小型航空機、飛行ドローン、IT、そして私の夢...

こんにちは。



私はHabrのアクティブユーザーではありません。 私はほとんど何もコメントしません。 毎日読んでいますが、自分の意見を表明するのに十分なIT分野の経験があるとは思いません。 したがって、私はカルマを持っていないし、それを獲得しようとしません。



しかし、私には夢と趣味があります。



私は元パイロットです。 前者-パラシュートのジャンプに失敗したため。 それはとても起こりました。



すべてがうまくいったので、私は再訓練して良き経済学者になりましたが、空は小さな不正行為でも厳しく罰することができるという理解のように、夢は残りました。 時間が経つにつれて、私はパイロット用のアプリケーションを作成するアイデアを得ました。その主な目標とアイデアは、緊急事態のリスクを減らし、極端な時間的プレッシャーの状況でパイロットを助けることです。 多くの開発は、飛行ドローン用のソフトウェアに関与している人にとって有用です。

前文

安全な飛行は、いくつかのコンポーネントで構成されています。



1.飛行理論と飛行安全性に関する知識。 飛行の安全性は、地上訓練と「プロセスの物理」、つまり理論の最小基本レベルの理解に大きく依存しています。 簡単なフライトを実施するために、特別な教育を受ける必要はありません。 しかし、基本原則、ガイダンス文書を研究するには、他のパイロットの経験が必須でなければなりません。



私の夢の中で、私は実現したいと思います：



1.さまざまなタイプの航空資産（AC）のRLE（飛行操作マニュアル）の収集。

2.セクションごとの飛行の理論的基礎-空力、航空機設計理論、気象学、航空法など。

3.理論的トレーニングの自己評価のためのオンラインテストのシステム。



これは、パイロットまたはUAVオペレーターが必要最小限の理論を独自に研究し、独自に制御できるようにするために必要です。



遠隔教育のさまざまなオプションと、新しい知識を与えることができるすべてのもの-コース、オンラインセミナー、ウェビナー、フォーラム、記事などを試しました。 航空環境では、距離と自習は安全な飛行の構成要素の1つです。 パイロットが絶えず知識を更新しないと、多くのことが忘れられ、彼と彼の同僚の両方の「経験」に置き換わります。 これは危険な現象です。 したがって、大規模なAKでは、さまざまなテスト、試験、クラスを実施して、適切なレベルの知識とスキルを維持します。



小さな航空では、この問題は比較的弱くサポートされています。 スキルを制御し、情報を広めるための集中システムはありません。 このギャップは、私の実装を使用して補うことができます。



小さな航空パイロットを訓練する問題を解決するために最適化できる既成のソリューションは非常に成功しています。

飛行計画

安全な飛行の2番目の重要なステップは、出発の準備です。 主な間違い-短いフライトでは準備時間が短くなります。 これは間違っています！ ボックス内の1回の飛行（約10分間続く飛行場周辺）では、1時間の飛行とほぼ同じ準備時間が必要です。 しかし、純粋に心理的には、「5分間」という理由で終了して飛ぶだけです。夜のパラシュートでのジャンプ中は、懐中電灯を充電するのが面倒かもしれません。回復に費やす必要がある月数。 信じてください、フライトの準備中に節約される時間は、エラーを修正する時間よりも数百、数千倍も短くなります。 これは、エラーを修正できる場合です。



私の夢で欲しいもの：



1.飛行段階で必要な主要情報を収集および分析する自動システム。

2.時間、条件、飛行ルート内でフライト参加者間でデータを交換する機能。

3.現時点で計画されているデータと実際のデータの逸脱について、関係者（同僚、管理者など）に通知する機能。



これにより、パイロットまたはドローンのオペレーターは、飛行の準備にかかる時間と労力を削減できます。 ソフトウェアアルゴリズムを使用して飛行情報を評価すると、飛行中に起こりうる悪条件の前にパイロットに警告することができ、可能な解決策に関する推奨事項を提供できます。 これにより、飛行の安全性が向上します。







したがって、ルート計画は、フライトの準備の非常に重要な部分です。 また、最適化および自動化できます。



現時点では、パイロットまたはナビゲーターの関与を最小限に抑えて、飛行計画を自動または半自動にする機会があります。 このアルゴリズムは「大きな航空」で詳細に作成されており、現時点では、パイロットやオペレーターの個人的な好みも考慮に入れて、最適なルートを構築することは非常に可能です。

気象準備

誰もが、飛行機やヘリコプターには天候の準備が必要であることを知っています。 予備データによると、最近の航空ショーでのMi-8のcrash落は、気象条件-飛行場のこの部分での小さな突風によって引き起こされた可能性があります。 昨年、友人が追い風（シフト）のために離陸時にcrash落しました。 私自身は、出発の天気が通常の制限内にある状況にあり、着陸時に私は本当に飛行機から出て、これが私に起こっていないふりをしたかったです。



これで、気象観測所の近くだけでなく、ルート全体の天気を予測することが可能になりました。 このようなサービスを使用すると、フライトプラン（ルート）に自動化されたバージョンの気象データを課すことができ、それにより出発の準備の信頼性が向上します。 これはまさにあなたが夢の中でやりたいことです。

安全な高さと距離

これも準備の非常に重要な要素です。 「大きな」航空では、高さと水平線の安全な距離が長い間計算されています。 たとえば、高さ100メートルおよび水平線で1000メートルの制限は、視界がない場合、および楽器を飛行する場合、地面または物体までの距離が高さ100メートルおよび距離1000メートルを下回らないことを意味します。 これらの制限により、衝突の危険なしに安全に飛行することができます。 これはこのトピックに関する記事です。



小型航空機では、地上を見えない状態で楽器を飛行させる手段や許可がない場合が非常に多くあります（航空機に適切なシステムと機器が装備されている場合でも、パイロットの許可によりSMUへの飛行が許可されない場合があります）。 ただし、天候は非常に急速に変化する場合があり、パイロットは飛行地点の安全な高度に関する情報を必要とします。 私自身の経験から、私は飛行クラブや戦闘ユニットのパイロットに会ったことがありません。パイロットは各フライトで安全な高度を計算します。 勉強中に、安全な高さやその他のナビゲーション情報を記載したチートシートを描きました。 しかし、ほとんどのパイロットはこれを不要だと考えています。なぜなら、 99％のケースで、大きなマージンを伴う計画飛行高度は、地形の最小安全高度を超えています。



航空機が地面に近接するエリアは、出発および着陸飛行場です。 彼らのために、すべての必要な情報とともにジェプセンカードが印刷されています。 さて、なじみのない飛行場への予定外の着陸の場合、一般的に「運がない」と認められています...







私の夢の中で、ルートのルートと、おそらく代替の飛行場とサイトのレリーフマップを作成したいと思います。 困難な状況でパイロットが有利な着陸のためにもう1つのチャンスを持つように。 雲が私のAn-2フライングクラブを突破しました。チャンスはありませんでした。彼らはその丘からエンジンを持ち込み、何らかの理由で2つの翼しか持っていませんでした。 幸いなことに、パイロットは生き続けました。

指示またはガイドラインを厳守する

この項目は明らかに重要です。 根拠がないように、ロシア連邦の航空会社のパイロットインストラクターのロシア語のウェブサイトにアクセスして読むことをお勧めします。 その上の記事は非常に簡単に読め、多くの美しい写真と現在のパイロットとインストラクターの膨大な量の実際の経験があり、実際の事例に基づいて指示とマニュアルの意図的な使用の重要性を伝えています。



夢の中で実現したいのは、飛行の客観的および主観的な制御と評価の可能性です。 つまり、「参照パラメータ」によるこれらのデータの飛行後評価の可能性とともに、専門サービスの他の参加者によるそれらの評価の可能性とともに、全長にわたって飛行パラメータの記録を維持します。 これにより、パイロットインストラクター（オペレーターインストラクター）にパイロットを個人的にデモンストレーションする機会がない場合でも、「エラー処理」が可能になります。



ドローンオペレーターにとっても、このようなサービスは有用です。なぜなら、既に経験のあるオペレーターからコメントを受け取ることができ、ドローンの管理を改善するのに役立つからです。



「飛行機の前を飛ぶ」能力。 これは、パイロットとドローンオペレーターの両方にとって重要なスキルでもあります。 意図的かつ最適な決定を下すために、しばらくして状況がどのように進展するかを推測する能力。



夢の中でこれをどのように実現したいか-計算されたパラメーターを取得し、それらに基づいてパイロット（操縦者）に事前に通知するために、現在の飛行パラメーターと過去の評価。 ここでは、さまざまな手法を使用できます。 最も簡単で最も便利な方法は、ベイジアン理論とカルマンフィルターを使用して予測値と有能な表示システムを取得することです。



事前に状況を予測することなく、現在の飛行パラメータの誤った修正により飛行中に膨大な数のエラーが発生することを考慮する必要があります。



最新のPCの計算能力を使用して、3〜30秒の近未来の可能な飛行パラメーターを正確に計算することができます。 30秒間のターンのパラメーターを計算したら、フライトの戦略的パラメーターを評価し、一般的な決定を下すことができます。 3秒のマイルストーンにより、現在の設定を変更し、一時的に有利なスタートを切ることができます。



このアプローチを実装すると、現在のパラメータと予測パラメータを表示するための正しいシステムが前面に出てきます。 あなたは「大きな航空」で既存のディスプレイシステムを参照することができ、多くの有能で十分に開発されたソリューションがあります。 緊急時には、イベントは非常に急速に発生し、人間の脳は情報を知覚するのにかかる時間に大きな制限があるという事実を考慮してください。 「st迷」が発生する可能性があります。パイロットまたはオペレーターは状況の好ましくない進展を見ますが、同時に理論的および実践的な経験があったとしても、純粋に心理的にそれを修正するためのアクションをとることはできません。

責任

自分の行動に責任があることを忘れないでください。 航空では、パイロットが間違えた場合、他の人も連れて行きます。 キャビンにいる人だけでなく、地面に残っている人たち-同僚、管理者、派遣者...



ドローンのオペレーターは、送電線に衝突して、街灯をつけずに街を出ることができます。 または、飛行場の領域を飛行して、自分または他の人を仕事の欠乏または相当な罰金にさらす。 私たちがロシア連邦に住んでいることを忘れないでください。小さな罰金や小さな責任でさえ、私たちがさまざまな監督組織を繰り返し訪問することから私たちを救いません。 そして、あなたが支払うことができる罰金を除いて、あなたには特別なものはないという理解でさえ、あなたの神経だけでなく、あなたに教えた、または飛行を教えた、または完全に見知らぬ人が働くための神経も節約しませんあなたが突入しました。



自己責任は成熟と知恵の兆候であり、利己的ではなく、他の人について考えます。







ここに私が持っているそのような夢があります。



最近何が行われましたか？ 同時に多数と少数。 センサーの接続や既存の航空機のヘッドセットへの接続に関する技術的な問題など、多くの問題が同じ考えを持つ人々と議論され、解決されました。 データソース、データの更新方法。 ユーザーと顧客を引き付けるための質問。 プロジェクトは趣味に近いという事実にもかかわらず、既製のソフトウェアの注文はすでにあります。



プロジェクト構造は、最新の情報を備えたWebサーバーとユーザー間の通信ツール+天気などの運用データを受信するためのサードパーティサーバー+モバイルアプリケーション（Android OS用のソフトウェアを作成しようとしています）で構成されます。



最新のタブレットの計算能力は、データ処理に十分です。 主な困難は、画面の明るさと、明るい太陽の下で画面を照らした結果として安定した画像を表示する能力です。



Visual Prolog 7.4で。 テストアプリケーションを作成し、「正しい情報へのワンクリック」の実装における動的メニューのアイデアをテストしました。 つまり アプリケーションのメニューは現在の状態とフライトモードに合わせて調整され、メニューを最適化して、現在必要な情報を取得できるようにします。 このような実装では、不要な情報や無関係な情報はプッシュバックされます。 ご存知のように、これは最小限の時間と必要なアクションでパイロットの関連情報へのアクセスを減らすために行われました。 また、動的ループを使用してパイロット（オペレーター）の作業を簡素化し、複雑な（ソフトウェア）とパイロット（オペレーター）の間でフィードバックを作成するために、制御ループまたは制御システムの技術部分を妨げることなく、既存の制御を改良するというアイデアも考案されました。 作成されたシミュレーターのサンプルは、そのようなバンドルを作成できるだけでなく、コストが安いことを示しました。 同時に、追加の機器が既存の制御ループに干渉することはなく、影響を及ぼしません。



また、パイロット（オペレーター）に主要な情報を提供し、現在のデータの評価に対する彼の必要な注意を軽減するパネルに取り組みました。 表示システムは、情報提供の3つのチャネルに削減され、パイロット（オペレーター）が全体としてそれらを認識できるようになりました。 この作業領域は、航空機の離陸制御デバイスのテストに関する情報（中断された/継続された離陸）と、これらのデバイスを評価したテストパイロットのコメントと推奨事項を分析した後に個別に作成されました。 ご存知のように、デバイスに対するテスターの主な主張は、過剰な情報です。 出力情報を最小限に抑えました（1か所に3チャネルの情報、実際には1チャネルとして認識されます）。



ドローン用の独自のアプリケーションまたはディスプレイシステムを作成する場合は、 ロックウェルコリンズやエアバスなどの企業の発展に注意することを強くお勧めします。 コリンズ-彼らは非常によく発達したコックピットの人間工学とパイロットに情報を提供する素晴らしいソリューションを持っています。 エアバスには単純に驚くべきFMS（大まかに言えば、オートパイロットまたはオンボードコンピューター）があり、入力、計算、および出力情報が異なる色のグループに分割され、情報を入力する際のパイロットの負荷が軽減されます。 これらのシステムは参照ではありません。なぜなら また、多くの欠点もありますが、これらの方向では、純粋に私の意見では、ソリューションはシンプルで非常に高品質です。



さて、これに加えて、ソフトウェアの信頼性を向上させるシステムを作成しました。 センサーと情報ソースの正しい動作の基本的な兆候として、データの信頼性を決定するだけでなく、信頼性が比較的わずかに低下した侵害データを二次データに置き換えるアルゴリズムを作成しました。 , .



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2.私はカルマまたは他の好みを獲得するという目標を追求しません。おそらく素朴な判断を表現するよりも、Habrを読むほうが私にとって興味深い。

3.もし私のアドバイスが誰かが彼らのドローンを賢くすることを許すなら-私はうれしいです。

4.私たちの国では、私たちの夢を実現するのが難しいのは残念です。



皆さん、幸運を祈ります！



PS：誰かが私の記事に興味を持っている場合- パイロットの観点から飛行ドローンと純粋な飛行エラーに関する記事を作成できます。



PPS：最初の記事をとても歓迎してくれて、みんなに感謝します！別のものを書きます。



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