным в поражении целей ракетам. Ракетное вооружение класса "воздух-воздух" разделяют по методам наведения на цель: радиокомандное, радиолокационное, инфракрасное и оптико-электронное.[5] В рамках статьи имеет смысл рассмотреть инфракрасные (ИК) и оптико-электронные ракеты.
Чувствительность современных ИК -ракет такова, что позволяет улавливать тепло, возникающее в процессе трения обшивки на воздушный
поток. Это делает ракету всеракурсной, позволяя наносить удары по воздушным целям из любого положения, а не только задней полусферы. Именно для таких ситуаций и разрабатывалась НСЦИ - пилоту достаточно посмотреть на цель, для того чтобы атаковать ее ИК ракетами с ГСН (головка самонаведения). Нет необходимости в повороте корпуса самолета, не нужно следить за целью слишком долго.
Радиолокационные полуактивные (оптико-электронные) ракеты же требуют облучения цели до окончания перехвата, а практически - некоторое время держать ее перед собой. Аналогичная система создана для управления направлением стрельбы носовой турели вертолета Ми-28Н.
В обоих примерах НСЦИ отслеживает направление взгляда с помощью специальной камеры, передавая информацию в прицельный комплекс. Преимущество НСЦИ как основы комплекса вооружения в плане эффективности и скорости наведения, как видно из данной статьи,
Используемые источники 1.Официальная страница концерна "Радиоэлектронные технологии" КРЭТ [Электронный ресурс] - режим доступа: https://kret.com/ (дата обращения 10.04.2017)
2.Официальный сайт Московского Авиационного Института [Электронный ресурс] - режим доступа: http://www.mai.ru/ (дата обращения 10.04.2017) З.Официальный сайт Университета ИТМО, кафедры Машинного Проектирования Бортовой Электронно-вычислительной [Электронный ресурс] - режим доступа: http://mpbva.ifmo.ru (дата обращения 10.04.2017) 4.Официальный сайт журнала "Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики" [Электронный ресурс] -режим доступа: http://ntv.ifmo.ru/ (дата обращения 10.04.2017) 5.Официальный сайт информационно-аналитического журнала "Радиоэлектронные технологии" " [Электронный ресурс] - режим доступа: http://hi-tech.media (дата обращения 10.04.2017)
УДК 004.451.9
Радисхлебова А.А. студент 4 курс
Институт Интеллектуальных Кибернетических Систем Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Россия, г. Москва ЗАВИСИМОСТИ ПАКЕТОВ В ДИСТРИБУТИВАХ LINUX:
КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМЫ КОНТРОЛЯ Аннотация: в данной статье рассмотрена классификация зависимостей пакетов, приведены примеры зависимостей различных типов. Проведен обзор механизмов контроля зависимостей пакетов в основных дистрибутивах Linux.
