Использование авиасимулятора X-Plane и среды моделирования SimInTech в учебном процессе при проведении практического занятия «Обработка полетной информации»

При проведении учебных занятий в авиационном вузе целесообразно демонстрировать образцы авиационной техники, отдельные элементы систем и агрегатов или использовать специализированные стенды и плакаты. Однако при проведении занятий дистанционно не все эти материалы могут быть использованы, так как не всегда есть возможность показать их в динамике и обеспечить тем самым формирование полного представления обучающихся об изучаемом объекте. В статье рассматривается пример использования авиасимулятора в учебном процессе в качестве средства визуализации авиационной техники при проведении практического занятия «Обработка полетной информации». Визуальное восприятие материалов объективного контроля не дает полного представления о динамике полета воздушного судна, его пространственном положении при выполнении различных элементов пилотажа, поэтому необходима демонстрация выполнения элементов полета с одновременным отображением параметров полета в графическом виде. С этой целью используется авиасимулятор X-Plane, для взаимодействия с которым в среде SimInTech разработан проект, реализующий обмен данными для управления полетом модели воздушного судна и регистрацию параметрической информации с целью ее дальнейшего анализа. Описаны схемы имитации работы бортовых устройств регистрации. Описаны пути решения поставленных задач. Указана возможность использования разработанных проектов при дистанционном обучении авиационных специалистов, а также внедрения полученных результатов в учебный процесс авиационных вузов.

1. Козин Н.А., Епанчин М.И., Кахановский Д.В. Авиационный симулятор как достойная альтернатива тренажной подготовки летного состава // Научные чтения им. проф. Н.Е. Жуковского: сборник научных статей VII Международной научно-практической конференции. Краснодар, 20–22 декабря 2016 г. Министерство обороны Российской Федерации, КВВАУЛ им. Героя Советского Союза А.К. Серова. Краснодар: Издательский дом – Юг, 2017. С. 41–45.

2. Князев А.С. Совместное использование авиасимулятора X-Plane 9 и программной среды C++Builder 6 для разработки и исследования систем автоматического управления летательных аппаратов // II Всероссийская научно-практическая конференция «АВИАТОР»: сборник научных статей. Воронеж, 11–13 февраля 2015 г. Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2015. Т. 2. С. 81–85.

3. Князев А.С. Использование авиасимулятора в учебном процессе при проведении группового занятия «Режимы работы САУ» // Межвузовский сборник научных трудов. Краснодар: КВВАУЛ им. Героя Советского Союза А.К. Серова, 2020. Вып. 24. С. 164–169.

4. Князев А.С. Использование авиасимулятора в качестве современного средства визуализации в учебном процессе авиационного вуза // Инновационные технологии в образовательном процессе: сборник материалов ХХI Всероссийской заочной научно-практической конференции. Краснодар, 27–28 мая 2020 г. КВВАУЛ им. Героя Советского Союза А.К. Серова, 2020. С. 57–62.

5. Nowakowski H., Makarewicz J. Flight simulation devices in pilot air training // Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2018. No. 98. P. 111–118. DOI: 10.20858/sjsutst.2018.98.11

6. Ruiz S., Aguado C., Moreno R. A teaching experience using a flight simulator: educational simulation in practice // Journal of Technology and Science Education (JOTSE). 2014. Vol. 4, no. 3. P. 181–200. DOI: 10.3926/jotse.129

7. Князев А.С. Совместное использование авиасимулятора X-Plane и среды SimInTech для исследования работы авиационных систем [Электронный ресурс] // Труды МАИ. 2021. № 117. 19 с. DOI: 10.34759/trd-2021-117-15 (дата обращения: 12.02.2021).

8. de Castro D.F. Simulation scheme for quadricopter control with LabView and X-Plane / D.F. de Castro, I.A.A. Prado, P.F.S.M. Goncalves, D.A. dos Santos, L.C.S. Goes [Электронный ресурс] // Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics, 2013. Vol. 1, no. 1. DOI:10.5540/03.2013.001.01.0149 (дата обращения: 31.01.2021).

9. Shin H.G. Implementation of an integrated test bed for avionics system development / H.G. Shin, M.C. Park, J.S. Jun, Y.H. Moon, S.W. Ha, in Kim T. et al. (eds) // Software Engineering, Business Continuity, and Education. ASEA 2011. Communications in Computer and Information Science. Springer, Berlin, Heidelberg, 2011. Vol. 257. P. 416–423. DOI: 10.1007/978-3-642-27207-3_46

10. Staack I. Towards a complete co-simulation model integration including HMI aspects / I. Staack, J. Schminder, O. Shahid, R. Braun // Proceedings of the 10th Aerospace Technology Congress. Stockholm, Sweden, 8–9 October 2019. P. 112–119. DOI: 10.3384/ecp19162012

11. Mairaj A., Baba A.I., Javaid A.Y. Application specific drone simulators: recent advances and challenges // Simulation Modelling Practice and Theory. 2019. Vol. 94. P. 100–117. DOI: 10.1016/j.simpat.2019.01.004

12. Lombardo C., Miller I., Wallace J. Studying the interaction of UAS and human pilots using the X-Plane flight simulator // International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), 2016. P. 557–561. DOI: 10.1109/ICUAS.2016.7502545

13. Jalovecký R., Bystřický R. On-line analysis of data from the simulator X-plane in MATLAB // International Conference on Military Technologies (ICMT). Czech Republic, Brno, 31 May – 2 June 2017. P. 592–597. DOI: 10.1109/MILTECHS.2017.7988826

14. Cameron B. Development and implementation of cost-effective flight simulator technologies / B. Cameron, H. Rajaee, B. Jung, R.G. Langlois // Proceedings of the 3rd International Conference on Control, Dynamic Systems, and Robotics (CDSR’16). Canada, Ottawa, 9–10 May 2016. No. 126. P. 1–8. DOI: 10.11159/cdsr16.126

15. Смагин Д.И. Моделирование системы кондиционирования воздуха перспективного пассажирского самолета в программном комплексе SimInTech / Д.И. Смагин, К.И. Старостин, Р.С. Савельев, Т.А. Кобринец, А.А. Сатин, А.В. Суворов, Н.И. Молодушная, А.В. Цыплаков, П.И. Медведев // Computational nanotechnology. 2018. № 3. С. 24–31.

16. Булгаков В.В., Каравашкина Е.О., Кулабухов В.С. Стенд математического моделирования алгоритмов управления летательными аппаратами на основе авиасимулятора X-Plane // Перспективные направления развития бортового оборудования гражданских воздушных судов: материалы докладов 4-й Международной научно-практической конференции. Жуковский, 20 июля 2017 г. Москва: ГОСНИИАС, 2017. С. 46–50.

17. Пирогов П.Д. Некоторые аспекты создания авиасимуляторов // Информационные технологии в управлении и экономике. 2016. № 2 (05). С. 30–42.