АННОТАЦИЯ 5
СОДЕРЖАНИЕ 6
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Теоретическая часть 10
1.1. Основные направления развития искусственного интеллекта 10
1.2. Понятие экспертной системы и классификация экспертных систем... 11
1.3. Интеллектуализация бортового оборудования ЛА 13
1.4. Описание характеристик летательного аппарата ДА-42Т 15
1.5. Описание КБО и его составляющих 17
1.5.1 Пилотажно-навигационный комплекс 26
2. Разработка ЭС 29
2.1. Основные этапы разработки 29
2.2. Описание особых ситуаций для базы знаний 31
2.2.1. Логика индикации по скорости 33
2.2.2. Логика индикации по высоте 38
2.2.3. Логика индикации по высоте принятия решений 42
2.2.4. Логика индикации по перегрузке 44
2.3. Выбор инструментального средства для создания ЭС 47
2.4. Основные компоненты языка CLIPS 50
2.5. Среда разработки Ecl ipse 50
3. Программная реализация 52
3.1. Общее описание программы 52
3.2. Программирование основного модуля 53
3.2.1. Реализация алгоритма Round-Robin 54
3.3. Программирование модуля ЭС 56
3.4. Интеграция модулей 58
3.5 Результаты работы 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Прогресс не стоит на месте и летательные аппараты с течением времени вышли на совершенно новый уровень. Неотделимой частью развития летательных аппаратов является также и разработка пилотажно-навигационных комплексов (ПНК), которые обеспечивают решения пилотажно-навигационных задач. ПНК- комплекс систем, поэтому в нём реализуется информационный обмен между его составляющими и интерфейс между экипажем ЛА и ПНК. Основная характеристика оценки качества принятого решения является прежде всего безопасность. Принятые решения должны гарантировать выполнение поставленной задачи полёта, возвращение на аэродром и посадку. Обеспечение безопасности - задача интегрированного комплекса бортового оборудования (ИКБО), а в частности ПНК, как совокупность приборов навигации, вычислительных систем, связанных между собой. Существующие ПНК предоставляют экипажу информацию об отказах оборудования, об общем состоянии системы и предельных режимах полётов. Некоторые современные ПНК способны ограничивать определённые управляющие воздействия от экипажа, не давая возможности экипажу выйти за пределы норм, установленных эксплуатацией, однако ПНК не способны накапливать знания и использовать опыт эксплуатации. Часто случается, что при совокупности внешних факторов и отказов в работе оборудования, экипаж подвергается сильному психоэмоциональному воздействию и имеет ограниченное время для принятия решения, что во множестве случаев приводит к критическим ошибкам управления ЛА - человеческий фактор. Для решения этой проблемы требуется встраивание в ПНК интеллектуальной составляющей, т.н. «эксперта», который сможет проецировать накопленный поведенческий опыт реальных экспертов в навигации и пилотировании на критическую ситуацию в реальном времени. Таким образом, целью данной работы является разработка «экспертной системы» для самолёта малой авиации Да-42Т, встраиваемой в ПНК и способной обеспечить интеллектуальную поддержку экипажа в особых ситуациях.
Для этого ЭС должна решать следующие задачи:
- анализ потока данных от информационно-измерительных систем;
- прогноз развития ситуации;
- идентификация особой ситуации и определение уровня ее критичности;
- формирование рекомендаций по действиям экипажа;
- предъявление этих рекомендации экипажу.
Развитие ПНК связано непосредственно с увеличением и усложнением задач, которые требуют минимального затраченного времени на их решение. Основным направлением развития является интеллектуализация, которая существенно повышает безопасность и надёжность полёта. Наиболее эффективным способом интеллектуальной поддержки экипажа является ЭС, которая своевременно анализирует текущие параметры полёта, прогнозирует ОС и оповещает об этом экипаж.
В ходе данной работы была разработана ЭС для ЛА малой авиации Да- 42Т, при этом:
- Формализованы критические значения параметров полёта Да-42Т;
- Сформулированы правила прогнозирования и идентифицирования ОС;
- Реализовано информирование экипажа о ОС;
- Реализован механизм Robin Roundдля взаимодействия потоков;
- Использованы основные возможности языка CLIPS;
- Реализован механизм подключения динамической библиотеки libclips.so;
- Реализована интеграция ЭС и модуля на языке Cс помощью функций данной библиотеки;
- Использована IDE Eclipse/
Основными достоинствами данной работы являются:
- Выбор нескольких ОС по одним из основных параметров полёта ЛА;
- Возможность прогнозирования ОС в реальном времени;
- Уменьшение влияния человеческого фактора и как следствие, повышение безопасности и надёжности полёта;
-Широкие возможности для модификации и пополнения БЗ без нарушения структуры программы;
- Быстродействие;
Разработанная экспертная система показала устойчивою работоспособность на разных входных наборах данных.
Отдельные результаты данной дипломной работы применены в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, проводимых в АО "РПКБ" в настоящее время, а именно:
- НИР "ЭКСПЕРТ-КА";
- ОКР "УКБО-42";
- ОКР "ИКБО-410".
В настоящее время ОКР "УКБО-42" находится на этапе проведения межведомственных испытаний, а самолёт ДА-42Т, в состав которого входит УКБО-42, находится на этапе государственных испытаний.
