Студенты Техниона создали алгоритм для безопасной посадки самолета при отказе двигателей
30.12.2019 22:19Алгоритм выбора маршрута вынужденной посадки уже доказал свою эффективность на летных испытаниях
Когда в январе 2009 года американский пилот Чесли Салленбергер посадил свой Аэробус-320 на воду Гудзона и спас 155 пассажиров и членов экипажа, его подвиг стал результатом отказа обоих двигателей в результате попадания в них стаи птиц. В августе этого года двигатель частного самолета отказал из-за сбоя в подаче топлива, и пилоту чудом удалось приземлиться на шоссе в Вашингтоне.
Отказ двигателя - это постоянная и весьма серьезная угроза безопасности авиаперевозок. Он может быть вызван неисправностью двигателя, утечкой топлива или неправильным техническим обслуживанием самолета. Столь серьезный инцидент, особенно в сочетании с неблагоприятными погодными условиями и препятствиями, создаваемыми рельефом местности, может быть смертельно опасен для пассажиров и экипажа.
Профессор факультета аэрокосмического машиностроения израильского Техниона Йосеф Бен-Ашер занимается проблемой отказа авиационных двигателей уже почти 20 лет. Тревожный тренд числа авиакатастроф, связанных с потерей тяги, побудило еще одну группу исследователей Техниона во главе с профессором Нахумом Шимкиным, деканом электротехнического факультета им. Витерби, подключиться к разработке разработать алгортим оптимального решения этой проблемы в режиме реального времени. В исследовании также участвуют доктор А. Бар-Гиль, аспиранты Э. Риппель, А. Адлер, У. Осокин и Д. Сегал.
Разработанный ими алгоритм вычисляет (и периодически перепроверяет) глобально оптимальную траекторию с точки зрения минимальной потери высоты, учитывая сгенерированные при расчетном снижении препятствия местности и предполагаемую интенсивность лобового и бокового ветра.
«Поскольку мы стремимся помочь пилоту, находящемуся в сильном стрессовом состоянии, мы были обязаны проверить алгоритм в реальном полете», - рассказывают исследователи. "Мы провели летное испытание нашего алгоритма на Сессне-172, поставив себе целью продемонстрировать как оптимальный выбор взлетно-посадочной полосы, так и генерацию траектории снижения, а также способность пилота в чрезвычайной ситуации следовать этой траектории."
В течение 2018/2019 учебного года студенты продолжали работать над этой задачей в рамках лаборатории контрольной роботехники и машинного обучения во главе с Коби Кохаем. Основной проблемой для реализации алгоритма на борту самолета была необходимость сделать так, чтобы бортовое испытательное оборудование не вступало в контакт с системами самолета - ни механическими, ни электрическими. Студенты Техниона справились с задачей, успешно разработав автономную экспериментальную установку, которая сама способна, например, оценивать интенсивность и направление ветра в режиме реального времени.
Студенты разработали и специальную компьютерную симуляцию для тестирования реализации алгоритма. Она включает в себя моделирование полета, создание оптимальной траектории снижения к предпочтительной взлетно-посадочной полосе и вывод на экран подсказок для пилота, чтобы сделать его работу в чрезвычайной ситуации как можно проще. Эта симуляционная среда внесла огромный вклад в отладку программного обеспечения на самолете и успех всего эксперимента.
При введении условия эксперимента - отказ двигателя Сессны к западу от горы Фавор на севере Израиля - и координат возможных посадочных полос к востоку от горы, алгоритм сумел выбрать лучшее место для посадки и рассчитать оптимальную траекторию, удобную для отслеживания летчиком-испытателем. Пилот правильно обогнул гору Фавор и сообщил, что динамика отслеживания сигналов была удовлетворительной.
Результаты работы алгоритма на дисплее пилота.
Правая сторона пилотного дисплея отображает динамически генерируемые путевые точки (Way Points). Следуя этим путевым точкам, пилот огибает гору на пути к оптимальной посадочной полосе. Алгоритм многократно проверяет правильность первоначально выбранной оптимальной траектории (зеленый цвет), в то время как черная стрелка указывает на альтернативные (красные) маршруты. Центральный экран (черный круг в центре) символизирует летательный аппарат, а красные точки обозначают возможные посадочные полосы. Левая сторона дисплея пилота - символ «V» с «крыльями» - обозначает направление вектора скорости самолета. Для отслеживания оптимальной траектории, рассчитанной по алгоритму, пилот должен выровнять этот символ с двумя желтыми треугольниками.
Таким образом, исследователи проверили свою концепцию в полете, подвердив способность алгоритма обеспечивать пилоту оптимальную траекторию в режиме реального времени. Глобально оптимальный алгоритм реального времени, разработанный исследовательской группой Техниона, может быть легко применен на самолетах гражданской авиации, а также беспилотных летательных аппаратах.
Исследование было частично поддержано министерством обороны Израиля.
Источник: MFA
Фото: Pixabay
Читайте также:
Израильские и немецкие ученые развивают применение полупроводников для получения энергии Солнца
Новый метод измерения эффективности...Израильские ученые разработали новый метод очистки сточных вод
Технология дает возможность селективно очищать воду, сохраняя необходимые растениям минералы....Изобретение ученых Техниона - технология толщиной в один атом
Разработки израильских исследователей открывают путь к созданию нового поколения миниатюрных и гораздо более...Студенты Техниона разработали метод ранней диагностики инсульта
Приложение Scan&Sound;способно распознать первые признаки инсульта и предупредить больного.Исследователи из Техниона разработали технологию, заменяющую скальпель биоматериалами
Замена металлических лезвий биологическим процессом может сделать челюстно-лицевую хирургию...Лента новостей:
ЦАХАЛ за сутки нанес удары по десяткам целей в Газе. Видео
Основные боевые действия сейчас ведутся в центральной части сектора.Нетаниягу: антисемитские банды захватили университеты в США
"Это напоминает то, что произошло в немецких университетах в 1930-е годы. Это нужно...ЦАХАЛ обнародовал еще одно видео нанесения ударов самолетами ВВС и артиллерией по целям в Ливане
В течение нескольких минут были нанесены удары по примерно 40...Министр обороны Израиля: ликвидирована половина командиров «Хизбаллы» на юге Ливана
"Мы уничтожили половину из них, а вторую половину вынудили уйти в подполье и покинуть...Дор Зимель погиб, но спас тяжелораненого бойца и еще 5 человек
Семья Дора Зимеля попросила выполнить его просьбу-завещание и пожертвовать его органы для трансплантации.После ракетного удара: новая угроза со стороны Ирана
Иранские СМИ: Иран скоро получит от России первую группу самолетов, включающую 24 Су-35Е.Властители дум: знаменитая еврейка в Канаде призывает к «исходу из сионизма»
"это ложный идол, который приравнивает еврейскую свободу к кассетным...Стало известно, как Иран скрывал ущерб от ударов Израиля
Иран скрыл ущерб от нанесенного Израилем удара, заменив один уничтоженный радар ПВО на другой.США не введут санкции против батальона «Нецах Иегуда»
Видимо, активность и резкая реакция израильской общественности заставили Вашингтон одуматься.В ООН подан отчет: Израиль не доказал факт причастности UNRWA к террору
"Израиль не смог предоставить доказательства утверждений о том, что сотрудники UNRWA в секторе Газы связаны...Сэм Олтман признан самым влиятельным евреем
Глава компании OpenAI, разработавшей ChatGPT, Сэм Олтман, признан самым влиятельным евреем мира по версии израильской газеты...Amazon инвестирует 7,2 млрд долларов в Израиль и запускает облачный сервис AWS
Компания Amazon заявила во вторник, 1 августа, что планирует инвестировать около 7,2 млрд долларов до...Intel инвестирует 25 млрд долл в завод в Израиле
Intel построит новый завод в Израиле стоимостью 25 миллиардов долларов, заявил в воскресенье премьер-министр Биньямин Нетаниягу,...Uber уходит из Израиля
Компания Uber, год назад запустившая сервис по заказу такси в Израиле, покидает израильский рынок.Как репатрианту открыть бизнес в Израиле — советы бухгалтера
Получив гражданство, многие предприимчивые люди не ищут работу,...Рождаемость падает во всем мире, но в Израиле сложилась уникальная ситуация
Исследование: демографическая ситуация в Израиле резко отличается...Система ПВО SPYDER All in One прошла успешные испытания, заявляет Rafael
Конфигурация, получившая название SPYDER All in One, включает в себя...Четвертый ракетный корвет «Саар-6» введен в строй. Видео
Четвертый корвет "Саар-6" введен в строй и готов к выполнению боевых задач в Средиземном море и в Красном море.Начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего начинает процесс формирования нового состава школьных олимпийских научных...Израиль инвестирует миллионы, чтобы помочь ИИ понимать иврит и арабский язык
Израиль инвестирует около 30 миллионов шекелей в улучшение способности ИИ понимать иврит...Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян
Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен...В Израиль прибыла делегация врачей из Украины на стажировку в сфере реабилитации зрения
Вчера, на фоне продолжительной войны на Ближнем Востоке...Вступили в силу две крупные реформы на рынке страхования здоровья
Все, кто приобрел страховой полис на покрытие операций в Израиле начиная...Реформа получения медицинских услуг в Израиле: лечение - в любой больнице
Согласно положениям реформы, каждому пациенту будет предложено...Новый штамм COVID-19 обнаружен в Израиле
Новый штамм произошел от «Омикрона», который привел к повышению уровня заболеваемости...«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось
Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось...Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»
"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...Банк Израиля понизил учетную ставку на 0,25% до отметки 4,5%
Темпы инфляции продолжают снижаться, и Банк Израиля прогнозирует достижение запланированных правительством...Денег нет: Минфин требует закрытия шести министерств
Ожидается, что в начале следующей недели Министерство финансов выпустит рекомендацию о закрытии шести “избыточных” министерств...План военного времени принят
Утвержденный план обеспечит компенсацию для предприятий, которые стали нести убытки в результате военных действий.Новый израильский сериал о разведке
Новый сериал компании НОТ «Северный ветер» снял Асаф Беренштейн, режиссер первого сезона знаменитой «Фауды», он же написал сценарий...Мисс Ирак пришла на церемонию вручения премии «Оскар» в платье с именами заложниц ХАМАСа
Сара Идан, мисс Ирак-2017, пришла на вечеринку Элтона Джона по случаю...Для «Евровидения» не одобрили вторую песню Израиля
Европейский вещательный союз (EBU), в конце прошлой недели запретивший израильтянке Эден Голан исполнять на «Евровидении»...Песню Голан не одобрили для «Евровидения»
Представители EBU еще накануне заявили, что текст песни «слишком политический» и не отвечает требованиям конкурса.В Иорданской долине пройдет фестиваль «Зеленая долина»
В преддверии весны пустынные ландшафты Иорданской долины превращаются в зеленые цветущие ковры, а захватывающее...Мы своих не сдаём
Первыми евреев обвинили в ритуальных убийствах еще греки и римляне. Но "в промышленных масштабах"...С праздником свободы и возвращения!
С праздником вас! С Днем Алии. Сегодня - 10 нисана - день первого возвращения...Мрак бросил вызов свету
Наивным людям только кажется, что атака на Израиль 14 апреля - дело двух государств, их разборки, следствие т.н. конфликта арабов с евреями. Ерунда!...Некоторые итоги разгрома иранского нападения на Израиль
Израильские системы противоракетной обороны - такие как Хец-3, Хец-2, Праща Давида, Железный...После ракетного обстрела Западной Галилеи ЦАХАЛ атаковал «Хизбаллу» в Ливане
Ливанские источники сообщают об атаке с водуха на цели «Хизбаллы»Когда началась война, ребята решили остаться в Израиле, несмотря ни на что. Они добровольно начали работать на кухне в Аянот, в рамках проекта организации "Тлалим", каждый день обеспечивая около 500 горячих блюд солдатам на южном фронте.