В СибНИА на летающей лаборатории Як-40ЛЛ прошли испытания технологий ИИ для сверхзвукового самолёта

Иллюстрация: снимок экрана видеосюжета пресс-службы Правительства России

Работы, проведённые за последнее время научным центром мирового уровня «Сверхзвук» и его партнёрами, показали прогресс в решении ключевых задач, связанных с созданием сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) нового поколения. Специалисты исследовали обеспечение отказоустойчивости бортовых систем, повышение их кибербезопасности, а также тестировали системы интеллектуального машинного зрения для визуализации внешней обстановки в кабине пилотов без остекления.

В октябре 2024 года на заседании научно-технического совета НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского» были представлены итоги работ лаборатории «НЦМУ-ГосНИИАС». Учёные разработали единые программные модули для мониторинга технического состояния и реконфигурации измерительной подсистемы СПС. Алгоритмы, основанные на моделях и данных, успешно выявляли и локализовали отказы датчиков углового положения самолёта. Это подтвердило их эффективность в условиях, приближенных к реальным. Кроме того, специалисты доработали бортовой интерфейс киберзащищённого концентратора данных, что позволило повысить безопасность бортовой информационной сети. Тестирование алгоритмов кибербезопасности показало их устойчивость к потенциальным угрозам.

Декабрьское заседание научно-технического совета подвело итоги года. Специалисты ГосНИИАС представили результаты тестирования интеллектуальных алгоритмов мониторинга и реконфигурации. Внесённые изменения увеличили быстродействие и точность идентификации отказов. Эти разработки применимы не только для СПС, но и для других воздушных судов гражданской авиации, включая беспилотные. Параллельно велись работы по кибербезопасности. Испытания на стенде информационной безопасности подтвердили эффективность алгоритмов обнаружения и предотвращения кибератак. Сформированные рекомендации помогут доработать стенд для более точного моделирования реальных условий.

Осенью 2024 года на аэродроме СибНИА в Новосибирске прошли испытания технологии «от терминала до терминала». Специалисты ГосНИИАС и СибНИА провели экспериментальные исследования, направленные на отработку управления перспективным гражданским самолётом. В ходе тестов определили особенности работы экипажа в условиях «закрытой кабины» (без остекления) – на всех этапах полёта.

Особое внимание уделили рулению. Испытатели отработали автоматическую прокладку маршрута по аэродрому с возможностью его обновления от наземного оператора. Технология учитывала текущий трафик и автоматически выдерживала безопасную дистанцию. Это критически важно для будущих сверхзвуковых пассажирских самолётов, где точность управления на земле не менее важна, чем в воздухе.

Теперь пресс-служба правительства РФ сообщила о проведении в Новосибирске испытаний в полёте демонстратора интеллектуальных технологий, реализующий концепцию «от терминала до терминала» в условиях «закрытой кабины». Полёт летающей лаборатории Як-40ЛЛ, оснащённой демонстратором интеллектуальных технологий, был выполнен специалистами ГосНИИАС и Сибирского НИИ авиации имени С.А. Чаплыгина, входящих в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского».

Концепция «от терминала до терминала» – это новый подход в авиации, который охватывает процедуры запуска двигателей на земле, руление к ВПП, взлёт, посадку и руление к терминалу. В отличие от традиционных систем, где управление разбито на отдельные сегменты, эта технология обеспечивает сквозной контроль и автоматизацию процессов.

Суть технологии заключается в объединении данных от всех бортовых систем в единый контур, внешняя обстановка транслируется на экраны в кабине. Это позволяет пилотировать самолёт только по изображению на экранах широкоформатных дисплеев, и по ним же оценивать ситуации за бортом. Такой подход делает возможным управление сверхзвуковым пассажирским самолётом, где традиционное остекление может быть ограничено или полностью отсутствовать из-за аэродинамических или тепловых нагрузок. Роль остекления здесь будут играть интегрированные гибкие экраны, имитирующие окна кабины.

Прозрачные стены Блэйна Моно — это уже не фантастика

«Экспериментальные исследования состояли из процедур руления, разбега, взлёта, набора высоты, полёта по маршруту, захода на посадку и посадку с пробегом по взлётно-посадочной полосе. Во время испытаний собраны данные о функционировании средств навигации и работе систем внешнего видения и алгоритмов обнаружения препятствий на лётном поле и распознавания угроз, а также натурные данные для обучения нейросетевых алгоритмов», – говорится в сообщении пресс-службы правительства.

Управление летающей лабораторией Як-40 осуществлялось из пассажирского салона с закрытыми иллюминаторами, приспособленного под кабину пилотов. Для визуализации внешней обстановки использовалась система машинного зрения на базе пяти камер видимого и двух – инфракрасного диапазона. В состав экипажа вошли опытные лётчики-испытатели, включая генерального директора СибНИА Владимира Барсука. Собранные на всех этапах полёта – от руления до посадки – данные подтвердили возможность управления сверхзвуковым самолётом в условиях «закрытой кабины». Это открывает новые возможности для проектирования СПС второго поколения.

Результаты, достигнутые НИЦ им. Жуковского, демонстрируют укрепление и совершенствование научных и технологических заделов России в области сверхзвуковой пассажирской авиации. Успешный первый полёт Як-40ЛЛ в Новосибирске стал первым в мировой авиационной практике испытанием технологий, которые в итоге приведут к созданию пассажирских воздушных судов с «прозрачными» безиллюминаторными салонами и кабинами пилотов без остекления.