10.14489/vkit.2018.08.pp.017-023

DOI: 10.14489/vkit.2018.08.pp.017-023

Мужичек С. М., Обросов К. В., Ким В. Я., Лисицын В. М.
ТОЧНОСТЬ НАВЕДЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПРИ ПИЛОТИРУЕМОМ ПОЛЕТЕ НА ПРЕДЕЛЬНО МАЛОЙ ВЫСОТЕ
(c. 17-23)

Аннотация. Приведены результаты экспериментальных исследований «человеко-машинной» системы управления летательным аппаратом, обеспечивающей одновременное выполнение летчиком действий, связанных с наведением на наземный объект и огибанием рельефа местности, в критических ситуациях, т.е. в условиях возникновения угрозы столкновения с препятствиями.

Ключевые слова: маловысотный полет; наведение; психическое напряжение летчика; лазерная локация; информационно-управляющее поле; обработка статистических данных; оценка параметров; моделирование.

Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya., Lisitsyn V. M.
ACCURACY OF THE PILOTED FLIGHT GUIDANCE AT EXTREMELY LOW ALTITUDE
(pp. 17-23)

Abstract. The possibility of piloting and simultaneous the aircraft (A) guidance during a flight at extremely low altitudes (less than 10 m) is largely determined by the effectiveness of the interaction of the ICF (Information-Control Field) with the pilot. The article presents the results of these processes modeling with estimates of the pilot’s mental stress while simultaneously performing two actions: guidance and following the terrain. The use of LL (Laser-Locator), TV (TeleVision) and TRV (TheRmoVision) information is proposed. To indicate the range information at low altitude flight, the “Two majorants method” was previously proposed and justified. The method uses an indication on the screen of the FDM (Flight Direction Mark) and continuous segmentation of the TV (TRV) image on the current LL information. Majorants represents the contours of the objects observed on TV (TRV), which are located at two given distances. The collision threat occurs when the FDM (direction of the velocity vector) is below the upper majorant. The use of laser locator in the aircraft’s forward-view systems and the “Two majorants method ” in the ICF cabin allows the pilot to carry out an accurate guidance on the ground object at altitudes of more than 7.5 m without signs of stress in extreme situations. At the same time, it is necessary to use manual control of flight altitude only in the form of onetime commands, submitted to the automatic following the terrain. The facts of collision with the Earth’s surface were registered in the simulation of flights at altitudes of less than 3 m with a mass experiment equal to 70 flights at each altitude. It is possible to consider stable statistics of misses and the latent periods of the pilot responses with flight altitude more than 10 m. In this case, the average value of the misses practically coincides with the quantile of the level 0.7 of the distribution law. Simultaneous piloting and guidance at altitudes of less than 5 m results in an unacceptably high stress of the pilot. This is manifested in the appearance of inadequate responses, a large spread of latent periods, an increase of 1.5 times or more in the mean of misses, and the frequent occurrence of large misses (more than 30 % of flights).

Keywords: Lowaltitude flight; Guidance; Pilot's mental stress; Laser locator; Information-control field; Processing of statistical data; Estimation of parameters; Simulation.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. М. Мужичек, К. В. Обросов, В. Я. Ким, В. М. Лисицын (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

S. M. Muzhichek, K. V. Obrosov, V. Ya. Kim, V. M. Lisitsyn (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Individually Adapted Neural Network for Pilot’s Final Approach Actions Modeling / V. Evdokimenkov et al. // Advances in Neural Networks. 2016. V. 9710. P. 365 – 372. doi.org/10.1007/978-3-319-40663-3_42
2. Лисицын В. М., Обросов К. В., Себряков Г. Г. Использование лазерных локаторов в перспективных информационных системах летательных аппаратов // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. / под ред. В. А. Петрова. М., 2010. Т. 21. С. 16 – 20.
3. Сравнение возможностей радиолокации и лазерной локации как методов информационного обеспечения безопасности маловысотного полета / В. Н. Дановский и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2007. № 4. С. 153 – 165.
4. Schulz K. R., Scherbarth S., Fabry U. Hellas: Obstacle Warning System for Helicopters // Proc. of Laser Radar Technology and Applications VII. Orlando, FL, 2002. V. 4723. P. 1 – 8. doi: 10.1117/12.476398
5. Лисицын В. М., Обросов К. В., Ким В. Я. Принципы визуализации лазернолокационной информации в информационных системах летательных аппаратов // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. / под ред. В. А. Петрова. М., 2011. Т. 22. С. 32 – 37.
6. Проблемы инженерной психологии: сб. ст. / АН СССР. Науч. совет по кибернетике. Акад. пед. наук СССР; отв. ред. чл.-кор. АПН РСФСР Б. Ф. Ломов. М.: Наука, 1967. 139 с.
7. Активно-пассивная система безопасного пилотирования на предельно малых высотах / В. Я. Ким и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2018. № 2. С. 69 – 84.
8. Крылов А. А. Особенности выполнения совмещенных действий на сигналы разной модальности // Проблемы инженерной психологии / под ред. Б. Ф. Ломова. М., 1967. С. 171 – 179.
9. Определение направления полета по сигналам оптико-электронной системы переднего обзора / С. М. Мужичек и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2013. № 5. С. 8 – 13.
10. Пат. 2556286 Российская Федерация, МПК G01C 21/12 C1. Способ измерения курса летательного аппарата / Мужичек С. М., Обросов К. В., Лисицын В. М., Ким В. Я., Милых И. А.; заявитель и патентообладатель С. М. Мужичек и др. № 2014115385/28; заявл. 17.04.2014; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 19. 15 с.

Eng

1. Evdokimenkov V. et al. (2016). Individually Adapted Neural Network for Pilot’s Final Approach Actions Modeling. Advances in Neural Networks, 9710, pp. 365-372. doi.org/10.1007/978-3-319-40663-3_42
2. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M., Obrosov K. V., Sebryakov G. G. (2010). Using laser locators in advanced aircraft information systems. Lasers in science, engineering, medicine: proceedings. Мoscow, 21, pp. 16-20. [in Russian language]
3. Danovskiy V. N. et al. (2007). Comparison of the possibilities of radar and laser location as methods of information security for lowaltitude flight. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (4), pp. 153-165. [in Russian language]
4. Schulz K. R., Scherbarth S., Fabry U. (2002). Hellas: Obstacle Warning System for Helicopters. Proc. of Laser Radar Technology and Applications VII. Orlando, 4723, pp. 1-8. doi: 10.1117/12.476398
5. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya. (2011). Principles of visualization of laser-locating information in information systems of aircrafts. Lasers in science, engineering, medicine: proceedings. Vol. 22. (pp. 32-37). Moscow. [in Russian language]
6. Lomov B. F. (1967). Problems of engineering psychology: proceedings. AN SSSR. Scientific council of cybernetics. Moscow: Nauka. [in Russian language]
7. Kim V. Ya. et al. (2018). Active-passive safety piloting system at extremely low altitudes. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (2), pp. 69-84. [in Russian language]
8. Lomov B. F. (Ed.), Krylov A. A. (1967). Features of the implementation of combined actions on signals of different modalities. Problems of engineering psychology. Moscow, pp. 171-179. [in Russian language]
9. Muzhichek S. M. et al. (2013). Determination of the direction of flight by signals opticelectronic front-view system. Vestnik komp'yuternyh i informatsionnyh tekhnologiy, (5), pp. 8-13. [in Russian language]
10. Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Lisitsyn V. M., Kim V. Ya., Milyh I. A. (2015). Method for measuring the course of an aircraft. Ru Patent No. 2556286. Russian Federation. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2018.08.pp.017-023

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2018.08.pp.017-023

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.