Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов
MULTIFUNCTIONAL CONTROL CENTER OF MOVEMENT AND MODELING THE DYNAMICS OF AIRCRAFTS

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.