Компьютерра, 2008 № 30 (746) - [23]

Разработка любого летательного аппарата, предназначенного для решения каких-то задач, а не "просто полетать", начинается с технического задания.

До недавних пор главными "читателями" согласованного с заказчиком технического задания были конструкторы да инженеры… Однако времена меняются.

По некоторым оценкам, от 80 до 90% функциональности современных автономно летающих (не радиоуправляемых) БПЛА реализуется трудами специалистов по информационным технологиям: цифровой обработке данных, включая изображения, цифровым защищенным каналам передачи информации, автоматическому геопозиционированию по информации навигационных спутников и цифровым картам местности, системам адаптивного управления, распознаванию образов…

Только 10–20% - это реализация "в железе" требований по массе полезной нагрузки, дальности и времени полета, поддержка режимов эксплуатации вооружения и спецоборудования.

Возьмем, к примеру, техническое задание на проектирование беспилотного разведывательно-ударного комплекса (БРУК) для осуществления боевых действий с применением стандартных типов авиационного вооружения: управляемых и неуправляемых бомб, ракет "воздух-земля" (общей массой до 2 т) плюс аппаратура фото и радиоразведки.

Итак, читаем."…БРУК должен допускать эксплуатацию на базе необорудованных (полевых) аэродромов, возможно с грунтовой ВПП длиной до 1000 м". Стоп. Две тонны бомб и коротенькая "грунтовка". Это значит - три режима взлета и посадки: старт однозначно с ракетными ускорителями с мобильной пусковой установки, посадка "по-самолетному" на грунт после боевого применения или разведки (без бомб) и посадка "по-самолетному" на запасной аэродром с длинной ВПП в случае отмены боевого применения или отказе систем вооружения (с бомбами). Реализация каждого из этих режимов требует разработки соответствующих алгоритмов системы управления. "Ракетный" старт - это, возможно, необходимость изменения балансировки самолета после сброса ускорителей; проработка программ аварийного завершения старта при отказе одного из ускорителей…

"Самолетная" посадка - это задачи автоматического приведения на базу, точное автономное позиционирование относительно ВПП и автоматическое построение маршрута захода на посадку и режима снижения - и тоже в нескольких вариантах: штатном и в условиях противодействия ПВО (тогда снижение осуществляется по крутой спирали, и расчет посадки меняется). Вариант ухода на запасной аэродром влечет за собой необходимость автоматического штурманского расчета с учетом многих факторов… Исходными данными для таких расчетов могут быть данные GPS/ГЛОНАСС-навигации, цифровые карты местности, заложенные в память бортового компьютера, информация о параметрах полета, поставляемая системой воздушных сигналов, бортовыми радиосистемами измерения высоты и скорости и наземными радиолокационными средствами измерения. Поскольку мы проектируем боевое средство, нужно учесть, что сигналы спутников могут быть подавлены, и нам следует проработать алгоритмы автономного позиционирования по данным обзорного бортового радиолокатора или даже распознавания объектов на картинке бортовой телекамеры с последующей привязкой к электронной карте местности.

Читаем дальше: "…в режиме работы "по вызову" время готовности БРУК должно быть не более…" Режим работы "по вызову" означает, что БПЛА с ускорителями и боевой загрузкой находится на стартовом устройстве, системы включены и работают, осуществляя автоматическую самопроверку функционирования; целеуказания нет, оно ожидается… Огромный пласт вопросов! Алгоритмы приема и обработки данных целеуказания, алгоритмы проверки возможности выполнения боевой задачи, алгоритмы построения маршрута с учетом данных разведки о наличии огневых средств ПВО и их расположения, алгоритмы блокировки несанкционированного пуска…

Дальше: "…иметь возможность обнаружения групп живой силы и техники на местности в условиях маскировки и предварительной идентификации объектов с целью подготовки быстрого принятия решения на боевое применение по команде…"

За этими словами - отдельный программный комплекс цифровой фильтрации изображений и распознавания образов. Причем, скорее всего, адаптивный - с настройкой на оптические параметры конкретной подстилающей местности.

"Вскрытие" оптической маскировки зачастую решается совместным применением бортовых видеосистем и радиолокационных средств.

Отсюда: алгоритмы обработки данных радиолокатора, алгоритмы комплексирования и калибровки средств обнаружения… Алгоритмы предварительной идентификации объектов по их обобщенным характеристикам из базы данных… Алгоритмы расчета задания на боевое применение…

Довольно? А ведь это не более четверти задач, решать которые приходится не специалистам "по самолету и двигателю", а именно нам - разработчикам бортового программноинформационного обеспечения беспилотных летательных аппаратов.

Лев Анохин, специалист по разработке алгоритмов бортовых систем управления БПЛА.

Чемпион в легком весе

Автор: Александр Бумагин

Ижевская компания "Беспилотные системы" известна на международном рынке благодаря марке A-Level Aerosystems. Компания производит беспилотные летательные аппараты размером от сорока сантиметров до четырех метров. О том, каково делать беспилотники в России, мы говорили с руководителем компании Александром Захаровым.