Отчет о научно-исследовательских работах, выполненных в рамках реализации программы создания и развития научного центра мирового уровня "Сверхзвук" по направлению "Искусственный интеллект и безопасность полетов" за 2023 год

Алгоритмы системы автоматического управления перспективного сверхзвукового гражданского самолета разработаны на основании мирового опыта отработки и эксплуатации систем автоматического управления последнего поколения самолетов. При разработке данных алгоритмов учитывались основополагающие принципы и требования, предъявляемые к современным системам. Разработаны предварительные рекомендации по идеологии и алгоритмам формирования управляющих сигналов пилотов с независимыми рычагами управления с учетом суммирования, переключения и пересиливания при совместной работе экипажа СПС. Рассматривается приближенный графо-аналитический метод выбора оптимальных величин характеристик загрузки для любых, в том числе нелинейных, систем загрузки. Сформулирована постановка задачи по разработке логики, алгоритмов формирования и состава информационных кадров для различных электронных носителей информации приборной доски СПС. Также сформулирована постановка задачи по разработке технологии и методик проведения стендовых экспериментов для оценки логики, алгоритмов формирования, состава информационных кадров. Предложены улучшения для алгоритмов интеллектуальной системы поддержки экипажа на основе анализа временных рядов движения ЛА. Проработан процесс переноса и адаптации моделей машинного обучения в среде имитационного моделирования MATLAB/Simulink для проведения полунатурного моделирования на пилотажных стендах. Предложены сценарии ситуационного моделирования для оценки работоспособности предложенных алгоритмов. Проведена подготовка пилотажного стенда к проведению экспериментальных исследований критических режимов полета. В связи с тем, что пилотажный стенд СПС с консольной системой подвижности ко дню написания данного раздела отсутствует, вся подготовка выполнялась на пилотажном стенде ПСПК 102 ЦАГИ с опорной системой подвижности. Рассматривается приближённый синтез формирования траекторного управления СПС, основанный на решении задачи об оптимизации траектории самолёта с использованием энергетического подхода. Учитываются ограничения на скоростной напор, число Маха, а также на величину звукового удара на местности. Эта величина оценивается избыточным атмосферным давлением, вызванным пролетающим самолётом. Оценка производится согласно упрощённой методике в предположении, что СПС представляет собой тонкое тело вращения с тонкими дельтавидными крыльями. В методике учитываются размеры самолёта и его несущие свойства.