Исследование системы контроля авионики

Исследование системы контроля  
авионики

Учебно-методическое пособие

Федеральное государственное бюджетное  
образовательное учреждение высшего образования  
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  
(национальный исследовательский университет)»

Серия: Образовательная система  
опережающей подготовки специалистов  
для оборонно-промышленного комплекса России

ISBN 978-5-7038-5417-4

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018
© Оформление. Издательство 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018

УДК 681.513
ББК 39.62
        И85

Издание доступно в электронном виде по адресу 
https://bmstu.press/catalog/item/6711/

Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия

Авторы:
А.А. Александров, А.В. Ноздрачев, А.В. Пролетарский,  
К.А. Неусыпин, М.С. Селезнева 

Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор ФГУП «НПЦАП имени академика Н.А. Пилюгина»  
В.М. Никифоров;
д-р техн. наук, профессор ФГБОУ ВО «Рязанский государственный  
радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина» А.Е. Кузнецов;
д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана, полковник С.Л. Сторчак

Исследование системы контроля авионики : учебно-методическое пособие / 

[А. А. Александров и др.]. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 43, [5] с. : ил. — (Образовательная система опережающей подготовки специалистов для оборонно-промышленного комплекса России).

ISBN 978-5-7038-5417-4

Учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ является 
практическим руководством, предназначенным для самостоятельного овладения 
алгоритмическими методами контроля авиационных измерительных систем. Изучение методов предполагается проводить с использованием исследовательского кабины-тренажера и лабораторной базы научно-образовательного центра «Авионика». 
Отрабатывается функционирование системы контроля в процессе имитации маневров ЛА при заходе на посадку на движущийся авианосец.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов Военного инсти
тута и факультетов МГТУ им. Н.Э. Баумана, которые проходят обучение по системе опережающей подготовки специалистов для оборонно-промышленного комплекса России, а также студентов, обучающихся по направлениям «Системы 
управления движением и навигации», «Управление в технических системах».

УДК 681.513

И85

ББК 39.62

Введение

Учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ  
используется в процессе обучения студентов в рамках системы опережающей 
подготовки специалистов для оборонно-промышленного комплекса России. 
Поскольку при выполнении лабораторных работ предполагается глубокое 
проникновение в суть изучаемой системы, происходящих процессов и используемых алгоритмов, в учебно-методическом пособии дано подробное 
описание изучаемых систем, явлений, процессов и алгоритмов. Предусмотрено самостоятельное продолжение работ по совершенствованию объекта 
исследования. На основе изучения особенностей и недостатков исследованного объекта предполагается разработка способов их устранения, а также 
использование разработанных способов на предприятиях отрасли: например, 
синтез генетических алгоритмов с улучшенными свойствами, разработка 
динамических экспертных систем с расширенной базой данных и др.
Учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ предназначено для студентов Военного института и различных факультетов МГТУ 
им. Н.Э. Баумана.
Целью лабораторных работ является приобретение студентами навыков 
использования алгоритмических методов контроля функционирования различных измерительных систем летательных аппаратов (ЛА).
При выполнении работ кабина-тренажер осуществляет имитацию предпосадочного маневрирования ЛА при заходе на посадку на движущийся 
авианосец. Необходимо провести математическое моделирование погрешностей инерциальной навигационной системы (ИНС), фильтра Калмана (ФК), 
генетического алгоритма (ГА) и проанализировать полученные результаты. 
Результаты лабораторных работ оформляются в виде отчета, содержащего постановку задачи, описание решения и графические материалы.

1. Теоретическая часть

1.1. Тренажеры

Полнопилотажные тренажеры различных уровней

Подобные тренажеры снабжены рядом высокотехнологичных приборов, 
которые в комплексе позволяют имитировать полет. Так, высокоскоростная 
трехмерная система синтеза визуальной обстановки обеспечивает просмотр 
окружающей среды из иллюминатора под углом 180 градусов. Ощущение 
ускорения и изменения линии полета возможно за счет акселерационных 
эффектов, создаваемых встроенной системой подвижности. Таким образом, 
обучающийся пилот полностью контролирует свое пространственное положение. Аппарат предполагает дистанционное управление инструктором, 
рабочее место которого напрямую связано с тренажером и позволяет создавать учебные ситуации, руководить процессом «полета», редактировать 
упражнения и т. д.

Процедурные тренажеры

В настоящее время наибольшее распространение среди авиационных 
тренажеров получили так называемые процедурные тренажеры. Они предназначены для воссоздания определенного набора ситуаций (как правило, 
нештатных и аварийных), в которых обучающийся отрабатывает необходимые 
реакции. В результате готовится команда специалистов, способных адекватно реагировать и принимать грамотные решения в различных обстоятельствах.
В зависимости от модели процедурный тренажер в том или ином виде 
отображает приборные доски и иные средства управления реальным аппаратом. В итоге на подобном приборе можно выполнять до 70 % действий, 
которые доступны на ЛА. В частности, речь идет как о первоначальных навыках пилотирования, так и более сложных задачах. К первой группе относятся упражнения предполетной подготовки, запуск двигателя, руление, взлет, 
набор высоты, снижение, посадка и т. д. Более сложные тренировочные 
программы предполагают выполнение полета по приборам, ведение визуальной ориентировки, полет в летних/зимних, дневных/ночных условиях и т. д. 
Процедурные тренажеры также располагают возможностями отработки 
групповых полетов, повышая тем самым технологию взаимодействия членов 
одного или нескольких экипажей.

Научно-исследовательский тренажер  
Инжинирингового научно-образовательного центра (ИНОЦ) «Авионика»

Многофункциональный стенд комплекса бортового оборудования (МСКБО) 
состоит из следующих функциональных частей:

 • рабочее место основное (РМО) — макет кабины вертолета;
 • центральный вычислительный комплекс (ЦВК);
 • рабочее место инструктора (РМИ);
 • рабочее место дополнительное (РМД);
 • рабочие места программистов (РМП) и администратора (РМА);
 • система визуализации (СВ);
 • система видеорегистрации (СВР).
Структурная схема стенда с указанием его основных функциональных 
частей и их взаимосвязи представлена на рис. 1.1. Все ЭВМ стенда объединены в общую локальную сеть, их взаимодействие организовано по интер
Рис. 1.1. Структурная схема стенда