Модификация структурной модели управляющих действий летчика и ее приложение к задаче выбора характеристик и типа рычага управления

Авиационная и ракетно-космическая техника

2023. Т. 30. № 1. С. 167-179.

DOI: 10.34759/vst-2023-1-167-179

Авторы

Ефремов А. В.*, Ефремов Е. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: pvl@mai.ru

Аннотация

Выполнены серии экспериментальных исследований по выявлению закономерностей характеристик системы самолет—летчик при использовании различных типов рычагов управления. Предложена модификация структурной модели характеристик управляющих действий летчика, которая учитывает влияние различных типов рычагов управления и их характеристик на характеристики системы самолет—летчик. Показано, что такая модель позволяет получить результаты, близкие к результатам экспериментальных исследований.

Ключевые слова:

система самолет–летчик, структурная модель управляющих действий летчика, рычаг управления самолетом, модель нервно-мышечной системы

Библиографический список

  1. Тихонов В.Н. Анализ точностных, вероятностных характеристик и экспертных оценок летчиками управляемости самолета при дозаправке в полете // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 4. С. 219–231. DOI: 10.34759/vst-2021-4-219-231
  2. Зайчик Л.Е., Десятник П.А., Желонкин В.И., Желонкин М.В., Ткаченко О.И., Яшин Ю.П. Влияние подвижности кабины пилотажного стенда на моделирование задачи дозаправки самолёта топливом в воздухе // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 86–94.
  3. Анимица О.В., Гайфуллин А.М., Рыжов А.А., Свириденко Ю.Н. Моделиро-вание на пилотажном стенде дозаправки самолета в полете // Труды МФТИ. 2015. Т. 7. № 1(25). С. 3–15.
  4. Кукушкин Л.С., Вышинский В.В. Моделирование на пилотажном стенде заправки топливом в полёте с учётом турбулентности атмосферы и спутной турбулентности за самолётом-заправщиком // Труды МФТИ. 2013. Т. 5. № 2. С. 46–58.
  5. Костин П.С., Верещагин Ю.О., Волошин В.А. Программно-моделирующий комплекс для полунатурного моделирования динамики маневренного самолета // Труды МАИ. 2015. № 81. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=57735
  6. McRuer D.T., Krendel E.S. Dynamic response of human operators. — Wright Air Development Center. WADC TR-56-524, 1957.
  7. McRuer D.T., Krendel E.S. Mathematical models of human pilot behavior. — Advisory group for aerospace research and development. AGARD-AG-188, 1974, 72 p.
  8. Baron S., Elkind J.I., Kleinman D. et al. Application of optimal control theory to the preduction of human performance in a complex task // Fifth Annual Conference on Manual Control. NASA-SP 215, 1969, pp. 367–387.
  9. Hess R. Structural model of the adaptive human pilot // Journal of Guidance and Control. 1979. Vol. 3. No. 5, pp. 416–423. DOI: 10.2514/3.56015
  10. Zeyada Y., Hess R.A. PVDNL, Pilot/Vehicle Dynamics (nonlinear), An Interactive Computer Program for Modeling the Human Pilot in Single-Axis Linear and Non-Linear Tracking Tasks. — Department of Mechanical and Aeronautical Engineering, University of California, Davis, 1999.
  11. Верещиков Д.В., Журавский К.А., Костин П.С. Оценка качества управления движением самолета // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 191–205. DOI: 10.34759/vst-2021-2-191-205
  12. Тихий И.И., Кашковский В.В., Полуэктов С.П. Моделирование действий оператора для решения задач оценки качества управления в эргатических системах // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 4(24). С. 210–214.
  13. Тань В., Ефремов А.В., Тюменцев Ю.В. Оценка пилотажных свойств самолёта с применением нейросетевой модели предсказания характеристик управляющих действий лётчика // Вестник Мос-ковского авиационного института. 2008. Т. 15. № 1. С. 92–108.
  14. Efremov A.V., Rodchenko V.V., Boris S.Yu. Investigation of pilot induced oscillation tendency and prediction criteria development. — Wright Lab. Final report WL-TR-96-3109, 1996. — 293 p.
  15. Efremov A.V., Alexandrov V.V., Koshelenko A.V. et al. Development of pilot modeling and its application to manual control tasks // 27th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (19–24 September 2010, Nice, France).
  16. Efremov A.V., Alexandrov V.V., Efremov E.V., Vukolov M.V. The influence of different types of inceptors and their characteristics on the pilot-aircraft system // 2nd IFAC Conference on Cyber-Physical & Human Systems (14–15 December 2018; Maimi, Florida, USA). 2019. Vol. 51. No. 34, pp. 372–377. DOI: 10.1016/j.ifacol.2019.01.013
  17. Зайчик Л.Е., Гринев К.Н., Яшин Ю.П., Сорокин С.А. Влияние характеристик загрузки рычага управления на параметры модели летчика // Вестник Московского авиационного институ-та. 2017. Т. 24. № 1. С. 113–122.
  18. Рагулин И. А., Александров В.В. Влияние эффекта запаздывания в тракте сис-темы управления высокоавтоматизированного самолета на выбор типа рычага управления и его командного сигнала // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 177–188. DOI: 10.34759/vst-2021-2-177-190
  19. Hosman R.J.A.W., Benard B., Fourquet H. Active and passive side stick controllers in manual aircraft control // IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (04–07 November 1990; Los Angeles, CA, USA). DOI: 10.1109/ICSMC.1990.142165
  20. Mitchell D.G., Aponso B.L., Klyde D.H. Effects of Cockpit Lateral Stick Characteristics on Handling Qualities and Pilot Dynamics. — NASA Contractor Report CR-4443, 1992. URL: 19920019341.pdf
  21. Klyde D.H., McRuer D.T. Smart-Cue and Smart-Gain Concepts Development to Alleviate Loss of Control // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2009. Vol. 32. No. 5, pp. 1409–1417. DOI: 10.2514/1.43156
  22. Malpica C.A., Lusardi J.A. Handling qualities analysis of active inceptor force-feel characteristics // 69th American Helicopter Society International Annual Forum (21–23 May 2013; Phoenix, Arizona, USA).
  23. Bjorkman E.A. et al. NT-33. Pilot induced oscillation prediction evaluation. — Technical Report USAFTPS-TR-85B-S4, 1986, 165 p.
  24. Ефремов А.В., Оглоблин А.В., Предтеченский А.Н., Родченко В.В. Летчик как динамическая система. — М.: Машиностроение, 1992. — 331 с.
  25. Оболенский Ю.Г. Управление полетом маневренных самолетов. — М.: Воениздат, 2007. — 480 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024