Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Komputerowe modelowanie charakterystyk cewek elektrycznych dedykowanych dla lotniczych nahełmowych systemów celowniczych z metodą magnetyczną

Szelmanowski Andrzej, Pazur Andrzej, Żokowski Mariusz, Janik Paweł, Paterek Wojciech

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 1-2

352--359

PL

W artykule omówiono znaczenie nahełmowych systemów celowniczych w zwiększeniu bezpieczeństwa lotu oraz skuteczności wykonania zadania bojowego w zakresie tzw. osiągania przewagi w powietrzu. Przedstawiono wybrane systemy nahełmowe stosowane w rozwiązaniach zagranicznych i krajowych, wykorzystujące metodę magnetyczną. Zaprezentowano oryginalną, autorską metodę wyznaczania położenia kątowego hełmu pilota z wykorzystaniem pola magnetycznego z jednej cewki płaskiej i rachunku kwaternionowego. Cennym elementem są podane zależności matematyczne opisujące charakterystyki pola magnetycznego generowanego przez wybrane typy cewek elektrycznych (cewka płaska, cewka Helmholtza / Anti-Helmholtza). Sposób modelowania zilustrowano wynikami badań symulacyjnych wartości indukcji i zakrzywienia pola magnetycznego modelu cewki płaskiej o zadanej liczbie zwojów oraz jej weryfikacji eksperymentalnej dla cewki zbudowanej w ITWL.

EN

Paper presents the importance of the helmet-mounted cueing systems in the field of flight safety increasing and mission execution effectiveness. There are presented the selected helmet systems used in the foreign and domestic solutions, utilizing the magnetic method. An original method of pilot’s helmet angular position determination utilizing the magnetic field from single flat coil and quaternion calculus is presented. The valuable elements are given mathematical relationships describing the characteristics of the magnetic field generated by selected types of electric coils as well as the results of simulation tests and the laboratory experimental verification of a flat coil model (designed in the Air Force Institute of Technology - AFIT) with a given number of coils.

2

The magnetic field curvature correction algorithm dedicated for helmet mounted cueing systems

Adamski M., Adamski M., Szelmanowski A.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 2

15--30

EN

The article presents the new built in Poland helmet mounted cueing system NSC-1 Orion with a magnetic method, dedicated to the multi-purpose helicopters W-3PL Gluszec. This system uses the magnetic field generated by the system of three mutually orthogonal electric coils. The principle of operation of this system is described and the method of determining the angular position of the pilot's helmet relative to the helicopter's cabin using the reference magnetic field and the directional cosines matrix are discussed. Electrical flat coils, constructed in the Polish Air Force Institute of Technology (AFIT), generating a magnetic field with curved symmetry axis characteristics, causing errors in determining the angular position of the pilot's helmet are shown. As a way to minimize these errors, an original proprietary algorithm for correcting the negative impact of the magnetic field curvature generated by the on-board system has been presented. Mathematical relations describing the presented correction process as well as selected results of simulation and experimental investigations in the area of inaccuracy of the "before" and "after" systems of applying the developed algorithm were given. Inaccuracies determined from computer simulations of the developed mathematical relations were compared with experimental data from magnetic field measurements using the integrated three-axis sensor ADIS-16405, used in the laboratory of the AFIT Avionics Division for helmet control of the angular position of the moving observation and sighting head and reflector-search light.

3

Algorytmy nahełmowego sterowania położeniem kątowym głowicy obserwacyjno-celowniczej wykorzystywanej w lotniczych akcjach poszukiwawczo-ratowniczych

Szelmanowski A., Pazur A., Janik P., Pietnoczko B.

Journal of KONBiN

|

2017

|

No. 44

275--292

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki prac w zakresie modelowania błędów nahełmowych systemów celowniczych stosowanych do naprowadzania uzbrojenia pokładowego i głowic obserwacyjno-celowniczych wykorzystywanych w lotniczych akcjach poszukiwawczo-ratowniczych. Opisano wybrane algorytmy wyznaczania położenia kątowego hełmu pilota wykorzystujące metody inercjalne i magnetyczne oraz możliwości ich modyfikacji. Na ich tle przedstawiono autorską metodę wyznaczania położenia kątowego hełmu pilota dedykowaną dla nahełmowych systemów celowniczych śmigłowców bojowych. Metoda ta bazuje na pomiarach przyspieszeń liniowych hełmu pilota i kabiny statku powietrznego, które następnie służą do wyznaczania bieżącego kwaternionu określającego chwilowe położenie kątowe hełmu pilota względem kabiny. Badania modeli symulacyjnych wykonano w pakietach obliczeniowych Matlab-Simulink i Borland C++ dla różnych orientacji przestrzennych hełmu pilota przy wykorzystaniu specjalizowanych stanowisk obrotowych

EN

This article presents selected results of work concerning the errors modeling of helmet-mounted cueing systems used for guided weapon and optoelectronic surveillance systems target homing (for realizing aircraft search and rescue actions). There were described algorithms of helmet angular position determination on the basis of inertial and magnetic methods, moreover, the possibilities of their modification. On this background there were presented the authorial method of pilot’s helmet angular position determination dedicated for helmet-mounted cueing systems for fighter helicopters. The method is based on the pilot’s helmet and aircraft body linear accelerations measurements, which then are used for the current quaternion evaluation to describe the helmet position relatively to the aircraft. Simulation models were tested in Matlab-Simulink and Borland C++ computational packages for various pilot’s helmet space orientation using specialized rotation test stands.

4

Algorithm for determining the angular position of the pilot’s helmet to control the on-board weapon’s control system

Adamski M., Adamski M., Szelmanowski A.

Journal of KONES

|

2015

|

Vol. 22, No. 2

7--16

EN

The following paper presents a method of determining the angular position of the pilot’s helmet based on the measurement of magnetic field components, artificially generated on board the aircraft (similarly to the helmet-mounted cueing systems of the F-16 aircraft). We presented a mathematical model, which describes determining of the angular position of the pilot's helmet, based on the measurement of the magnetic field components in various moments of powering orthogonally fixed magnetic coils. We also defined modelling capabilities of the helmet-mounted cueing system, which uses the magnetic method to determine the angular position of the pilot's helmet. It has been shown that the direction cosine matrix can be used for determining the angular position of the pilot's helmet, specified based on the matrix formed from the magnetic field components in various moments of powering orthogonal magnetic coils. The paper ends with an outline of simulation tests, which enable to identify the errors of the system, using such a method.

5

Diagnozowanie inercjalnych układów orientacji przestrzennej i nawigacji stosowanych w nahełmowych systemach celowniczych

Szelmanowski A.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2012

|

R. 19, nr 9

719--728, CD

PL

W artykule omówiono błędy czujników inercjalnych wykorzystywanych w systemach AHRS i INS (w zakresie prędkości kątowych i przyspieszeń liniowych) oraz ich wpływ na błędy wyliczanych parametrów pilotażowo-nawigacyjnych (takich jak kąty orientacji przestrzennej oraz prędkości liniowe i współrzędne pozycji nawigacyjnej) obrazowanych m.in. w nahełmowych systemach celowniczych. Przedstawiono problemy diagnozowania systemów nawigacji inercjalnej, zarówno tych najnowocześniejszych (np. centrali TOTEM-3000 z czujnikami laserowymi, integrowanych na bazie cyfrowej szyny danych MIL-1553B lub ARINC-429), jak i „starszych” rozwiązań konstrukcyjnych (np. układów IKW-8 stosowanych na samolotach Su-22). Podano metody badań torów przetwarzania sygnałów z czujników inercjalnych oraz wytyczne dla komputerowego systemu oceny stanu technicznego systemów nawigacji inercjalnej zaawansowanych eksploatacyjnie.

EN

The paper has been intended to discuss errors of inertial sensors used in Attitude Heading Reference and Inertial Navigation Systems (AHRS and INS, respectively) within the range of angular rates and linear accelerations, and how they affect errors in calculated flight parameters such as angles of rotation in three dimensions (aircraft orientation and control, i.e. aircraft flight attitude), linear velocities and co-ordinates of navigational position displayed on, among other items, the joint helmet-mounted cueing systems. Issues of the diagnosing the inertial navigation systems, both the most advanced ones (e.g. the TOTEM 3000 Inertial Reference System with laser sensors, integrated into the MIL-1553B or ARINC-429 based digital data bus system), and ones of older design (e.g. the IKW-8 systems used on the Su-22). Methods of examining lines to transmit inertial-sensors generated signals have been given. What follows is guidelines for a computer-based system to assess health/maintenance status of highly worn-and-torn inertial navigation systems.

6

Przegląd rodzajów integracji i standardów transmisji danych stosowanych w nahełmowych systemach celowniczych

Cieślik A., Szelmanowski A., Milewski W.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

W referacie przedstawiono wyniki przeprowadzonych w ITWL badań w zakresie etapów rozwoju zintegrowanych systemów awionicznych oraz standardów komunikacyjnych wykorzystywanych do ich integracji. W części ogólnej zaprezentowano charakterystykę i podział zintegrowanych systemów awionicznych. Podziału dokonano ze względu na: rodzaj integracji oraz standardy przesyłu informacji pomiędzy blokami systemu awionicznego. Ze względu na rodzaj integracji omówiono m.in. systemy z analogowym przesyłaniem sygnałów, z cyfrowym przesyłaniem sygnałów, zintegrowane cyfrowo oraz zintegrowane modułowo. W części szczegółowej zaprezentowano następujące protokoły przesyłu danych: ARINC 429, MIL-STD-1553B, STANAG-3910, Hi-Per 1553, AFDX, Ethernet. Realizacja tego tematu została przyjęta do finansowania przez MNiSzW w ramach projektu badawczego rozwojowego.

EN

The paper has been intended to present results of the AFIT-conducted studies on the progress in types of architecture of the integrated avionics systems and data transmission standards applied to integrate them. Some selected types of the integrated avionics systems, i.e. the distributed analogue architecture, the distributed digital architecture, the federated digital architecture, and the integrated modular (also digital) architecture have been discussed in “Generalities”. In the part on the particularities, presented are some selected analyses and short descriptions of data transmission standards used in the integration of avionics: ARINC 429, MIL-STD-1553B, STANAG-3910, Hi-Per 1553, AFDX, Ethernet. This project has been financed by the Ministry of Science & Higher Education of Poland as a scientific research and development project (R&D).

7

Przegląd metod komputerowego wspomagania wyznaczania orientacji przestrzennej hełmu pilota w systemach nahełmowego sterowania uzbrojeniem śmigłowców wojskowych

Szelmanowski A., Borowski J., Cieślik A.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

W referacie przedstawiono wyniki przeprowadzonych w ITWL analiz w zakresie moSliwości zastosowania systemu nahełmowej prezentacji danych do sterowania uzbrojeniem modernizowanych śmigłowców wojskowych. W części ogólnej omówiono wybrane metody i układy wykorzystywane do śledzenia i wyznaczania połoSenia kątowego hełmu oraz wspomagania pilota w zakresie nahełmowego sterowania systemem uzbrojenia. W części szczegółowej przedstawiono wyniki analizy wybranych algorytmów wyznaczania orientacji hełmu stosowanych na wojskowych statkach powietrznych, wykorzystywanych do sterowania połoSeniem kątowym elementów pozyskania danych wizualnych (np. głowicy obserwacyjno-celowniczej) oraz uzbrojenia (np. podwieszanego stanowiska ruchomego z zabudowanym karabinem lub działkiem). Realizacja tego tematu została przyjęta do finansowania przez MNiSzW w ramach projektu badawczego rozwojowego.

EN

The paper has been intended to present results of the AFIT-conducted studies on the suitability of the helmet-mounted display system to control armament systems of upgraded military helicopters. Some selected methods and systems used to track the pilot's helmet orientation and support a pilot as far as the helmet-mounted capabilities are concerned (to control the armament systems) have been discussed in 'Generalities'. In the part on the particularities presented are analyses of some selected algorithms of a helmet-orientation tracking system, in use on military aircraft to control the orientation of the visual data acquisition unit (e.g. the electro-optical surveillance system) and the armament systems (e.g. rotational platform with 12.7 machine gun). This project has been financed by the Ministry of Science & Higher Education of Poland as a research project (R&D).