(812) 571-16-89        

Институт аэрокосмических приборов и систем


Кафедра аэрокосмических измерительно-вычислительных комплексов

Кафедра аэрокосмических измерительно-вычислительных комплексов является ведущей в ГУАП, определяющей основной профиль университета

Небылов Александр Владимирович
заведующий кафедрой, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, Лауреат Премии Правительства Санкт-Петербурга, директор IIAAT

 

Новости и события кафедры

 

Авиационная, космическая техника, орбитальные станции, межпланетные зонды и многие другие аэрокосмические аппараты по праву считаются высшими техническими достижениями земной цивилизации. Амбициозные планы по развитию аэрокосмических технологий имеют многие страны, но Россия по-прежнему в числе лидеров.

От жесткого соперничества в аэрокосмической области сейчас идет переход к интернационализации проектов, развивается международное сотрудничество. Это предъявляет новые требования к молодым специалистам, которые для успешной карьеры должны быть вооружены не только теоретическими знаниями, но и умением работать с современными мощными «интернациональными» программными пакетами, свободно владеть английским языком, знать мировой аэрокосмический рынок. Объем этого рынка стремительно увеличивается. «Интеллектуальная» авиационная техника различного применения, беспилотные аппараты, космическая связь, спутниковая навигация, мониторинг Земли - это большие затраты и весомые прибыли от удачных инвестиционных проектов, это международный престиж государства, его безопасность в широком смысле.

Сильные аэрокосмические специалисты нужны и в России, и в Америке, и в Европе, и на всех других континентах. Они везде дорого стоят. Мы умеем готовить таких специалистов, к нам едут учиться, стажироваться из многих стран. Это наша марка, как Гарвард для экономистов или Лондон для соискателей MBA.

Аэрокосмические приборы и комплексы – «мозг» любого летательного аппарата, его самая дорогая часть. Обеспечение требуемого режима движения в трехмерном пространстве - одна из сложнейших задач, которые решает созданная людьми автоматика. Освоив эту технику, специалист может эффективно применить свои знания и во многих других областях. Экспансия аэрокосмических технологий - объективный процесс, полезный для всех. Но в С.-Петербурге и других российских приборостроительных центрах столько возможностей для интересной работы по специальности!

Более чем за 60 лет своего существования кафедра подготовила свыше 5500 специалистов. Многие из них достигли выдающихся результатов в своей области, стали крупными учеными, конструкторами, организаторами науки и производства, летчиками-испытателями, успешными бизнесменами - и все благодаря нашей классической инженерной школе, учащей серьезному творческому подходу к любому делу.

В последние годы кафедра впервые объединяет свои образовательные ресурсы с созданным в 1998 г. Международным институтом передовых аэрокосмических технологий (IIAAT of SUAI), который уже выполнил десятки валютных научных контрактов и сейчас занимается реализацией очень интересных и дорогостоящих проектов. По желанию студенты кафедры могут слушать часть лекций на английском языке и участвовать реальных разработках. Возможна стажировка в лучших аэрокосмических центрах мира.

На кафедре и в IIAAT подготовку специалистов ведут более 20 квалифицированных преподавателей, в том числе 5 профессоров. Мы имеем базовые кафедры в приборостроительных научно-производственных организациях города. Мы располагаем лабораториями, оснащенных реальными приборными и информационно-измерительными комплексами, тренажерной аппаратурой, дисплейными классами с современными мощными программными пакетами.

Если вы хотите изучать и развивать высшие достижения технической мысли по освоению новых диапазонов скоростей и высот, по обеспечению надежности и безопасности авиационной и космической техники, по созданию перспективных бортовых приборов, интеллектуальных систем навигации и управления, если вы увлечены книгами Стругацких, Кларка, Лема и других «пророков» космической эры, а не односезонным «cheapie», и готовы делать планы реальностью, мы ждем вас и предлагаем работать вместе.

Кафедра имеет многолетние традиции по подготовке кадров в области разработки, производства и эксплуатации авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов и является одной из ведущих в России.

С точки зрения общего приборостроения, применимого во всех отраслях науки и техники без исключения, к предметной области специальности относятся:

  • Приборы технической физики, приемники и датчики первичной информации, воспринимающие измерительную информацию и преобразующие ее в форму электрического сигнала;
  • Электронные устройства, предназначенные для измерения, усиления по мощности, фильтрации помех и преобразования информации;
  • Микропроцессорные вычислительные устройства, работающие в составе приборов, измерительных и управляющих систем;
  • Приборы отображения информации, органы управления и пульты на рабочем месте человека-оператора;
  • Исполнительные устройства автоматических систем;
  • Алгоритмическое и программное обеспечение измерительных и управляющих приборов, систем и комплексов;
  • Средства компьютерных исследований и компьютерного проектирования, производства и испытаний изделий приборостроения.

Предлагаемые кафедрой направления приборостроения связаны с решением одной из важнейших и перспективных проблем компьютеризации и информатизации - проблемы связи компьютера с физическим объектом с целью измерения параметров его состояния и управления. Это высокие технологии приборостроения!

Выпускники кафедры, обладая широкой профессиональной эрудицией, глубокими знаниями, являются, по сути, авиакосмическими специалистами, решающими проблемы интеграции изделий авионики в единый комплекс.

Учиться по профилю интересно. Стать нашим выпускником - почетно!

Выпускники пользуются большим спросом во многих научно-исследовательских и опытно-конструкторских организациях, на промышленных предприятиях. Более половины студентов с четвертого курса совмещают учебу с работой на инженерных должностях по своей специальности в научно-исследовательских и опытно-конструкторских организациях и предприятиях Санкт-Петербурга. Это позволяет им положительно зарекомендовать себя в коллективах и открывает путь к быстрому профессиональному и должностному росту.

Выпускники успешно работают не только в организациях аэрокосмического профиля, но и любых других организациях, так как измерение и управление объектами есть везде!

Овладей высокими технологиями, и тебе будет способствовать профессиональный успех в любой области науки и техники!


Бирюков Борис Леонтьевич
старший преподаватель, старший научный сотрудник, доцент

Иванов Юрий Павлович
доцент, кандидат технических наук

Коврегин Валерий Николаевич
доцент, кандидат технических наук, с.н.с

Малаханов Роман Николаевич
доцент, кандидат технических наук

Мамаев Виктор Яковлевич
доцент, кандидат технических наук

Марченко Борис Иванович
профессор, доктор технических наук

Небылов Александр Владимирович
заведующий кафедрой, доктор технических наук, профессор

Никитин Владимир Георгиевич
доцент, кандидат технических наук

Перлюк Владимир Владимирович
доцент, кандидат технических наук

Тупысев Виктор Авенирович
профессор, доктор технических наук

Фомин Максим Владимирович
ассистент, магистр

Чернов Владимир Юрьевич
профессор, доктор технических наук, с.н.с

Бакалавриат

Направление 12.03.01 — Приборостроение

  • Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы        — очная форма обучения:  4 года
  • Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы        — заочная форма обучения:  4 года 11 месяцев

Магистратура

Направление 12.04.01 — Приборостроение

  • Измерительные информационные технологии        — очная форма обучения:  2 года

Аспирантура

Направление 12.06.01 — Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии

  • Приборы навигации        — очная форма обучения:  4 года

Техническое обеспечение учебного процесса

Лаборатория микропроцессорных информационно-измерительных систем

Лаборатория оснащена двенадцатью персональными компьютерами.

Дисциплины, по которым проводятся лабораторные работы в этой аудитории:

  • Цифровые вычислительные устройства и микропроцессоры приборных комплексов
  • Дискретные информационно-измерительные системы
  • Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы
  • Систему управления летательными аппаратами и их силовыми установками
  • Моделирование систем и процессов
  • Информационные технологии в эксплуатации авиационной техники
  • Обработка сигналов в измерительно-вычислительных системах
  • Комплексирование информационно-измерительных устройств

Лаборатория оснащена следующим оборудованием:

  • Программаторы-внутрисхемные отладчики Microchip ICD 2
  • Двухканальные осциллографы Velleman PCSU-1000 - 2 шт.
  • Макетные платы Jameco Value Pro
  • Источники питания Mastech
  • Макетные платы NEC «Low Pin Count - Do It!», бесплатно предоставленные ГУАП компанией «Элтех»

В лабораторных работах изучаются микроконтроллеры:

  • Microchip PIC18F4520
  • NEC uPD78F9222

Лаборатория автоматизации научных исследований

В 1997 г. в рамках учебно-научного центра (УНЦ) при Санкт-Петербургской государственной академии аэрокосмического приборостроения (ГААП) и Институте аналитического приборостроения (ИАН) РАН была организована ЛИВС (Лаборатория Информационно-Вычислительных систем) для обслуживания подразделений центра путем привлечения современных информационных и коммуникационных технологий.

В том же 1997 г. в рамках ЛИВС был организован учебно-научный класс информационно-вычислительной лаборатории УНЦ «Приборы и средства автоматизации для научных исследований», созданный на средства ФЦП «Интеграция». Руководителем НИР в ГУАП по ФЦП «Интеграция» в период с 1997 по 2004 гг. являлся доцент кафедры «Аэрокосмических систем ориентации, навигации и стабилизации» - Котов Вадим Петрович.

В 2006 г. произошла реорганизация кафедры N11 «Авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов», в рабочих помещениях которой располагалась лаборатория УНЦ и кафедры N14 «Компьютерных систем автоматизации». Объединенная кафедра получила название «Проектирования аэрокосмических приборов и измерительно-вычислительных комплексов». В результате задачи лаборатории были дополнены вопросами использования современных СAD/CAM/CAE/PDM технологий при проектировании аэрокосмических приборов и комплексов. Обновленная лаборатория получила название «Автоматизации научных исследований».

С 2006 года руководителем лаборатории является докторант кафедры «Проектирования аэрокосмических приборов и измерительно-вычислительных комплексов» - Перлюк Владимир Владимирович.

Лаборатория автоматизации научных исследований служит для:

  • Обеспечения средств автоматизированной разработки нового поколения аэрокосмических, научных и аналитических приборов и методик для фундаментальных научных исследований в приоритетных направлениях науки и техники, а также с целью совершенствования подготовки специалистов соответствующих специальностей в ГУАП;
  • Обеспечения режима удаленного доступа и удаленной работы с приборами УНЦ за счет использования возможностей информационно-вычислительных сетей. При этом, парк уникальных научных приборов ИАнП, ОАО Авангард, ЦНИИ Гранит, ЛОМО-Метео и других научных и производственных организаций Санкт-Петербурга может быть предоставлен для проведения учебного процесса и фундаментальных исследований различным вузам и научным организациям северо-западного региона;
  • Решение комплексных задач компьютерного моделирования с использованием возможностей современных СALS- технологий. В качестве объектов исследования выступает широкая номенклатура измерительных преобразователей, компьютерных систем сбора и обработки информации, разрабатываемых на отечественных предприятиях. Особое внимание здесь занимают разработки в области микроэлектромеханических сенсоров МЭМС - создании нового поколения отечественных микроэлектронных и инерциальных сенсоров, работающих с использованием поверхностно- акустических волн (ПАВ).
  • Обеспечения и развития учебного процесса. Проведение учебных занятий с использованием новых информационных технологий. Выпуск новых учебно-методических пособий и учебников, в том числе их электронных версий. Поддержка и развитие учебно-экспериментальной базы, подготовка и проведение лабораторных практикумов;
  • Рекрутинга студентов, магистров и аспирантов ГУАП с целью их трудоустройства и привлечения к выполнению коммерческой деятельности, проводимой в рамках УНЦ средствами современных компьютерных технологий.

Лаборатория авиационных пилотажно-навигационных комплексов и тренажерно-обучающих систем

Проводятся лабораторные работы по курсу: «Проектирование комплексов навигации и самолетовождения». Они выполняются на специализированном навигационном тренажере штурмана (СНТШ) «Рефрен-Н»:

  1. Обучение штурманским расчетам (ОШР)
  2. Оптимизация траекторного управления (ОТУ)
  3. Приборный полет по маршруту

СНТШ «Рефрен-Н» позволяет:

  • воспроизводить характеристики и работу реального самолетного оборудования, установленного на нем, с погрешностями, не влияющими на приобретение практических навыков;
  • обеспечивать информационное подобие реализуемой в нем модели полета как реального в нормальных условиях, так и при возможных отказах оборудования;
  • конструкция, характеристики моделирующего комплекса, а так же программное обеспечение позволяют модернизации тренажера в условиях эксплуатации;
  • не требует специализированного помещения для своего размещения и особых климатических условий;
  • обладает высокой пропускной способностью;
  • рабочие места обучаемых независимы от типа решаемых задач.

СНТШ «Рефрен-Н» решает следующие основные задачи:

  • обучение основам неавтоматизированной навигации в объеме функциональных обязанностей штурмана от взлета до посадки в реальном масштабе времени;
  • обучение основам бомбометания (навигационный способ);
  • решение задачи навигации и бомбометания должно осуществляться в пределах всей территории земного шара, включая и полюса;
  • обеспечение объективного контроля за действиями обучаемых и их автоматизированную оценку;
  • обучение действиям при постановке тактических вводных;

СНТШ «Рефрен-Н» обеспечивает отработку всеми обучаемыми следующих основных этапов полета:

  • взлет с визуальным контролем ВПП, линии горизонта и сооружений, характерных для данного аэродрома взлета, отображаемого на экране дисплея;
  • набор высоты и построение боевого порядка;
  • полет по маршруту с комплексным применением имеющихся средств навигации;
  • выполнение тактических приемов преодоления ПВО противника;
  • бомбометание навигационным способом одиночно и в составе группы;
  • снижение и роспуск боевого порядка;
  • заход на посадку и посадка с визуальным контролем ВПП, линии горизонта и сооружений, характерных для данного аэродрома посадки, отображаемого на экране дисплея;
  • обучение действиям при наличии тактических вводных и отказах оборудования;
  • тренировки в выполнении штурманских расчетов.

Направления и результаты работы кафедры 11, МИПАКТ ГУАП и научной школы проф. А.В.Небылова

 Проект «E-SIT»

Европейский проект «E-SIT» решает задачу телеуправления роботами через сеть передачи информации, построенную на базе формации нескольких (минимум двух) управляемых малых спутников на низковысотных орбитах, проектирование, изготовление и запуск которых могут быть сравнительно дешевыми. Каждый спутник имеет одну антенну, направленную в точку расположения одного робота или командного пункта. Система управления относительным движением спутников в формации обеспечивает их удаление друг от друга, не превышающее заданной величины D (порядка 10-30м), что позволяет спутникам непрерывно обмениваться информацией по ненаправленным радиоканалам с низким энергопотреблением. Для обеспечения непрерывного управления роботами потребуется рассредоточение на орбите восьми формаций малых спутников.

Проект базируется на международных связях, существующих много лет в рамках двух технических комитетов Международной федерации по автоматическому управлению (IFAC) – ТС 7.3 «Aerospace» и – TC 3.3 - «Telematics: Control via Communication Networks».

Фундамент проекта построен на многолетнем сотрудничестве IIAAT SUAI (Санкт-Петербург, Россия, директор проф. др. Alexander V. Nebylov) и Informatics VII: Robotics and Telematics at University Wuerzburg, Germany, Chair Prof. Dr. Klaus Schilling

Dr. А. Небылов и Dr. К. Шиллинг рассматриваются как координаторы проекта «E-SIT» с российской и с немецкой стороны. Предполагается участие в проекте и представителей других стран, имеющих компетенции в области телеуправления роботами и /или управления формацией малых спутников, конструирования элементов соответствующих систем.

С российской стороны проект поддержан госзаданием Минобрнауки РФ «Развитие систем относительной навигации и управления конфигурацией группы малых спутников для решения содержательных задач мониторинга и связи» на 2017-19г.

 Исследования по тематике проектирования САУД больших экранопланов

 Методы исследования и разработка бортовых средств управления движением больших экранопланов:

  • поставлена и исследована проблема качества управления движением вблизи неровной поверхности как проблема обобщенной фильтрации (пространственной и временной) при априорной неопределенности;
  • обоснованы наиболее эффективные пути совершенствования характеристик экранопланов различного назначения, использующих эффект опорной поверхности, на основе реализации современных и перспективных возможностей средств автоматизации управления движением;
  • разработаны и апробированы методы математического моделирования волновых возмущений, приложенных к системам управления движением и измерения параметров движения, которые основаны на исследовании и использовании нормированных пространственных спектров волновой поверхности и их пересчете с учетом взаимного расположения векторов скорости экраноплана и составляющих волнения;
  • получен и обоснован вывод о наличии для летящего экраноплана конечных спектральных составляющих волновых возмущений на нулевой частоте, получены аналитические выражения для уровня этих спектральных составляющих, определяющего потенциальные возможности фильтрации, предложен новый подход к определению ошибок управления с учетом указанного фактора;
  • получен ряд теоретических результатов по исследованию характеристик случайных процессов, образованных при взвешенном суммировании ординат или скоростей нескольких разнесенных точек волновой поверхности или при интегрировании по определенным участкам такой поверхности при различных режимах относительного движения и моделях волнения, предложены новые экспериментальные и математические методы исследования поверхностей, представимых суперпозицией пространственных волновых систем;
  • обоснованы принципы построения и методы оптимизации общей структуры информационно-управляющего комплекса экраноплана, включающего приборные и алгоритмические средства измерения параметров движения, измерения характеристик неровностей опорной поверхности, средства экстраполяции, синтезатор оптимальной желаемой траектории движения и средства реализации этой траектории по принципу комбинированного управления по рассогласованиям и по возмущениям;
  • обоснованы принципы построения неконтактных измерителей параметров морского волнения и других неровных поверхностей (текущих ординат, уклонов, характеристик пространственной анизотропности), основанных на комплексировании позиционных высотомеров и инерциальных средств и применимых в системах управления движением экранопланов;
  • развиты и апробированы методы синтеза робастных комплексированных измерителей параметров движения экраноплана, оптимизации состава и расположения бортовых датчиков, оптимизации алгоритмов комплексирования;
  • разработаны принципы построения алгоритмических средств определения генерального направления распространения морских волн и других интегральных характеристик трехмерного волнения по показаниям двух или более датчиков профиля волн применительно к задаче оптимизации режима движения (включая взлет и посадку) экраноплана;
  • исследованы принципы и эффективность адаптации алгоритмов функционирования информационно-управляющего комплекса экраноплана к режимам движения и характеристикам возмущений: балльности морского волнения, параметрам его трехмерности, пространственным корреляционным характеристикам опорных поверхностей, к курсу и скорости движения;
  • всесторонне исследована проблема предупреждения столкновений экранопланов с конфликтующими объектами, сложность которой обусловлена высокой скоростью движения на малой высоте и сниженным радиусом действия бортовых локационных средств;
  • выполнено сравнение потенциальных характеристик эффективности больших экранопланов и других типов морских и авиационных транспортных аппаратов, обоснованы пути их совершенствования на основе автоматизации процессов управления.
  • разработан метод синтеза цифровых систем управления с гарантированной точностью в рамках заданного непараметрического класса воздействий;
  • разработан метод оптимизации структуры многоканальных цифровых фильтров, часть каналов в которых является аналогово-цифровыми, в интересах содержательных задач комплексирования непрерывных и дискретных датчиков, систем управления с аналоговыми исполнительными элементами.

 Проект построения интегрированной космической транспортной системы «Экраноплан - воздушно-космический самолет»

  • сравнены перспективные возможности самолетов и экранопланов при их использовании в качестве разгонщиков воздушно-космического самолета (ВКС);
  • обоснованы возможность и эффективность использования экраноплана для горизонтальной морской посадки ВКС без колесного шасси;
  • исследованы технические требования к экраноплану-катамарану со взлетной массой около 2000т для запуска и посадки пилотируемого ВКС со взлетной массой 505т, проанализирована возможность применения существующих экранопланов для запуска легкого беспилотного ВКС с полезной нагрузкой 300 кг;
  • на основе исследования фундаментальных закономерностей экранного эффекта предложена и оптимизирована аэродинамическая схема экраноплана, специально ориентированная на выполнение им функции разгонщика и посадочной платформы для перспективного космического самолета;
  • синтезированы структуры систем управления абсолютным и относительным движением элементов транспортной системы «Экраноплан - ВКС», проанализированы потенциальные характеристики ее точности и надежности;
  • разработаны кинематические схемы движения экраноплана и ВКС в режимах подготовки к старту и старта ВКС и обоснованы средства их реализации;
  • разработана структура автоматического стыковочного устройства для приема ВКС на экраноплан в режиме посадки с локальными системами автоматического позиционирования стыковочных механизмов, отрабатывающих остаточные ошибки системы управления относительным движением.

 Разработка бортовых систем измерения и контроля параметров движения экраноплана

Основной вариант системы содержит три фазовых радиовысотомера с точностью ±5 см (разработки МИПАКТ ГУАП), GPS-приемник, инерциальные и другие датчики, аппаратные и программные средства цифровой обработки информации, развитый интерфейс. Система эффективна при проведении испытаний экспериментальных транспортных аппаратов, поскольку позволяет одновременно контролировать и записывать на жесткий диск параметры неровностей опорной поверхности и параметры соответствующего возмущенного движения транспортного аппарата. Система разработана в МИПАКТ ГУАП под руководством А.В.Небылова и поставлена заказчику - фирме Flairboat Holland B.V. (Нидерланды). Система не имеет мировых аналогов в точности регистрации параметров движения и неровностей. Аналогичные системы готовы купить Индия, Китай и Венесуэла (для экраноплана «Бучон-1»), однако эти сделки не признаны целесообразными.

 Теория и программные средства моделирования и стабилизации движения аппаратов с нежесткой конструкцией

Пакет прикладных программ предназначен для исследования закономерностей образования и свойств колебаний элементов конструкции транспортных аппаратов, а также влияние таких колебаний на точность выдерживания требуемой траектории движения и функциональные характеристики аппарата. Разработан МИПАКТ ГУАП под руководством А.В.Небылова с учетом мировой конъюнктуры на рынке прикладных программных средств.

В отличие от известных программных пакетов, таких как ANSYS, NASTRAN, Coventor, Structural Dynamics Toolbox for use with MATLAB, FEMLAB и др., разработанный пакет позволяет не только исследовать упругие свойства объектов, но и проектировать систему автоматического управления и стабилизации, моделировать нестационарные режимы.

Программа состоит из отдельных модулей, добавление и изменение которых позволяет исследовать широкий класс упругих систем. Модули разработаны на основе созданных математических моделей элементов аппарата и системы управления, а также существенных физических эффектов типа гибкости, колебаний жидкости, инерционности двигателей, локальных аэродинамических эффектов и т.д.

В частности, программа дает возможность:

  • получить линеаризованную математическую модель любого фрагмента системы управления для любого момента времени в пространстве состояний и в виде передаточных функций для заданных векторов входного и выходного воздействий, а также для разомкнутой системы;
  • упростить математическую модель и проконтролировать правомерность упрощения;
  • произвести структурный и параметрический синтез системы управления для любого момента времени и проконтролировать результат по частотным и временным характеристикам, а также по корням характеристического уравнения;
  • произвести синтез регулятора во временной области, включающего фильтр Калмана и оптимальный регулятор, а также произвести редукцию регулятора;
  • построить графики изменения любого параметра, вывести на экран трехмерную анимацию движения с возможностью утрировать упругие колебания и колебания жидкости в баках для большей наглядности.

В Федеральной службе экспортного и технического контроля получены 5 лицензий на экспорт описанного программного пакета в соответствии с заключенными контрактами.

 Перечень проектов, выполненных МИПАКТ ГУАП по экранопланной тематике при финансовой поддержке РФФИ с 1994 г по настоящее время

NN Номер проекта Название проекта Начало - окончание Руководитель
1 94-01-01635-а Теория управления движением вблизи неровной опорной поверхности 1994-1995 Небылов А.В.
2 96-01-00010-а Теория управления движением над неровной опорной поверхностью 1996-1998 Небылов А.В.
3 99-01-00417-а Теория управления движением вблизи неровной опорной поверхности 1999-2001 Небылов А.В.
4 02-01-00031-а Теория управления движением вблизи возмущенной опорной поверхности 2002-2004 Небылов А.В.
5 06-08-00550-а Методы гарантирования приемлемой точности систем навигации и управления подвижными объектами 2006-2008 Небылов А.В.
6 07-08-00293-а Методы исследования нежестких структур и предотвращение критических режимов движения 2007-2009 Панферов А.И.
7 09-08-00529-а Концепция построения систем автоматического управления движением экранопланов 2009-2011 Небылов А.В.
8 10-08-00980-а Развитие методов оптимизации измерений в системах управления нежесткими упругими объектами 2010-2012 Бродский С.А.
9 10-08-01049-а Развитие методов управления нежесткими объектами и предотвращения критических режимов движения 2010-2012 Панферов А.И.
10 14-08-01270 -а Разработка теории управления нежесткими объектами на основе распределенной измерительной системы 2014-2016 Панферов А.И.
11 15-08-09367-а Развитие методов моделирования и оптимизации систем распределенного управления упругими колебаниями сложных механических систем с быстроменяющимися параметрами 2015-2017 Бродский С.А.
12 15-08-00423-а Фундаментальные проблемы автоматизации управления движением над возмущенной поверхностью 2015-2017 Небылов А.В.
13 16-38-60139 Повышение эффективности и безопасности движения по взволнованной водной поверхности за счет оптимизации систем автоматического управления движением и усовершенствования конструкции корпуса легких неводоизмещающих транспортных аппаратов 2016-2018 Небылов В.А.

 Список некоторых публикаций по проблемам построения современной САУД экраноплана нового поколения

После развала СССР работы не останавливались благодаря поддержке РФФИ и отдельным коммерческим заказам. Постепенное формирование принципов построения современной САУД экраноплана нового поколения отражено в двух монографиях многих десятках научных статей. Короткий список некоторых публикаций приведен ниже.

  • 1. Небылов А.В. Измерение параметров полета вблизи морской поверхности. Издательство ГААП, 1994, 308с.
  • 2. Небылов А.В. Робастные алгоритмы комплексирования дискретного позиционного датчика и непрерывного датчика ускорений.//Автоматика и телемеханика, 1994, N5, с.58-65.
  • 3. Небылов А.В., Науменко М.В. Задача оптимизации системы стабилизации высоты движения экраноплана над взволнованным морем.//Известия вузов - Авиационная техника, 1995, N2, с.27-31.
  • 4. Nebylov, A.V., et al . Sea wave parameters, small altitudes and distances measurers design for motion control systems. In: AGARD-NATO CP-556, Dual Usage of Military and Commercial Technology on Guidance and Control, Neuilly-sur-Seine, France, 1995, pp.201-212.
  • 5. Небылов А.В. Проблемы управления движением вблизи взволнованной морской поверхности. Оборонная техника, 1995, N9-10, 1995, c.39-42.
  • 6. Nebylov A.V. Structural optimization of motion control system close to the rough sea. 13th IFAC World Congress, San Francisco, USA. Elsevier Ltd, Oxford, 1996, Vol.Q p. 385-394.
  • 7. Небылов А.В. Новые методы и средства контроля движения над взволнованным морем. IV Международная конференция по интегрированным навигационным системам. РАН, ГНЦ РФ - ЦНИИ "Электроприбор", 1997, с.266-271 (на русском и английском языках).
  • 8. Nebylov A.V., Tomita N. Optimization of Motion Control at Landing of Aerospace Plane on Ekranoplane. 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, Reno, USA, Jan. 1998.
  • 9. Nebylov A.V., Tomita N. Ekranoplane Designing Experience Revision in View of Its Use for Aerospace Plane Assist at Launch and Landing. Proceeding of International Workshop "WISE up to ekranoplane GEMs". The Institute of Marine Engineers (Sydney Branch). Sydney, Australia, June 1998, p.191-199.
  • 10. Небылов А.В., Томита Н. Требования к системам управления движением при посадке воздушно-космического самолета на экраноплан. 5-я Международная конференция по интегрированным навигационным системам, т.1. Научный совет РАН по проблемам управления движением и навигации. CПб, 1998, с.75-84 (на русском и английском языках).
  • 11. Nebylov A.V., Tomita N. Control aspects of aerospace plane docking with ekranoplane for water landing. 14th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace. Seoul, Korea, 1998.
  • 12. Nebylov A.V., Zhigalko E.F. Aerodynamic scheme of ekranoplane optimization with reference to new areas of application. 83rd NATO / RTO FDP Symposium. Amsterdam, Oct. 1998, p.27.1-27.8.
  • 13. Nebylov A.V., Ohkami Y., Tomita N. Control Strategies and Means of Spaceplane Landing with Ekranoplane Assist. 14th IFAC World Congress. Beijing, P.R. China, 1999, Volume P, pp.395-400.
  • 14. Nebylov A.V., Tomita N., Sokolov V.V., Ohkami Y. Performance and Technological Feasibility of Rocket Powered HTHL-SSTO with Take-off Assist (Aerospace Plane/Ekranoplane). Acta Astronautica, London, Vol.45, No.10, 1999, pp.629-637.
  • 15. Небылов А.В., Лопарев А.В. Исследование точности интегрированного измерителя профиля морских волн и малых высот полета // Гироскопия и навигация, N2, 1999, c.119-124.
  • 16. Nebylov A.V. Integrated Measurers of Relative Motion Above sea waves. 7th International Conf. on Integrated Navigation Systems. Proceedings. Russian Academy of Sciences, St.-Petersburg, 2000, pp.86-89.
  • 17. Nebylov A.V., Ambrosowski V.M. Flight Parameters Monitoring System for Small WIG-Craft. Proceedings of the III International Conference on Ground-Effect Machines. The Royal Society of Marine Engineers, Russian Branch, S.-Petersburg, 2000, рр.16-23.
  • 18. Nebylov A.V, Denisov V.I., Trofimov U.V. Commercial Approach to the Problem of Russian Ekranoplanes Development. III International Proceedings of the Conference on Ground-Effect Machines. The Royal Society of Marine Engineers, Russian Branch, St.-Petersburg, 2000, pp.99-111.
  • 19. Nebylov A.V, Aframeev E.A., Savichenko N.P., Tomita N.,Yoshida Y. Study of a Sea Launch Concept of Aerospace Shuttle with Heavy Class Ekranoplane as Takeoff and Landing Assist. 6th Intern. Symposium on Marine Engineering, The Marine Engineering Society of Japan, Tokyo, 2000, рр. 744-750.
  • 20. Томита Н., Небылов А.В., Афрамеев Э.А. Проект использования экраноплана при запуске и посадке ВКС. Труды японского общества инженеров-механиков, 1991, с. 126-131 (на японском языке).
  • 21. Nebylov A.V, Wilson Ph.. Ekranoplane - Controlled Flight close to Seа. Моnograph. WIT- Press/Computational Mechanics Publications, Southampton, UK, 2001. 300 p.
  • 22. Nebylov A.V. Wing-in-Ground Flight Automatic Control Principles, Systems and Application Advantegies. 15th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace. Forli, Italy, 2001.
  • 23. Nebylov A.V. Controlled flight close to rough sea: Strategies and means. In: 15th IFAC World Congress. Barcelona, 2002, Vol.8a.
  • 24. Nebylov A.V., Daniel Davila, Sukrit Sharan., Nebylov V. A., Flight Automatic Control Systems for The Wing-In-Ground Effect Craft Buchon-1, The 3-rd International IEEE Scientific Conference on Physics and Control (PhysCon2007), Potsdam, Germany, 2007
  • 25. Nebylov A.V., Shepeta A. P., Panferov A. I.., Nebylov V. A., Sea plane landing control at wave disturbances , 17th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace, 2007, ONERA, Toulouse, France. Book of Abstracts, p.46, and Proceeding on CD.
  • 26. Nebylov V. A., WIG-Craft Marine Landing Control At Rough Sea, 17th IFAC World Congress, Seoul, Korea, 2008.
  • 27. Nebylov A.V. Wing-In-Ground Effect Flight Control: New Role of Automatic Systems. Proceedings of the 17th IFAC World Congress. Seoul, Korea, 2008, pp.1082-1087
  • 28. Nebylov A.V., New Generation of Automatic Control Systems for WIG-craft, IFAC Workshop Aerospace Guidance, Navigation and Flight Control Systems AGNFCS’ 09, Самарский научный центр РАН, 2009, pp.1-6.
  • 29. Nebylov A.V., Ovodenko A.A.,Sharan S. Wing-In-Ground Vehicles: Perspectives & Trends for Development, Modern Concepts of Design, Automatic Control & Applications, Aero India 2009, International Seminar. Proceidings. Aeronautical Society of India, Bangalore Branch, INDIA, 2009, pp.1-8.
  • 30. Nebylov A.V., HTHL RLV: advanced concepts and advantages, 4th International Conference on Recent Advances in Space Technologies RAST 2009, Aeronautics and Space Technologies Institute (ASTIN) Air Force Academy, Turkey, 2009, pp.1-10.
  • 31. Небылов В.А., МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА ПОСАДКИ МОРСКОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, Информационно-управляющие системы, ФГУП "Издательство "Политехника", 2009, стр. 84-86.
  • 32. Nebylov A.V., Sharan S., Arifuddin F., Perspectives for Development of an Autonomous & Intelligent WIG-Craft and its Peculiar Control Problems, IFAC Workshop Aerospace Guidance, Navigation and Flight Control Systems AGNFCS’ 09, Самарский научный центр РАН, 2009, pp.1-6.
  • 33. Brodsky S.A., Nebylov A.V., Panferov A.I., LMI Optimization of Sensors System for the Guaranteed Exactitude of Control of Elastic Vehicle, The 2nd IFAC International Conference on Intelligent Control Systems and Signal Proceedings (ICONS 2009), Bogazici University, Istanbul, Turkey, 2009, pp.1-6.
  • 34. Nebylov A.V., Sharan S., Elangovan G., Intelligent Control Systems For Wing-In-Ground Effect Vehicles, The 2nd IFAC International Conference on Intelligent Control Systems and Signal Processing (ICONS 2009), Bogazici University, Istanbul, Turkey, 2009, pp.1-6.
  • 35. Brodsky S.A., Nebylov A.V., Panferov A.I. LMI Optimization of Sensors System for Elastic Vehicle Control Design Based on the Quadratic Performance Index, IFAC Workshop on Aerospace Guidance, Navigation and Flight Control Systems AGNFCS’ 09, Самарский научный центр РАН, 2009, pp.1-6.
  • 36. Brodsky S.A., Nebylov A.V., Panferov A.I., APPLICATION OF LMI METHOD FOR OPTIMIZATION OF SENSORS SYSTEM FOR CONTROL OF NONSTATIONARY ELASTIC VEHICLE, 4th International Conference on Recent Advances in Space Technologies RAST 2009, Air Force Academy, Turkey, 2009, pp.1-6.
  • 37. Nebylov A.V., Nebylov V.A., Wing-in-Ground Effect Vehicles : Modern Concepts of Design and New Role of utomatic Control, 3rd European Conference for Aero-Space Sciences (EUCASS), EUCASS Association, 2009, pp.1-10.
  • 38. Panferov A.I., Nebylov A.V., Brodsky S.A., Modeling, Simulation and Design of the Stabilization System for Complex Flexible Aerospace Vehicles, 3rd European Conference for Aero-Space Sciences (EUCASS), EUCASS Association, 2009, pp.1-6.
  • 39. Brodsky S.A., Nebylov A.V., Panferov A.I., LMI OPTIMIZATION APPROACH TO MEASUREMENT SYSTEM DESIGN for MOTION CONTROL OF FLEXIBLE AEROSPACE VEHICLES, 3rd European Conference for Aero-Space Sciences (EUCASS), EUCASS Association, 2009, pp.1-6.
  • 40. Brodsky Sergey A., Nebylov Alexander V., Panferov Alexander I., Smart Choice and Location of Sensors and Actuators for Aeroelastic Object Motion Control, XVIII IFAC World Congress, , Milan, Italy, 2011.
  • 41. Brodsky Sergey A., Nebylov Alexander V., Panferov Alexander I. Theory and software for simulation of complex flexible aerospace vehicles and smart control, 18th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace, Proceedings on CD, Nara, Japan, 2010.
  • 42. Brodsky Sergey A., Nebylov Alexander V., Panferov Alexander I., Software Package Development for Simulation of Complex Flexible Space Vehicles, SPACE’2010, International Seminar, “ADVANCED DEVICES, MATERIALS AND RESEARCH METHODS FOR SPACE APPLICATION”, Book of abstracts VZLU, Prague, Czech Republic, 2010, pp.15-16.
  • 43. Brodsky Sergey A., Nebylov Alexander V., Panferov Alexander I., Theory and Software Package for Simulation and Smart Control Design for Complex Flexible Aerospace Vehicles, XVIII IFAC World Congress, 2011, Milan, Italy.
  • 44. Nebylov A.V. Prospects for Cooperation in New-Generation Alternate High Speed Water-Borne Air-Transportation System Development. AeroIndia International Seminar, Bangalore. 2011, pp.1-6.
  • 45. Nebylov A.V., Nebylov V.A. Seaplane Landing Smart Control at Wave Disturbances. 18th IFAC World Congress, Proceedings, Milano, 2011.
  • 46. Небылов В. А., Алгоритм оценки режима посадки морского летательного аппарата, Научно технические ведомости СПбГПУ 2’ 2011, Информатика. Телекоммуникации. Управление стр. 178-182.
  • 47. Nebylov A.V.,Benzerrouk H. Integrated Navigation System INS/GNSS Based on Joint Application of Linear and Nonlinear Filtering. IEEE Aerospace conference, Big Sky, Montana USA, 2011.
  • 48. Nebylov A.V. WIG-Craft Flight Control Principles and Systems. The plenary lecture at the 4th European Conference for Aero-Space Sciences (EUCASS), EUCASS Association, Saint-Petersburg, 2011, pp.1-12.
  • 49. Небылов А.В. Принципы и системы управления полетом тяжелого транспортного аппарата с экранным эффектом. Известия вузов- Приборостроение», №10, 2011
  • 50. Небылов А.В. Проблемы и методы синтеза автопилота тяжелого экраноплана. Авиакосмическое приборостроение, №2, 2011, Научтехлитиздат, Москва, стр. 15-22.
  • 51. Небылов А.В. , Небылов В.А. Российские экранопланы: новые перспективы в международном сотрудничестве. Русский инженер, №4, 2013, с. 33-36.
  • 52. Nebylov A.V., Krusin D.Y. Peculiarities of machine vision systems application for measuring the altitude of the aircraft near the water surface. Aerospace Instrumentation, #2, 2013, p.3-13 (in Russian).
  • 53. Nebylov A.V., editor. Aerospace Sensors. Momentum Press, New York, USA. 2013, 576 p.http://www.momentumpress.net
  • 54. Alexander Nebylov, Hamza Benzerrouk, Pau Closas. Integrated Navigation Systems INS/GNSS Based on Robust Nonlinear Gauss Hermit Kalman Filter. Gyroscopy and Navigastion, №3 (82), 2013, p.136
  • 55. Alexander Nebylov, Dmitry Krysin. Features of the application of machine vision systems for measuring the altitude of aircraft near the water surface. Aerospace Instrumentation, Moscow, №2, 2013, с.3-13.
  • 56. Alexander Nebylov, Hamza Benzerrouk, Pau Closas,Hassen Salhi. “Cubature & g?uss-hermite” based kalman filters applied to unmanned aerial vehicle attitude estimation problem. Vestnik, №5 , 2013, p. 159-169 (in Russian).
  • 57. Nebylov A.V., Panferov A.I., Brodskiy S.A. Complex Flexible Aerospace Vehicles Simulation and Control Systems Design. 19th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace", 2013, University of Wurzburg, Wurzburg, Germany.
  • 58. Nebylov A.V. WIG-Craft Flight Control Systems Development. 5th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), 2013, Munich, Germany.
  • 59. Alexander Nebylov, Vladimir Nebylov, Sukrit Sharan. Development of new-generation automatic control systems for wing-in-ground effect crafts & amphibious seaplanes. Advances in Control and Optimization of Dynamical Systems 2014, 2014, Indian Institute of Technology, Kanpur, India.
  • 60. Alexander Nebylov., Vladimir Nebylov .Controlled wig flight concept. 19th IFAC World Congress, 2014, Cape Town.
  • 61. Alexander Nebylov, Dmitry Krysin. Analysis of the applicability of PMD cameras for flight altitude measurement near the water surface. 19th IFAC World Congress, 2014, Cape Town.
  • 62. А.В.Небылов. Проблемы, теория, и системы автоматического управления движением экранопланов. XII всероссийское совещание по проблемам управления (ВСПУ-2014). ИПУ РАН, Москва, июнь 2014. (In Russian)
  • 63. А.В.Небылов. Исследование актуальности и методов автоматического управления движением экранопланов, Конференция «Управление в морских и аэрокосмических системах» (УМАС-2014). Санкт-Петербург, Россия, 2014. (In Russian)
  • 64. Nebylov A.V. HTHL space vehicles: concepts and control problems. Aerotech V соnference, October 2014, Kuala Lumpur, Malaysia.
  • 65. Nebylov A.V., Nebylov V.A. Wing-in-Ground Effect Vehicles Flight Automatic Control Systems Development Problems. AEROTECH V Соnference, October 2014, Kuala Lumpur, Malaysia.
  • 66. Nebylov A.V. FLIGHT CONTROL SYSTEMS FOR WIG-CRAFT. The 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS), paper 2014_0152), September 7-12, 2014, St Petersburg.
  • 67. Nebylov A.V., Nebylov V.A. WIG –craft motion control concept. Proceedings of the 3rd CEAS Euro GNC 2015 Conference, Toulouse, Tu/PMB/Tr.1, 2015.
  • 68. Alexander Nebylov , Aleksis Medina Padron. Relative Motion Control of Nano-Satellites Constellation. ACNAAV 2015 : Workshop on Advanced Control and Navigation for Autonomous Aeroespace Vehicles p. 245-250, Seville, Spain, 2015.
  • 69. Alexander Nebylov, Vladimir Nebylov , Pierre FABRE. Wig -craft Flight Control above the Waved Sea. ACNAAV 2015 : Workshop on Advanced Control and Navigation for Autonomous Aerospace Vehicles, p. 102-107, Seville, Spain, 2015.
  • 70. Александр Небылов, Владимир Небылов. Проблемы создания перспективных систем автоматического управления движением экранопланов. XXXX Всероссийская конференция по автоматическому управлению движением кораблей и специальных подводных аппаратов, 23-25 июня 2015.
  • 71. Alexander Nebylov. Horizontal Take off –Horizontal Landing Space Launch Integrated Systems: Flight Control Problems. 6th European conference for aeronautics and space sciences (EUCASS 2015), Krakow, Poland, 2015, Paper 62, FD –Control, p.1-6.
  • 72. Небылов А.В. , Небылов В.А. Управление движением тяжелых экранопланов: концепции и системы. Пленарный доклад. Вторая всероссийская научно-техническая 2016конференция «Навигация, наведение и управление летательными аппаратами». 22-23 сентября 2015 г., Гос НИИАС, Москва (in Russian).
  • 73. S.A. Brodsky, A.V. Nebylov, A.I. Panferov. Measurement Optimization for Optimal Control of Aeroelastic Object Motion. 22nd SAINT PETERSBURG INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTEGRATED NAVIGATION SYSTEMS, 2015, Saint-Petersburg, Russia.
  • 74. Nebylov A.V. An analytical justification of the wig-craft altitude control law and its implementation to ensure the maximum transport efficiency. 23rd Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 30 May – 01 June 2016, Saint Petersburg, Russia, State Research Center of the Russian Federation Concern CSRI Elektropribor, JSC, 2016, p. 331 – 334.
  • 75. Небылов А.В., Небылов В.А.. Аналитическое обоснование выбора закона управления высотой полета экраноплана и его реализация для обеспечения максимальной транспортной эффективности. XXIII Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам (МКИНС-2016), 30 мая – 01 июня 2016 г., Санкт-Петербург, Россия, Государственный научный центр Российской Федерации АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016, 275 – 278 с.
  • 76. Nebylov A.V., Nebylov V.A.. Horizontal takeoff and horizontal landing space vehicles: Concepts, Innovative Solutions and control problems. AIRTEC 2016 - 11th International Aerospace Supply Fair, Munich, Germany, 25 – 26 October 2016 г.
  • 77. A.V. Nebylov, V.A. Nebylov. Concept of Aerospace Plane Landing with Ekranoplane Assist. 11th International Aerospace Supply Fair, Munich, Germany, 25 – 26 October 2016 г.
  • 78. Небылов А.В., Небылов В.А. Концепция управления движением экраноплана над взволнованным морем. Конференция «Управление в морских и аэрокосмических системах» (УМАС-2016), Государственный научный центр Российской Федерации АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Санкт-Петербург, 4 – 6 октября 2016 г.
  • 79. Небылов А.В., Небылов В.А.. Перспективы создания и использования тяжелых экранопланов с интеллектуальными средствами автоматического управления движением. XXX конференция памяти Н.Н. Острякова, Государственный научный центр Российской Федерации АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Санкт-Петербург, 4 – 6 октября 2016 г.
  • 80. Небылов А.В., Небылов В.А., Панферов А.И. Перспективные методы и средства совершенствования функциональных характеристик неводоизмещающих скоростных аппаратов. Конференция «Управление в морских и аэрокосмических системах» (УМАС-2016), Государственный научный центр Российской Федерации АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Санкт-Петербург, 4 – 6 октября 2016 г.
  • 81. Alexander Nebylov, Vladimir Nebylov. Reusable Space Planes Challenges and Control Problems. 20th IFAC Symposium on Automatic Control in Aerospace - ACA 2016, August 21-25, 2016, Sherbrooke, Quebec, Canada.
  • 82. Alexander Nebylov, Joseph Watson, Editors. Aerospace Navigation Systems. J.Wiley & Sons,2016.

Полный список публикаций по проблемам построения САУД экранопланов содержит более 150 позиций.

Статья «В космос с экраноплана». Максим Руссо



 Научное направление «Интеллектуальные обучающие системы и тренажеры»

Авиационное тренажеростроение является подотраслью авиационного приборостроения. Среди зачинателей отечественного тренажеростроения были выпускники ЛИАП 1950-х годов: Васильев В.П., Видин Б.В., Кваша М.Г., Мамаев В.Я., Мануйлович В.П., Ребо Я.Ю.

Выполненные в 1990-е годы на кафедре ОКР совместно с «ОКБ «Электроавтоматика», позволили заложить основы для создания лабораторной базы по данному направлению (в 1998 г. АО «ОКБ «Электроавтоматика» передало кафедре экземпляр рабочего места обучаемого (РМО) специализированного навигационного тренажера штурмана (СНТШ) «Рефрен-Н»).

В 2013 г. в МИПАКТ ГУАП по контракту с Jane University (Индия) создан процедурный пилотажный тренажер Cessna-172p, который позволяет получить первоначальные навыки пилотирования самолета. Сейчас базовые настройки сделаны для самолета Cessna 172p и для района полета вблизи Международного аэропорта Бангалор (Индия). Можно легко перестроить тренажер для других условий.

В перечень процедур, которые можно отрабатывать на тренажере, входят:

  • выполнение взлета, полета по маршруту и посадки;
  • управление бортовыми системами;
  • решение навигационных задач в полете учет влияния ветра на полет самолета, полет на радиомаяк).

Авиатренажеры выпускают также Группа компаний Транзас (Transas), компания FST (Flight Studio Technology), многие другие компании Европы и США. Конкурентное преимущество ГУАП: многофункциональность, автоматизированный анализ успешности выполнения задач стажером, меньшая себестоимость и соответственно цена – за счет отсутствия элементов и лицензий, необходимых для выпуска профессиональных пилотажных тренажеров. Предполагаемый контингент пользователей: студенты аэрокосмических вузов и военных училищ.

В ходе разработки использованы следующие программные средства: 1. Имитация внекабинной обстановки: 1.1. FlightGear, 1.2. Taxidraw, 1.3. WorldEditor, 1.4. Геоинформационные файлы, 1.5. Terragear. 2. Создание имитатора приборной панели: 2.1. Arduino, 2.2. AutoIt v3. 3. Анализ «полета» пользователя: JSBSim Commander.

Собственные разработанные программные средства

1. Установка основного приложения авиасимулятора, в качестве которого был выбран авиасимулятор FlightGear 2.6.0. Авиасимулятор является свободным программным обеспечением и распространяется по лицензии GNU. Симулятор FlightGear в США используется в некоторых профессиональных авиатренажерах, прошедших сертификацию Федерального управления гражданской авиации. Подробное ознакомление с авиасимулятором

2. Создание каркаса аэропорта в редакторе Taxidraw. TaxiDraw – графический редактор, позволяющий создать макет аэропорта для авиасимуляторов FG и X-plane. TaxiDraw является свободным и кроссплатформенным ПО и распространяется по лицензии GNU. Для подробного ознакомления с TaxiDraw посетите сайт

3. Для сглаживания границ РД, а также для нанесения на них разметки, используется программа WorldEditor – которая, так же как и TaxiDraw является графическим редактором для создания макетов аэропортов. WorldEditor – является открытым исходным кодом. Для подробного ознакомления с WorldEditor посетите сайт

4. Для генерации подстилающей поверхности в заданном регионе используются файлы высот с расширением *.hgt и геоинформационные архивы шейп-файлов с расширением *.shp (см. рис. 15 соответствующего района).

4.1. Генерация подстилающей поверхности осуществляется с помощью программы Terragear, представляющей из себя набор инструментов с открытым программным кодом. Для подробного ознакомления с Terragear посетите

4.2. Для организации управления имитаторами приборов с помощью внешних элементов (энкодеров и кнопок), было создано специальное программное обеспечение в программной среде Arduino. Arduino – является открытым исходным кодом Для подробного ознакомления с Arduino посетите сайт

4.3. Для организации совместной работы авиасимулятора, программы микроконтроллера и др. программных продуктов было разработано специальное приложение в среде AutoIt v.3. AutoIt v3 является бесплатным BASIC-подобным языком сценариев. Для подробного ознакомления с AutoIt v3 посетите

4.4. Для анализа полета пользователя тренажера используется JSBSim Commander. Commander - это редактор с открытым исходным кодом для создания и редактирования моделей JSBSim самолетов. Для подробного ознакомления с JSBSim Commander посетите

В ходе работы над тренажером были разработаны собственные программные средства:

  • прошивка МК Arduino для работы с энкодерами, кнопками приборной панели.
  • программа связи с МК Ardino и управлением FlightGear – RS2FS.
  • скрипт на AutoIt для автоматической настройки симулятора FlightGear.

Созданный тренажер можно рассматривать как новое направление в рамках учебно-научной школы тренажеростроения, существующей на каф. 11 ГУАП уже более 20 лет.

Тел. каф.11 – 494 7011. Тел. МИПАКТ ГУАП - 494 7016.

Зав. каф. 11 и Директор МИПАКТ – проф. А.В.Небылов.

Научный руководитель направления тренажеростроения – доц. В.Я.Мамаев.

Руководитель работы: аспирант - А.П. Ласточкин.

Руководитель группы программистов – студент Г.А. Подшивалов.

В лаборатории кафедры используется также тренажер Airbus, приобретенный на средства европейского гранта TEMPUS.

Разработанные курсы и дисциплины

Научно-технический прогресс и информационная революция влияют на профессиональную подготовку кадров двояким образом. С одной стороны, усложняется традиционная подготовка вследствие усложнения разрабатываемых комплексов при практически неизменных интеллектуальных и психофизиологических возможностях человека. С другой стороны, создаются новые уровни автоматизации разумного поведения – интеллектуальные системы, позволяющие разрешить этот кризис. Наиболее эффективная последовательность в подготовке кадров: знания – умения – навыки. Это связано с иерархической структурой модели деятельности человека (концептуальной модели), где на верхнем уровне находятся знания, среднем – умения, нижнем – навыки.

В связи с этим, сотрудниками кафедры поставлены и читаются курсы:

  • «Методы искусственного интеллекта»,
  • «Интеллектуальные обучающие системы»,
  • «Тренажерно-обучающие системы»,
  • «Авиационные тренажеры».

Дисциплины подкреплены следующими учебными пособиями:

  1. Оптимизация траекторного управления летательным аппаратом. Методические указания к выполнению лабораторной работы. Составитель В.Я. Мамаев.- ГУАП, 2002. 27 с.
  2. Воздушная навигация и элементы самолетовождения: Учеб. пособие/ В.Я. Мамаев, А.Н. Синяков, К.К. Петров, Д.А. Горбунов; ГУАП. СПб.,2002. 256 с.
  3. Мамаев В.Я., Чернов В.А. Приборное оборудование рабочего места обучаемого СНТШ «Рефрен-Н»: учеб-метод. пособие/ГУАП.- СПб., 2006. 87 с.
  4. Интеллектуальные обучающие системы: учеб. пособие/ А.А. Бессонов, В.Я. Мамаев, П.П. Парамонов - СПб.: ГУАП, 2016. 172 с.

Аспирантом Григорьвым А.П. подготовлена к защите диссертация. Под его руководством студентами подготовлено более 10 научных докладов.

Коллективом в составе аспиранта Ласточкина А.П. и студентов Подшивалова Г.А. и Максимова А., под руководством доц. Мамаева В.Я., подготовлены к изданию методические указания к выполнению четырех лабораторных работ: «Компьютерный процедурный тренажер точной курсовой системой (ТКС-П)», «Процедурный пилотажно-навигационный тренажер для самолета Cessna 172», «Горизонтальный полет летательного аппарата и выполнение упрежденного разворота», «Специализированный навигационный тренажер «Рефрен-Н».

 Направления научных исследований кафедры

В 70-е годы на кафедре под руководством Заслуженного деятеля науки РФ профессора С.П. Дмитриева начало активно развиваться научное направление, связанное с комплексированием информационно-измерительных систем, был поставлен учебный курс с аналогичным названием. Впоследствии и По настоящее время проф. С.П.Дмитриев и его ученики успешно применяют методы нестационарной фильтрации и статистические методы оптимизации при создании интегрированных навигационных систем в ГНЦ РФ - ЦНИИ «Электроприбор». Издано несколько монографий по этой тематике. В исследованиях активно участвовал также профессор кафедры В.С.Зарицкий. В 1984 году вышло первое в стране учебное пособие «Комплексирование информационно-измерительных устройств летательных аппаратов» авторов Ю.П. Иванова, А.Н. Синякова, И.В. Филатова.

В 70-80-е годы Заслуженным деятелем науки и техники РФ профессором Е.И.Хлыпало на кафедре развивалось научное направление по методам исследования и оптимизации нелинейных систем управления, были изданы 2 монографии, выполнены несколько важнейших НИР с ЦНИИ «Гранит». Позднее профессор В.Г.Чуич возглавил на кафедре направление по созданию комплексов разработки и производства приборных систем, внедренных в НПО «Сфера».

В 80-90-е годы на кафедре под руководством Заслуженного деятеля науки РФ профессора А.Н.Синякова стала развиваться научная школа управление упругими подвижными объектами. В рамках данного направления проводились работы с рядом ведущих предприятий страны в области ракетно-космической техники, защищены две докторских и пять кандидатских диссертаций. На базе кафедры была организована секция «Комплексирование бортовых систем управления» Научного совета по проблемам управления движением Российской академии наук. В рамках проблемы комплексирования измерительных устройств в последние годы проводились работы с ОАО «Техприбор» и ВНИИРА.

Под руководством Заслуженного деятеля науки и техники РФ профессора В.М.Кошуля многие годы проводились работы по созданию теории, опытных образцов и совершенствованию патентозащищенного двигателя нового типа.

Научное направление, связанное с контролем бортовых измерительно-вычислительных комплексов развивается доцентами Ю.П. Ивановым, В.Г. Никитиным и профессором В.Ю.Черновым.

Профессор М.С.Катков развил на кафедре методы адаптивного управления, внес большой вклад в совершенствование аэрокосмических датчиков.

Профессор В.К.Хамидулин и доцент Р.Н.Малаханов развили методы проектирования ультразвуковых датчиков физических величин с цифровой обработкой информации, активно применяемые во многих областях.

В течение ряда лет успешно ведутся работы с ФГУП «Электроавтоматика» по созданию авиационных тренажеров нового поколения доцентом В.Я.Мамаевым и профессором А.В. Гордеевым.

В связи с приходом на кафедру директора Международжного института передовых аэрокосмических технологий (МИПАКТ ГУАП) Заслуженного деятеля науки РФ профессора А.В.Небылова кафедра получила возможность развивать методы компьютерного моделирования и оптимизации систем управления нежесткими летательными аппаратами, технологии концептуального проектирования экранопланов и их систем, теорию робастных систем управления с гарантированием точности, методы интеллектуальной обработки изображений для оценки параметров движения, методы разработки алгоритмов и встроенного программного обеспечения для систем управления перспективных автомобилей и других транспортных аппаратов (по договорам с концерном Рено и другими фирмами), методы управления формацией малых спутников (по договорам с Университетом Юлиуса Максимилиана в Вюрцбурге и др. исследовательскими центрами), методы проектирования авиационных тренажеров по договорам с Jain University (Бангалор, Индия), методам навигации и управления движением аппаратов для исследования дальнего космоса. Были развернуты работы по европейскому гранту программы TEMPUS, несколько преподавателей кафедры прошли стажировку по интеллектуальным транспортным системам в европейских университетах. На кафедре стали регулярно проходить научные стажировки студентов европейских университетов.


История кафедры

Старейшей из специальных кафедр ГУАП является кафедра №11, в течение многих лет именовавшаяся кафедрой авиационных приборов и автоматов. Нашей кафедре, которая дает своим наименованием и основным направлением деятельности имя всему университету, 21 февраля 2015 года исполнилось 74 года.

Первым заведующим кафедрой авиационных приборов ЛенАИ был назначен выдающийся ленинградский ученый и инженер 20 - 30-х. гг. д.т.н., профессор Павел Андреевич Молчанов (1893-1941). П.А.Молчанов был выдающимся специалистом в области приборного обеспечения аэрологических исследований атмосферы, изобретателем первого в мире радиозонда для метеорологических исследований. Этот радиозонд, эксплуатировавшийся с 1931 года, был оснащен кодоимпульсным модулятором, формировавшим сообщение для передачи на землю на основе измерений, выполненных бортовыми измерительными приборами. В 1932 году П.А.Молчанов провел серию полетов в полярной зоне СССР на Германском дирижабле «Граф Цепеллин», с борта которого вел аэрологические исследования с помощью радиозондов. П.А.Молчанов работал в Главной физической обсерватории, располагавшейся до разрушения в годы Великой Отечественной войны в Павловске (ныне Главная геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова). С 1930 года П.А.Молчанов был заведующим кафедрой аэронавигации Ленинградского института инженеров гражданского воздушного флота (ЛИИГВФ). ЛИИГВФ был создан в 1930 году на базе факультета воздушных сообщений Ленинградского института инженеров путей сообщения. В феврале 1941 года ЛИИГВФ был реорганизован в Военно-воздушную инженерную академию (ныне Военный инженерно-космический университет им. А.Ф.Можайского) и ряд сотрудников ЛИИГВФ перешли на работу или стали работать по совместительству в организованный в январе 1945 года ЛенАИ. Приказом директора ЛенАИ от 21 февраля 1941 года П.А.Молчанов был назначен заведующим кафедрой авиационных приборов института. К сожалению, в апреле 1941 года П.А.Молчанов был необоснованно репрессирован. В конце лета 1941 года баржа, на которой из Ленинграда эвакуировались заключенные, и в их числе П.А.Молчанов, погибла в водах Ладожского озера.

Ленинградский институт (ЛенАИ) - «прародитель» ЛИАП - имел поначалу самолетостроительный, моторостроительный и приборостроительный факультеты. Начавшаяся в июне 1941 года Великая Отечественная война приостановила развитие нового вуза, и работа приборостроительного факультета активизировалась лишь после Победы при возобновлении деятельности в Ленинграде авиационного института под наименованием «Ленинградский институт авиационного приборостроения» (ЛИАП). Таким образом, с самого начала послевоенной деятельности нашего вуза кафедра стала одним из ведущих коллективов единственного в мире высшего учебного заведения, в котором были сконцентрированы лучшие научные и педагогические силы в области авиационного приборостроения и радиотехники.

Первым послевоенным заведующим кафедрой в 1945 году стал директор завода «Пирометр» Иван Михайлович Цветков (1904-1991). Первые преподаватели кафедры также пришли из промышленности. Среди них Эдуард Михайлович Идельсон - ведущий специалист опытного завода «Прибор». Э.М.Идельсон возглавлял кафедру в 1948 - 1952 годах. Петр Андреевич Кононов (1921 - 1983) приехал из ОКБ О.К.Антонова, Андрей Владимирович Поваляев (1910-1964) перешел с завода «Вибратор». В конце 1940-х - начале 50-х годов доцентом кафедры по-совместительству работал выдающийся советский авиаприбростроитель Рубен Григорьевич Чачикян (1910 - 1996).

Первые студенты, обучавшиеся на кафедре, были переведены в ЛИАП из Ташкентского авиационного института, в который в 1942 году были эвакуирована часть первых студентов ЛенАИ. Часть первых студентов были переведены из других авиационных вузов, в том числе из МАИ.

В 1948 году состоялся первый выпуск инженеров-авиаприборостроителей. Диплом получили 19 выпускников кафедры. Среди них Константин Николаевич Явленский - доктор технических наук, профессор, многолетний заведующий кафедрой технической механики и декан общетехнического факультета ЛИАП, а также А.А.Савшинский - заместитель главного инженера завода «Техприбор» и др. известные специалисты.

Организация в Ленинграде авиаприборостроительного вуза отвечала новой специализации ленинградских промышленных предприятий, ОКБ и НИИ. Потребности промышленности обусловили дальнейший рост кафедры. Из промышленности перешел на преподавательскую работу главный инженер завода «Техприбор» С.А.Майоров. В последствии он стал лауреатом Государственной премии, доктором технических наук, профессором. Преподавателями кафедры стали ее выпускники К. М. Бармичев и Н. С. Быков. Возросло количество выпускников кафедры. Уже второй выпуск (1949 год) дал стране 63 специалиста. Среди них известные педагоги и работники промышленности Е.П.Словохотов, Ю.М.Хованский (впоследствии д.т.н., проф., зав. кафедрой гироскопических приборов ЛИАП), В.С.Ломов, и С.И.Бардинский и Ю.В.Толмазов, М.А.Туровер, Ю.О.Штеренберг, Я.Ю.Ребо и другие видные специалисты.

Третий выпуск состоялся в 1950 году и насчитывал 34 инженера. Среди них - главный конструктор одного из авиаприборостроительных предприятий Л.С.Пшенников и другие.

С первых лет существования кафедры на ней развернулась научная работа. Были защищены диссертации, изданы первые научные монографии, написанные сотрудниками кафедры.

Под руководством заведующего кафедрой С.А.Майорова в 1952-58 годах развернулась научная работа в области исследований и применения счетно-решающих устройств - предшественников современной вычислительной техники. Это отражало тенденции развития авиаприборостроения и специализацию конструкторских коллективов авиаприборостроителей, работавших в составе современных коллективов «Пирометр», «Техприбор», «Электроавтоматика», а также ЦНИИ «Гранит» (в прошлом знаменитый НИИ-49 Министерства судостроительной промышленности).

Позднее, в 1958 - 64 годах под руководством нового зав. кафедрой А.В.Поваляева развернулись исследования в области бортовых средств индикации. В этот период выпускники кафедры, направленные в промышленность, приняли участие в создании первой отечественной бортовой цифровой вычислительной машины (ЦВМ-263) и поисково-прицельной системы «Беркут» на ее основе для дальнего противолодочного самолета Ил-38.

В 1965 - 66 годах должность заведующего кафедрой замещал Э.М.Идельсон - крупный специалист в области первичных измерительных преобразователей и технологии их изготовления.

Новый этап развития кафедры в 1966-68 годах был связан с вступлением в должность заведующего кафедрой О.А.Мяздрикова. Он возглавил научное направление, связанное с физико-механическими исследованиями и поисками новых физических принципов построения приборов и датчиков, прежде всего авиационного назначения. По этой тематике С.А.Мяздриковым был защищена докторская диссертация, а его учениками Г.К.Алимочкиным, Ю.С.Бадаевым, В.С.Бантиковым, О.Н.Безруковым, В.Г.Ващенко, Л.Л.Воейковой, О.С.Николаевым, В.В.Павловым, Ю.В.Тарасовым - кандидатские диссертации.

В подготовке аспирантов большое участие приняла к.т.н. доцент Е.И.Сурикова - известный специалист в области оценки погрешностей и метрологического обеспечения измерительных приборов, автор ряда книг. Е.И.Сурикова исполняла обязанности заведующего кафедрой в 1968 - 69 годах.

Заметный вклад внес в развитие кафедры №11 д.т.н., профессор С.П.Дмитриев, руководивший кафедрой с 1969 по 1975 год. На кафедре была усилена разработка и постановка теоретических проблем авиаприборостроения, особенно в области теории и методов обработки измерительной, в частности избыточной информации. Им были организованы популярные среди специалистов СССР семинары по обработке информации, комплексированию измерительных устройств. В этот период были защищены докторская диссертация В.С.Зарицким и ряд кандидатских диссертаций.

В 1975 - 76 годах обязанности заведующего кафедрой вновь исполняла Е.И.Сурикова, а с 1976 по 1979 годы - Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, д.т.н., проф. Е.И.Хлыпало - крупный специалист в области проектирования нелинейных автоматических систем, перешедший из ЦНИИ «Гранит». В этот период преподавателями кафедры стали ученые из промышленности и Ленинградского государственного университета доценты Е.Е.Арсенова, В.Я.Мамаев, Ю.П.Иванов, И.В.Филатов. Большое значение имела организация филиала кафедры №11 в НПО «Сфера». Его руководителем (заведующим базовой кафедрой) стал Генеральный директор НПО «Сфера» Лауреат Государственной премии, к.т.н. В.Ф.Буралкин - выпускник кафедры. Активное участие в организации и работе базовой приняли главные конструкторы предприятий НПО «Сфера» О.И.Башнин и Б.В.Уткин (Лауреат государственной премии). В течение многих лет они участвовали в работе Государственной экзаменационной комиссии по специальности «Авиаприборостроение». Б.В.Уткин свыше 15 лет является председателем Государственной аттестационной комиссии по специальности «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы».

В 1980 году заведующим кафедрой №11 был избран д.т.н., проф. Воислав Георгиевич Чуич. С его приходом и широким внедрением вычислительной техники на кафедре стала активно внедряться методология автоматизированного проектирования. В этот период учеными кафедры была продолжена научная работа по исследованиям и проектированию системам управления упругими летательными аппаратами. В результате в 1983 году Александром Назарьевичем Синяковым была защищена докторская диссертация. В 1985 году он возглавил кафедру и являлся ее руководителем до 2004 года, одновременно работая проректором по научной работе ГУАП. В 1999 году он был удостоен почетного звания Заслуженный деятель науки РФ.

Под руководством Е.И.Хлыпало, В.Г.Чуича, А.Н.Синякова защитили кандидатские диссертации Т.Ф.Белякова, А.С.Карамайкин, А.В.Кулаков, Б.Л.Федоров, В.Н.Фенога, В.Ю.Чернов, В.В.Перлюк и другие. Важным итогом работы кафедры в эти годы стало издание в 1984 первого фундаментального учебного пособия «Комплексирование информационно-измерительных устройств» (изд-во «Машиностроение», авторы Ю.П.Иванов, И.В.Филатов, А.Н.Синяков). Был создан филиала кафедры №11 в ОКБ «Электроавтоматика». Его руководителем (заведующим базовой кафедрой) стал Главный конструктор к.т.н. проф. Юрий Федорович Есин.

В 2004-2005 годах обязанности заведующего кафедрой выполнял д.т.н. проф. Модест Сергеевич Катков, бывший проректор ГУАП. Он активно занимался оснащением кафедры современной вычислительной техникой и ее широкому использованию в учебном процессе.

В 2006 г. кафедрой руководил Ген. директор-Ген. конструктор ОАО НПП «Радар-ММС» Г.В.Анцев, способствовавший техническому перевооружению кафедры и совершенствованию учебного процесса в связи с новыми потребностями промышленности.

В октябре 2006 г. кафедра была укрупнена за счет соединения с бывшей кафедрой компьютерных систем проектирования и заведующим кафедрой стал д.т.н., проф. Александр Владимирович Гордеев, автор учебников и учебных пособий по операционным системам, системному программному обеспечению, крупный специалист по проблемам проектирования и моделирования многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем. Он, а также пришедшие с ним на кафедру Заслуженный деятель науки и техники РФ д.т.н. проф. Р.И.Сольницев и другие сотрудники помогли кафедре освоить новые компьютерные технологии проектирования. Были оборудованы 2 новых дисплейных класса, модернизирован ряд учебных курсов.

В июне 2008 г. заведующим кафедрой назначен Заслуженный деятель науки РФ д.т.н., проф. Александр Владимирович Небылов, директор Международного института передовых аэрокосмических технологий (IIAAT), который за 10 лет существования показал пример успешной инновационной деятельности в науке и образовании. В современных условиях интернационализации аэрокосмических проектов, перехода на новые стандарты образования совместная работа кафедры №11 и IIAAT обещает быть эффективной и привести к дальнейшему повышению качества обучения студентов по специальностям кафедры.

В связи с приходом на кафедру профессора А.В.Небылова кафедра получила возможность развивать методы компьютерного моделирования и оптимизации систем управления нежесткими летательными аппаратами, технологии концептуального проектирования экранопланов и их систем, теорию робастных систем управления с гарантированием точности, методы интеллектуальной обработки изображений для оценки параметров движения, методы разработки алгоритмов и встроенного программного обеспечения для систем управления перспективных автомобилей и других транспортных аппаратов (по договорам с концерном Рено и другими фирмами), методы управления формацией малых спутников (по договорам с Университетом Юлиуса Максимилиана в Вюрцбурге и др. исследовательскими центрами), методы проектирования авиационных тренажеров по договорам с Jain University (Бангалор, Индия), методам навигации и управления движением аппаратов для исследования дальнего космоса. Были развернуты работы по европейскому гранту программы TEMPUS, несколько преподавателей кафедры прошли стажировку по интеллектуальным транспортным системам в европейских университетах. На кафедре стали регулярно проходить научные стажировки студентов европейских университетов.

Вклад кафедры №11 в национальное авиаприборостроение очень значителен. С 1948 года страна получила свыше 5500 квалифицированных инженеров по специальности 0617 «Авиаприборотсроение» и сменившей ее специальности 1903 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы». В подготовке инженеров-авиаприборостроителей приняли участие и коллективы других кафедр - «Технологии авиаприборостроения», «Автоматики», «Аэродинамики и конструкций летательных аппаратов», «Аэрокосмических систем ориентации, навигации и стабилизации», работавших в течение многих лет совместно с кафедрой №11 на факультете приборов и автоматики летательных аппаратов, который теперь носит наименование «Институт аэрокосмических приборов и систем».


Международное сотрудничество

Кафедра и особенно IIAAT ведут активную международную деятельность. Прежде всего она заключается в выполнении совместных научных проектов с авторитетными зарубежными научными центрами. По условиям большинства контрактов их тематика и партнеры не разглашаются в Internet, являясь коммерческой тайной. Проводятся научные стажировки групп иностранных специалистов сроком от 3-х недель до нескольких месяцев. В 2012 г. таких стажировок - 4, включая научную стажировку двух курсантов Французской академии ВВС, в 2015 г. - 2. Некоторые темы стажировок доступны на сайте

Издаются монографии на английском языке в авторитетных зарубежных издательствах, что облегчает доступ к ним широкого круга специалистов из разных стран

Сотрудники активно участвуют во многих Международных научных конференциях по своей тематике.

Ежегодно публикуются более 10 докладов на конференциях в разных странах. Важное направление сотрудничества - участие в Авиакосмических салонах МАКС в Москве, в Бангалоре (Индия), в Ля-Бурже, в Фарнборо и др., участие в Европейских конференциях по аэрокосмическим наукам.

Постоянно развивается взаимодействие с профильной для кафедры международной научной организацией - Международной федерацией автоматического управления (IFAC), особенно с ее аэрокосмической секцией IFAC Aerospace. Ежегодно в разных странах проводятся Симпозиумы, Конференции, Конгрессы IFAC с активным участием наших сотрудников в качестве докладчиков и председателей секций. В числе наиболее значительных достижений - организация секций, пленарные доклады на последних Конгрессах ИФАК в Сеуле и в Милане, на многочисленных симпозиумах IFAC в разных странах.

Небылов Александр Владимирович
заведующий кафедрой

Контактная информация
Кабинет: 13-18 (Б. Морская 67)
Телефон: (812) 494-70-11, 494-70-16
Эл. почта:

 

 

 

Кафедры института №1:

Яндекс.Метрика