Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Синтетикалық көру жүйесі (SVS) – әуе көліктері үшін арналған, ұшқыштарға ұшу ортасын түсінуге нақты және түсінікті мүмкіндік беретін 3D технологиясын қолданатын компьютерлік делдалдық шындық жүйесі.
A synthetic vision system (SVS) is a computer mediated reality system for aerial vehicles, that uses 3D to provide pilots with clear and intuitive means of understanding their flying environment.
Функционалдылығы
Синтетикалық көру операторларға жер бедері, кедергілер, геосаяси, гидрологиялық және басқа да деректер базаларын пайдалану арқылы ахуалды бағалау мүмкіндігін береді. Типикалық SVS қолданбасы ұшақта сақталатын деректер базалары жиынтығын, бейне жасау компьютерін және дисплейді қолданады. Навигациялық шешім GPS және инерциялық жүйелерді пайдалану арқылы қамтамасыз етіледі. Highway In The Sky (HITS) немесе Path In The Sky көбінесе ұшақтың жолын перспективалық көрініс түрінде көрсету үшін қолданылады. Ұшқыштар жер бедері, мұнаралар, ғимараттар және басқа да қоршаған ортаның ерекшеліктеріне қатысты ұшақтың қазіргі және болашақ жағдайын дереу түсіне алады.
Synthetic vision provides situational awareness to the operators by using terrain, obstacle, geo political, hydrological and other databases. A typical SVS application uses a set of databases stored on board the aircraft, an image generator computer, and a display. Navigation solution is obtained through the use of GPS and inertial reference systems. Highway In The Sky (HITS), or Path In The Sky, is often used to depict the projected path of the aircraft in perspective view. Pilots acquire instantaneous understanding of the current as well as the future state of the aircraft with respect to the terrain, towers, buildings and other environment features.
Тарих
Мұндай жүйелердің алғысы 1960 жылдары пайда болды, АҚШ Әскери-теңіз күштерінің құрамына Grumman A-6 Intruder авианосец негізіндегі орташа шабуылдық ұшағы енді. Экипаж үшін қатарластырылған орындықтармен жабдықталған Intruder ұшағы, ұшақтың радары, навигациясы және әуе деректері жүйелерін AN/ASQ-61 деп аталатын цифрлық компьютермен байланыстыратын, Digital Integrated Attack and Navigation Equipment (DIANE) деп аталатын, жетілдірілген навигациялық/шабуылдық жүйемен жабдықталған. DIANE-нан алынған ақпарат пилот пен Bombardier/Navigator (BN) екеуіне де катодты сәулелі түтікше экраны арқылы көрсетілді. Атап айтқанда, сол экрандардың бірі – AN/AVA-1 вертикальді дисплей индикаторы (VDI) пилотқа ұшақтың алдындағы әлемнің синтетикалық көрінісін көрсетті және іздеу радарлық жер бетін тазарту режимінде (SRTC) радар анықтаған жер бедерін көрсетті, ол алдын ала белгіленген қашықтық интервалдарын білдіретін кодталған сызықтар түрінде бейнеленді. "Contact Analog" деп аталған бұл технология A-6 ұшағына визуалды анықтамалардың қажеті болмай, түнде, кез келген ауа райында, төмен биіктікте және қиын немесе таулы жерлер арқылы ұшуға мүмкіндік берді. Синтетикалық көруді 1970 және 1980 жылдары NASA және АҚШ Әуе күштері пилот кабинасын зерттеуді қолдау мақсатында, ал 1990 жылдары Авиациялық қауіпсіздік бағдарламасының бір бөлігі ретінде дамытты. Жоғары жылдамдықты азаматтық тасымалдау құралдарын дамыту 1980 және 1990 жылдары NASA зерттеулеріне серпін берді. 1980 жылдардың басында АҚШ Әуе күштері ұшақтың күрделілігі арта келе пилоттық жағдайды жақсарту қажеттігін мойындады және SVS (пиктографиялық форматтағы авионика деп те аталады) пилотты және қашықтан басқарылатын жүйелерді біріктіретін технология ретінде қарастырды.
A forerunner to such systems existed in the 1960s, with the debut into U. S. Navy service of the Grumman A 6 Intruder carrier based medium attack aircraft. Designed with a side by side seating arrangement for the crew, the Intruder featured an advanced navigation/attack system, called the Digital Integrated Attack and Navigation Equipment (DIANE), which linked the aircraft's radar, navigation and air data systems to a digital computer known as the AN/ASQ 61. Information from DIANE was displayed to both the Pilot and Bombardier/Navigator (BN) through cathode ray tube display screens. In particular, one of those screens, the AN/AVA 1 Vertical Display Indicator (VDI), showed the pilot a synthetic view of the world in front of the aircraft and, in Search Radar Terrain Clearance mode (SRTC), depicted the terrain detected by the radar, which was then displayed as coded lines that represented preset range increments. Called 'Contact Analog', this technology allowed the A 6 to be flown at night, in all weather conditions, at low altitude, and through rugged or mountainous terrain without the need for any visual references. Synthetic vision was developed by NASA and the U. S. Air Force in the late 1970s and 1980s in support of advanced cockpit research, and in 1990s as part of the Aviation Safety Program. Development of the High Speed Civil Transport fueled NASA research in the 1980s and 1990s. In the early 1980s, the USAF recognized the need to improve cockpit situation awareness to support piloting ever more complex aircraft, and pursued SVS (also called pictorial format avionics) as an integrating technology for both manned and remotely piloted systems.
Симуляция және қашықтан басқарылатын көліктер
1979 жылы Брюс Артуиктің Apple II микрокомпьютері үшін жасаған FS1 ұшу симуляторы синтетикалық көруді ойын-сауық мақсатында қолданды. НАСА синтетикалық көруді қашықтан басқарылатын ұшқышсыз аппараттарда (RPV) пайдаланды, мысалы, жоғары маневрлік әуелік сынақ алаңы HiMAT сияқты. 1986 жылы Ambrosia Microcomputer Products, Inc. компаниясының RC Aerochopper симуляторы RC ұшақтарын үйренуге тырысатын пилоттарға көмектесу үшін синтетикалық көруді қолданды. Жүйеге Amiga компьютеріне қосылатын және дисплейде көрсетілетін джойстик арқылы басқару элементтері кірді. Бағдарламалық құрал жердің үш өлшемді бедерінің және адам жасаған кейбір объектілердің дерекқорын қамтиды. Бұл дерекқор қазіргі стандарттар бойынша полигондардың салыстырмалы түрде аз санымен жер бедерін бейнелейтін қарапайым дерекқор болды. Бағдарлама жер бедері дерекқорын пайдаланып, ұшақтың үш өлшемді орналасуын және бағытын симуляциялады, соның арқасында 3D перспективалық проекциялық дисплей құрылды. Бұл RPV пилоттарын даярлау дисплейінің реализмі пайдаланушыға симуляцияланған басқару жүйесінің кешігуін және басқа параметрлерді реттеуге мүмкіндік беру арқылы арттырылды. Осыған ұқсас зерттеулер АҚШ әскери қызметтерінде және әлемдегі университеттерде жалғасты. 1995-1996 жылдары Солтүстік Каролина мемлекеттік университеті Microsoft Flight Simulator бағдарламасын пайдаланып, 17,5% масштабтағы F 18 RPV үшін үш өлшемді проекцияланған жер ортасын жасады.
In 1979, the FS1 Flight Simulator by Bruce Artwick for the Apple II microcomputer introduced recreational uses of synthetic vision. NASA used synthetic vision for remotely piloted vehicles (RPVs), such as the High Maneuverability Aerial Testbed or HiMAT. The 1986 RC Aerochopper simulation by Ambrosia Microcomputer Products, Inc. used synthetic vision to aid aspiring RC aircraft pilots in learning to fly. The system included joystick flight controls which would connect to an Amiga computer and display. The software included a three dimensional terrain database for the ground as well as some man made objects. This database was basic, representing the terrain with relatively small numbers of polygons by today's standards. The program simulated the dynamic three dimensional position and attitude of the aircraft using the terrain database to create a projected 3D perspective display. The realism of this RPV pilot training display was enhanced by allowing the user to adjust the simulated control system delays and other parameters. Similar research continued in the U. S. military services, and at Universities around the world. In 1995 1996, North Carolina State University flew a 17.5% scale F 18 RPV using Microsoft Flight Simulator to create the three dimensional projected terrain environment.