RU2646784C1 - Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов - Google Patents
Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646784C1 RU2646784C1 RU2017103515A RU2017103515A RU2646784C1 RU 2646784 C1 RU2646784 C1 RU 2646784C1 RU 2017103515 A RU2017103515 A RU 2017103515A RU 2017103515 A RU2017103515 A RU 2017103515A RU 2646784 C1 RU2646784 C1 RU 2646784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- unit
- mobile
- modeling
- control
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 14
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
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.
Description
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.
Claims (6)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103515A RU2646784C1 (ru) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103515A RU2646784C1 (ru) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2646784C1 true RU2646784C1 (ru) | 2018-03-07 |
Family
ID=61568846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017103515A RU2646784C1 (ru) | 2017-02-02 | 2017-02-02 | Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2646784C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6161097A (en) * | 1997-08-11 | 2000-12-12 | The United Sates Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Automated traffic management system and method |
RU2160930C1 (ru) * | 1999-12-21 | 2000-12-20 | Закрытое акционерное общество "ИСТ ЛАЙН-ХЭНДЛИНГ" | Система оперативного сопровождения и управления наземными транспортными средствами аэропорта |
WO2003056495A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-07-10 | Stratton Richard L | Airport ground-control system and method |
US9108744B2 (en) * | 2006-08-08 | 2015-08-18 | Arthur S. Takeuchi | Airport construction |
RU2560220C1 (ru) * | 2014-09-04 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Международные аэронавигационные системы" | Способ и устройство для управления наземным движением мобильных объектов на аэродроме |
-
2017
- 2017-02-02 RU RU2017103515A patent/RU2646784C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6161097A (en) * | 1997-08-11 | 2000-12-12 | The United Sates Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Automated traffic management system and method |
RU2160930C1 (ru) * | 1999-12-21 | 2000-12-20 | Закрытое акционерное общество "ИСТ ЛАЙН-ХЭНДЛИНГ" | Система оперативного сопровождения и управления наземными транспортными средствами аэропорта |
WO2003056495A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-07-10 | Stratton Richard L | Airport ground-control system and method |
US9108744B2 (en) * | 2006-08-08 | 2015-08-18 | Arthur S. Takeuchi | Airport construction |
RU2560220C1 (ru) * | 2014-09-04 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Международные аэронавигационные системы" | Способ и устройство для управления наземным движением мобильных объектов на аэродроме |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12020574B2 (en) | Cloud simulation apparatus and method for verifying rail transit-oriented full-automatic unmanned driving scene | |
US11284040B2 (en) | Surveillance unit with removable modules | |
US20050231589A1 (en) | Panoramic photographing monitoring and tracking system and method | |
RU2468522C1 (ru) | Комплекс средств видеонаблюдения и связи мобильного пункта управления | |
EP3022117A1 (de) | Automatisiertes und flexibel einsetzbares selbstkletterndes fahrwerk mit flugeigenschaften | |
CN103578322A (zh) | 机场运行指挥模拟训练系统及其模拟训练方法 | |
CN106097743A (zh) | 车辆识别无人机系统 | |
KR20120096808A (ko) | 보안 관제 장치, 궤도 보안 장치, 관제 로봇 장치, 보안 관제 서비스 시스템 및 그 방법 | |
RU2647345C1 (ru) | Комплексная система дистанционного обучения пилотированию летательных аппаратов | |
CN104792313A (zh) | 无人侦查系统的测绘控制方法、装置及系统 | |
EP2643802A1 (en) | System for monitoring and deploying engineers | |
CN211055381U (zh) | 投放应急救援设备的无人机及其系统 | |
RU2646784C1 (ru) | Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов | |
RU67741U1 (ru) | Мобильный комплекс средств автоматизации и связи | |
CN110772728A (zh) | 消防专用无人机、系统及其消防方法 | |
CN211863625U (zh) | 消防专用无人机、系统 | |
Mitchell et al. | Testing and Evaluation of UTM Systems in a BVLOS Environment | |
Stampa et al. | A scenario for a multi-UAV mapping and surveillance system in emergency response applications | |
CN103780421A (zh) | 一种大型活动指挥中心设计方法 | |
Perkins et al. | Active and mediated opportunistic cooperation between an unmanned aerial vehicle and an unmanned ground vehicle | |
CN105867230B (zh) | 一种低空高速通信调度系统平台 | |
Koskela et al. | Centres of coordination as a nexus of aviation | |
RU2661264C1 (ru) | Наземный пункт управления робототехническими комплексами | |
Dorighi et al. | FutureFlight Central: a revolutionary air traffic control tower simulation facility | |
RU2506647C1 (ru) | Тренажерный комплекс орбитального узлового модуля российского сегмента международной космической станции |