CC BY
10
медицинской сестры, но и социального работника. Важной составной частью медико-социальной активности является личная установка на здоровый образ жизни.
Использованные источники:
1. Иргашев Ш.Б. Современные направления формирования здорового образа жизни среди населения. Ташкент 2008.
2. Кадыров А. А. История медицины Узбекистана. Ташкент: Ибн-Сина, 1994. 233 с.
УДК.629.735.33
Эрмухамедова Ш. студент магистратуры кафедра «Техническая эксплуатация воздушных судов и оборудования» А бдужабаров Н., к. т. н.
доцент
кафедра «Техническая эксплуатация воздушных судов и
оборудования» ТГТУ им. И. Каримова Узбекистан, г. Ташкент СОЗДАНИЕ СИМУЛЯТОРОВ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Аннотация: В статье представлен обзор создания авиационных тренажёров с начала развития авиации. Развитие авиационных систем и авиационной техники, основанных на использовании информационных технологий влечёт за собой развитие соответствующих авиационных симуляторов: от первоначальных механических до современных, с использованием компьютерных программ.
Ключевые слова: симулятор, авиационная система, авиационная технология.
Ermuhamedova Sh. - master student of Department of Technical maintenance of aircraft and equipment Tashkent State Technical University after I.Karimov Abdujabarov N. - Associate Professor Department of Technical maintenance of aircraft and equipment Tashkent State Technical University after I.Karimov
Uzbekistan, Tashkent CREATION OF SIMULATORS BASED ON MODERN INFORMATION TECHNOLOGIES
Abstract: The article presents an overview of the creation of aircraft simulators with the beginning of the development of aviation. The development of aviation systems and aviation technology based on the use of information technology.
Key words: simulator, aviation system, aviation technology.
Экипажам современных воздушных судов, до предела насыщенных бортовым оборудованием и автоматикой, приходится решать все более трудные и ответственные задачи как непосредственно в полете, так и при его подготовке и завершении на земле. Причин этого, казалось бы, парадоксального явления, много. Большинство из них обусловлены тенденциями развития гражданской авиации и тесно взаимосвязаны. Основная причина заключается в том, что в течение длительного периода идет непрерывный рост авиационных перевозок пассажиров и народнохозяйственных грузов, осуществляемых практически во всех регионах Земли.
Прогресс гражданской авиации неотделим от повышения требований к безопасности, регулярности, всепогодности, экономической эффективности. Стремление к регулярности и всепогодности сопровождается существенным расширением диапазона условий эксплуатации воздушных судов, снижением метеоминимумов, что сопряжено с увеличением частоты встречаемости неблагоприятных метеофакторов. Это, в свою очередь, усиливает требования к качеству управления, что приводит к насыщению летательного аппарата средствами комплексной автоматизации, вычислительной техникой, агрегатами связи. В целом растет сложность авиационной техники, увеличивается число функциональных систем на борту и сопряженных с воздушным судном систем на земле. Все эти компоненты нуждаются в контроле и управлении со стороны экипажа, хотя и в различной степени.
За последние тридцать лет количество средств контроля и управления на самолете увеличилось примерно в 10 раз, тогда как возможности человека, по существу, не изменились. Это приводит к возрастанию интенсивности труда пилотов и других членов экипажей. Немаловажное значение имеет и то, что эксплуатационный диапазон параметров, в котором, приходится летать воздушным судам, продолжает расширяться. Сегодня, например, можно осуществлять полет в метеоусловиях, которые еще недавно считались нелетными, совершать посадки на скользкие и обледенелые взлетно-посадочные полосы (ВПП) и т.п.
Создание столь сложной обучающей цепи и обеспечение хорошего ее функционирования требуют больших усилий и специальных методов. Интенсификация разработок АТ также обязательна, поскольку многие из наземных обучающих средств представляют собой весьма сложные и
дорогостоящие объекты, на создание и доводку которых затрачиваются значительные усилия и время. Если не принять специальных мер к ускорению разработки всех элементов симуляторного обучения, то их ввод в эксплуатацию сильно затягивается, что не может не сказаться на качестве и сроках подготовки летных экипажей.
Если применить достаточно краткую формулировку, то цель обучения летных экипажей с помощью всего имеющегося арсенала летных и наземных средств сводится к выработке устойчивого комплекса знаний, навыков и умений по пилотированию конкретного типа воздушного судна на всех этапах полета и во всей совокупности факторов, условий и случаев, признанных допустимыми и возможных в процессе его многолетней эксплуатации. При этом, очевидно, имеются в виду не только случаи нормального функционирования систем (так называемые «штатные» условия, относящиеся к некоторому набору типовых, плановых операций), но и различного рода отказы, возможные в эксплуатации, пожары, а также сильные атмосферные воздействия (так называемые «нештатные» или особые ситуации).
Симулятором, в общем случае, следует называть обучающее средство, обеспечивающее полную или частичную имитацию функционирования некоторой натурной (реальной) человеко-машинной системы (ЧМС), ее взаимодействия с внешней средой и управления. Симулятор предназначен для формирования и совершенствования у обучаемого определенных профессиональных навыков и умений, необходимых ему для управления реальным объектом. Наличие агрегатов управления и источников информации является обязательным для современных симуляторов. При этом возможно, как наличие, так и отсутствие обратных связей по управлению. В симуляторе должен быть предусмотрен постоянный контроль качества деятельности обучаемого со стороны инструктора и обеспечена возможность улучшения и развития этой деятельности. Присутствие обучающего (инструктора) является характерной особенностью тренажёров, хотя в некоторых из них предусматривается режим самообучения.
Идея создания устройств для обучения пилотов, являющихся более дешевыми и безопасными, чем самолет, возникла на заре авиации. Хотя самолеты того времени были достаточно простыми, управление ими требовало уже определенных навыков. В 1910 г. в английском журнале «Flight» было опубликовано описание одного из первых симуляторов (рис. 1). Кабина для обучающегося была, установлена на некоем подобии платформы. Кабина обладала небольшой свободой перемещения по тангажу, крену и рысканию. Управление осуществлялось чисто механически по разомкнутому циклу без какой-либо обратной связи. Большого распространения этот симулятор не получил.
Рис. 1. Один из первых авиационных симуляторов, фотография которого была впервые опубликована в 1910 г. Предназначался для дополнительных тренировок пилотов французского самолета «Антуанетта» Развитие авиации и сопутствующее ему возрастание требований к профессиональному мастерству пилотов, а также задачи профессионального отбора привели к необходимости создания более эффективных, но вместе с тем и более сложных обучающих средств. В 1927 г. Линк в США построил свой знаменитый симулятор, представляющий собой упрощенный макет одноместного самолета с кабиной, закрепленной на универсальном шарнире, (рис. 2): Управление кабины осуществлялось с помощью пневмоприводов (пневматические устройства были заимствованы у музыкальных инструментов и были весьма просты). Это явилось значительным техническим достижением, так как с определенной степенью приближения имитировалось управляемое движение самолета.
Еще одним важным преимуществом симулятора Линка следует считать наличие инструктора, осуществлявшего показ приемов пилотирования и контролировавшего ход обучения. Симулятор был также снабжен одноканальным самописцем, позволявшим инструктору проводить «послеполетный» разбор действий обучаемого не только по субъективным оценкам, но и с помощью минимального числа объективных данных.
В 1936 г. старший лейтенант Панов А. Г. сконструировал и построил подвесную кабину, позволявшую проводить в наземных условиях отработку пилотирования при выполнении таких важных маневров, как развороты, вираж, пикирование и даже посадка.
ч,
—5—
-
Ьг' у 11 и
Рис. 2. Симулятор Линка: 1 — макет самолета; 2 — пульт инструктора; 3 — агрегат для обеспечения подвижности; 4 — приборная доска
Первые симуляторы обладали разомкнутым контуром управления: при движении штурвала или педалей оператор не ощущал какого-либо изменения внешней обстановки. Внедрение телевизионной системы на подвижной каретке, управлявшихся ЭВМ, позволило осуществить замкнутый контур управления: при перемещении в кабине управляющих органов осуществлялось соответствующее изменение визуальной обстановки. Разработка систем подвижности, также управляемых с помощью ЭВМ, позволила имитировать еще один информационный канал, воздействующий на экипаж, акселерационный.
Цифровые ЭВМ существенно расширили возможности авиационного тренажёра, увеличили число имитируемых ситуаций, улучшили качество информационных потоков.
Следующим важным качественным скачком в симуляторостроении явилась цифровая система синтеза изображения с помощью высокопроизводительных ЭВМ. Цифровое моделирование визуальной обстановки является весьма гибким; в памяти машины можно хранить данные большого числа аэропортов или географических районов.
Совершенствование авиационных тренажёров продолжается практически непрерывно улучшаются характеристики отдельных компонентов и симуляторов в целом. Это, с одной стороны, отражает общую тенденцию развития авиационной техники, с другой - обусловлено дальнейшим повышением требований к безопасности полетов и, следовательно, к уровню подготовки летных экипажей. Однако в последние годы в симуляторостроении значительный вес приобрели экономические соображения.
В наше время основываясь на современных информационных технологиях можно создать симулятор с помощью различных языков программирования, таких как С++, С#, JavaScript, Unity и т.д. Большинство программистов используют программы С# и Unity.
C# (произносится си шарп) - объектно-ориентированный язык программирования. Разработан в 1998 - 2001 годах группой инженеров компании Microsoft под руководством Андерса Хейлсберга и Скотта Вильтаумота как язык разработки приложений для платформы Microsoft.NET Framework. Впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.
C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.
Переняв многое от своих предшественников - языков C++, Pascal, Модула, Smalltalk и, в особенности, Java — С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем, например, C# в отличие от C++ и некоторых других языков, не поддерживает множественное наследование классов (между тем допускается множественное наследование интерфейсов).
Название «Си шарп» (от англ. sharp — диез) происходит от буквенной музыкальной нотации, где латинской букве C соответствует нота До, а знак диез (англ. sharp) означает повышение соответствующего ноте звука на полутон, что аналогично названию языка C++, где «++» обозначает инкремент переменной. Название также является игрой с цепочкой C ^ C++ ^ C++++(C#), так как символ «#» можно представить состоящим из 4 знаков «+».
Из-за технических ограничений на отображение (стандартные шрифты, браузеры и т. д.) и того, что знак диеза # не представлен на стандартной клавиатуре компьютера, при записи имени языка программирования используют знак решётки (#). Это соглашение отражено в Спецификации языка C# ECMA-334. Тем не менее, на практике (например, при размещении рекламы и коробочном дизайне), Microsoft использует знак диеза.
Названия языков программирования не принято переводить, поэтому язык называют, используя транскрипцию, — «Си шарп».
Unity — межплатформенная среда разработки компьютерных игр. Unity позволяет создавать приложения, работающие под более чем 20 различными операционными системами, включающими персональные компьютеры, игровые консоли, мобильные устройства, интернет-приложения и другие. Выпуск Unity состоялся в 2005 году и с того времени идёт постоянное развитие.
Основными преимуществами Unity являются наличие визуальной
среды разработки, межплатформенной поддержки и модульной системы компонентов. К недостаткам относят появление сложностей при работе с многокомпонентными схемами и затруднения при подключении внешних библиотек.
На Unity написаны тысячи игр, приложений и симуляций, которые охватывают множество платформ и жанров. При этом Unity используется как крупными разработчиками, так и независимыми студиями.
Редактор Unity имеет простой Drag&Drop интерфейс, который легко настраивать, состоящий из различных окон, благодаря чему можно производить отладку игры прямо в редакторе. Движок поддерживает два скриптовых языка: C#, JavaScript (модификация). Ранее была поддержка Boo (диалект Python), но его убрали в 5-й версии. Расчёты физики производит физический движок PhysX от NVIDIA.
Использованные источники:
1. Г.Ш.Меерович, А.И.Годунов, О.К.Ермолов. Авиационных симуляторы и безопасность полетов. - М.: Воздушный транспорт, 1991г.
2. В.Е.Шукшунова. Автоматизированные обучающие системы профессиональной подготовки операторов летательных аппаратов - М.: Машиностроение,1986,—240 с.
3. Charles I.P. Ricard G.L. Instructional features for training simulators. Int. Conf. of Simulators, Brighton, USA, 1983, p 76— 80.
4. www.wikipedia.ru
5. www.avsim.ru
