Применение учебно-тренажерного комплекса подготовки специалистов беспилотной авиации в интересах автоматического обнаружения и распознавания объектов
Раскрытие перспектив применения технологий автоматизации учебного процесса на примере унифицированного учебно-тренажерного комплекса "Тренировка", преимущества и недостатки внедрения данного комплекса в воздушно-космические силы Российской Федерации.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.02.2019 |
Размер файла | 396,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВУНЦ ВВС «ВВА» им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
ПРИМЕНЕНИЕ УЧЕБНО-ТРЕНАЖЕРНОГО КОМПЛЕКСА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ БЕСПИЛОТНОЙ АВИАЦИИ В ИНТЕРЕСАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТОВ
Фоломушкин И.С.
Цель данной статьи - раскрыть перспективы применения технологий автоматизации учебного процесса на примере унифицированного учебно-тренажерного комплекса (УУТК) «Тренировка. Анализируются преимущества и недостатки внедрения данного комплекса в воздушно-космические силы РФ. Рассматривается проблема автоматического обнаружения объектов вооружения и военной техники.
Развитие научного и технического потенциала Вооруженных сил Российской Федерации является одним из важнейших аспектов, решаемых государством в рамках организации обороны нашей страны. Вопросы современного состояния и подготовки кадров Российской армии, направления дальнейшего ее развития являются объектом пристального внимания и предметом для активного обсуждения не только в российском обществе, но и в зарубежных странах.
В данных условиях обеспечение национальной безопасности государства приобретает все более сложную и комплексную ориентацию. С учетом этого повышение боевых возможностей Вооруженных сил Российской Федерации, подготовки высококвалифицированных военных профессионалов является одной из ведущих задач государства.
Совершенствование информационных технологий и внедрение их во все сферы общества позволило найти новые формы и методики обучения специалистов. Одна из которых - применение учебно-тренажерных комплексов, отвечающих современным требованиям.
Таковым является унифицированный учебно-тренажерный комплекс «Тренировка». В данном изделии реализованы задачи обучения основных специалистов, работающих на наземных пунктах управления комплексов с беспилотными летательными аппаратами (БЛА). В программу обучения входят такие вопросы как выбор района расположения БЛА, планирование полета и разборка программ полетов, обработка поступающей информации, управление целевой нагрузкой, дешифрирование изображения, формирование отчетных документов. Эти задачи охватывают наиболее важные функции, выполняемые операторами при подготовке и в ходе полетов. При этом по каждой решаемой задаче проводится как одиночная (теоретическая и практическая) подготовка, так и подготовка в составе расчета в ходе отработки комплексного тренажа в обстановке, приближенной к реальной. Важно отметить, что в задачи изделия, по замыслу его разработки, не входило обучение собственно пилотированию БЛА, поскольку эта задача решается, как правило, с использованием учебно-тренировочных средств, разрабатываемых создателями комплексов. В связи с этим важно определить роль и место УУТК в общей системе подготовки операторов БЛА. автоматизация технология тренажерный воздушный
Учебный класс из состава изделия обеспечивает теоретическую подготовку и практическую одиночную подготовку операторов, при этом операторы управления БЛА используют для практической подготовки также учебно-тренировочные средства из состава комплексов, использующих виртуальную информационную среду, в которую входит программный комплекс подготовки сценариев (ПКПС), позволяющий сформировать тактическую обстановку и динамику ее изменения путем создания сценария тренировки либо загрузки ранее созданного сценария. Комплекс позволяет запустить тренировку по созданному сценарию и визуально, с использованием окон отображения трехмерных сцен и картографической информации, проконтролировать ход выполнения тренировки. Сценарий задается множеством объектов моделирования с заданными координатами, углами и маршрутами, по которым объекты будут следовать в процессе проведения тренировки, объектов геометрических, объектов навигационных. Комплекс позволяет ввести все эти параметры в графическом и текстовом виде, а также задать метеообстановку для проведения тренировки [1]. Также в данной среде возможно взаимодействие объектов военной техники такое как атака по наземным и воздушным целям, имитация работы артиллерии и т.п.
Подготовка наземных пунктов управления (НПУ) комплексов с беспилотными летательными аппаратами реализованы по типам действия: ближний, средний и дальний. Программный комплекс тренажёра предназначен для имитации автоматизированного рабочего места (АРМ) НПУ комплекса с БЛА с обеспечением следующих характеристик таких как точное соответствие по внешнему виду и соответствие по размещению органов управления, точное соответствие по размещению органов индикации и воспроизведение функциональных возможностей. Функциональные возможности тренажёра НПУ комплексов с БЛА обеспечивают имитацию подготовки полётного задания, имитацию исполнения полётного задания, визуализацию получаемых имитируемой бортовой аппаратурой наблюдения БЛА данных, взаимодействие с унифицированным программно-аппаратным комплексом (УПАК) виртуальной информационной среды. Проведение учебно-тренировочных занятий на реальных БЛА связано с некоторым рядом трудностей. Основными являются, существенные материальные затраты на обучение оператора особенно в том случае, когда применяются БЛА одноразового применения, недостаточный контроль за действиями оператора в ходе выполнения задачи, невозможность быстрого перезапуска выполнения тренировочного полета при возникновении внештатных ситуаций и другие не мало важные критерии.
Возможности комплекса позволяют проводить съемку в различных диапазонах длин волн, что позволяет повысить эффективность обнаружения объектов при проведении учебно-тренировочных полетов, но на сегодняшний день недостаточно проводить обнаружение только оператором дешифрирования, поэтому одной из важнейших задач является построение алгоритма автоматического обнаружения объектов вооружения и военной техники (ВВТ). Используя материалы съемки учебно-тренировочным комплексом в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн, проводились эксперименты по обнаружению объектов ВВТ средствами графического программирования Nation Instruments Vision Builder.
В основу эксперимента брались кадрированные изображения видеопотока на которых выделялось эталонное изображение и проводилась обработка данных корреляционным методом.
На рисунке 1 и 2 представлены результаты обработки.
Рисунок 1 Автоматическое обнаружение объектов ВВТ в видимом диапазоне длин волн
Рисунок 2 Автоматическое обнаружение объектов ВВТ в инфракрасном диапазоне длин волн
Обработка видеоаэрофотоизображений корреляционным методом в среде National Instruments производилась для каждого кадра. В процессе эксперимента в случае обнаружения 5 объектов из 5 возможных, результат обработки считался положительным, отрицательным - если не обнаружен хотя бы один объект.
Так, в видимом диапазоне в результате обработки 33 кадров, положительный результат был зафиксирован 23 раза, что соответствует вероятности правильного обнаружения 0,69, а в инфракрасном диапазоне к тридцати трем обработанным кадрам с полностью обнаруженными объектами, два кадра на которых обнаружены не все объекты, т.е. вероятность положительно исхода составляет примерно 0,93.
Автоматизацию учебного процесса решают последовательным выполнением частных задач подготовки и организации обучения, управлением проведения занятия, работы обучаемого на занятии, контроль занятий и анализа результатов обучения. Подготовку обучаемых проводят как в составе группы - при этом проводят совместную подготовку обучаемых группы, так и в составе подгруппы - при этом проводят раздельную подготовку обучаемых по специальности [2].
Таким образом, автоматизация учебного процесса является важной составляющей практико-ориентированного обучения, основной целью которого, на этапе получения высшего образования, является курсантов адаптация к будущей профессиональной деятельности, результаты которой значительно зависят от развития информационных технологий и их внедрения во все сферы общества.
В связи с развитием технологий беспилотной авиации и все большим внедрением комплексов с беспилотными летательными аппаратами во все рода войск необходимо решать задачи автоматического, интеллектуального обнаружения объектов ВВТ, а также совершенствовать учебно-тренировочные комплексы подготовки расчетов, путем реализации гиперспектральной съемки, что позволит повысить достоверность обнаружения искомых объектов. Основными направлениями развития тренажеров в настоящее время являются совершенствование техники отображения и создания обстановки, адекватной реальной, использование микропроцессорной техники на основе концепции распределенной обработки и локальной вычислительной сети. Задействованные мощные запоминающие устройства, позволят проводить тренировки в реальном масштабе времени, проводить комплексность в подготовке не только отдельных операторов, но и экипажей в целом, а также моделирование любых вариантов оперативно-тактической обстановки. Не менее важным направлением является поддержка технологий дистанционного обучения с использованием телекоммуникационных систем, и поддержка возможности одновременной подготовки нескольких расчетов комплексов с БЛА различных типов, взаимодействующих между собой.
Список литературы
1. Руководство оператора программного комплекса подготовки сцен. Санкт-Петербург.: 2015. 55 с.
2. Руководство оператора программного комплекса автоматизации учебного процесса. Санкт-Петербург.: 2015. 296 с.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. Для вузов. 6-е изд. стер. М.: Высш.шк. 1999. 576 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование эффективности автоматизации технологического комплекса медной флотации как управляемого объекта. Математическое моделирование; выбор структуры управления и принципов контроля; аппаратурная реализация системы автоматизации, расчет надежности.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.02.2013Сведения о механизации процессов горного производства. Назначение и область применения тоннелепроходческого механизированного комплекса. Расчет производительности, параметров горного оборудования. Соблюдение техники безопасности на ОАО "Мосметрострой".
курсовая работа [977,3 K], добавлен 18.05.2012Описание установки как объекта автоматизации, варианты совершенствования технологического процесса. Расчет и выбор элементов комплекса технических средств. Расчет системы автоматического управления. Разработка прикладного программного обеспечения.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 24.11.2014Составные части транспортно-грузового комплекса для навалочных и насыпных грузов, их взаимодействие между собой. Разработка графиков работы погрузочно-складского комплекса. Определение технического оснащение склада. Расчет погрузочно-разгрузочного фронта.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 11.12.2014Описание функционирования компрессорной установки комплекса гидроочистки моторного топлива. Общая характеристика комплекса. Проектирование системы автоматического управления, определение основных задач, аппаратная и программная реализация системы.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 08.05.2009Подготовка специалистов инженеров-строителей. Изучение производственного процесса строительной организации. Проведение комплекса монтажных работ на ООО "Метан-ЛТД". Изготовление, монтаж внутренних инженерных сетей отопления и газоснабжения на предприятии.
отчет по практике [16,3 K], добавлен 14.01.2014Назначение, устройство и основной принцип функционирования лидарного комплекса. Биномиальная модель, дифференцированная по причинам отказов. Внешние факторы воздействия. Расчет экономического эффекта повышения надежности мобильного лидарного комплекса.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 23.04.2013Ознакомление с аппаратным составом, функциональной схемой, проектами Model_System, MC8_Model (master-контроллер), MC5_Model (slave-контроллер), MR8_Model (slave-прибор) и моделями системы автоматического регулирования приборами комплекса КОНТАР.
контрольная работа [3,4 M], добавлен 25.05.2010Суть технологического процесса изготовления шайбы, понятие твёрдости. Описание работы склерометрического комплекса. Разработка модернизированного тестера для измерения твёрдости и метрологическое обеспечение процесса. Экономическое обоснование проекта.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 30.05.2012Разработка замкнутой системы производственного водообеспечения техногенного комплекса. Предварительное определение параметров системы. Разработка технологической схемы комплекса очистных сооружений. Оценка эффективности использования водных ресурсов.
курсовая работа [97,8 K], добавлен 09.02.2013