Киселев Михаил Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой аэродинамики конструкции и прочности летательных аппаратов
г. Москва
Mikhail A. Kiselev, Doctor of Technical Sciences, Professor, the Head of the Aerodynamics, Design and Strength of Aircraft Chair
Moscow
Калюжный Юрий Сергеевич, ведущий инженер
г. Москва
Yury S. Kalyuzhny, Lead Engineer
Moscow
Карпов Андрей Викторович, ведущий инженер
г. Москва
Andrey V. Karpov, Lead Engineer
Moscow
Петров Юрий Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической механики и инженерной графики
г. Москва
Yuriy V. Petrov, Doctor of Technical Sciences, Professor, The Head of the Technical Mechanics and Engineering Graphics Chair
Moscow
В настоящее время большое количество авиационных происшествий связано с потерей управления в полете и столкновением с землей в управляемом полете. Зачастую это происходит вследствие изменения условий полета, относительно которых происходила подготовка к вылету, и связано с необходимостью оперативного перестроения маршрута полета в условиях повышенной психофизиологической нагрузки и дефицита времени на принятие решения. Причинами перестроения ранее принятого и реализуемого в автоматическом, директорном или ручном режимах управления плана полета может стать, например, возникновение на пути следования грозовых очагов или появление не учтенных при планировании искусственных или естественных препятствий. Отсутствие полной ситуационной осведомленности является достаточно частой причиной авиационных происшествий для воздушных судов малой авиации. Авиационные происшествия самолетов транспортной категории, как правило, связаны с неправильными действиями экипажа при обнаружении на пути следования опасных зон полета. В статье, носящей обзорный характер, анализируются современные бортовые средства обнаружения препятствий, а также необходимые действия пилота, связанные с изменением маршрута полета с целью облета препятствий, обнаруженных в ходе полета. Показано, что современный уровень развития авионики обеспечивает необходимую для облета препятствий ситуационную осведомленность, но требует принятия своевременных, правильных и зачастую неочевидных решений экипажем по перестроению маршрута полета. Используемые же в смежных областях робототехническими комплексами различного назначения алгоритмы, обеспечивающие автоматическое перестроение маршрута движения с целью обхода препятствий, не могут быть напрямую использованы или адаптированы для реализации на борту воздушного судна в силу отсутствия учета при построении маршрутов обхода препятствий специфических особенностей воздушных судов – ограничений на управляющие параметры (угол атаки, перегрузка, угол крена); возможности системы управления (располагаемые темп создания перегрузки, располагаемая и максимально допустимая угловая скорость крена и др.). Следовательно, актуальной представляется задача разработки системы поддержки принятия решения пилота по облету препятствий, обеспечивающей синтез альтернативных безопасных маршрутов облета препятствий, оптимальных по заданному пилотом критерию (минимальные потери времени, минимальные дополнительные затраты топлива и т. п.).
Currently, the large number of aircraft accidents is associated with the loss of control in flight and a controlled flight into terrain. It frequently occurs due to a change of flight conditions, relatively which a preparation for departure was carried out, and involves the necessity to reroute efficiently in the conditions of increased psychophysiological load and time constraint for decisionmaking. Generated thunderstorm cells on route, artificial or natural obstacles, not considered while planning a route, can result in amending a flight plan, which was earlier accepted and implemented in the automatic, flight director or manual modes of control. The lack of comprehensive situational awareness is fairly a frequent cause of aviation accidents for general aviation aircraft. Aviation accidents of transport category aircraft are typically associated with incorrect crew actions when dangerous flight zones are detected along the route. The article represents an overview and analyzes modern onboard facilities to detect obstacles, as well as required pilot actions to reroute a flight for in-flight detected obstacle avoidance. The current level of avionics development provides situational awareness necessary for obstacles avoidance but requires timely, correct and sometimes non-obvious flight crew rerouting decisions. The algorithms used with robotic packages of various applications in related fields ensure the automatic rerouting for obstacle avoidance. They cannot be directly used or adapted for the implementation on board an aircraft due to the lack of consideration for aircraft specific features when obstacle avoidance routing, i.e., restrictions of control parameters (an angle of attack, overload, roll angle), capabilities of a control system (available rate of overload, available and maximally allowable angular rolling velocity, etc.). Therefore, the issue to develop a system to support pilot decisions for obstacle avoidance is relevant. It encompasses the synthesis of safe alternatives for obstacle avoidance which are optimal by a pilot-assigned criterion (minimum loss of time, minimum additional fuel consumption, etc.).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.