Komputerowe modelowanie zjawiska dezorientacji przestrzennej lotniczego systemu nawigacji inercjalnej i układu błędnika pilota w mobilnych symulatorach lotu

• Autorzy: Szelmanowski A. , Szelmanowska E. , Garbacz M.

Warianty tytułu

EN

Computer modeling of the spatial disorientation in the inertial navigation system and pilot’s vestibular system in mobile flight simulators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac realizowanych w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych i Wyższej Szkole Oficerskiej Sił Powietrznych w zakresie opracowania metod oceny ruchu przestrzennego wytwarzanego w mobilnych symulatorach lotu w zakresie wywoływania u pilota zjawiska dezorientacji przestrzennej. Wykazano, że zjawisko fałszywego określania położenia przestrzennego dotyczy zarówno sztucznych systemów pomiarowych (systemów orientacji przestrzennej i nawigacji inercjalnej), jak i układów biologicznych (narządów sensorycznych w błędniku pilota samolotu myśliwskiego). Zaprezentowano modele matematyczne funkcjonowania układu wyznaczania orientacji przestrzennej w systemie nawigacji inercjalnej oraz układu wykrywania ruchu głowy w narządach sensorycznych błędnika pilota. Podano zastępcze schematy obliczeniowe, opracowane dla tych układów, wykorzystywane do określania ich błędów w zakresie wyznaczania orientacji przestrzennej przy wymuszeniu stałą prędkością obrotu oraz zmienną prędkością kątową występującą w ruchu stożkowym. Wybrane rodzaje tych ruchów są wykorzystywane w mobilnych symulatorach lotu do badań podatności pilotów i kandydatów na występowanie zjawiska dezorientacji przestrzennej w warunkach złożonego ruchu przestrzennego.

EN

The paper presents the results of the works at the Air Force Institute of Technology and the Polish Air Force Academy relating to the development of methods for assessing the effectiveness of the mobile flight simulators production of spatial motion causing the spatial disorientation in a pilot. It has been shown that the phenomenon of false determining of the spatial position applies to both artificial measurement systems (spatial orientation and inertial navigation systems) and biological systems (fighter aircraft pilot’s vestibular system). The paper presents mathematical models of functioning of the system determining the spatial orientation in the inertial navigation system and the system detecting head movement in the pilot’s vestibular system. Computational diagrams developed for those systems used for detection of their errors in the scope of determining the spatial orientation by applying constant speed of rotation and variable angular velocity occurring in conical movement are also presented. Selected types of those movements are used in mobile flight simulators for testing the susceptibility of pilots and candidates to the occurrence of the spatial disorientation in the conditions of complex spatial motion.

Słowa kluczowe

PL

symulator; algorytm; lotnictwo

EN

simulator; algorithm; aeronautics

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 22, nr 12
• Strony: 2346--2351, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., wz.

Twórcy

autor

Szelmanowski A.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych w Warszawie, Zakład Awioniki

autor

Szelmanowska E.

• Warszawski Uniwersytet Medyczny w Warszawie, Wydział Lekarski

autor

Garbacz M.

• Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych w Dęblinie, Akademicki Ośrodek Szkolenia Lotniczego, Zespół Symulatorów Lotu

Bibliografia

• 1. Bartnik R., Grenda B., Galej P., Symulatory lotu oraz symulatory kontroli ruchu lotniczego w szkoleniu lotniczym. Wydawnictwo AON, Warszawa 2014.
• 2. Garbacz M., Symulator dezorientacji przestrzennej - metodyka badań pilotów i kandydatów na pilotów w złożonym ruchu przestrzennym. BT WSOSP, Dęblin 2013.
• 3. Michalak S., Szelmanowski A., Raczyński E., Badania symulacyjne modeli numerycznych systemów orientacji przestrzennej i nawigacji inercjalnej. BT ITWL, Warszawa 2000.
• 4. Szelmanowski A., Metody badań systemów orientacji przestrzennej i nawigacji inercjalnej. BT ITWL, Warszawa 2001.
• 5. Ortyl A., Synteza i badanie algorytmów inercjalnego bezkardanowego systemu orientacji przestrzennej statku powietrznego. Wydawnictwo WAT, Warszawa 1995.
• 6. Ortyl A., Gosiewski Z., Algorytmy inercjalnego bezkardanowego systemu orientacji i położenia obiektu o ruchu przestrzennym. Awionika. Wydawnictwo ILOT, Warszawa 1999.
• 7. Sextant Avionique, Prospect of Inertial Navigation System TOTEM-200. Bordeaux 1993.
• 8. Parker S., Atlas anatomii człowieka. Wydawnictwo Bellona, Warszawa 2010.
• 9. Hertz J., Krogh A., Palmer R., Wstęp do teorii obliczeń neuronowych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995.
• 10. Szelmanowski A., The method of testing optoelectronic inertial navigation systems while in coning motion. Logistyka 2009, nr 6.
• 11. Bortz J.E., A New Mathematical Formulation for Strapdown Inertial Navigation. IEEE Transactions on Aerospace and Elec-tronic Systems, 1991.
• 12. Endsley M.R., Flight Crews & Modern Aircraft in Search of Situation Awareness. Royal Aeronautical Society, London 2000.