CC BY
9чСШВЖШВ
71.К. /1ЫС0ВА, E.H. КУЗНЕЦОВА
L.K. LYSOVA, E.N. KUZNETSOVA
МОБИЛЬНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ДЕСАНТНИКОВ
MOBILE АРР FOR PARATROOPERS
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ СНИЖЕНИЯ ПАРАШЮТИСТОВ
DEVELOPMENT OF THE PROGRAM OF BUILDING LINE OF DESCENT OF PARACHUTISTS
Сведения об авторах: Лысова Лариса Константиновна - преподаватель информатики Федерального государственного казенного образовательного учреждения «Ульяновское гвардейское суворовское военное училище Министерства обороны Российской Федерации» (г. Ульяновск. E-mail: llk73@mail. ru);
Кузнецова Елена Николаевна - преподаватель математики Федерального государственного казенного образовательного учреждения «Ульяновское гвардейское суворовское военное училище Министерства обороны Российской Федерации» (г. Ульяновск. E-mail: kyzne71@ mail. ru).
Аннотация. В статье описаны устройство и принцип работы программно-аппаратного комплекса (ПАК) «ТРОПА» для обработки входных данных телеметрии и построения траектории снижения парашютиста-десантника.
Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, SD-изображение, Глонасс-приемник, гироскоп, барометр, акселерометр, прыжок, парашютист-десантник.
Information about the authors: Larisa Lysova - teacher of Information Technology of the FSBEE «Ulyanovsk Guard Suvorov Military School of the Ministry of Defence of the Russian Federation» (Ulyanovsk. E-mail: llk73@mail. ru);
Elena Kuznetsova - teacher of Mathematics of the FSBEE «Ulyanovsk Guard Suvorov Military School of the Ministry of Defence of the Russian Federation» (Ulyanovsk. E-mail: kyzne71@mail. ru).
Summary. The article describes the device and the principle of operation of the software and hardware complex (PAC ) «PATH» for processing telemetry input data and constructing a trajectory of descending of a parachutist- paratrooper.
Keywords: hardware and software complex, 3D image, GLONASS receiver, gyroscope, barometer, accelerometer, jump, paratrooper.
Ульяновское гвардейское суворовское военное училище входит в состав военно-учебных заведений Воздушно-десантных войск. С 2008 года в программу обучения суворовцев введена «Воздушно-десантная подготовка».
Вопрос безопасности учебно-тренировочных прыжков является
определяющим при подготовке десантников. Он требует от командиров всех ступеней решения двух основных задач:
• во-первых, при минимальных затратах учебного времени обеспечить глубокое усвоение учащимися необходимого объема теоретических знаний;
• во-вторых, обеспечить высокий уровень отработки практических действий для формирования устойчивых навыков по управлению парашютными системами.
Отработка практических умений и навыков осложняется отсутствием у командиров подразделений и офицеров-инструк-
m
nfT
I
торов возможности объективно оценивать выполненные действия военнослужащих при реальном десантировании. В момент совершения прыжка данные должностные лица находятся на площадке приземления, оценка деятельности парашютиста-десантника ведется ими лишь визуально. Большая дистанция от парашютиста не позволяет объективно оценить действия десантника, совершающего прыжок, и выставить ему оценки с учетом совершенных ошибок.
21 января 2019 года наше училище и ФГКВОУ ВПО «Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова» Министерства обороны Российской Федерации заключили «Соглашение о сотрудничестве». В рамках этой договоренности была проведена научно-исследовательская работа по разработке программно-аппаратного комплекса (ПАК) для обработки входных данных телеметрии и построения траектории снижения парашютиста-десантника. Авторский коллектив в составе преподавателей Л. К. Лысовой, Е. Н. Кузнецовой, суворовцев 10 А класса В. Дмитриева, Е. Миронова со стороны ФГКОУ УГСВУ МО РФ и научных консуль-
тантов преподавателей кафедры воздушно-десантной подготовки РГВВДКУ подполковника, кандидата технических наук В. С. Аба-нина, подполковника, кандидата военных наук Б. Ю. Мордакина разработал программно-аппаратный комплекс «ТРОПА», который представляет новый способ анализа действий парашютиста. Его достоинства:
• работает без подключения к сети Интернет;
• позволяет записывать данные телеметрии по имеющимся информационным каналам (от сенсоров);
• сохраняет звуковой фон, соответствующий событиям (этапам прыжка);
• позволяет оценивать траекторию снижения парашютиста в виде ЗБ-изображения и графика (с воспроизведением звукового фона);
• позволяет получить информацию для анализа действий парашютиста в момент касания ног поверхности земли.
Разработка программного модуля комплекса была реализована в программе ANDROID STUDIO, язык программирования - Java, язык разметки гипертекста-HTML.
Программный модуль состоит из двух частей: запись и визуализация прыжка. Запись файла
осуществляется стандартными средствами ANDROID в формате CSV.
Для записи звука используется отдельный файл в формате 3GP. В качестве источника звука используется разговорный микрофон аппарата или микрофон гарнитуры. Для записи каждого прыжка программа создает отдельную папку.
Данные о высоте считывают-ся с датчиков ГЛОНАСС или датчика барометра (при наличии). Прекращение изменения высоты свидетельствует об окончании прыжка - запись останавливается. Данные для построения траектории считываются из записанного файла совершенного прыжка. Географические координаты с помощью метода Гаусса-Крю-гера преобразуются в экранные координаты траектории. Для вращения траектории на экране аппарата используются кватернионы, которые упрощают расчеты координат точек. Для наложения траектории прыжка на карту местности необходимо Интернет-подключение. В этом случае формируется HTTP-запрос на сервер компании Яндекс с указанием географических координат. По данному запросу сервер присылает карту местности в формате JPEG. Минимальные
НАСТРОИКИ
ДЭГЧМ1СЛ «(OfHCOpM
АлС*Лгро«*з1р. K60S3ÎR Accdaromtt« Ах' *?.0 Ау* *Ь7 А/'
ftfpOOtOft KfcOSJTÎt СртМДОр»
+€ 0 Ving'*--Û 0 Zâfl
Кошчс
Мж. -1ЯЯ Му>-а 50 Ш
вэромегр LPS2$H &Momet*f Р* »W262
CPS
04. Togoer*:
ЗВУКОВЫЕ ПОДСКАЗКИ
Осмотреться
3| ►
18 ►
ВКЛЮЧИТЬ GPS
ПРОВЕРИТЬ ЗВУК
НА ГЛАВНУЮ
НА ГЛАВНУЮ
ТРОПА
БЫСТРЫЙ СТАРТ
"Кольцо", "Купол", "Осмотреться" Запись всех датчиков
ЗАПИСАТЬ ПРЫЖОК ПРОСМОТРЕТЬ ПРЫЖОК ДАТЧИКИ И ЗВУК
выход
чСШВЖИ
Выберите файл .CSV
Путь: /storage/emu laled/O
Ш AzRecorderFree/ Ш backups/ Ш DCIM/ Ш Documents/ to Download/ Ш Lazy List/ Ш Movies/ to Music/ Ц Notifications/ to Pictures/ to Playlists/ to Podcasts/ to Ringtones/ Ш Samsung/ to SmartThings/ M Тгора/
Влзд/стаер прыжок
й'1 к
НАЗАД СТАРТДГГОО ВПЕРЕД
Влад/стаер прыжок
®0 ©®(В
Азимут, град,: 177
Скорость, м/с: 7,3
01:07105:231 Н:Ю5м. V: 7,3 м/с{26км/ч)
НАЗАД СТАРТ/СТОП ВПЕРЕД
характеристики аппаратного модуля комплекса - устройство на платформе АМБКОГОб.О с акселерометром. Данная конфигурация позволяет фиксировать начало прыжка, выдавать звуковые подсказки, записывать звуковой фон. При наличии Глонасс-приемника появляется возможность представить ЗБ-изображение траектории.
Использование устройств с магнитометром и гироскопом расширяет возможности - для каждой точки траектории станет доступно положение парашютиста в пространстве.
ЗАПИСАТЬ ДАННЫЕ
Акселерометр ^ Гироскоп s Компас * Барометр
Полное функционирование программно-аппаратного комплекса «ТРОПА» обеспечивает наличие вышеописанных датчиков с добавлением барометра, который позволяет очень точно отследить текущую высоту. Таким образом, преподавателю воздушно-десантной подготовки предоставляется полная информация о совершенном прыжке, что позволяет объективно оценить действия парашютиста-десантника.
Результаты работы были представлены на Дне инноваций Воздушно-десантных войск 12 апреля 2019 г. на базе Рязанского гвардей-
запись ПРЫЖКА
Запись в папку: /storage/emuJated/0/Tropa/ 2019_04_10 05_46
Запись данных: Звук, Акселерометр, Гироскоп, Магнитометр, Барометр, GPS
Звуковые подсказки: Кольцо' - 3 сек., 'Купол' 5 сек., 'Осмотреться' - 9 сек.,
Детектор начала прыжка
ского высшего воздушно-десантного командного училища и получили высокую оценку со стороны преподавательского состава.
С 26 по 29 марта этого года в Москве на территории КВЦ «Сокольники» проходил 22-й Московский международный Салон изобретений и инновационных технологий «Архимед». В соответствии с решением его жюри разработка «Программно-аппаратный комплекс «ТРОПА» на платформе Android» была награждена бронзовой медалью.
ЗАПИСЬ ПРЫЖКА
ЛИТЕРАТУРА
1. Осипов, А. В.,Абанин, В. С. О необходимости моделирования деятельности десантника-парашютиста по управлению парашютными системами специального назначения /А. В. Осипов, В. С. Аба-нин // Известия ТулГУ. Технические науки, 2017. Выпуск 12, часть 2.
2. Усачев, Ю.В., Кура-шин, В.Н. Математическая модель движений парашютиста/ Ю. В. Усачев, В. Н. Курашин // Вестник РГУ им. С. А. Есенина, 2010. №1(26). С. 108-115.
3. Реализации алгоритмов/Перевод географических координат в прямоугольные [Электронный ресурс]. Режим доступа: Ьйрв://ги. \vikibooks. ог£/\у1И/
