Развитие автономных систем управления полетом опционально пилотируемых винтокрылых летательных аппаратов
https://doi.org/10.26467/2079-0619-2025-28-4-84-104
Аннотация
В настоящей статье рассмотрена эволюция электрических дистанционных систем управления полетом (ЭДСУ) винтокрылых летательных аппаратов, начиная от первых аналоговых до современных автономных систем управления полетом. Такие системы управления полетом могут заменить пилота в трудных погодных условиях и экстремальных ситуациях, тем самым повышая безопасность полета. При правильной интеграции автономного полета с ручным управлением появится возможность свести к минимуму критические, связанные с человеческим фактором, причины летных происшествий, таких как столкновение с наземными препятствиями или потеря пространственной ориентации в сложных метеоусловиях. Автономный режим пилотирования подразумевает контроль и проверку поступающих от пилота входных сигналов, их сравнение с целями полетного задания и существующими на данный момент времени погодными условиями (и накладываемыми в связи с этим ограничениями). Система может включать пилота в контур управления и уведомлять его об этом, а в экстремальной ситуации вообще исключать его участие. Современные системы автономного управления рассмотрены на примере летающей лаборатории RASCAL JUH-60A, которая использовалась для отработки элементов системы дистанционного управления вертолета UH-60M Black Hawk при его модернизации.
Об авторах
М. И. Мясников
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Мясников Максим Игоревич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры проектирования вертолетов
Москва
И. Р. Ильин
Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова
Россия
Россия
Ильин Игорь Римович, главный специалист отдела координации и комплексного анализа
Томилино
Список литературы
1. Maré J.-Ch. Aerospace Actuators 2. Signal-by-wireandpower-by-wire. Wiley, 2017. 245 p. DOI: 10.1002/9781119332442
2. Мясников М.И., Ильин И.Р. Основные принципы построения структуры и алгоритмов систем управления конвертопланов // Научный вестник МГТУ ГА. 2024. Т. 27, № 5. С. 70–89. DOI: 10.26467/2079-0619-2024-27-5-70-89
3. Strauss M.P., Scott M.W. 50 years of progress in rotorcraft design: a retrospective from the vertical flight society’s aircraft design technical committee // Proceedings of the Vertical Flight Society’s 6th Decennial Aeromechanics Specialists’ Conference. USA, California: Santa Clara, 6–8 February 2024. P. 34.
4. Jayakrishnan S., Harikumar R. Trajectory generation on approach & landing for a RLV using NOC approach // International Journal of Electrical, Electronics and Data Communication. 2013. Vol. 1, iss. 6. Pp. 16–21.
5. Malaek S.M., Kosari A.R. Novel minimum time trajectory planning in terrain following flights // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2007. Vol. 43, no. 1. Pp. 2–12. DOI: 10.1109/TAES.2007.357150
6. Vajda P., Maris J. A systematic approach to developing paths towards airborne vehicle autonomy [Электронный ресурс] // NASA Report. 2021. 101 p. URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20210019878/downloads/ NASA-CR-20210019878final.pdf (дата обращения: 08.10.2024).
7. Fujizawa B. UH-60 modernized control laws for improved handling qualities in the degraded visual environment / B. Fujizawa, M. Tischler, C. Ott, C. Blanken [Электронный ресурс] // Proceedings of the American Helicopter Society 70th Annual Forum, May 2014. DOI: 10.4050/F-0070-2014-9516 (дата обращения: 08.10.2024).
8. Lusardi J., Fujizawa B., Morford Z. Flight testing of coupled collective toward reducing pilot workload during landing in DVE [Электронный ресурс] // Proceedings of the American Helicopter Society International 73rd Annual Forum & Technology Display, May 2017. DOI: 10.4050/F-0073-2017-12068 (дата обращения: 08.10.2024).
9. Young S. Aircrew labor in-cockpit automation system in ALIAS program results [Электронный ресурс] // darpa.mil, 2016. URL: https://www.darpa.mil/research/programs/aircre w-labor-in-cockpit-automation-system (дата обращения: 08.10.2024).
10. Tischler M.B. Flight control technology advancements and challenges for future rotorcraft 40th A.A. Nikolsky honorary lecture [Электронный ресурс] // Journal of the American Helicopter Society. 2022. Vol. 67. ID: 041001. 39 p. URL: https://www.sjsu.edu/researchfoundation/docs/AHS_2022_Tischler.pdf (дата обращения: 08.10.2024).
11. Zammali A. Communication integrity for future helicopters flight control systems / A. Zammali, A. de Bonneval, Y. Crouzet, P. Izzo, J.-M. Massimi // 2015 IEEE/AIAA 34th Digital Avionics Systems Conference (DASC). Czech Republic, Prague, 2015. Pp. 1–20. DOI: 10.1109/DASC.2015.7311616
12. Wen P. Autonomous flight control based on neural networks and fuzzy decision / P. Wen, Ch. Zou, Z. Gao, J. Sun [Электронный ресурс] // Presented at the 32nd Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences. China, Shanghai, Pudong Shangri-La, 6–10 September 2021. 6 p. URL: https://www. icas.org/icas_archive/ICAS2020/data/papers/ICAS2020_0591_paper.pdf (дата обращения: 08.10.2024).
13. Takahashi M.D., Whalley M.S., Fletcher J. et al. Development and flight testing of a flight control law for autonomous operations research on the RASCAL JUH-60A // Journal of the American Helicopter Society. 2014. Vol. 59, no. 3. Pp. 1–13. DOI: 10.4050/JAHS.59.032007
14. Whalley M.S., Takahashi M.D., Goerzen C.L. et al. Autonomous Black Hawk in flight: obstacle field navigation and landingsite selection on the RASCAL JUH-60A // Journal of Field Robotics. 2014. Vol. 31, iss. 4. Pp. 591–616. DOI: 10.1002/rob.21511
15. Takahashi M.D., Goerzen C.L., Schulein G.J. Autonomous rotorcraft flight control with multi-level pilot interaction in hover and forward flight // Journal of the American Helicopter Society. 2017. Vol. 62, no. 3. Pp. 1–13. DOI: 10.4050/JAHS.62.032009
Рецензия
Для цитирования:
Мясников М.И., Ильин И.Р. Развитие автономных систем управления полетом опционально пилотируемых винтокрылых летательных аппаратов. Научный вестник МГТУ ГА. 2025;28(4):84-104. https://doi.org/10.26467/2079-0619-2025-28-4-84-104
For citation:
Myasnikov M.I., Ilyin I.R. The development of autonomous flight control systems for optionally manned rotary-wing aircraft. Civil Aviation High Technologies. 2025;28(4):84-104. (In Russ.) https://doi.org/10.26467/2079-0619-2025-28-4-84-104
Просмотров:
10
Послать статью по эл. почте 
