Сенсорні авіоніка нового покоління: поліпшення безпеки в умовах поганої видимості

Уявіть, як гелікоптер приземлюється посеред вихору пилу, снігу або темряви. У таких умовах бачення майже неможливо, проте задачі не можна відкладати. Тепер з’являється технологія, яка не лише відновлює зорові можливості льотчиків, а й покращує їх, надаючи синтетичний 360-градусний вигляд, що перевищує людські обмеження. Вітаємо на передовій військової авіації: сенсорна авіоніка злиття від Sierra Nevada Corporation (SNC), розроблена для елітних підрозділів США.

Чому умови поганої видимості є викликом

Літчики, які працюють у військових і спеціальних операціях, часто стикаються з умовами зниженої видимості (DVE), такими як ‘коричневі’ через пил, ‘білі’ через сніг, тумани, дим та темрява. Ці сценарії можуть засліпити пілотів у критичні моменти, такі як зліт, посадка або політ над складними ландшафтами. Втрата візуальних орієнтирів – це не просто незручність; це основна причина аварій у військовій авіації, безпосередньо пов’язана з інцидентами в останніх конфліктах.

Як зазначає Дін Хайткамп, старший директор SNC і колишній військовий пілот, ‘Білі та коричневі викликають небезпеку, коли багато гелікоптерів зосереджуються на одній ділянці, посилюючи пилові хмари з прибуттям нових машин. Навіть за наявності підготовки, приземлення в умовах нульової видимості є небезпечним – і без бойової загрози.’

Рішення: Технологія сенсорного злиття

Жоден сенсор не забезпечує ефективного ‘бачення’ через всі DVE умови: Системи FLIR освітлюють теплі об’єкти, але ‘засліплюються’ пилом або снігом; мікрохвильовий радар проникає через пил і туман, але з меншою якістю зображення; LiDAR створює точні тривимірні контури, однак скрутно працює в суворих погодних умовах або пилових хмарах. Мітигація вимагає злиття цих технологій – сенсорного злиття.

Як працює ДВС (DVEPS) від Sierra Nevada

“Суперсила авіоніки”: сенсорне злиття

DVEPS від Sierra Nevada об’єднує FLIR, MMW-радар і LiDAR з цифровими базами даних рельєфу, створюючи ‘синтетичний 3D-світ’ навколо гелікоптерів. Ключові компоненти включають численні сенсори, комп’ютер для злиття даних, дисплеї на шоломі та в кабіні, що проектують синтетичну панораму в поле зору пілотів, і алгоритми керування для безпечної навігації, незважаючи на проблеми з видимістю.

Це не вигадка: система працює на потужних платформах реального часу, таких як INTEGRITY-178 tuMP RTOS, миттєво обробляючи і відображаючи злиті сенсорні дані.

Реальний вплив: Безпека в операціях

Згадаймо такі реальні сценарії: під час місії в Афганістані в 2012 році медевачна команда приземлилася в нічний час на запилену долину, зазнавши ‘коричневого’ явища, коли зникли візуальні орієнтири. Попри це, DVEPS надає пілотам синтетичний тривимірний вигляд в реальному часі, виділяючи перешкоди. Під час арктичного порятунку гелікоптер Chinook, проходячи через ‘білий’, використовував LiDAR і радар для стабільного приземлення.

Технологічні досягнення такого роду означають безпечніші місії, зменшення втрат літаків та врятування життів.

Технологія за DVEPS

Секрет успіху Sierra Nevada полягає в їхньому програмному забезпеченні сенсорного злиття, Sierra Fusion™, яке інтегрує різноманітні сенсорні потоки для створення ‘загальної операційної картини’ для команд на землі та в небі. Це програмне забезпечення є масштабованим, з відкритою архітектурою та сертифікацією льотної придатності (DO-178C DAL C). Апаратне забезпечення місії обробляє дані та презентує зображення через дисплеї затура містки. Подібні дисплеї мають ультранизьку затримку при швидкості менше 100 міллісекунд.

Зниження навантаження на пілота

З інтуїтивним синтетичним відображенням, спроектованим у шоломах, DVEPS зменшує когнітивне навантаження на пілотів, дозволяючи їм зосередитися на важливих завданнях, як-от політ у складних умовах замість аналізу множинних сенсорних даних.

Як DVEPS відрізняється від традиційного синтетичного бачення

На відміну від стандартного синтетичного бачення, що покладається на GPS та дані рельєфу, які можуть застаріти, DVEPS збагачує реальність, підтримуючи відображення живих змін та неочікуваних ситуацій, таких як нові перешкоди на шляху польоту.

Розширення в комерційні додатки для екстреної допомоги

Хоча ця технологія була розроблена для бойових умов, вона має великий потенціал для цивільного застосування. Вона пропонує переваги для медевак в туманних або задимлених районах та гірських рятувальних операцій в хуртовинах. З майбутньою сертифікацією FAA, ці рішення можуть допомогти в національних аварійних операціях.

Думки Експертів

‘Немає сенсора, що покриває усі непрозорі умови. Об’єднуючи радар, інфрачервоний та LiDAR, ми гарантуємо реальний час моделі світу, незважаючи на силу природи або ворогів.’ — Дін Хайткамп, старший директор SNC і колишній військовий пілот.

Майбутнє авіації

Контракт SNC з Командуванням спеціальних операцій США триватиме до 2030 року з можливим продовженням. Майбутні розширення можуть включати нові сенсори та інтеграцію з безпілотними системами, полегшуючи обмін даними у режимі реального часу між платформами. Відкрита архітектура гарантує постійні оновлення системи, забезпечуючи довгострокову значущість інвестицій.

Віддана команда Sierra Nevada, об’єднуючи професіоналів з різних сфер, прагне поліпшити успішність завдань незалежно від перешкод, які характеризують їхню співпрацю з військовими силами США.

Висновок

Використовуючи сенсорні авіоніки, такі як DVEPS, досягаються суттєві зрушення у забезпеченні безпеки операцій. Чи то з метою спеціальних операцій, чи цивільного застосування, ці досконалості дозволяють пілотам покладатися на ‘бачення’ в критичних ситуаціях.

Досліджуйте інновації Sierra Nevada через їх офіційні онлайн-ресурси.

Оригінальна стаття