Интеллектуальная система управления полетом

Интеллектуальная система управления полетом ( IFCS нового поколения, ) — это система управления полетом предназначенная для обеспечения повышенной безопасности экипажа и пассажиров самолетов , а также для оптимизации летно-технических характеристик самолета в нормальных условиях. ^[1] Основное преимущество этой системы заключается в том, что она позволит пилоту управлять самолетом даже в условиях отказа, которые обычно приводят к его крушению. IFCS разрабатывается под руководством Центра летных исследований Драйдена НАСА в сотрудничестве с Исследовательским центром Эймса НАСА, Boeing Phantom Works , Институтом научных исследований Университета Западной Вирджинии и Технологическим институтом Джорджии .

Цели IFCS

Основная цель проекта IFCS — создание системы для использования в гражданской и военной авиации , одновременно адаптивной и отказоустойчивой . ^[1] самообучающихся нейронных сетей Это достигается за счет использования обновлений программного обеспечения управления полетом, включающих технологию . Целями проекта нейронной сети IFCS являются. ^[2]

Разработать систему управления полетом , которая сможет определять характеристики самолета с помощью технологии нейронных сетей для оптимизации характеристик самолета.
Разработать нейронную сеть, которая сможет обучаться анализу летных свойств самолета.
Иметь возможность продемонстрировать вышеупомянутые свойства на модифицированном самолете F-15 ACTIVE во время полета, который является испытательным стендом проекта IFCS.

Теория работы

Нейронная сеть IFCS изучает летные характеристики в режиме реального времени с помощью самолета . датчиков и корректировок ошибок основного бортового компьютера , а затем использует эту информацию для создания различных моделей летных характеристик самолета ^[3]. Нейронная сеть получает информацию только тогда, когда самолет находится в стабильном полетном состоянии, и отбрасывает любые характеристики, которые могут привести к переходу самолета в состояние отказа. Если состояние самолета меняется со стабильного на отказ, например, если одна из поверхностей управления становится поврежденной и не реагирует, IFCS может обнаружить эту неисправность и переключить модель летных характеристик самолета. Затем нейронная сеть работает над тем, чтобы свести ошибку между эталонной моделью и фактическим состоянием самолета к нулю.

История проекта

Поколение 1

Летные испытания IFCS поколения 1 были проведены в 2003 году для проверки выходных данных нейронной сети. ^[1] На этом этапе нейронная сеть была предварительно обучена с использованием летных характеристик, полученных для McDonnell Douglas F-15 STOL/MTD в ходе испытаний в аэродинамической трубе , и фактически не обеспечивала никаких корректировок управления в полете. ^[2] Результаты нейронной сети передавались непосредственно на приборы только в целях сбора данных.

Поколение 2

Тесты IFCS поколения 2 были проведены в 2005 году и использовали полностью интегрированную нейронную сеть , как описано в теории работы. ^[3] Это прямая адаптивная система, которая постоянно корректирует ошибки, а затем измеряет эффект этих корректировок, чтобы изучить новые модели полета или скорректировать существующие. ^[1] Для измерения состояния самолета нейронная сеть принимает 31 входной сигнал от осей крена, тангажа и рыскания, а также от поверхностей управления . ^[3] Если существует разница между состоянием самолета и моделью, нейронная сеть корректирует выходные данные основного бортового компьютера через контроллер динамической инверсии, чтобы свести разницу к нулю, прежде чем они будут отправлены на электронику управления приводом, которая перемещает поверхности управления.

Интеллектуальная система автопилота

Другой научно-исследовательский проект с целью создания интеллектуальной системы управления полетом осуществляется в Университетском колледже Лондона. Их прототип известен как интеллектуальная система автопилота, которая имеет искусственные нейронные сети, способные учиться у учителей-людей путем подражания. Система способна справиться с суровыми погодными условиями и аварийными ситуациями в полете, такими как отказ или возгорание двигателя, аварийная посадка и выполнение прерванного взлета (RTO) на авиасимуляторе. ^[4]

См. также

Ссылки

^ ^а ^б ^с «Информационные бюллетени Центра летных исследований Драйдена НАСА: Интеллектуальная система управления полетом» . Центр летных исследований Драйдена НАСА. 21 июля 2006 года . Проверено 25 февраля 2007 г.
^ ^а Дэвидсон, Рон (октябрь 2003 г.). «Летные испытания интеллектуальной системы управления полетом» . Ассоциированные деловые публикации . Проверено 25 февраля 2007 г.
^ ^а ^б Пегги С. Уильямс-Хейс (25 августа 2005 г.). «Летные испытания интеллектуальной системы управления полетом второго поколения» (PDF) . Центр летных исследований Драйдена НАСА.
^ ^а «Интеллектуальная система автопилота IAS» . Хайтам Баомар. 15 августа 2016 г. Проверено 5 сентября 2016 г.