дополненная реальность
 

А. Л. Горбунов, МГТУ ГА | a.gorbunov(at)mstuca.aero

     
English
ПРОБЛЕМА    
Несмотря на рост оснащённости современных самолётов навигационной техникой, проблема ориентации пилотов в пространстве при посадках в условиях ограниченной видимости остаётся более чем актуальной, о чем свидетельствуют повлёкшие большие человеческие жертвы авиакатастрофы последнего времени (крушения A330 AirFrance над Атлантикой в 2009 г., Ту-154 президента Польши в апреле 2010 г., Ту-134 в Петрозаводске в июне 2011 и др.)
 
 

Использование новейшей технологии смешанной / дополненной реальности делает возможной независящую от погодных условий и времени суток виртуальную визуализацию посадочной глиссады для пилотов авиалайнеров. Технология смешанной реальности совмещает объекты реального мира и виртуальные, созданные компьютером артефакты. Такой подход уже опробован на практике для навигационных целей и продемонстрирован на выступлениях «Лиги ракетных гонок» в апреле 2010 г. (Тaлcа, Оклахома, США). Система смешанной реальности проецирует на щиток шлема пилота (Targo компании Elbit Systems) 3D-изображения маркеров, трассирующих траекторию полёта посредством серии рамок различной формы, как показано на видео.

 
РЕШЕНИЕ    

Для пилотов обычных самолётов возможна разработка аналогичной системы резервного типа с использованием недорогих компонентов (сертифицированный приемник системы спутниковой навигации с поправками, очки смешанной реальности вместо шлема), которая обеспечит визуализацию посадочной глиссады при любой, даже нулевой видимости. При этом стереоизображение виртуальных маркеров посадочной глиссады в очках дает лучшую пространственную ориентацию, чем проекция маркеров на щиток шлема. Уже достигнутая достоверность и точность специальных систем спутниковой навигации (SBAS и GBAS по терминологии ICAO, например WAAS в США и EGNOS в Европе, ЛККС в России) является приемлемой для работы системы захода на посадку в части линейных координат, приемники этих систем сертифицированы. Встроенные датчики мобильных устройств (акселерометр и гироскоп) используются для получения угловых координат.

Результат проекта – резервная автономная система инструментальной посадки для чрезвычайных ситуаций.
Примеры таких ситуаций:
- отказ всех дисплеев управления А320 компании United Airlines cо 107 пассажирами на борту в Ньюарке в январе 2008 г.;
- отказ навигационных средств Ту-204 с крушением при посадке в Домодедово в марте 2010 г.

Для ВС авиации общего назначения подобная система может стать основным инструментом выработки и представления навигационной информации.

   
   




С помощью такой системы пилот, надев прозрачные очки дополненной реальности, увидит посадочную глиссаду, промаркированную, к примеру, серией рамок, как показано на иллюстрации. Пролет через эти рамки означает безошибочный заход на посадку. Все оборудование (очки и процессор) помещается в нагрудном кармане и имеет автономное питание.

   



Проведены успешные испытания первой версии прототипа системы дополненной реальности для пилотов ->
   



Демонстрация работы прототипа системы дополненной реальности для пилотов с авиасимулятором->

 

 
По сравнению с системами EVS, выводящими посадочную информацию на прозрачную панель между пилотом и лобовым стеклом кабины (Head-Up Display), предлагаемое решение обеспечивает значительные преимущества:

3D и стерео представление маркеров посадочной глиссады

Отсутствие необходимости специального обучения пилотов

Отсутствие необходимости установки громоздкого оборудования в пилотской кабине

Стоимость в десятки раз ниже

"Карманное" решение с автономным питанием. Идеально как резервное средство.

 
 
Патенты РФ 107515, 2012502912, 2011104172.
 
     
   
© А. Л. Горбунов, 2016 | a.gorbunov(at)mstuca.aero