Внешнее/концептуальное проектирование и оценка эффективности перспективных образцов авиационной техники и боевых авиационных комплексов

Внешнее/концептуальное проектирование представляет собой методологию формирования и обоснования основных характеристик авиационноого вооружения и военной техники с целью выработки оптимального технического решения, оценки эффективности и стоимости будущих образцов авиационного вооружения и военной техники.

На этапе создания научно-технического задела для разработки образцов авиационного вооружения и военной техники должны быть выбраны и обоснованы основные обликовые характеристики разрабатываемых образцов техники и показана их достижимость.

Основным инструментом проведения исследований в рамках технологии внешнего проектирования является системный анализ и математическое моделирование, подкреплённые высочайшей квалификацией специалистов института, проведение оценки эффективности и поиск оптимальных решений, в том числе в условиях многокритериальности, наличия неопределённостей и случайных факторов.

Проведение научных исследований в области бортового оборудования и авиационных систем

ФГУП «ГосНИИАС» ведёт широкий спектр научно-исследовательских работ в области авиационных систем различных уровней – от бортовых подсистем и оборудования до систем организации и управления воздушным движением. Результаты научных исследований ложатся в основание идеологии перспективных разработок авиационной техники и оборудования, а также создания новых технологий..
 

Сопровождение опытно-конструкторских работ в области бортового оборудования и авиационных систем

ФГУП «ГосНИИАС» работает в глубокой кооперации с ведущими отечественными производителями авиационной техники и бортового оборудования. Научное сопровождение разработки комплекса бортового оборудования на этапе опытно-конструкторских работ позволяет принимать максимально верные конструктивные решения, экономить средства на этапе комплексирования оборудования и ускорять внедрение в производство новых образцов авиационной техники и бортового оборудования.

Создание функционального программного обеспечения

ФГУП «ГосНИИАС» активно развивает направление создания ФПО, что вызвано цифровизацией и интеллектуализацией бортовых систем, всё большим числом бортовых функций, которые меняют реализацию с аппаратной на программную.

Если ещё 30-40 лет назад программного кода на борту, как и на земле, не существовало, то сейчас его объём приближается к миллиарду строк, количество реализованных программным образом бортовых функций исчисляется сотнями.

ФГУП «ГосНИИАС» – ведущая организация авиационной отрасли России по разработке цифрового комплекса бортового оборудования современных летательных аппаратов и боевых авиационных комплексов.

Разработка ФПО ведётся в соответствии с требованиями ГОСТов, которые отражают специфику современных требований к процессам создания авиационного вооружения и военной техники, а также разработки и сертификации гражданской авиационной техники.

Институтом налажена система сертификации ФПО как самостоятельного продукта, а также в составе летательных аппаратов, ведётся работа по созданию отечественной бортовой операционной системы реального времени.

Имитационное моделирование

Одним из направлений математического моделирования является имитационное моделирование, которое в последнее время приобретает особое значение при решении сложных технических и организационных задач.

Значимыми признаками имитационного моделирования являются динамичность моделируемых процессов и возможность прогнозирования поведения сложных технических и организационных систем во времени.

В институте с помощью методов имитационного моделирования проводится оценка транспортных потоков в интересах организации воздушного движения, анализ боевых действий и многое другое.

Методы имитационного моделирования позволяют оценивать эффективность принимаемых решений.

Программно-аппаратные комплексы, созданные во ФГУП «ГосНИИАС», приняты в эксплуатацию во ФГУП «Государственная корпорация организации воздушного движения в Российской Федерации», а также прошли всестороннюю проверку в Министерстве обороны РФ, получив высокую оценку.

Работы в области создания технологий «искусственного интеллекта»

ФГУП «ГосНИИАС» ведёт исследования по применению технологий «искусственного интеллекта» и глубокого обучения в авиационных применениях.

Математическое моделирование и прототипирование

ФГУП «ГосНИИАС» – лидер авиационной отрасли России в разработке методов математического моделирования и создания математических моделей сложных процессов, связанных с управлением летательными аппаратами, авиационными боевыми комплексами и средствами поражения. Это подразумевает создание моделей объектов высочайшей сложности и среды их функционирования, обеспечивая степень достоверности, сравнимую с результатами лётных экспериментов.

В институте созданы и развиваются научные школы. Постоянно ведётся поиск новых концепций, подходов и решений.

Использование технологии виртуального прототипирования на ранних этапах проектирования позволяет избежать крупных инженерных ошибок, что позволяет экономить время и финансы в процессе разработки новых летательных аппаратов.

Комплексирование систем и оборудования

Вовлечённость специалистов ФГУП «ГосНИИАС» в разработку авиационной техники и вооружения на самых ранних стадиях обеспечивает глубокое знание разрабатываемых комплексов.

Основными задачами при комплексировании систем и оборудования являются:

• интеграция комплекса бортового оборудования и его элементов;

• интеграция авиационного вооружения в единую систему управления летательного аппарата с участием экипажа;

• отработка специализированного и бортового программного обеспечения летательных аппаратов гражданского и военного назначения.

Полунатурное моделирование

ФГУП «ГосНИИАС» является пионером и лидирующей организацией в области разработки и создания комплексов полунатурного моделирования в авиационной отрасли России.

Полунатурное моделирование – это метод исследования, при котором элементы действующей математической модели (виртуального прототипа) заменяются реальной аппаратурой по мере её создания. В данном случае речь идёт о комплексе бортового оборудования и вооружения. Работы по полунатурному моделированию в институте ведутся с 50-х годов прошлого столетия.

Первоначально использовались аналоговые вычислительные машины. По мере развития вычислительной техники совершенствовались как техническая оснащённость, так и методы моделирования. Сегодня технологии полунатурного моделирования, разрабатываемые в институте, обеспечивают достоверность результатов, соответствующую лётным испытаниям.

Основные задачи полунатурного моделирования, проводимого ФГУП «ГосНИИАС»:

• сокращение сроков разработки;

• уменьшение числа ошибок на этапах создания реальной аппаратуры;

• снижение затрат при создании и проведении лётных испытаний авиационного вооружения и военной техники;

• обеспечение безопасности полётов;

• отработка перспективных функций в процессе эксплуатации и модернизации авиационной техники.

Сопровождение лётных испытаний

Помимо испытаний отдельных узлов, агрегатов и систем авиационного вооружения, специалистами ФГУП «ГосНИИАС» разрабатываются программы лётных испытаний авиационных комплексов.

Создан специализированный мобильный испытательный полигонный комплекс.

Практически в режиме реального времени обеспечивается обработка результатов лётных испытаний. Основной задачей является комплексный подход, гарантирующий полноту проводимых испытаний и их безопасность при минимизации временных и материальных затрат.

Сертификация испытательного оборудования и авиационной техники

ФГУП «ГосНИИАС» уделяет большое внимание вопросам сертификации авиационной техники.

Специалисты института имеют право проводить сертификацию по 3-м направлениям:

• комплектующих, включая программные и аппаратные средства;

• предприятий и поставщиков;

• радиоустройств.

Наши специалисты вовлечены в процессы сертификации самолёта нового поколения МС-21.

Проводится обучение специалистов авиационной отрасли страны.

Ведётся международная деятельность по совершенствованию отечественной системы сертификации.

Разработка стандартов, методов и методик сертификационных испытаний авиационной техники, программного обеспечения и оборудования

ФГУП «ГосНИИАС» ведёт большую работу по совершенствованию методов сертификации, разработке и внедрению стандартов, соответствующих последним требованиям ИКАО.

Осуществляется непрерывное взаимодействие с АР МАК и Росавиацией.

Специалисты института принимают участие в создании не только отечественных стандартов, но и участвуют в международных группах, таких как RTCA, EUROCAE, SAE и др.

Разрабатываются программные средства, снижающие затраты на разработку ФПО и проектирование АТ. Ведётся международная деятельность по гармонизации отечественных и зарубежных стандартов сертификации.

Проведение квалификационных и сертификационных испытаний авиационной техники, бортового оборудования и вооружения

ФГУП «ГосНИИАС» создавался в 1946 году, как институт авиационного вооружения. За это время пройден путь от организации, специализирующейся на испытаниях авиационных пушек, до ведущего научно-исследовательского института, отвечающего за подотрасль авиационной промышленности России по разработке комплексов бортового оборудования гражданской и военной авиации, и созданию авиационного вооружения.

Наряду с различными методами моделирования особое место занимают натурные испытания. С этой целью в институте создана уникальная лабораторно-испытательная база, оборудованная как стендами и установками сторонних производителей, так и созданными специалистами ФГУП «ГосНИИАС» специализированными комплексами.

Институт проводит испытания оборудования летательных аппаратов и авиационных средств поражения на устойчивость к внешним воздействующим факторам на отдельные виды воздействий (температурные, акустические, электромагнитные и т.д.) и на комплексные, возникающие в различных режимах эксплуатации.

Проводятся расчётные оценки газодинамической устойчивости, безопасности использования в условиях воздействия электромагнитных полей и надёжности авиационной техники и авиационного вооружения. Постоянно ведутся работы по совершенствованию методик испытаний.