Московский авиационный институт (государственный технический университет) Факультет № 7 «Робототехнические и интеллектуальные системы» Кафедра 703 «Системное проектирование авиационных боевых комплексов» Курсовой проект по курсу «Синтез систем бортовых алгоритмов ЛА» на тему «Структура базы знаний БОСЭС ДБВ1х1: ПрС/С Защита с нападением» Студент Королёв Р.И. группа 07-507 Руководитель д.т.н., профессор Федунов Б.Е. Консультант Доцент Демкин М.А. Москва 2012

Введение.

(Описание ТБС ДБВ1х1)

Глава 1. АиИО ДБВ на истребителе 4-го поколения (на примере F-16М1)

(срок 17 марта)

1.1. Процедура назначения ДБВ1х1 на истребителе F-16М1

1.2. АиИО ДБВ1х1 на F-16М1. Необходимость разработки БОСЭС ДБВ

Глава 2. Структура базы знаний БОСЭС ДБВ1х1. (срок март)

2.1. Процедура назначения ДБВ1х1 (ИУП F-16М1))

2.2. Первый иерархический уровень базы знаний

2.3. Второй иерархический уровень базы знаний (перечень и характеристика всех ПрС/С).

Глава 3-1.Фрагмент базы знаний для ПрС/С «Нападение». (срок апрель)

Выработка рекомендаций по пуску, траекториям, помехам при сохранении ПрСС «Нападение».

Расчетные формулы. Программа на ПЭВМ.

Глава 3-2.Фрагмент базы знаний для ПрС/С «Нападение». (срок апрель)

Выработка рекомендаций по пуску, траекториям, помехам при переводе ПрСС «Нападение» в ПрСС «Защита с нападением».

Глава 3-3.Фрагмент базы знаний для ПрС/С «Защита с нападением». (срок апрель)

Выработка рекомендаций по пуску, траекториям, помехам в ПрСС «Защита с нападением» при однократном пуске ракеты противника.

Расчетные формулы. Программа на ПЭВМ.

Глава 3-4.Фрагмент базы знаний для ПрС/С «Защита». (срок апрель)

Выработка рекомендаций по траекториям, помехам в ПрСС «Защита» при однократном пуске ракеты противника.

Расчетные формулы. Программа на ПЭВМ.

Глава 3-5.Фрагмент базы знаний для ПрС/С «Защита». (срок апрель)

Выработка рекомендаций по траекториям, помехам в ПрСС «Защита с нападением» при последовательном двукратном пуске ракет противником.

Расчетные формулы. Программа на ПЭВМ.

Глава 4. Результаты моделирования работы фрагмента базы знаний, предъявленного в главе 3-3. (срок апрель)

Введение.

При современном развитии боевой авиационной техники, необходимо иметь системы помогающие лётчику в бою, такой системой является БОСЭС, она анализирует внешнюю обстановку, выбирает наиболее рациональные способы решения возникших проблем и предъявляет лётчику рекомендации по способу их решения.

Система имитационного моделирования для БОСЭС “ДБВ 1x1” ПрС/С ”З/Н” требует имитации работы ракет, ЛА истребителя и самолёта противника, а так же работу ИИУ( БРЛС,ОЛС).

Защита с нападением заключается в том, что мы имитирует координаты истребителя противника, время пуска им своей ракеты, координаты ракет, координаты своего истребителя, и все эти сигналы должны подаваться на входы БОСЭС.

Бортовая оперативно-советующая экспертная система дальнего воздушного боя (БОСЭС «ДБВ 1x1») работающая в режиме 1х1 (дуэль истребителей), анализирует внешнюю обстановку, выбирает наиболее рациональные способы разрешения возникающих проблем и предъявляет летчику рекомендации по способу их разрешения.

Взаимодействие БОСЭС с летчиком строится по принципу оповещательно-советующих систем -рекомендации только предъявляются ему на индикаторе. При необходимости БОСЭС дает летчику также краткое пояснение (подсказку) к рекомендуемому способу разрешения текущей проблемы и временную перспективу последующих событий, которые могут быть при развитии сложившейся на данный момент ситуации, если летчик не выполнит текущую рекомендацию.

Предметная область функционирования БОСЭС «ДБВ 1x1» представлена семантической сетью из 3 проблемных субситуаций (ПрС/С): «Защита с нападением», «Нападение» и «Защита».

Для успешного ведения боя летчику необходима интелектуальная поддержка, которую могут ему оказывать бортовые интеллектуальные системы. Их рекомендации предъявляются летчику на индикаторах информационно управляющего поля кабины (ИУП) самолета.

Глава 1

Индикационное обеспечение ДБВ на истребителе 4-го поколения (на примере F-16M1)

1. Процедура назначения дальнего боя по воздуху 1х1 на истребителе f-16m1

На истребителе F-16 назначение дальнего боя по воздуху может происходить двумя способами:

• Посредством нажатия кнопки «A-A» под КАИ на интегральной панели управления ICP. Заметим, что если не нажата ни одна из кнопок, то истребитель по умолчанию находится в режиме «Маршрут» (“NAV”). При нажатии кнопки «А-А», КАИ переходит в режим «воздух-воздух», как представлено на рис.1

• Посредством нажатия на DOGFIGHT/MSL OVRD на ручке управления двигателем.

Теперь рассмотрим, как происходит переход в ТС «воздух-воздух» из ТС «Маршрут»

«А-А»

рис.1

Нас интересуют режимы радара для дальнего боя при сопровождении одной и нескольких целей.

Для дальнего воздушного боя предназначен режим «CRM» радара, который включается нажатием на кнопку OSB1 на МФИ (первая слева в верхнем ряду)

Данный режим включает в себя два режима: режим сопровождения одной цели (RWS) и режим сопровождения нескольких целей (TWS). Режим RWS использует высокую пиковую мощность, форму волны со средней частотой повторения импульсов и расширенную обработку сигнала для оптимизации распознавания цели и улучшения качества отсеивания ложных. В дополнение к возможности поиска на больших дальностях, RWS обладает двумя вспомогательными режимами отслеживания траектории: режим ситуационной осведомлённости одной цели (SAM) и режим ситуационной осведомлённости для двух целей (TTS). Режимы SAM и TTS обеспечивают корректное сопровождение траектории движения цели, движущейся в вертикальной плоскости с более высокой вероятностью чем в режиме TWS, но происходит это за счёт уменьшения зоны поиска и количества одновременно сопровождаемых целей.

В режиме TWS БРЛС может сопровождать до 10 целей, одновременно осуществляя поиск других воздушных целей. Назначение приоритета по дальности для сопровождаемой цели в TWS основано на выборе ближайшей цели. В режиме TWS антенна БРЛС не задерживается на цели(ях) для получения актуальной информации, как это происходит в других режимах сопровождения что даёт более высокую чувствительность TWS к маневрирующим целям чем в режимах SAM, SMT или STT. Тем не менее, режим TWS менее чувствителен чем другие режимы к механизмам радиоэлектронной борьбы, которые может применить противник. Функциональность TWS была расширена режимом SMT. В данном режиме БРЛС способна одновременно сопровождать до 9 целей как если бы это делалось в режиме TWS, и одновременно осуществлять поиск в режиме ситуационной осведомлённости по намеченной цели, которая может находиться за пределами границ радиолокационного обзора БРЛС.

Таким образом, для сопровождения одной цели при переходе в режим «воздух-воздух» включается режим RWS радара. А если необходимо сопровождать несколько целей, то включается режим TWS.

Для того, чтобы перевести радар в режим TWS из любого другого режима надо на МФИ нажать и удерживать в течении 1 секунды кнопку OSB2 (вторая слева в верхнем ряду)

При этом на МФИ появится следующий кадр:

Для работы в режиме ДБВ предусмотрены кнопки на ручке управления двигателем (РУД), которая находится справа от пилота (Throttle grip), а также кнопки на ручке управления самолётом

Рассмотрим подробнее назначение кнопок в режиме ДБВ на ручке управления самолётом.

(Display management) предназначена для управления индикацией. Так нажатие на левую и правую кнопки соответственно переключает курсор между левым и правым МФИ. Нажатие на верхнюю кнопку позволит работать с КАИ, а нажатие на нижнюю – с HUD, FCR, RCCE.

- (Weapon release) предназначена для пуска ракеты класса «воздух-воздух».

- (Missile step) кнопка выбора ракеты класса «воздух-воздух» среди тех, что имеются на борту.

- (Trigger) спусковой крючок для стрельбы из пушки. Стрельба начинается со второго нажатия.

- (Countermeasures management) кнопка постановки помех

А теперь рассмотрим кнопки на ручке управления двигателем:

- (Dogfight/Missile override) в центральном положении даёт возможность назначить режим ДБВ как основной (Master Mode).

- (Communication switch) если нажать влево и держать в этом положении полсекунды можно передавать данные другим бортам в режиме ДБВ.

- (Manual range) управление углом места БРЛС.

Рассмотрим теперь случай, когда при переходе из режима NAV информация о цели пришла с другого борта. Для приёма информации о целях с других бортов (до 4 дружественных самолётов) предусмотрена система IDM (Intra-flight Data-link mode). Этот режим позволяет лётчику просматривать информацию о принятой цели на МФИ. Чтобы перейти в данный режим лётчику необходимо нажать на кнопку OSB6 на МФИ. Заметим, что неважно в каком базовом режиме (mastermode) находится самолёт.

Когда приходит информация о цели с другого борта в шлемофоне лётчика звучит речевое сообщение «DATA», а на ИЛС появляется надпись “DATA”:

При нажатии на кнопку OSB6 на МФИ появляется кадр с принятой информацией: