Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов

Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов содержит быстровозводимые здания в виде сборно-разборных модулей каркасной конструкции, каналы связи, командный блок, учебный блок, серверный блок, навигационный блок, пользовательский блок, мобильный блок, блок наземных робототехнических средств. Командный блок содержит источник бесперебойного питания командного блока, пульт связи с подключенными к нему радиостанцией, громкоговорителем и диспетчерским пультом, дополнительный пульт связи с подключенной к нему дополнительной радиостанцией, блок электронно-вычислительных машин, блок мониторов, наземные приемные станции, хранилище данных, средства визуального контроля и комплекс документирования воздушной информации, систему устройств видеоконференцсвязи, связи, содержащую управляемую камеру, динамик, микрофон, автоматизированное рабочее место. Учебный блок содержит учебный класс, содержащий устройства визуализации, пользовательские электронно-вычислительные машины, акустическую систему, блок управления, источник бесперебойного питания, блок интерактивных объектов, блок проекторов, блок интерактивных досок, колонки, терминал видеоконференцсвязи, блок микрофонов, блок камер, два средства визуализации. Серверный блок содержит источник бесперебойного питания, два сервера. Навигационный блок содержит блок бортовых трекеров и блок навигационных трекеров. Пользовательский блок содержит планшетный компьютер, мобильное устройство и персональный компьютер. Мобильный блок содержит мобильный комплекс видеоконференцсвязи, удаленное рабочее место оператора и блок беспилотных летательных аппаратов, каждый их которых снабжен полезной нагрузкой с информационно-управляющей системой. Обеспечивается расширение диапазона функциональных возможностей для наземного командного центра небольших или временных аэродромов. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области технического оснащения аэродромов и эксплуатирующих авиационных подразделений, в частности к центрам по управлению и техническому обслуживанию авиационных комплексов, и может быть использовано для создания командно-диспетчерских пунктов или центров на территории аэродрома.

Известна вышка командно-диспетчерского пункта в здании управления воздушным движением, включающая размещенные на заданной высоте диспетчерские залы с рабочими местами диспетчеров и оборудованием, при этом высота расположения диспетчерских залов на вышке, высота панорамного остекления и длина периметра определены с учетом гарантированного обеспечения зоны видимости в пределах нормируемых горизонтального и вертикального углов для диспетчеров командно-диспетчерского пункта на всех уровнях рабочего расположения глаз диспетчеров (патент RU №109179, кл. E04H 12/00, 24.06.2011).

Недостатком известного технического решения является узкий диапазон его функциональных возможностей вследствие отсутствия систем и блоков, позволяющих проводить исследования, связанные с испытаниями беспилотных летательных аппаратов, отработкой аппаратурных решений бортовых систем и алгоритмов коррекции параметров траектории аппаратов, а также обучающих систем, использующих принципы видеоконференцсвязи.

Также известен командно-диспетчерский пункт мобильного развертывания (МКДП), предназначенный для оперативного оснащения аэродромов, посадочных площадок и других объектов, требующих визуального наблюдения и контроля, и включающий в себя пультовое оборудование рабочих мест, оборудование командной и внутрипортовой связи, оборудование громкоговорящей и телефонной связи, антенно-мачтовые устройства, метеорологическое оборудование, комплекс оборудования бытовой зоны, системы кондиционирования и электрооборудования. МКДП может эксплуатироваться совместно с автотранспортным средством (на шасси транспортных средств, прицепах и полуприцепах), а также перевозиться любыми видами транспорта с использованием стандартных подъемно-перегрузочных средств (ООО «Фирма «Новые информационные технологии в авиации», Санкт-Петербург, Каталог продукции // Командно-диспетчерский пункт мобильного развертывания (МКДП), www.nita.ru/catalog/komandno-dispetcherskiy-punkt-mobilnogo-razvertyvaniya-mkdp/).

Известное техническое решение не позволяет проводить испытания беспилотных летательных аппаратов, исследование алгоритмов коррекции параметров траектории группы аппаратов и моделирование процессов функционирования бортовых систем управления, трансляцию в режиме реального времени информации с беспилотных летательных аппаратов в удаленные аудитории. В составе пункта мобильного развертывания отсутствуют специализированные робототехнические средства и обучающие системы, использующие принципы видеоконференцсвязи.

Также известно техническое решение быстровозводимого здания командно-диспетчерского пункта, представляющее собой набор унифицированных модулей контейнерного типа, которые оснащены комплексом необходимых технических средств. Техническое решение применяется при оснащения небольших аэродромов/вертодромов, мобильного развертывания аэродрома/вертодрома, а также временного оснащения аэропорта или посадочной площадки. Модуль командно-диспетчерского пункта в стандартной комплектации оснащается диспетчерским пультом, имеющим два рабочих места, средствами командной и внутрипортовой связи, магнитофоном для документирования речевой информации и данных, мини-АТС, системами электропитания, освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования, охранной и пожарной сигнализацией. Также модуль командно-диспетчерского пункта может содержать радиопеленгатор, метеостанцию и бытовое оборудование. Конструкция модулей позволяет формировать на их базе комплексы, проводить монтаж и демонтаж, транспортировку и изменение функциональности путем замены устанавливаемого оборудования. Модули имеют антибликовое наклонное или прямое панорамное остекление, внутри них устанавливаются специализированные монтажные шкафы, распределительные щиты технологического оборудования, шкафы для документации и одежды, прочее оборудование (ООО «Фирма «Новые информационные технологии в авиации», Санкт-Петербург, Каталог продукции / Модули серии «Сегмент», www.nita.ru/catalog/moduli-serii-segment/).

Недостатками известного командно-диспетчерского пункта являются невозможность проведения испытаний беспилотных летательных аппаратов, отработки принципов построения бортовых управляющих систем и проведения физического и полунатурного моделирования процессов управления аппаратами. В известном техническом решении не предусмотрены аппаратные средства систем обучения, реализующие принципы видеоконференцсвязи, а также отсутствуют возможности организации онлайн-консультаций с использованием мобильных средств видеоконференцсвязи.

Известен технико-эксплуатационный комплекс для воздушных судов, включающий лаборатории групп регламентных работ и ремонта, оснащенные вспомогательным оборудованием и технологическими рабочими местами, средствами контроля и диагностики, технологическим оборудованием, стеллажами для размещения оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры, шкафами для хранения комплектов принадлежностей, документации, а также лабораторию командно-диспетчерского пункта. Лаборатории оборудованы в быстровозводимых зданиях контейнерного типа, представляющих из себя сборно-разборные модули каркасной конструкции, состоящих из основания, стен, кровли и изготовленных из утепленных панелей типа «сэндвич», стыки которых загерметизированы. Техническое решение обеспечивает создание в ограниченные по времени сроки технико-эксплуатационного комплекса, реализующего выполнение регламентных работ, аппаратурной диагностики и ремонт авиационной техники на необорудованных аэродромах за счет использования быстровозводимых элементов комплекса (патент RU №2348571, кл. B64F 5/00, 15.06.2007).

Недостатком известного технико-эксплуатационного комплекса является узкий диапазон его функциональных возможностей вследствие отсутствия наземных робототехнических средств, блоков и систем, позволяющих проводить траекторные испытания управляемых летательных аппаратов и исследование процессов функционирования бортовых систем управления. В составе комплекса не предусмотрены аппаратные средства дистанционного обучения, средства формирования архива информации и трансляции информации в режиме реального времени в удаленные аудитории. Возможности комплекса не позволяют осуществлять командное управление воздушными судами и наземной специализированной техникой.

Известен мобильный наземный командный пункт, в состав которого входят шасси на базе полноприводного автомобиля Volkswagen Transporter Т5, система электропитания, система жизнеобеспечения, наземная мобильная станция связи навигации и наблюдения (НМС СНН) "Пульсар-НМ", система отображения информации (СОИ) "Норд-НМ", система регистрации звуковых сигналов и полетной информации магнитофон Транит-НМ", комплект оборудования радиосвязи, оборудование передачи данных, в частности спутниковые каналы связи, радиорелейные линии связи, Wi-Fi, Wi-MAX для удаленного взаимодействия с комплексом и организации выносных рабочих мест, оборудование высокоскоростной передачи данных (прием видеоинформации от воздушных судов, в том числе в режиме реального времени). Командный пункт предназначен для ведения радиообмена, управления беспилотными летательными аппаратами, приема-передачи и обработки информации, наблюдения за воздушными судами и другими мобильными объектами, использующими технологии автоматического зависимого наблюдения (АЗН-В) (ООО «Фирма «Новые информационные технологии в авиации», Санкт-Петербург, Каталог продукции // Мобильный наземный командный пункт (МНКП), www.nita.ru/catalog/mobilnyy-nazemnyy-komandnyy-punkt-mnkp/).

Недостатками известного технического решения являются невозможность реализации алгоритмов коррекции параметров траектории в процессе выполнения полетных заданий групп беспилотных летательных аппаратов и трансформации этих алгоритмов в режиме реального времени. Наземный командный пункт имеет относительно высокую стоимость, не обладает возможностями организации дистанционных занятий и интернет-трансляции при подготовке авиадиспетчеров, не позволяет вести онлайн-консультации посредством мобильных комплексов видеоконференцсвязи, обеспечивающих в полевых условиях и режиме реального времени демонстрацию узлов и агрегатов летательных аппаратов, наземной специализированной техники и беспилотных летательных аппаратов. В техническом решении отсутствуют специализированные робототехнические средства, технические возможности для проведения физического моделирования параметров динамики группы беспилотных летательных аппаратов и процессов функционирования их бортовых систем управления.

Известен модульный командно-диспетчерский центр, предназначенный для решения задач организации воздушного движения (ОВД) в условиях проведения различных испытаний на летно-испытательной базе Нижнетагильского института испытаний металлов. Командно-диспетчерский центр построен на базе модулей различной конфигурации и имеет в своем составе модули с круговым обзором на 360°, метеообеспечения, аппаратный модуль для размещения группового оборудования, агрегатный с дизель-генераторной установкой, а также бытовой модуль. В техническом решении реализовано трехэтажное расположение модулей, которые оснащены оборудованием, обеспечивающим автоматизацию ОВД (КСА УВД «Альфа»), диспетчерскую связь и управление радиостанциями (СКРС «Мегафон»), документирование информации (КДВИ «Гранит»), а также сбор и обработку метеоинформации (станция «КРАМС»). На аэродроме экспериментальной авиации «Салка» предполагается организация проведения испытаний различных типов летательных аппаратов (www.aex.ru, Российский интернет-портал Aviation Explorer, 03.03.2016 г.).

Недостатками известного командно-диспетчерского центра являются его высокая стоимость, невозможность в настоящее время проведения групповых полетов беспилотных летательных аппаратов вследствие отсутствия аппаратных средств формирования единого информационного пространства для летательных аппаратов и рабочих мест, с которых реализуется процесс коррекции параметров траектории и удаленных на значительные расстояния от места выполнения задания. В известном центре отсутствуют возможности проведения трансляции информации в режиме реального времени с беспилотных летательных аппаратов в удаленные аудитории с формированием архива информации, а аппаратурные решения центра не позволяют организовать онлайн-консультации, предполагающие, в общем случае, использование мобильного комплекса видеоконференцсвязи, способного функционировать в полевых условиях. В центре не предусмотрены возможности для проведения полунатурного и физического моделирования параметров динамики одного или группы беспилотных летательных аппаратов и процессов функционирования бортовых информационно-управляющих систем в условиях коррекции параметров траектории, а также возможности использования наземных робототехнических средств.

Задачей изобретения является расширение диапазона функциональных возможностей наземного командного центра, используемого при оснащении и мобильном развертывании небольших аэродромов и/или вертодромов, а также при временном оснащении аэродромов или взлетно-посадочных площадок.

Техническим результатом, достигаемым в процессе решения задачи, является уменьшение стоимости создания центра при повышении характеристик эффективности его работы вследствие реализации возможностей, а именно:

- управления группами беспилотных летательных аппаратов в процессе выполнения полетного задания при коррекции параметров траекторий с одного или нескольких рабочих мест, расположенных на значительном удалении от места выполнения полетного задания;

- изменения алгоритмов коррекции траекторий летательных аппаратов в режиме реального времени, в том числе во время выполнения полетного задания;

- обеспечения режима функционирования в едином информационном пространстве групп беспилотных летательных аппаратов и рабочих мест, с которых осуществляется процесс управления;

- командного управления наземными робототехническими средствами, входящими в состав центра, и летательными аппаратами за счет использования специализированного программного обеспечения, средств радиосвязи и специальных навигационных блоков;

- проведения полунатурного и физического моделирования параметров динамики одного или группы беспилотных летательных аппаратов при исследованиях эффективности алгоритмов функционирования бортовых информационно-управляющих систем;

- организации дистанционных занятий и интернет-трансляции при подготовке диспетчеров, онлайн-консультаций за счет использования мобильного комплекса видеоконференцсвязи, обеспечивающего в полевых условиях и режиме реального времени демонстрацию агрегатов летательных аппаратов, наземной специализированной техники, получение информации с беспилотных летательных аппаратов с записью видеоархива;

- получения, записи и воспроизведения в режиме реального времени информации с элементов полезных нагрузок группы беспилотных летательных аппаратов с целью формирования алгоритмов управления траекторными параметрами летательных аппаратов и их полезных нагрузок.

Задача решается, а технический результат обеспечивается при использовании многофункционального центра управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов, который содержит быстровозводимые здания в виде сборно-разборных модулей каркасной конструкции, каналы связи, установленное с возможностью подключения к каналам связи технологическое оборудование, имеющие специализированное программное обеспечение командный блок, учебный блок, серверный блок, навигационный блок, пользовательский блок, мобильный блок и блок наземных робототехнических средств, при этом командный блок содержит источник бесперебойного питания командного блока, пульт связи с подключенными к нему радиостанцией, громкоговорителем и диспетчерским пультом, дополнительно подключенный к последнему дополнительный пульт связи с подключенной к нему дополнительной радиостанцией, блок электронно-вычислительных машин, каждая из которых подключена к каналам связи, блок мониторов, подключенные к каналам связи наземные приемные станции, хранилище данных, средства визуального контроля и комплекс документирования воздушной информации, к которому дополнительно подключен каждый монитор блока мониторов, систему устройств видеоконференцсвязи, каждое из которых включает в себя блок видеоконференцсвязи с подключенными к нему управляемой камерой, динамиком, микрофоном и подключенным к каналам связи автоматизированным рабочим местом, учебный блок содержит учебный класс с элементами класса, каждый из которых выполнен в виде блока устройств визуализации, каждое из которых подключено к пользовательской электронно-вычислительной машине, и подключенных к последней акустической системы и блока управления, источник бесперебойного питания учебного блока, дополнительную электронно-вычислительную машину с подключенными к ней блоком интерактивных объектов, блоком проекторов, блоком интерактивных досок, колонками и терминалом видеоконференцсвязи, подключенные к последнему блок микрофонов, блок камер, средство визуализации и дополнительное средство визуализации, серверный блок включает себя источник бесперебойного питания серверного блока, сервер и подключенный к нему дополнительный сервер, навигационный блок включает в себя блок бортовых трекеров и блок навигационных трекеров, пользовательский блок включает в себя планшетный компьютер, мобильное устройство и персональный компьютер, мобильный блок включает в себя мобильный комплекс видеоконференцсвязи, удаленное рабочее место оператора и блок беспилотных летательных аппаратов, каждый их которых снабжен полезной нагрузкой с информационно-управляющей системой, при этом технологическое оборудование и элементы всех блоков многофункционального центра размещены внутри и вне модулей, каждое наземное робототехническое средство, все радиостанции, каждая пользовательская электронно-вычислительная машина, терминал видеоконференцсвязи, все серверы и все элементы навигационного, пользовательского и мобильного блоков подключены к каналам связи, колонки дополнительно подключены к терминалу видеоконференцсвязи, а источники бесперебойного питания командного, учебного и серверного блоков подключены к питающим входам элементов соответствующих блоков.

Решению поставленной задачи и достижению указанного технического результата способствуют также частные существенные признаки изобретения.

В многофункциональном центре управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов мобильный комплекс видеоконференцсвязи выполнен в ударопрочном корпусе.

В многофункциональном центре управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов полезная нагрузка представляет собой тепловизор, и/или видеокамеру, и/или средства медицинской помощи.

В многофункциональном центре управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов наземные робототехнические средства представляют собой робот для расчистки и ремонта взлетно-посадочных полос, и/или автоматизированный заправщик, и/или многофункциональный роботизированный комплекс, и/или трансформер, предназначенный для проведения полунатурного и физического моделирования динамики летательных аппаратов и испытаний их бортовых систем.

В многофункциональном центре управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов каналы связи представляют собой локальную вычислительную сеть Ethernet, сети Wi-Fi, сотовые сети или спутниковый канал связи.

В многофункциональном центре управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов быстровозводимые здания включают в себя не менее двух сборно-разборных модулей каркасной конструкции.

На фиг. 1 представлена схема быстровозводимого здания в виде сборно-разборных модулей с некоторыми элементами многофункционального центра.

На фиг. 2 - структурная схема составных элементов многофункционального центра управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов.

Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов содержит быстровозводимые здания в виде сборно-разборных модулей 1, 2 каркасной конструкции (фиг. 1), каналы 3 связи, установленное с возможностью подключения к каналам 3 связи технологическое оборудование 4, имеющие специализированное программное обеспечение командный блок 5, учебный блок 6, серверный блок 7, навигационный блок 8, пользовательский блок 9, мобильный блок 10 и блок 11 наземных робототехнических средств 12 (фиг. 2). Каналы 3 связи могут представлять собой локальную вычислительную сеть Ethernet, сети Wi-Fi, сотовые сети или спутниковый канал связи. Наземные робототехнические средства 12 могут представлять собой робот для расчистки и ремонта взлетно-посадочных полос, и/или автоматизированный заправщик, и/или многофункциональный роботизированный комплекс. Командный блок 5 содержит источник 13 бесперебойного питания командного блока 5, пульт 14 связи с подключенными к нему радиостанцией 15, громкоговорителем 16 и диспетчерским пультом 17, дополнительно подключенный к последнему дополнительный пульт 18 связи с подключенной к нему дополнительной радиостанцией 19, блок 20 электронно-вычислительных машин 21, каждая из которых подключена к каналам 3 связи, блок 22 мониторов 23, подключенные к каналам 3 связи наземные приемные станции 24, хранилище 25 данных, средства 26 визуального контроля и комплекс 27 документирования воздушной информации, к которому дополнительно подключен каждый монитор 23 блока 22 мониторов, систему 28 устройств 29 видеоконференцсвязи, каждое из которых включает в себя блок 30 видеоконференцсвязи с подключенными к нему управляемой камерой 31, динамиком 32, микрофоном 33 и подключенным к каналам 3 связи автоматизированным рабочим местом 34. Средства 26 визуального контроля представляют собой стационарные камеры, расположенные на модулях 1, 2 и на территории аэродрома. Учебный блок 6 содержит учебный класс 35 с элементами 36 класса, каждый из которых выполнен в виде блока 37 устройств 38 визуализации, каждое из которых подключено к пользовательской электронно-вычислительной машине 39, и подключенных к последней акустической системы 40 и блока 41 управления, источник 42 бесперебойного питания учебного блока 6, дополнительную электронно-вычислительную машину 43 с подключенными к ней блоком 44 интерактивных объектов 45, блоком 46 проекторов 47, блоком 48 интерактивных досок 49, колонками 50 и терминалом 51 видеоконференцсвязи, подключенные к последнему блок 52 микрофонов 53, блок 54 камер 55, средство 56 визуализации и дополнительное средство 57 визуализации. Блок 41 управления представляет собой группу устройств для ввода и редактирования информации на пользовательской электронно-вычислительной машине 39, а интерактивные объекты 45 - планшеты и/или сенсорные мониторы. Серверный блок 7 включает себя источник 58 бесперебойного питания серверного блока 7, сервер 59 и подключенный к нему дополнительный сервер 60, навигационный блок 8 включает в себя блок 61 бортовых трекеров 62 и блок 63 навигационных трекеров 64. Пользовательский блок 9 включает в себя планшетный компьютер 65, мобильное устройство 66 и персональный компьютер 67, мобильный блок 10 включает в себя мобильный комплекс 68 видеоконференцсвязи, удаленное рабочее место 69 оператора и блок 70 беспилотных летательных аппаратов 71, каждый их которых снабжен полезной нагрузкой 72 с информационно-управляющей системой 73. Мобильный комплекс 68 видеоконференцсвязи может быть выполнен в ударопрочном корпусе 74, а полезная нагрузка 72 может представлять собой тепловизор, и/или видеокамеру, и/или средства медицинской помощи. Сборно-разборные модули 1, 2 выполнены с окнами 75, при этом один из модулей 2 имеет панорамное остекление 76. Технологическое оборудование 4 и элементы всех блоков 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 многофункционального центра размещены внутри и вне сборно-разборных модулей 1, 2. Каждое наземное робототехническое средство 12, все радиостанции 15, 19, каждая пользовательская электронно-вычислительная машина 39, терминал 51 видеоконференцсвязи, все серверы 59, 60 и все элементы навигационного 8, пользовательского 9 и мобильного 10 блоков подключены к каналам 3 связи. Колонки 50 дополнительно подключены к терминалу 51 видеоконференцсвязи, а источники 13, 42 и 58 бесперебойного питания командного 5, учебного 6 и серверного 7 блоков подключены к питающим входам элементов соответствующих блоков. Быстровозводимые здания включают в себя не менее двух сборно-разборных модулей каркасной конструкции. Наземные робототехнические средства 12 представляют собой робот для расчистки и ремонта взлетно-посадочных полос, и/или автоматизированный заправщик, и/или многофункциональный роботизированный комплекс, и/или трансформер, предназначенный для проведения полунатурного и физического моделирования динамики летательных аппаратов и испытаний их бортовых систем. В состав технологического оборудования 4 центра входят, в частности, системы электропитания, освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования, охранной и пожарной сигнализаций, специализированные шкафы для хранения комплектующих элементов центра, распределительные щиты технологического оборудования. Антенны наземных приемных станций 24 (АЗН), радиостанции 15 и дополнительной радиостанции 19 установлены на одном из модулей 2.

Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов функционирует следующим образом.

Командный блок 5 обеспечивает синхронное документирование и воспроизведение радиолокационной и речевой информации, а также пультовых операций диспетчеров управления воздушным движением в аэродромных и районных центрах управления с помощью комплекса 27 документирования воздушной информации, соединенного с хранилищем 25 данных через каналы 3 связи и с блоком 22 мониторов 23. Голосовая связь пилотов с диспетчерами обеспечивается посредством радиостанции 15, дополнительной радиостанции 19, подключенных к пульту 14 связи и дополнительному пульту 18 связи, которые, в свою очередь, подключаются к диспетчерскому пульту 17, с которым оператор работает напрямую. Громкоговоритель 16 подключен к пульту 14 связи для обеспечения громкой связи. С помощью средств 26 визуального контроля обеспечивается визуальный контроль аэродрома/аэропорта, рабочих помещений, различных функциональных блоков. От блока 20 электронно-вычислительных машин 21 медиаинформация через каналы 3 связи поступает на сервер 59 и дополнительный сервер 60, далее - на автоматизированное рабочее место 34, в учебный класс 35 и элементы пользовательского блока 9. Контроль движения воздушных судов обеспечивается с помощью наземных приемных станций (АЗН) 24, подключенных к автоматизированному рабочему месту 34, серверу 59 и дополнительному серверу 60 блока 7 серверов, учебному классу 35 через каналы 3 связи. Видеоконференцсвязь с любым пользователем сети интернет осуществляется с помощью автоматизированного рабочего места 34 с подключенным к нему блоком 30 видеоконференцсвязи, к которому, в свою очередь, подключены динамик 32, микрофон 33 и управляемая камера 31. В случае многоэтажного здания (включающего в себя не менее двух сборно-разборных модулей каркасной конструкции), в дополнительных модулях размещаются дополнительные автоматизированные рабочие места, к которым подключаются дополнительные блоки видеоконференцсвязи с подключенными к ним дополнительными динамиками, микрофонами и управляемыми камерами. Все элементы командного блока 5, требующие подключения к электросети с напряжением 220 вольт, подключаются через источники 13 бесперебойного питания. В состав каждого элемента 36 учебного класса 35, входящего в состав учебного блока 6, входят пользовательская электронно-вычислительная машина 39 с подключенными к ней акустической системой 40, устройствами 38 визуализации и блоком 41 управления. Пользовательская электронно-вычислительная машина 39 соединяется через каналы 3 связи с серверным блоком 7, а именно, с сервером 59 и дополнительным сервером 60 (подключенными к электросети с напряжением 220 вольт через источник 58 бесперебойного питания), которые, имея специализированное программное обеспечение и получая информацию от наземных станций (АЗН) 24, средств 26 визуального контроля через блок 20 электронно-вычислительных машин 21, от элементов навигационного блока 8, а именно, блока 61 бортовых трекеров 62 и блока 63 навигационных трекеров 64, генерируют среду отображения и управления инфраструктуры аэродрома или аэропорта и предоставляют информацию о всех транспортных средствах, снабженных необходимыми трекерами (координаты, направление движения, скорость, высота). Терминал 51 видеоконференцсвязи получает графическую информацию от блока 54 камер 55, дополнительной электронно-вычислительной машины 43. Также терминал 51 видеоконференцсвязи получает аудиоинформацию от блока 52 микрофонов 53 и выводит графическую информацию на средство 56 визуализации, дополнительные средства 57 визуализации и колонки 50. Дополнительная электронно-вычислительная машина 43 получает командную информацию от блока 44 интерактивных объектов 45, блока 48 интерактивных досок 49 и выводит графическую информацию на блок 44 интерактивных объектов 45, блок 46 проекторов 47 (проецирующих изображения на интерактивные доски 49 блока 48 интерактивных досок). Также дополнительная электронно-вычислительная машина 43 выводит аудиоинформацию на колонки 50. Все элементы учебного блока 6, требующие подключения к электросети с напряжением 220 вольт, подключаются через источники 42 бесперебойного питания. Посредством планшетного компьютера 65, мобильного устройства 66 и персонального компьютера 67, входящих в пользовательский блок 9, при подключении к каналам связи 3 осуществляется в режиме реального времени удаленный контроль за транспортными средствами, снабженными необходимыми трекерами. Использование блока 70 беспилотных летательных аппаратов 71 с полезной нагрузкой 72, входящих в мобильный блок 10, позволяет выполнять воздушные маневры, получая команды через каналы 3 связи. Полезная нагрузка 72 может представлять собой видеокамеру, тепловизор, средства скорой помощи или иную полезную нагрузку, которая может быть подключена к каналам 3 связи. На полезных нагрузках 72 установлены информационно-управляющие системы 73. Мобильный комплекс 68 видеоконференцсвязи представляет собой техническое решение для автономного проведения видеоконференций в полевых условиях. Например, в режиме видеоконференции возможна демонстрация для удаленных абонентов авиационных узлов, элементов реальных летательных аппаратов и радиотехнического оборудования из ангаров, аэродромов, командно-диспетчерских пунктов, обеспечивая наглядность при практической подготовке обучающихся. Мобильный комплекс 68 видеоконференцсвязи поддерживает подключение по каналам 3 связи, обладает малыми габаритами, а его корпус 74 выполнен ударопрочным, что позволяет использовать его в полевых условиях при возможном действии механических возмущений. Удаленное рабочее место 69 оператора представляет собой пульт управления одним беспилотным летательным аппаратом 71 или их группой с возможностью просмотра транслируемой с подвесного оборудования (элементов полезной нагрузки 72) информации в режиме реального времени как с одного, так и с нескольких беспилотных летательных аппаратов. Удаленный оператор может находиться как в непосредственной близости от беспилотных летательных аппаратов, так и на значительном удалении от них (другой город, континент). Транслируемая информация с элементов полезной нагрузки 72 также может передаваться по каналам 3 связи в сеть Интернет. Для выполнения специализированных работ на территории аэродрома используются наземные робототехнические средства 12 блока 11, представляющие собой робот для расчистки и ремонта взлетно-посадочных полос, автоматизированный заправщик, роботизированный комплекс или трансформер, задействованный в процессе проведения полунатурного и физического моделирования динамики летательных аппаратов и испытаний их бортовых систем. Робототехнические средства 12 получают команды от блока 20 электронно-вычислительных машин 21 командного блока 5, пользовательской электронно-вычислительной машины 39 учебного блока 6, элементов пользовательского блока 9, удаленного рабочего места 69 мобильного блока 10 через сервер 59 и дополнительный сервер 60 серверного блока 7. На основе элементов многофункционального центра управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов может быть создано мобильное техническое решение, функционирующее как на подготовленных площадках с имеющейся инфраструктурой (штатное электропитание, интернет-канал (наземный, спутниковый, мобильный)), так и в полевых условиях, самостоятельно обеспечивая жизнедеятельность центра за счет подключения соответствующих источников питания и организации самостоятельного спутникового канала связи. Полное самообеспечение центра позволяет не привязываться к конкретным аэродромам и площадкам и проводить испытания и эксперименты в различных условиях. Доставка элементов многофункционального центра до места назначения может быть осуществлена любым грузовым авто, железнодорожным, воздушным и водным транспортом, а развертывание и подготовка его к работе занимает достаточно короткое время. Независимость от внешней инфраструктуры позволяет реализовывать широкий ряд проектов использования.

Проведение полунатурного и физического моделирования осуществляется с использованием всех необходимых элементов многофункционального центра, в частности блока 70 беспилотных летательных аппаратов 71 с полезными нагрузками 72, оснащенными информационно-управляющими системами 73, многофункционального роботизированного комплекса и трансформера, позволяющих воспроизводить различные механические конфигурации в соответствии с условиями различных фаз процесса моделирования, и других элементов центра. Реализуемые стратегия экспериментальных исследований и методика моделирования разработаны с учетом изложенных возможностей многофункционального центра с использованием математического аппарата планирования многофакторного эксперимента и методов корреляционного, дисперсионного и спектрального анализов.

Многофункциональный центр, имея сравнительно невысокую стоимость и возможность развертывания и подготовки к работе всех систем центра в максимально короткие сроки, позволяет:

- выполнять групповые задания, имея возможности функционирования в едином информационном пространстве летательных аппаратов и рабочих мест;

- получать информацию о траекторных параметрах летательного аппарата, регистрировать и воспроизводить в режиме реального времени информацию с информационно-управляющих систем полезных нагрузок;

- управлять беспилотным летательным аппаратом (или их группой) и проводить коррекцию параметров траекторий с одного или нескольких рабочих мест, удаленных от места выполнения задания;

- изменять алгоритмы управления в режиме реального времени, в том числе во время выполнения полетного задания;

- транслировать в режиме реального времени информацию с беспилотного летательного аппарата в удаленные аудитории и формировать архив данных;

- осуществлять командное управление воздушными судами и наземной специализированной техникой посредством использования специализированного программного обеспечения, радиосвязи, бортовых, навигационных трекеров и блока камер с формированием посредством элементов блока серверов архива информации о движении воздушных судов и специализированной техники;

- проводить дистанционные занятия и интернет-трансляции при подготовке диспетчеров, онлайн-консультации с использованием мобильного комплекса видеоконференцсвязи, обеспечивающего в полевых условиях и режиме реального времени демонстрацию узлов и агрегатов летательных аппаратов, наземной специализированной техники, беспилотных летательных аппаратов с записью видеоархива;

- моделировать параметры динамики одного или группы беспилотных летательных аппаратов и процессы функционирования бортовых информационно-управляющих систем в условиях коррекции параметров траектории в соответствии с базовыми положениями теории полунатурного и физического моделирования поведения объектов различных типов и назначения.

1. Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов, содержащий быстровозводимые здания в виде сборно-разборных модулей каркасной конструкции, каналы связи, установленное с возможностью подключения к каналам связи технологическое оборудование, имеющие специализированное программное обеспечение командный блок, учебный блок, серверный блок, навигационный блок, пользовательский блок, мобильный блок и блок наземных робототехнических средств, при этом командный блок содержит источник бесперебойного питания командного блока, пульт связи с подключенными к нему радиостанцией, громкоговорителем и диспетчерским пультом, дополнительно подключенный к последнему дополнительный пульт связи с подключенной к нему дополнительной радиостанцией, блок электронно-вычислительных машин, каждая из которых подключена к каналам связи, блок мониторов, подключенные к каналам связи наземные приемные станции, хранилище данных, средства визуального контроля и комплекс документирования воздушной информации, к которому дополнительно подключен каждый монитор блока мониторов, систему устройств видеоконференцсвязи, каждое из которых включает в себя блок видеоконференцсвязи с подключенными к нему управляемой камерой, динамиком, микрофоном и подключенным к каналам связи автоматизированным рабочим местом, учебный блок содержит учебный класс с элементами класса, каждый из которых выполнен в виде блока устройств визуализации, каждое из которых подключено к пользовательской электронно-вычислительной машине, и подключенных к последней акустической системы и блока управления, источник бесперебойного питания учебного блока, дополнительную электронно-вычислительную машину с подключенными к ней блоком интерактивных объектов, блоком проекторов, блоком интерактивных досок, колонками и терминалом видеоконференцсвязи, подключенные к последнему блок микрофонов, блок камер, средство визуализации и дополнительное средство визуализации, серверный блок включает себя источник бесперебойного питания серверного блока, сервер и подключенный к нему дополнительный сервер, навигационный блок включает в себя блок бортовых трекеров и блок навигационных трекеров, пользовательский блок включает в себя планшетный компьютер, мобильное устройство и персональный компьютер, мобильный блок включает в себя мобильный комплекс видеоконференцсвязи, удаленное рабочее место оператора и блок беспилотных летательных аппаратов, каждый их которых снабжен полезной нагрузкой с информационно-управляющей системой, при этом технологическое оборудование и элементы всех блоков многофункционального центра размещены внутри и вне модулей, каждое наземное робототехническое средство, все радиостанции, каждая пользовательская электронно-вычислительная машина, терминал видеоконференцсвязи, все серверы и все элементы навигационного, пользовательского и мобильного блоков подключены к каналам связи, колонки дополнительно подключены к терминалу видеоконференцсвязи, а источники бесперебойного питания командного, учебного и серверного блоков подключены к питающим входам элементов соответствующих блоков.

2. Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов по п. 1, в котором мобильный комплекс видеоконференцсвязи выполнен в ударопрочном корпусе.

3. Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов по пп. 1, 2, в котором полезная нагрузка представляет собой тепловизор, и/или видеокамеру, и/или средства медицинской помощи.

4. Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов по пп. 1, 2, 3, в котором наземные робототехнические средства представляют собой робот для расчистки и ремонта взлетно-посадочных полос, и/или автоматизированный заправщик, и/или многофункциональный роботизированный комплекс, и/или трансформер, предназначенный для проведения полунатурного и физического моделирования динамики летательных аппаратов и испытаний их бортовых систем.

5. Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов по пп. 1, 2, 3, 4, в котором каналы связи представляют собой локальную вычислительную сеть Ethernet, сети Wi-Fi, сотовые сети или спутниковый канал связи.

6. Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов по пп. 1, 2, 3, 4, 5, в котором быстровозводимые здания включают в себя не менее двух сборно-разборных модулей каркасной конструкции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.

Изобретение относится к способу формирования математической модели человека-оператора в системе отслеживания заданных положений штурвала по сигналу ошибки на директорном приборе.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к средствам боевой подготовки операторов систем вооружения, основой последующей боевой деятельности которых является своевременное выполнение предписанных алгоритмов для подготовки и производства выстрела.

Изобретение относится к области диспетчеризации потоков нефти и нефтепродуктов, а именно к тренажерным комплексам диспетчера, которые предназначены для начальной подготовки и периодического обучения оперативно-диспетчерского персонала.

Программно-аппаратный тренажер командно-штабной машины Р-149МА1 (ПАТ КШМ Р-149МА1) предназначен для обучения принципам работы каждого члена экипажа командно-штабной машины (КШМ) Р-149МА1 в отдельности и принципам совместной работы членов экипажа КШМ Р-149МА1, а также для обеспечения совместной работы с комплексом учебно-тренировочных средств (КУТС) в общем 3D-пространстве, а также в части речевого обмена и дистанционного управления радиостанциями (PC).

Компьютерный тренажер, имитирующий системы пуска объектов и взаимодействующие с ними корабельные системы, построенный на сети персональных компьютеров, объединенных в локальную вычислительную сеть, содержит рабочее место руководителя с определенным программным обеспечением и рабочие места обучаемых, имитирующие интерфейс и функциональные задачи системы управления объектом.

Тренажерный центр для экипажей судов содержит автоматизированные рабочие места (АРМ) обучаемых, программируемый блок моделирования, блок оценки результатов тренинга, АРМ руководителя обучения, модуль селекции режимов и типа тренинга, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к системе интерактивного обучения и может быть использовано для групповой и/или индивидуальной подготовки и повышения квалификации персонала, эксплуатирующего и обслуживающего автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Изобретение относится к моделям и логико-математическому моделированию, которые следует рассматривать как учебные или тренировочные средства. Способ представляет инструмент разработки различных сценариев развития оперативной обстановки и формирования на их основе соответствующей модели радиоэлектронной обстановки (РЭО) для профессиональной подготовки специалистов радиомониторинга (РМ).

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения буровой машины. Тренажер глазомерного определения положения буровой машины относительно плоскости забоя, состоит из пластины с угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенную к буровому молотку шарнирно телескопическую опору, соединенную с основанием, а также размещенного на верхней площадке бурового молотка кожуха, снабженного источником света и угломерной шкалой в виде полукруга с отвесом, при этом источник света расположен перпендикулярно оси бурового молотка, пластина выполнена плоской и установлена перпендикулярно плоскости забоя, а угловая шкала, размещенная на пластине, проградуирована по формуле: где Lβ - длина отрезка угловой шкалы, отмеряемого от плоскости забоя, соответствующая величине горизонтального угла β;Lшт - длина от шарового шарнира до оси источника света;L - длина от шарового шарнира до пластины с угловой шкалой;β - величина горизонтального угла, град.Технический результат заключается в упрощении конструкции.

Изобретение относится к анализу техники пилотирования по данным бортовых устройств регистрации параметрической полетной информации. Для анализа техники пилотирования осуществляют формализацию курсов боевой подготовки определенным образом, разрабатывают и вводят в базу данных методические схемы упражнений, разрабатывают полетные задания на основе формализованного курса и методических схем, разрабатывают модели идентификации для различных элементов полета, считывают зарегистрированную информацию с бортового устройства регистрации, производят идентификацию элементов полета, сравнивают результаты идентификации с данными полетного задания, оценивают полноту и последовательность его выполнения, оценивают отдельные элементы полета и полет в целом, анализируют технику пилотирования с выявлением нарушений методики выполнения элементов полета, записывают результаты в базу данных статистики, получают обобщенные данные о летной подготовке экипажей авиационной части.

Группа изобретений относится к способу и устройству для разработки системы для управления предупреждениями и электронными процедурами для летательного аппарата. Для разработки системы производят проверку предупреждений в базе данных для каждого блока оборудования системы в отношении заранее заданного списка обязательных предупреждений, определяют и вычисляют критерий завершенности для первого подэтапа, определяют и вычисляют критерий завершенности для каждого из последующих этапов, сравнивая критерий завершенности предыдущего этапа с предварительно заданным пороговым значением для этого этапа, завершают настройку системы на десятом этапе после сравнения с десятым предварительно заданным пороговым значением.

Группа изобретений относится к авиации. Способ работы транспортной системы автопоезд - легкий штурмовик - беспилотный летательный аппарат (БЛА) включает перемещение легкого штурмовика и БЛА при помощи автопоезда от одной ВПП к другой ВПП, взлет и полет над поверхностью земли на малой высоте БЛА и полет легкого штурмовика с постоянной волновой связью.

Группа изобретений относится к устройству приема радионавигационных сигналов, многорежимному приемнику для содействия навигации летательного аппарата, гибридной системе содействия навигации.

Группа изобретений относится к способу и системе отображения полетной информации. Для отображения полетной информации отслеживают текущее местоположение самолета на заданной траектории полета, определяют текущий момент времени для текущего местоположения самолета на траектории, обеспечивают плановое время нахождения самолета в текущем положении, вычисляют и отображают отклонение планового и текущего времени, обеспечивают рекомендуемую путевую скорость, вычисляют и отображают отклонение текущей путевой скорости от рекомендованной.

Изобретение относится к способам организации воздушного движения. Для организации воздушного движения на каждом летательном аппарате малой авиации и беспилотном летательном аппарате (БЛА) устанавливают ГЛОНАСС/GPS контроллеры, элементы мобильной телефонии с СИМ-картой, содержащей информацию о летательном аппарате, определяют географические координаты местоположения летательного аппарата и высоту полета, передают полученные данные вместе с идентификационными данными СИМ-карты на телематические серверы диспетчеров по организации воздушного движения для обработки, отображают обработанную информацию на мониторах диспетчеров по организации воздушного движения для идентификации летательных аппаратов и контроля правомерности использования воздушного пространства классов С и G.

Группа изобретений относится к способу и системе для регулирования движения воздушных судов. Для регулирования разделения между транспортными средствами прогнозируют ближайшую точку сближения траекторий двух транспортных средств, вырабатывают компенсирующие команды для первого транспортного средства с требуемым уровнем разделения и времени сближения, формируют управляющие команды с учетом компенсирующих команд и требуемого уровня разделения.

Изобретение относится к способу стабилизации заданной высоты полета. Для стабилизации заданной высоты полета используют сигналы с пульта управления САУ заданной высоты полета и заданного расстояния до программно имитируемой цели, сигналы из системы измерения параметров полета, формируют управляющий сигнал на привод руля высоты определенным образом, используют последовательные шаги управляющих воздействий, запоминая сигнал предыдущего шага для его переопределения, изменяют с пульта управления САУ сигнал расстояния до программно имитируемой цели при необходимости дополнительной адаптации закона управления.

Способ автоматического совмещения продольной оси летательного аппарата с осью взлетно-посадочной полосы (ВПП) относится к области радиотехники и систем управления и может быть использовано при организации автоматического привода и посадки летательного аппарата на ВПП. Новым в способе автоматического совмещения продольной оси летательного аппарата с осью ВПП является размещение в плоскости ВПП вдоль ее оси нескольких ретрансляторов, каждый из которых своими антеннами первично принимает исходные высокочастотные колебания, сдвигает частоту этих колебаний на свою определенную частоту и вновь своими антеннами вторично излучает в направлении антенн первичного излучения, расположенных на плоскостях крыльев летательного аппарата. Двумя антеннами интерферометра летательного аппарата трансформированные высокочастотные колебания вторично принимают и смешивают с исходными высокочастотными колебаниями, в результате чего в каждом канале интерферометра летательного аппарата выделяют комбинационные низкочастотные составляющие разности исходных и трансформированных по частоте высокочастотных колебаний.

Группа изобретений относится к беспилотному летательному аппарату и способу предупреждения его столкновения с посторонним воздушным судном. Для предупреждения столкновения определяют положение постороннего воздушного судна относительно беспилотного летательного аппарата, измеряют угловую скорость постороннего воздушного судна в горизонтальной плоскости, определяют, оснащено ли постороннее воздушное судно системой TCAS, следуют по предварительно определенной траектории уклонения согласно полученному извещению от TCAS постороннего воздушного судна.

Изобретение относится к области логистики, а именно к системам доставки товаров в пункты выдачи с помощью дронов. Система содержит дроны, распределительные центры 1, пункты выдачи 2 и центр управления 3 с программным обеспечением.

Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов содержит быстровозводимые здания в виде сборно-разборных модулей каркасной конструкции, каналы связи, командный блок, учебный блок, серверный блок, навигационный блок, пользовательский блок, мобильный блок, блок наземных робототехнических средств. Командный блок содержит источник бесперебойного питания командного блока, пульт связи с подключенными к нему радиостанцией, громкоговорителем и диспетчерским пультом, дополнительный пульт связи с подключенной к нему дополнительной радиостанцией, блок электронно-вычислительных машин, блок мониторов, наземные приемные станции, хранилище данных, средства визуального контроля и комплекс документирования воздушной информации, систему устройств видеоконференцсвязи, связи, содержащую управляемую камеру, динамик, микрофон, автоматизированное рабочее место. Учебный блок содержит учебный класс, содержащий устройства визуализации, пользовательские электронно-вычислительные машины, акустическую систему, блок управления, источник бесперебойного питания, блок интерактивных объектов, блок проекторов, блок интерактивных досок, колонки, терминал видеоконференцсвязи, блок микрофонов, блок камер, два средства визуализации. Серверный блок содержит источник бесперебойного питания, два сервера. Навигационный блок содержит блок бортовых трекеров и блок навигационных трекеров. Пользовательский блок содержит планшетный компьютер, мобильное устройство и персональный компьютер. Мобильный блок содержит мобильный комплекс видеоконференцсвязи, удаленное рабочее место оператора и блок беспилотных летательных аппаратов, каждый их которых снабжен полезной нагрузкой с информационно-управляющей системой. Обеспечивается расширение диапазона функциональных возможностей для наземного командного центра небольших или временных аэродромов. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх