Ипротозамещение в авиации. Вести с полей
Статья про проблемы ипортозамещение в авиации вызвала множество отзывов и хорошо зашла на хабре. В качестве продолжения публикую текст от инженера, который реально работает в авиации, и это его личный взгляд на проеблему. Тут не будет моего неуклюжего юмра, смешных баек и прочих украшательств, только частное мнение одного реального инженера. Погнали:
23 ноября 1920 года была основана Военно-воздушная инженерная орденов Ленина и Октябрьской Революции Краснознамённая академия имени профессора Н.Е. Жуковского, в стенах которой за годы существования подготовлен многотысячный отряд высококвалифицированных инженеров отечественной авиационной науки и техники.
Болше 100 лет здесь готовят авиаторов
Авиация в принципе не может существовать без инженеров. А инженеры не могут нормально работать без современных инструментов. SimInTech предоставляет авиационным специалистам широкий спектр программных инструментов для моделирования различных бортовых устройств и систем.
После введения санкций и ограничений в использовании иностранного ПО на сегодняшний день инженеры в своей работе легально могут использовать только open-source программы (преимущественно иностранные), но этот путь таит в себе риски, ведь то, что вчера было бесплатным, завтра может таковым уже не являться, а закупка лицензии на иностранное ПО запрещена в связи с государственной программой № 328 «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» от 15.04.2014, постановлением правительства РФ от 16.11.2015 № 1236 «Об установлении запрета на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд», Приказ Минцифры России от 18.01.2023 N 21 «Об утверждении Методических рекомендаций по переходу на использование российского программного обеспечения, в том числе на значимых объектах критической информационной инфраструктуры Российской Федерации, и о реализации мер, направленных на ускоренный переход органов государственной власти и организаций на использование российского программного обеспечения в Российской Федерации».
Потеря всех наработок и невозможность дальнейшего легального использования такого ПО является болезненным ударом, после которого переход на другой бесплатный софт уже не будет выглядеть хорошим и надежным решением.
Другим и единственно правильным путем, соответствующим государственной программе импортозамещения в области ПО, является применение отечественных программных продуктов, к числу которых относится SimInTech.
Но несмотря ни на что некоторые специалисты до сих пор нелегально применяют вражеский софт и далеко не каждому хватает силы воли нажать на кнопку «Удалить Matlab». Нелегальное применение зарубежного ПО является потенциальным риском, ведь результаты, полученные с использованием нелицензионного софта, являются нелегитимными. И уже давно настало время вместо импортного продукта попробовать наш, отечественный. Для этого даже не нужно никуда идти, достаточно открыть страницу в браузере https://simintech.ru/
В разных организациях SimInTech применяют для решения своих узких задач, которые часто остаются незамеченными, они не преследуют цели выхода на рынок и варятся в собственном соку. Одна из историй, поясняющих как SimInTech помог решить проблему разработки пилотажного кадра для вертолета описан в статье Импортозамещение ПО в авиации. Почему не взлетаем? https://habr.com/ru/articles/846918/.
Однако, есть и другие примеры применения SimInTech, которые могут представлять интерес для авиационных инженеров. Ниже приведен небольшой обзор применения SimInTech для моделирования авиационных систем на основе информации, взятой из открытых источников.
Инженеры, моделирующие авиационные системы в полете, часто используют Matlab Simulink из-за возможности его подключения к симулятору Flight Gear, которая доступна пользователю сразу после установки ПО. Разработчиками SimInTech также отработано взаимодействие между проектами в SimInTech и симулятором Flight Gear. В ближайшее время будут выпущены соответствующие демо примеры.
А уже сегодня SimInTech предоставляет пользователю возможность создавать проекты для взаимодействия с авиасимулятором X-Plane для визуализации результатов моделирования. На эту тему в открытом доступе есть статья Совместное использование авиасимулятора X-Plane и среды SimInTech для исследования работы авиационных систем https://mai.ru/upload/iblock/f20/qerbbtq2m4vf6z145helx0jjs4mbkhm4/Knyazev_rus.pdf
и видео https://yandex.ru/video/preview/9544064808081334165
Для тех, кто не в курсе, после установки SimInTech пользователю сразу же становятся доступны демо примеры для взаимодействия SimInTech с авиасимулятором X-Plane, что обеспечивает горячий старт и возможность быстрой доработки готовых демонстрационных проектов под свои задачи. Найти демо примеры можно в папке с установленным SimInTech в директории SimInTech64\Demo\Интеграция со сторонним ПО\X-Plane.
На основе связки SimInTech и авиасимулятора X-Plane разработан проект, позволяющий воспроизвести работу систем обработки полетной информации. Прочитать можно здесь https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-aviasimulyatora-x-plane-i-sredy-modelirovaniya-simintech-v-uchebnom-protsesse-pri-provedenii-prakticheskogo-zanyatiya
В данной статье описана разработанная модель, имитирующая работу бортовых регистраторов и систем обработки информации. На рисунке ниже слева показаны графики из программы обработки полетной информации, используемой при работе с реальной техникой, справа — графики из модели в SimInTech, полученные в результате записи параметров полета из авиасимулятора.
Рисунок 1. Графики параметров полета реального самолета (слева) и полета в авиасимуляторе X-Plane, созданные с помощью модели в SimInTech
Возможность информационного обмена между авиасимулятором и моделями в SimInTech открывает большие возможности по сбору данных о параметрах полета, которые можно получать в реальном времени, при этом средствами симулятора возможно менять условия полета, создавать различные погодные условия, силу и направление ветра, турбулентность. Авиасимулятор позволяет выводить во внешние программы данные, которые в реальном полете могут быть получены от бортовых датчиков.
Имитация работы датчиков с применением симулятора позволяет получать большой набор данных для обработки. Это экономит время, силы, не требует создания испытательных стендов на предварительном этапе проектирования моделей, а также позволяет упростить и ускорить процесс сбора нужной информации и настройки алгоритмов работы бортовых систем.
Данные от симулятора могут использоваться в качестве входных данных для расчета модели. Выходные расчетные данные могут быть отправлены в симулятор для имитации работы органов управления летательным аппаратом. Двунаправленный информационный обмен позволяет взаимодействовать с авиасимулятором почти как с реальным объектом.
Еще одним направлением применения SimInTech является разработка приборов и индикаторов. Как оказалось, эта задача является актуальной не только в конструкторских бюро, но и в вузах. Обучение студентов является важным этапом в процессе подготовки будущих специалистов.
SimInTech успешно применяется в Краснодарском высшем военном авиационном училище летчиков при изучении индикации учебных самолетов. В статье https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-programmy-imitatsii-raboty-tsentralnoy-informatsionnoy-sistemy-samoleta-da-42t-v-uchebnom-protsesse-vuza описана наша совместная работа с летным училищем, в ходе которой с помощью встроенных инструментов SimInTech разработан проект, имитирующий работу информационной системы многофункционального индикатора. Это дает возможность преподавателям и курсантам использовать программы для изучения МФИ самолетов, не выходя из учебного класса.
Рисунок 2. Пакет проектов, имитирующий работу МФИ самолета
Как работает программный тренажер МФИ можно посмотреть здесь https://www.youtube.com/watch? v=iOgPHH6 pxas
Индикация на кадрах оживает, когда в модель поступают данные от авиасимулятора.
Рисунок 4. Совместная работа авиасимулятора и модели кадра в SimInTech
Однако, после завершения разработки информационных кадров выяснилось, что на этом работа с индикаторами не закончилась, а только началась. На основе этого проекта в летном училище разработаны действующие имитаторы МФИ. Почитать об этом можно здесь https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-imitatora-mnogofunktsionalnogo-indikatora-samolyota-v-uchebnom-protsesse-vuza и здесь https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-imitatora-mnogofunktsionalnogo-indikatora-samolyota-v-uchebnom-protsesse-vuza.
Следующим шагом в развитии ранее созданных проектов стала разработка полноразмерного интерактивного макета кабины самолета, под капотом у которого работает пакет проектов, созданных в SimInTech.
К проекту в SimInTech через COM-порт подключены платы Arduino, которые соединены со всеми органами управления, а на каждом МФИ смонтированы кнопки, с помощью которых независимо от другого МФИ можно вывести любой кадр информации.
Рисунок 5. Полноразмерный макет кабины самолета ДА-42Т на основе проекта в SimInTech
Модель в SimInTech считывает данные от Arduino о положении органов управления, присваивает значения соответствующим сигналам в базе данных и отправляет в симулятор сигналы на управление моделью самолета. От симулятора принимаются данные, которые записываются в базу данных сигналов и используются в модели проекта для вычислений и вывода на индикацию.
Еще одним похожим проектом стала разработка в летном училище тренажера самолета Як-130. Посмотреть видео об этой разработки можно здесь (с момента 16:40) https://rutube.ru/video/b182538134bce9a5301c0476773683ab/
Подобные разработки, выполненные преподавателями и студентами в вузе приближаются по своим возможностям к пилотажным и испытательным стендам, создаваемым в КБ для отработки индикации и различных бортовых систем.
Как уже было написано здесь Импортозамещение ПО в авиации. Почему не взлетаем? https://habr.com/ru/articles/846918/, в авиации традиционно используется пакет Esterel Scade для создания ПО управления и пилотажных приборов, которое стоит как небольшой самолет или крыло от Боинга 737. И глядя на это возникает вопрос –, а если не видно разницы, то зачем платить больше, причем нашим «партнерам», которые нам совсем не партнеры, а враги, если мы сами все можем?
Кроме того, недавно все увидели как в ОКБ Сухого используют SimInTech в связке с нейросетью Логос https://vk.com/wall-96293467_2195
Рисунок 6. Представленные результаты моделирования виртуальной модели самолета с применением нейросети Логос и SimInTech
После этого Matlab и его аналоги становятся лишним звеном в пищевой цепочке современного отечественного инженера. SimInTech обладает широкими возможностями по взаимодействию с другим ПО, поэтому такой подход является перспективным не только в авиации, но и во многих других областях исследований.
Специалистов (как уже состоявшихся, так и только вставших на долгий и трудный путь), кто осваивает легальный и ничем не уступающий, а во многом и превосходящий импортные аналоги SimInTech, становится все больше. Появляются работы студентов, аспирантов, преподавателей, инженеров, которые все глубже погружаются в возможности нашей среды моделирования, применяют их в своей работе и выдают интересные результаты.
Для тех, кто пользовался в Matlab Simulink блоками из библиотеки Flight Instrument Components разработчики SimInTech подготовили импортозамещение в виде обновления библиотеки «Индикаторы», в которой реализованы блоки авиационных систем и индикаторов. Блоки воссоздают внешний вид и логику работы элементов индикации некоторых авиационных приборов (отечественных!) и индикаторов на МФИ и могут использоваться для разработки приборных панелей, кадров информации и любых других целей.
Рисунок 7. Блоки авиационных приборов библиотеки «Индикаторы» SimInTech
Рисунок 8. Блоки авиационных индикаторов на МФИ библиотеки «Индикаторы» SimInTech
При необходимости могут быть разработаны любые другие приборы и индикаторы по заданным требованиям заказчика, что позволит наглядно отображать численные значения параметров модели и наиболее точно воспроизводить любые панели и пульты управления в точном соответствии с реальным объектом.
P.S Переходите на правильную сторонцу силы!
