Студенты Техниона создали алгоритм для безопасной посадки самолета при отказе двигателей

30.12.2019 22:19

Алгоритм 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.

ezgif.com-optimize.gif 

 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

Отправьте эту страницу друзьям!

Оставьте свой комментарий!

Читайте также:

Наука и технологии
4.01.2021

Изобретение ученых Техниона - технология толщиной в один атом

Разработки израильских исследователей открывают путь к созданию нового поколения миниатюрных и гораздо более...
Наука и технологии
11.10.2020

Студенты Техниона разработали метод ранней диагностики инсульта

Приложение Scan&Sound;способно распознать первые признаки инсульта и предупредить больного.
Наука и технологии
5.05.2018

Исследователи из Техниона разработали технологию, заменяющую скальпель биоматериалами

Замена металлических лезвий биологическим процессом может сделать челюстно-лицевую хирургию...

Лента новостей:

Израиль
Израиль
3.10.2021

Эльхаяни: «Встречи членов правительства с Абу-Мазеном опасны»

"Министры охотно встречаются и фотографируются с отрицателем Холокоста, с тем, кто платит зарплаты террористам и...
Израиль
3.10.2021

Беннет: насилие в арабском секторе достигло предельной точки

Глава правительства пообещал, что все напавшие на полицейских будут преданы суду.
Израиль
3.10.2021

Впервые в истории: самолет Egyptair прибыл из Каира в Израиль

Впервые в международном аэропорту Бен-Гурион приземлился самолет государственной египетской авиакомпании Egyptair.
В мире
В мире
3.10.2021

Сауле Омарова: С американской экономикой советскими методами

В конце сентября президент Байден поставил еще одну галочку в графе «прогрессивная личность», выдвинув Сауле Омарову...
В мире
30.09.2021

Климатическая политика натыкается на жестокую реальность

Ситуация в Европе - это предвестие грядущего хаоса в рамках политики администрации Байдена, направленной...
В мире
30.09.2021

Яир Лапид встретился с королем Бахрейна

Министр иностранных дел Израиля Яир Лапид встретился с королем Бахрейна Хамидом...
Бизнес
Бизнес
12.04.2021

Инвестиции в израильский хайтек достигли рекордного уровня

В первом квартале 2021 года израильские компании высоких технологий мобилизовали 5,4 млрд долларов.
Бизнес
13.03.2021

Израиль: хочется в ресторан – придется подождать

В Израиле с момента начала третьего этапа открытия экономики, который стартовал 7 марта, почти невозможно попасть в рестораны...
Бизнес
4.02.2021

Израильские стартапы во время пандемии бьют рекорды по инвестициям

Пандемия показала, что израильтян не зря называют нацией стартапов.
Бизнес
4.01.2021

Через несколько месяцев на израильских дорогах появятся электромобили Tesla

Производитель электромобилей Tesla получил статус официального импортера автомобилей в Израиль, что...
Бизнес
27.12.2020

Ждать посылку из интернет-магазина придется намного дольше

Тысячам израильтян, ожидающим посылку из интернет-магазина, придется смириться с большими задержками.
Наука и технологии
Наука и технологии
26.08.2021

Израильские ученые: пребывание на солнце повышает либидо и усиливает романтическую страсть

Пребывание на солнце может повысить ваше либидо, согласно новому исследованию ученых Тель-Авивского...
Наука и технологии
19.08.2021

Израильские ученые распечатали на 3D-принтере активную раковую опухоль. ВИДЕО

3D-биопечать моделей рака может быть эффективной в быстром, надежном и воспроизводимом...
Медицина
Медицина
30.09.2021

Вакцинация против коронавируса в Израиле: 90% взрослых получили хотя бы одну прививку

По данным минздрава Израиля на 30 сентября, 90% взрослых получили хотя бы одну...
Медицина
29.09.2021

В Израиле рекордное количество подключенных к ЭКМО

Это рекордный показатель с момента начала пандемии коронавируса COVID-19.
Медицина
24.09.2021

Коронавирус в Израиле: около 65 тысяч зараженных, более 1% из них в тяжелом состоянии

В настоящий момент заражены 65432 человек (-3644 за сутки). 7611 заболевших COVID-19 умерли (+19 за...
Медицина
19.09.2021

Израиль достиг соглашения о закупке вакцин против коронавируса компании Novavax

Власти Израиля пришли к соглашению с американской компанией Novavax о закупке вакцины против коронавируса этой компании.
Деньги
Деньги
12.08.2021

Amazon возобновляет бесплатную доставку в Израиль

Глобальная платформа интернет-торговли Amazon сообщила о возобновлении бесплатной доставки товаров в Израиль....
Деньги
3.08.2021

Либерман: олимпийских спортсменов, ученых и прочих освободят от налогов

Авигдор Либерман сообщил 3 августа, что собирается представить правительственный законопроект.
Деньги
3.08.2021

Косвенные налоги увеличатся на 14 миллиардов шекелей

Увеличение косвенных налогов на граждан Израиля ударит, в первую очередь, по слабым слоям населения и по среднему классу.
Деньги
28.07.2021

Израиль: цены на электроэнергию поднимут на 27%

В результате введения “зеленого налога” доходы государства увеличатся на 6 миллиардов долларов.
Деньги
27.07.2021

Минфин определил сумму налога на одноразовую посуду и сладкие напитки

Министерство финансов представило свое предложение о повышении акцизных сборов.
Культура
Культура
19.09.2021

Популярная израильская певица Сарит Хадад совершила каминг-аут

43-летняя Сарит Хадад, являющаяся представительницей общины горских евреев, в течение всей своей жизни скрывала,...
Культура
6.09.2021

C праздником Рош ха-Шана - Новым 5782 годом!

Сегодня вечером Израиль и еврейские общины диаспоры отмечают Рош ха-Шана - 5782-й Новый Год по еврейскому...
Культура
23.07.2021

Впервые за свою историю конкурс красоты Мисс Вселенная пройдет в Израиле

Впервые за всю свою историю знаменитый конкурс красоты Мисс Вселенная (Miss Universe), празднующий...
Культура
13.07.2021

В поселении Ткоа состоится фестиваль «Пиво в пустыне»

Уже в 6 раз в Ткоа пройдет фестиваль под названием "Пиво в пустыне" (не путать с "Бурей в пустыне"). В этом году в мероприятии примут...
Публицистика
Публицистика
2.10.2021
 Галит Дисталь Атбарян

Это вползет медленно

"Это не произойдет вдруг. Организованного голосования по этому вопросу не будет. Четкого и понятного...
Публицистика
2.10.2021
 Михаил Лобовиков

Мы теряем страну со скоростью света

Утеря суверенитета и исламистская автономия на окраине Гуш-Дана. Пока...
Публицистика
30.09.2021
 Борис Годунов, Лора Шавит

Псевдопремьер

Краткое резюме длинной статьи Кальмана Либскинда по поводу 100 дней нового правительства....
Публицистика
29.09.2021
 Елена Котова

Лучше с умным потерять

Куда пойдет Германия и Запад после ухода яркого лидера
Публицистика
28.09.2021
 Марк Новиков

«Если завтра война…»

"Конечно, говорить об этом тяжело и неприятно, но так как вероятность...
Репатриация
Репатриация
2.08.2021

183 репатрианта из Украины добрались в Израиль тремя авиарейсами

Помощью в организации процесса репатриации и пути евреев из Украины в Израиль занимались минимум...
Репатриация
21.06.2021

100 русскоязычных врачей-репатриантов присоединяются к израильской системе здравоохранения

Около 100 участников программы «Маса-врачи» из стран бывшего Советского Союза завершили...
Репатриация
19.05.2021

Участники «‎Маса»: «‎Мы вынуждены реагировать на ложную информацию в социальных сетях»

Некоторые участники программы «‎Маса», так как они сами находятся под постоянным обстрелом,...
Юмор
Юмор
30.01.2021
 Борис Прусский

Лимерика

Израильский певец и музыкант Борис Прусский посвятил шуточное стихотворение инаугурации...
Юмор
16.07.2020

Наши резервы

Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар дня я присел на бетонную тумбу немножко отдохнуть.
Юмор
27.05.2020

Проверка Бузагло

"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."
Юмор
16.05.2020

Ограбление

Охана, владелец фирмы "Мойдодыр", совсем было собирался закрыть свой магазин, когда в помещение внезапно ворвался подозрительный тип с закрытым...
Юмор
12.05.2020

«Нарушаем?»

-Нарушаем? Вы неслись со скоростью 200 км в час в черте города, - сказал полицейский и передал водителю штраф.