Система навигации и выбор плана полета малой авиации с использованием нейрнонных сетей Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Секция «Информационно-управляющие системы»

Такой подход к практическим занятиям будет интересен обеим сторонам (университету и сотрудничающим организациям), так как университет будет выпускать специалистов, имеющих базовые понятия о работе с реальными агрегатами, а сотрудничающие организации смогут приглашать на работу студентов,

которые наиболее хорошо себя показали, выполняя работы на данных станках.

© Ивачев В. С., Мурадимов Р. Ж., Мурыгин А. В., 2011

УДК 681:621.791

А. А. Каданов Научный руководитель - А. Н. Бочаров Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ ПО СЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА

Поставлена цель разработки контроля плотности распределения энергии по сечению электронного пучка. Проведен анализ задач, необходимых для достижения данной цели, и предложено средство ее достижения.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) получила широкое распространение в отраслях машиностроения, связанных с производством авиационной и аэрокосмической техники. ЭЛС относится к методам сварки высококонцентрированными источниками энергии, и обладает широкими технологическими возможностями [1].

Электронный пучок является основным инструментом при ЭЛС. Энергетические параметры электронного пучка: ускоряющее напряжение, ток пучка, форма плотности распределения тока пучка, форма плотности распределения тока пучка на поверхности деталей являются основными энергетическими характеристиками процесса электронно-лучевой обработки. Без их контроля и стабилизации невозможно обеспечить необходимое качество технологического процесса и его повторяемость [2].

В настоящее время задача контроля и стабилизации плотности распределения тока по сечению электронного пучка требует своего решения. В моей работе будет рассмотрен бесконтактный метод контроля плотности распределения энергии по сечению электронного пучка, основанный на обработке видеоинформации получаемой из зоны сварки.

Данный метод основан на том, что через видеокамеру, располагающуюся непосредственно в вакуумной камере рабочей станции ЭЛС, с помощью системы зеркал получается видеоизображение с места

сварки. Видеоданные поступают на ПК оператора, где, с помощью программы распознавания площади и интенсивности светового пятна, происходит вычисление плотности электронного луча и посылается корректирующий управляющий сигнал для изменения мощности тока электронного луча.

Применение бесконтактного метода контроля плотности распределения энергии по сечению электронного луча, основанного на обработке видеоинформации, получаемой из зоны сварки, позволяет контролировать геометрические параметры электронного луча, т. е. следить за изменяющимися условиями сварки в реальном времени, а также оперативно управлять процессом сварки, включив в контур управления полученную и обработанную видеоинформацию, что повысит достоверность энергетической оценки вносимой удельной мощности в процесс сварки.

Библиографические ссылки

1. Гладков Э. А. Управление процессами и оборудованием при сварке. М. : Академия, 2006.

2. Управление электронно-лучевой сваркой / В. Д. Лаптенок, А. В. Мурыгин, Ю. Н. Серегин, В. Я. Бра-верман. Сиб. аэрокосмич. акад. Красноярск, 2000.

© Каданов А. А., Бочаров А. Н., 2011

УДК 629.73

Е. В. Лазарев Научный руководитель - С. В. Тынченко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

СИСТЕМА НАВИГАЦИИ И ВЫБОР ПЛАНА ПОЛЕТА МАЛОЙ АВИАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЙРНОННЫХ СЕТЕЙ

Использование воздушной навигации стало неотъемлемой частью движения летательного аппарата. На этом основывается принцип полета, правильность и безопасность движения воздушного судна. Уже сейчас стало возможным купить частный самолет, обслуживать и эксплуатировать его. Это неудивительно, так как начали образовываться частные школы, частные компании готовые обучить любого человека за деньги [1; 2].

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии

Направление очень бурно развивается как на зарубежном рынке, так и в России. Поэтому развитие малой авиации стало толчком к появлению новых идей и методов, интерактивной системы обучения, а также применение различных программ и использование различных симуляторов.

Целью магистерской диссертации является создание программы, которая позволит легко выбирать оптимальный маршрут движения воздушного судна с использованием нейронных сетей. Также система должна включать в себя расчет топлива при заправке воздушного судна с учетом выбранного маршрута. Это поможет летчику автоматизировать процесс создания плана полета и эффективно прокладывать маршрут от аэродрома вылета до аэродрома прилета.

Спустя уже как год исследований можно отразить положительные и отрицательные моменты экспериментов. Во-первых, было изучено множество платформ и их достоинства, недостатки. Следует отметить, что использование мобильных платформ дает большое преимущество перед другими видами оборудования, так как:

1) открытость платформы для разработчиков;

2) использование мобильных устройств значительно ниже в цене, чем использование аналогичных российских и зарубежных навигационных комплексов;

3) доступность в покупке мобильных устройств;

4) новизна использования мобильных устройств;

5) удобство установки;

6) практичность. Маленький размер (компактность).

Считаю, что мобильные устройства уже достигли такого периода, когда их можно использовать в сложных системах, таких как система навигации. Действующие силы на аппаратуру, причем маленького размера не приведет к ее повреждению, а излишки вибрации можно избежать подвижной системой крепления, то есть гасителем вибраций.

Мобильную платформу можно оборудовать различной ОС, но в основном это семейство от компании Microsoft. Разработка ПО в среде Microsoft Visual Studio, позволяет легко создавать программные продукты как на операционные системы Windows так и мобильную платформу Windows Mobile (от 5 версии до 6),Windows Phone 7.

Для того, что бы навигационная система называлась системой, она должна включать в себя логику, поэтому была разработана матричная карта. Что она из себя представляет? Это матрица любой размерности, которая включает в себя определенные параметры. Были изучены различные сферы критерий оценки полета и за основу взяты метеорологические параметры, где 1 - это ясное небо, 2 - это облачно и 3 - это грозовой фронт. На рисунке показана матрица размерностью 3^3 и параметры каждой ячейки являются значения A1 - 1, A2 - 1, A3 - 3, B1 - 1, B2 - 3, B3 - 1, C1 - 1, C2 - 1, C3 - 1. Эти значения будут использоваться в нейронной сети, и выдавать результат согласно определенным правилам. После чего обучим сеть, используя эти значения [1; 2]. Получается, что программа знает, где погодные условия плохие, а где нет. Теперь проведем маршрут, а именно А3, B3, С1 и

начнем изучение. Система построила маршрут, но теперь необходимо его перестроить. Сравнивая наш маршрут и те значения, которые получила система перестраиваем маршрут и вид изменения на рисунке, получилось А2, В2, С1 и это является оптимальный маршрут следования.

Матричная карта

Таким образом, используя нейронную сеть будет сконструирована модель пути движения ВС по определенному маршруту согласно обученной сети. В обучение сети могут входить такие случаи, как

- погодные условия;

- выбор наискорейшего маршрута;

- оптимальный путь маршрута;

- запас топлива и многое другое.

Наличие в системе искусственного интеллекта, позволит анализировать ситуацию полета и на основании полученных данных пилот сможет принимать решение. Безопасность полета при использовании данной системы повысится, это связанно с возможно -стью купить данный продукт каждому. Так как цена будет значительно ниже, чем у аналогичных производителей.

Также изучение мобильных платформ является неотъемлемым фактором, который откроет новые возможности применения в другой сфере разработки.

Библиографические ссылки

1. Васильева В. И., Ильясова Б. Г., Кусимова С. Т. Нейрокомпьютеры в авиации (самолеты). М. : Радиотехника, 2004.

2. Бростилов А. Н., Годунов А. И., Деревянчук Д. М. Золотодобывающая. Применение интеллектуальных технологий при разработке технических средств обучения авиационных специалистов. URL: http://www.mai.ru/conf/aerospace/internetconf/modules.p hp?name=Forums&file=viewtopic&t=235.

© Лазарев Е. В., Тынченко С. В., 2011