Аннотация. Переходный режим от вертикального к горизонтальному полёту является одним из наиболее сложных этапов эксплуатации беспилотных летательных аппаратов с вертикальным взлётом и посадкой вследствие существенного изменения аэродинамических сил, пространственного положения летательного аппарата, требований к силовой установке и эффективности системы управления. В настоящем исследовании предлагается адаптивный подход к оптимизации траектории переходного режима, направленный на повышение устойчивости, эффективности и управляемости процесса перехода. Разработана математическая модель беспилотного летательного аппарата, описывающая взаимосвязанные изменения воздушной скорости, угла тангажа, высоты полёта и управляющих воздействий в процессе переходного режима. Предлагаемый подход формирует траекторию переходного режима в соответствии с текущими условиями полёта, в отличие от использования фиксированной заранее заданной траектории. Целевая функция оптимизации сформирована с одновременным учётом отклонения высоты, ошибки отслеживания воздушной скорости, отклонения угла тангажа, продолжительности переходного режима и управляющего воздействия. Параметры траектории оптимизируются вычислительным методом при различных условиях эксплуатации, включая изменение начальной скорости, располагаемой тяги и воздействие внешних возмущений. Результаты моделирования используются для сравнения адаптивной траектории с традиционной фиксированной траекторией переходного режима. Полученные результаты демонстрируют потенциальную возможность применения адаптивной оптимизации траектории для снижения ошибок отслеживания, обеспечения более безопасных условий полёта и повышения эффективности переходного режима. Предлагаемая методология представляет собой вычислительный подход к проектированию эффективных стратегий переходного режима для беспилотных летательных аппаратов с вертикальным взлётом и посадкой.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат с вертикальным взлётом и посадкой, переходный режим полёта, адаптивная оптимизация траектории, управление полётом, планирование траектории, динамика полёта, численное моделирование, оптимизация управления.
Аннотация. В статье предлагается концептуальная модель интегрированной системы энергообеспечения системы городской воздушной мобильности. Цель статьи состоит в повышении робастности системы городской воздушной мобильности. Агенты энергетической инфраструктуры UAM включают: летательные аппараты eVTOL; вертипорты, оснащенные мощными зарядными станциями; высокоскоростные зарядные системы; системы накопления энергии; возобновляемые источники энергии. Ключевыми аспектами цифровой трансформации региональной возобновляемой энергетики для UAM являются: умные сети (Smart Grids): искусственный интеллект; интернет вещей; инфраструктура зарядки. Энергетические системы вертипортов интегрируются с городскими электросетями и экономикой малых высот. Развитие городской инфраструктуры интегрирует систему воздушной мобильности в общую концепцию электроэнергетики, включая мониторинг инфраструктуры, как указано в планах развития гражданской беспилотной авиации Казахстана на 2025–2031 гг. В качестве методологии предметных исследований ресурсов региональной возобновляемой энергетики в городской воздушной мобильности использован геосистемный подход. В окончательном концептуальном варианте решение поставленных задач рассматривается как территориально — интегрированная векторная 2-D система: вертикальный вектор – геосистема, и горизонтальный вектор – электроэнергетика. Решаемые задачи относятся к кибер-системному моделированию, где оперируют вероятностными, имитационными, агентными, экспертными формальными форсайт инструментами. Инструментарий форсайт моделирования в статье был использован с целью оценки ранговых приоритетов в интегрированной системе развития электроэнергетики. Ранги значимости были найдены для следующих направлений развития энергетики: исследованы: оценки были исследованы: угольная электроэнергетика; большая атомная электроэнергетика; большая гидро – электроэнергетика; малая гидро – электроэнергетика; ветро – электроэнергетика; солнечная – электроэнергетика; теплонасосы; малая атомная электро-энергетика; интегрированная ВИЭ; водородная электро – энергетика. Наибольшее предпочтение было отдано малой атомной энергетике, а второй приоритет отдан малой гидроэнергетике. Эти результаты тесно связаны с природно-климатическими, социально-экономическими и территориально-географическими особенностями региона.
Ключевые слова: система, энеггетика, кибертехнология, риск, математическое обеспечение, техническое обеспечение, имитационные модели.
Аннотация. Малые космические аппараты, особенно наноспутники типа CubeSat, часто сталкиваются с проблемой поддержания энергетического баланса из-за ограниченных размеров и малой мощности источников энергии. Основными преимуществами таких аппаратов являются их относительно низкая стоимость, быстрая разработка и возможность проведения научных исследований и технологических испытаний. Однако их небольшой размер и масса накладывают строгие ограничения на систему энергоснабжения. В связи с этим эффективное использование энергии считается одной из основных инженерных задач при проектировании и эксплуатации малых спутников.
В данной статье анализируются современные методы снижения энергопотребления полезной нагрузки и бортового комплекса управления малых спутников, функционирующих на низкой околоземной орбите. Сначала рассматриваются конструктивные особенности малых космических аппаратов, их основные системы и энергетический баланс. Кроме того, анализируются основные факторы, влияющие на структуру энергопотребления, включая орбитальные условия, эффективность солнечных панелей и характеристики аккумуляторных систем. Затем описываются методы экономии энергии полезных нагрузок, таких как оптические камеры, радиомодули связи и различные научные сенсоры. К этим методам относятся применение эффективных алгоритмов обработки данных, периодическая активация устройств, использование режимов низкого энергопотребления и внедрение энергоэффективных электронных компонентов. Также рассматриваются энергоэффективные архитектуры бортовых систем управления, возможности применения микроконтроллеров и специализированных процессоров. Обсуждаются последние технологические новшества в системах энергоснабжения, интеллектуальные алгоритмы управления энергией и методы динамического распределения мощности. На основе данных реальных проектов CubeSat приводятся практические примеры оптимизации энергии. Кроме того, с помощью сравнительных таблиц анализируются характеристики различных технических решений и даются предложения по повышению энергоэффективности малых спутников в будущем.
Ключевые слова: малые космические аппараты, CubeSat, оптимизация энергопотребления, полезная нагрузка, бортовая система управления, система электропитания, энергоэффективность, низкая околоземная орбита.
Аннотация. Цифровая трансформация оказывает влияние на языковую коммуникацию в авиационной отрасли; однако лингвистические данные остаются ограниченными. В данном исследовании изучаются эти изменения на основе 120 общедоступных трехъязычных текстов, относящихся к авиационному сектору, с сравнением двух временных периодов: 2018–2019 и 2024–2025 гг. Предварительная обработка выявила межъязыковые сходства. Обработка текста проводилась с использованием основанного на правилах конвейера, учитывающего Unicode. Лексическое богатство оценивалось с помощью метрики MATTR-50, а длина предложений и цифровая терминология анализировались с помощью пяти концептуальных категорий и дисперсионного анализа на уровне документа. Независимая оценка выборки включала U-тесты Манна-Уитни с поправкой Холма, применяемой ко всему тексту. Дисперсионный анализ терминологии проводился с использованием тестов Фишера. Результаты показывают, что длина предложений уменьшилась как в русском, так и в английском языках — хотя изменения оставались статистически значимыми после поправки Холма, — тогда как в казахском языке изменений не наблюдалось. В то время как цифровая терминология присутствовала и в более ранний период, современные термины уделяют больше внимания цифровым понятиям, таким как ИИ, моделирование и обучение.
Ключевые слова: цифровая трансформация, авиационный дискурс, многоязычный корпус, цифровая авиационная терминология, профессиональная стандартизация.
Аннотация. Целью данного исследования является изучение потенциала внедрения проверки на основе блокчейна в языковую подготовку специалистов авиационной техники. Задача исследования – найти прозрачный, надежный и профессионально обоснованный инструмент для оценки успеваемости студентов в ходе языковой подготовки. Методология исследования включала квазиэкспериментальный подход, сравнивающий контрольную и экспериментальную группы, которые прошли вводное и заключительное тестирование. В рамках этого подхода были проведены эксперименты для оценки результатов отдельных компонентов, успеваемости, индекса проверки и уверенности студентов в системе оценки. Результаты показали, что предложенная технология значительно повышает развитие компетенций, улучшает академическую успеваемость и компетентность, а также повышает доверие к процедурам оценки. Дополнительным результатом стала положительная корреляция между индексом проверки и уровнем владения английским языком. В заключение, предложенная технология служит надежным инструментом измерения результатов и педагогическим механизмом оценки компетенций. Данное исследование способствует разработке прозрачных, проверяемых и профессиональных моделей обучения английскому языку для конкретных технических целей.
Ключевые слова: верификация на основе блокчейна, авиационный английский, образование в области технического обслуживания воздушных судов, оценка компетенций, цифровые удостоверения.
Аннотация. Нестабилизированные заходы на посадку остаются одним из наиболее устойчивых факторов риска в коммерческой авиации и тесно связаны с событиями длинной посадки и выкатывания за пределы взлётно-посадочной полосы. В то время как традиционные практики мониторинга безопасности в основном опираются на выявление превышений пороговых значений в рамках стабилизационных гейтов, значительно меньше внимания уделяется базовым процессам управления энергией, предшествующим таким исходам. В настоящем исследовании представлен эмпирический анализ данных быстрого доступа к бортовым самописцам (Quick Access Recorder, QAR), собранных за двенадцатимесячный период эксплуатации смешанного парка воздушных судов Boeing 737 NG и MAX. Полёты были классифицированы на номинальные и рискованные под выборки, после чего были исследованы систематические различия в ключевых параметрах управления энергией на этапе захода на посадку в нескольких высотных интервалах с использованием вариабельностно-ориентированного аналитического подхода. Результаты показывают, что состояние Fast on Approach следует рассматривать не как изолированное превышение скорости, а как прогрессивную деградацию управления энергией на заходе, развивающуюся задолго до формального нарушения критериев стабилизированного захода. Состояние Fast on Approach устойчиво ассоциировалось с длительными отклонениями скорости, повышенной модуляцией тяги, увеличенной вариабельностью тангажа и более высокой вероятностью переноса избыточной энергии в фазу посадки. Выявленная связь между Fast on Approach и событиями длинной посадки подтверждает интерпретацию избыточной скорости на заходе как промежуточного нежелательного состояния воздушного судна, связывающего ранние отклонения управления энергией с неблагоприятными посадочными исходами. В работе предлагается риск-ориентированный, вариабельностно-ориентированный взгляд на управление энергией на заходе на посадку, дополняющий традиционную пороговую логику мониторинга. Полученные результаты имеют прямое практическое значение для систем мониторинга полётных данных, программ подготовки лётного состава и проактивных практик управления безопасностью полётов, направленных на раннее выявление деградации управления энергией на заходе.
Ключевые слова: нестабилизированный заход на посадку, управление энергией, fast on a pproach, длинная посадка, мониторинг полётных данных, управление угрозами и ошибками, риск выкатывания за пределы ВПП.
Аннотация. Аэродромная зона аэропортов является причиной выбросов авиационных эмиссии в значительном объеме, который оказывает неблагоприятное воздействие на качество воздуха в окрестностях жилых массив. Цель статьи – разработка и экспериментальная валидация созданной платформы цифрового мониторинга для измерения дымности воздуха на базе БПЛА в приаэдромной зоне, оценка работоспособности платформы для экологического регулирования и пространственной визуализации уровней загрязнения в трех измерениях (3D). Объектом данного исследования это измерение скопления твердых частиц сажи, которые образовались при сгорании авиационного топлива, а именно керосина. Созданная платформа имеет емкостный датчик, который определяет изменение диэлектрического свойства воздушного пространства, конвертируя их в электрический сигнал. Это сигнал далее обрабатывается микроконтроллерами Arduino и Raspberry Pi для последующей цифровой регистрации и передачи данных. Это платформа была поэкспериментировано в полевых условиях на базе БПЛА по простраснтвенно-цилиндрической трехмерной траектории на высотах 20-100 м, далее для точности данных платформа была прокалибрована с прибором дымомера «Мета-01МП-0.1». Была выстроена график для описания калибровочной зависимости выходного напряжения датчика от коэффициента дымности, и была применена математическая модель корреляционно-регрессионный анализ. В среде Python и в библиотеке Plotly была построена 3D визуализация распределения твердых частиц и загрязнителей воздуха. В результате, полученные данные доказывает эффективность применения разработанной платформы дымности для мониторинга воздуха и оценки их уровней, показывая возможность его применения в системах экологического контроля в приаэродромной среде и других урбанизированных зонах.
Ключевые слова: загрязнение воздуха, измерение дымности, цифровая измерительная платформа, 3D модель распределения загрязнения, БПЛА, экологический мониторинг, оценка воздействия на окружающую среду.
Аннотация. Актуальность проекта. На сегодняшний день низкая околоземная орбита (LEO) стала самым популярным местом для наноспутников. Однако у этой орбиты есть свои сложности: спутник пролетает над наземной станцией на очень высокой скорости (более 28 000 км/ч). За этот короткий промежуток времени — всего 10-15 минут — необходимо успеть передать на землю всю важную собранную информацию без потерь. Поэтому, учитывая ограниченную энергию и малые габариты наноспутников, создание надежной и быстрой системы телеметрии является крайне важной задачей.
Объект и задачи исследования. Наше исследование посвящено системам связи малых спутников. Основная задача — сбор информации с бортовых датчиков наноспутника (температура, давление, данные ориентации), их объединение в специальные цифровые пакеты и обеспечение безошибочной передачи на наземную станцию. Кроме того, мы стремимся к тому, чтобы наземный оператор мог мгновенно интерпретировать эти данные, выводя их на экран в виде удобных графиков. Методы реализации. Для реализации проекта мы выбрали микроконтроллер ESP32, так как он мощный и энергоэффективный. Для передачи данных на дальние расстояния используется радиомодуль LoRa (Long Range). Эта технология отлично подходит для приема сигналов с низкой околоземной орбиты, так как она устойчива к помехам. На наземной станции для обработки и визуализации данных используется язык программирования Python. Наша программа на Python считывает коды, поступающие со спутника, и в реальном времени преобразует их в «живые» графики. Результаты и заключение. В ходе работы была собрана полностью функционирующая модель связи между макетным наноспутником и наземной станцией. Эта модель способна собирать, обрабатывать и выводить данные на экран в режиме реального времени. Разработанная нами платформа является очень удобной экспериментальной базой для тестирования и настройки телеметрических систем перед сборкой реальных космических аппаратов. Таким образом, мы на практике доказали эффективность алгоритма связи для спутников на низкой околоземной орбите.
Ключевые слова: наноспутнин, спутник макета, низкая высота, телеметрия, микроконтроллер ESP32, радиомодуль LoRa, датчики, наземная станция.
Аннотация. В статье рассматриваются вопросы повышения эффективности операций по нанесению лакокрасочных покрытий на образцы авиационной техники с использованием гибкого промышленного робота. Предметом исследования являются технологические процессы автоматизированного нанесения лакокрасочных материалов на поверхности авиационных конструкций сложной геометрической формы, а также методы повышения качества покрытия и производительности окрасочных работ за счет применения роботизированных комплексов. Целью исследования является разработка и оценка метода управления гибким роботом, обеспечивающего повышение эффективности операций окраски авиационной техники путем оптимизации траектории движения рабочего инструмента, поддержания требуемого расстояния до окрашиваемой поверхности и равномерного распределения лакокрасочного материала по всей площади обработки. Разработанный метод базируется на использовании цифровой модели объекта окраски, алгоритмов адаптивного планирования траектории движения манипулятора и математического аппарата пространственного позиционирования, позволяющего учитывать сложную конфигурацию авиационных поверхностей. В основу метода положены принципы роботизированного управления технологическими процессами, компьютерного моделирования и автоматизированного контроля параметров нанесения покрытия в режиме реального времени.
В отличие от классической модели ручного нанесения лакокрасочных покрытий, разработанный метод обеспечивает более высокую точность позиционирования распылительного оборудования, снижение влияния человеческого фактора, повышение стабильности толщины покрытия и уменьшение расхода лакокрасочных материалов. Кроме того, применение гибкого робота позволяет сократить продолжительность технологического цикла, повысить безопасность выполнения работ и обеспечить обработку труднодоступных участков авиационных конструкций с сохранением требуемых показателей качества покрытия. Полученные результаты подтверждают перспективность внедрения роботизированных технологий в процессы производства и технического обслуживания авиационной техники.
Ключевые слова: гибкий робот, лакокрасочные покрытия, авиационная техника, роботизированная окраска, автоматизация технологических процессов, оптимизация траектории движения, цифровая модель поверхности.
Аннотация. Традиционные ПИД-регуляторы по-прежнему широко используются во встроенных системах управления полетом и стабилизации. Однако в системах определения положения и курса (AHRS) малых летательных аппаратов классические подходы на основе ПИД-регуляторов оказываются недостаточными при наличии шума датчиков, дрейфа, вибрации и энергетических ограничений, характерных для легких авионики. В данной статье предлагается контекстно-ориентированная, чувствительная к риску структура ПИД-регулятора для модернизации AHRS. Контроллер интегрирует оценку надежности датчиков, энергосберегающую модуляцию и многоцелевую оптимизацию в логику принятия решений ПИД-регулятора. Метод уменьшает колебательные коррекции, вызванные шумом гироскопа и акселерометра, сохраняя при этом точность отслеживания положения. Результаты моделирования демонстрируют снижение интегрированной энергии управления, снижение многоцелевой стоимости, улучшенную стабильность и повышенную устойчивость к неопределенности датчиков, характерной для систем AHRS на основе MEMS. Предложенная структура преобразует ПИД-регулятор из чистого механизма компенсации ошибок в интеллектуальный модуль стабилизации, подходящий для современной авионики малых летательных аппаратов.
Ключевые слова: ПИД-регулятор, модернизация системы AHRS, стабилизация малых летательных аппаратов, контекстное управление, управление с учетом рисков, энергоэффективная авионика, надежность датчиков, многоцелевая оптимиза
Аннотация. В работе рассматривается задача автоматизированной оценки прозрачности атмосферы в городских условиях на основе изображений, полученных с беспилотного летательного аппарата, с применением методов компьютерного зрения и глубокого обучения. Исследуется подход, ориентированный на анализ визуальных признаков задымлённости вблизи линии горизонта, где концентрация аэрозольных загрязнений, как правило, наиболее выражена. Для экспериментального исследования сформирован специализированный набор данных, включающий аэрофотоснимки городской атмосферы Алматы, полученные в январе-феврале 2024 года, с последующим пространственным разбиением изображений на девять секторов и ручной визуальной оценкой уровня прозрачности по дискретной шкале. Такой способ разметки позволил зафиксировать пространственную неоднородность загрязнения в пределах одного кадра и учесть различия между небесным фоном, линией горизонта и городской застройкой. На основе предобученной архитектуры MobileNetV2 реализованы два варианта модели — классификационная и регрессионная, что позволило сопоставить дискретный и непрерывный подходы к интерпретации визуальной информации. Сравнительный анализ показал, что классификатор обеспечивает более высокую точность строгого совпадения классов (83,9%), тогда как регрессионная модель, при округлении предсказаний до целых значений, демонстрирует более высокую точность в пределах допуска ±1 класс (97,2%) и меньший уровень систематических ошибок. Полученные результаты подтверждают перспективность использования БПЛА в сочетании с методами компьютерного зрения для локального мониторинга прозрачности атмосферы и подчёркивают потенциал данного подхода как дополнения к традиционным наземным системам экологического контроля в городских условиях, что особенно актуально при ограниченной плотности стационарных станций.
Ключевые слова: мониторинг качества воздуха, данные с БПЛА, компьютерное зрение, прозрачность атмосферы, смог, глубокое обучение.
Аннотация. Непрерывный рост объемов неструктурированных текстовых данных в системах технического обслуживания авиационной техники создает потребность в автоматизированных методах их анализа. Традиционная категоризация дефектов по стандартным кодам часто оказывается недостаточно детальной для понимания истинных причин отказов, смешивая рутинные операции и критические сбои в рамках одной системы. Предметом данного исследования является семантическая структура текстовых описаний неисправностей системы внешнего освещения (ATA 33-40) парка однотипных воздушных судов. Целью публикации является разработка и апробация метода автоматического выявления скрытых эксплуатационных паттернов и режимов отказа без использования размеченных данных. Методологическую основу исследования составляет вероятностное тематическое моделирование с использованием алгоритма латентного размещения Дирихле (LDA). Для повышения качества модели реализован специализированный алгоритм предобработки текста, включающий расшифровку отраслевых аббревиатур и удаление контекстного шума. Оптимальная конфигурация модели определялась на основе количественного анализа метрики когерентности (Cv) и оценки семантической устойчивости тем. Экспериментально установлено, что модель, содержащая шесть тем», обеспечивает наилучшую интерпретируемость данных. Анализ полученных кластеров позволил выявить конструктивно-обусловленные зоны возникновения дефектов, а также классифицировать неисправности по типу проявления. Автоматически выделены скрытые подгруппы, соответствующие отказам электрических цепей и механическим повреждениям элементов конструкции. Предложенный подход позволяет трансформировать неструктурированные записи техперсонала в детализированную диагностическую информацию. Это открывает возможности для совершенствования программ технического обслуживания и перехода к предиктивному управлению надежностью конкретных подсистем воздушного судна.
Ключевые слова: воздушное судно, техническое обслуживание, внешнее освещение, текстовые описания, обработка естественного языка, тематическое моделирование, латентное размещение Дирихле.