Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России" 2218-130X 97074 10.61260/2218-130X-2025-2-125-133 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CONTROL ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ DEVELOPMENT OF A METHOD FOR DISTRIBUTION OF RESOURCES OVER THE WHOLE 3D MODEL OF A TERRAIN FOR AN AIRCRAFT SIMULATOR РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ПО ВСЕЙ 3D-МОДЕЛИ УЧАСТКА МЕСТНОСТИ ДЛЯ АВИАЦИОННОГО ТРЕНАЖЕРА. https://orcid.org/0000-0002-9983-7067 Кувшинова Ольга Александровна Kuvshinova Olga A. oly791702@rambler.ru https://orcid.org/0000-0002-4498-9821 Роганов Владимир Робертович Roganov Vladimir R. vladimir_roganov@mail.ru Пензенский государственный университет архитектуры и строительства Пенза Россия Penza State University of Architecture and Construction Penza Russian Federation Пензенский государственный технологический университет Пенза Россия Penza State Technological University Penza Russian Federation 30 06 2025 30 06 2025 2025 2 125 133 10 04 2025 25 06 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/97074/view

В настоящее время одним из ключевых направлений подготовки лётчиков является обучение их решению навигационных задач. Для этого используются авиационные тренажёры, которые позволяют отрабатывать полёты над 3D-моделью местности. Причём размеры такой модели могут достигать 1500×1500 км, что даёт возможность видеть 3D-объекты в поворотных точках маршрута на протяжении всего полёта. Раньше такие задачи решались только на тренажёрах с моделями аэродромов, размер которых не превышал 15×15 км. Это ограничение было связано с нехваткой исследований в области распределения ресурсов компьютерного генератора изображений на больших площадях. Цель данного исследования – разработка математических методов, которые позволят оценивать и оптимизировать информационные процессы и ресурсы генератора изображений. Это поможет равномерно распределять их по всей площади модели местности, что значительно улучшит качество подготовки пилотов.

Currently, one of the key tasks in pilot training is teaching them to solve navigation problems. For this purpose, aviation simulators are used, which allow practicing flights over a 3D model of the terrain. Moreover, the size of such a model can reach up to 1500×1500 km, making it possible to see 3D objects at key points of the route throughout the flight. Previously, such tasks were only performed on simulators with airport models, the size of which did not exceed 15×15 km. This limitation was due to the lack of research in the field of distributing computer image generator resources over large areas. The goal of this work is to develop mathematical methods that will allow for the evaluation and optimization of information processes and resources of the image generator. This will help distribute them evenly across the entire area of the terrain model, significantly improving the quality of pilot training.

 авиационный тренажёр компьютерный генератор изображения решение задачи распределение ресурсов 3D-модель реперных объектов aviation simulator computer image generator solution to the problem of distribution of information resources 3D model of reference objects

Flight simulator information support / V.R. Roganov [et al.] // Defences and Technical Bulletin. 2018. Vol. 11. № 1. P. 90–98. Flight simulator information support / V.R. Roganov [et al.] // Defences and Technical Bulletin. 2018. Vol. 11. № 1. P. 90–98. Кувшинова О.А., Ахмед А.Л., Абдулвахаб Х. Особенности имитаторов авиационного тренажёра, синтезирующих для лётчика 3D-модели окружающего пространства в разном диапазоне световых волн // Надежность и качество: сб. трудов Междунар. симпозиума. Пенза, 2023. Т. 2. С. 75–78. Kuvshinova O.A., Ahmed A.L., Abdulvahab H. Osobennosti imitatorov aviacionnogo trenazhyora, sinteziruyushchih dlya lyotchika 3D-modeli okruzhayushchego prostranstva v raznom diapazone svetovyh voln // Nadezhnost' i kachestvo: sb. trudov Mezhdunar. simpoziuma. Penza, 2023. T. 2. S. 75–78. Белаго И.В., Кузиковский С.А., Некрасов Ю.Ю. Управление компьютерными генераторами изображений реального времени // Автометрия. 1994. № 6. С. 48–54. Belago I.V., Kuzikovskij S.A., Nekrasov Yu.Yu. Upravlenie komp'yuternymi generatorami izobrazhenij real'nogo vremeni // Avtometriya. 1994. № 6. S. 48–54. Михеев М.Ю., Мещерякова Е.Н., Найниш Л.А. Некоторые аспекты качества синтеза 3D-изображений для специализированных когнитивных обучающих сред // Надежность и качество сложных систем. 2018. № 4 (24). С. 100–107. Miheev M.Yu., Meshcheryakova E.N., Najnish L.A. Nekotorye aspekty kachestva sinteza 3D-izobrazhenij dlya specializirovannyh kognitivnyh obuchayushchih sred // Nadezhnost' i kachestvo slozhnyh sistem. 2018. № 4 (24). S. 100–107. Роганов В.Р., Михеев М.Ю. Управление ресурсами специализированной системы синтеза изображения района полетов для авиационного тренажера // Авиакосмическое приборостроение. 2023. № 3. С. 48–60. Roganov V.R., Miheev M.Yu. Upravlenie resursami specializirovannoj sistemy sinteza izobrazheniya rajona poletov dlya aviacionnogo trenazhera // Aviakosmicheskoe priborostroenie. 2023. № 3. S. 48–60. Задачи моделирования района полетов для авиационных тренажеров и операторов беспилотных летательных аппаратов / В.И. Марчук [и др.] //Надежность и качество сложных систем. 2021. №3 (35). С. 80–86. Zadachi modelirovaniya rajona poletov dlya aviacionnyh trenazherov i operatorov bespilotnyh letatel'nyh apparatov / V.I. Marchuk [i dr.] //Nadezhnost' i kachestvo slozhnyh sistem. 2021. №3 (35). S. 80–86. Кемалов Б.К. К проблеме структурного синтеза моделирующей среды авиационного тренажера // Надежность и качество сложных систем. 2015. № 1 (9). С. 9–16. Kemalov B.K. K probleme strukturnogo sinteza modeliruyushchej sredy aviacionnogo trenazhera // Nadezhnost' i kachestvo slozhnyh sistem. 2015. № 1 (9). S. 9–16. Кувшинова Е.В., Кувшинова О.А. Специфика имитации изображения в тепловизионном имитаторе авиационного тренажера // Образование и наука в современном мире. Инновации. 2022. № 6 (43). С. 122–129. Kuvshinova E.V., Kuvshinova O.A. Specifika imitacii izobrazheniya v teplovizionnom imitatore aviacionnogo trenazhera // Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovacii. 2022. № 6 (43). S. 122–129. Роганов В.Р., Кувшинова О.А., Гринцов Д.М. К вопросу о семиотической составляющей видимой для лётчика модели пространства за кабиной авиационного тренажёра // Пром-Инжиниринг: сб. трудов VI Всерос. науч.-техн. конф. Челябинск, 2020. С. 63–67. Roganov V.R., Kuvshinova O.A., Grincov D.M. K voprosu o semioticheskoj sostavlyayushchej vidimoj dlya lyotchika modeli prostranstva za kabinoj aviacionnogo trenazhyora // Prom-Inzhiniring: sb. trudov VI Vseros. nauch.-tekhn. konf. Chelyabinsk, 2020. S. 63–67. Есимова Н.С., Кувшинова О.А., Аль-Амиди М.А.Д. Особенности окрашивания 3D-моделей, синтезируемых в режиме реального времени методами машинной графики // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2023. Т. 12. № 2 (62). С. 41–47. Esimova N.S., Kuvshinova O.A., Al'-Amidi M.A.D. Osobennosti okrashivaniya 3D-modelej, sinteziruemyh v rezhime real'nogo vremeni metodami mashinnoj grafiki // XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoyashchego plyus. 2023. T. 12. № 2 (62). S. 41–47. Коваленко Г.В. Моделирование в профессиональной подготовке летного состава гражданской авиации. М.: ВИНИТИ, 1992. 136 с. Kovalenko G.V. Modelirovanie v professional'noj podgotovke letnogo sostava grazhdanskoj aviacii. M.: VINITI, 1992. 136 s. Особенности синтеза визуально наблюдаемой во время полета 3D-модели внешней среды для авиационного тренажера / М.Ю. Михеев [и др.] // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2023. № 10. С. 14–24. Osobennosti sinteza vizual'no nablyudaemoj vo vremya poleta 3D-modeli vneshnej sredy dlya aviacionnogo trenazhera / M.Yu. Miheev [i dr.] // Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol', diagnostika. 2023. № 10. S. 14–24. Ковалев А.М., Талныкин Э.А. Машинный синтез визуальной обстановки // Автометрия. 1984. № 4. С. 78–83. Kovalev A.M., Talnykin E.A. Mashinnyj sintez vizual'noj obstanovki // Avtometriya. 1984. № 4. S. 78–83. Затуливетер Ю.С., Фищенко Е.А. К компьютерно-сетевым архитектурам для цифровой трансформации больших систем // Программные системы: теория и приложения. 2020. Т. 11. № 3 (46). С. 85–131. Zatuliveter Yu.S., Fishchenko E.A. K komp'yuterno-setevym arhitekturam dlya cifrovoj transformacii bol'shih sistem // Programmnye sistemy: teoriya i prilozheniya. 2020. T. 11. № 3 (46). S. 85–131. Шукшунов В.Е. Автоматизированные обучающие системы профессиональной подготовки операторов летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. 240 с. Shukshunov V.E. Avtomatizirovannye obuchayushchie sistemy professional'noj podgotovki operatorov letatel'nyh apparatov. M.: Mashinostroenie, 1986. 240 s. Авиационные тренажеры модульной архитектуры: монография / Э.В. Лапшин [и др.]. Пенза, 2005. 145 с. Aviacionnye trenazhery modul'noj arhitektury: monografiya / E.V. Lapshin [i dr.]. Penza, 2005. 145 s. Шукшунов В.Е. Тренажерные комплексы и тренажеры. Технологии разработки и опыт эксплуатации. М., 2005. 384 с. Shukshunov V.E. Trenazhernye kompleksy i trenazhery. Tekhnologii razrabotki i opyt ekspluatacii. M., 2005. 384 s. Роганов В.Р. Организация визуальных баз данных и управление компьютерными генераторами изображений имитаторов визуальной обстановки тренажеров: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. / Пенза: Пензенский государственный университет, 1995. 17 с. Roganov V.R. Organizaciya vizual'nyh baz dannyh i upravlenie komp'yuternymi generatorami izobrazhenij imitatorov vizual'noj obstanovki trenazherov: avtoref. diss. ... kand. tekhn. nauk. / Penza: Penzenskij gosudarstvennyj universitet, 1995. 17 s. Мицель А.А., Шелестов А.А., Романенко В.В. Методы оптимизации. Ч. 1: учеб. пособие. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та систем упр. и радиоэлектроники, 2020. 350 с. Micel' A.A., Shelestov A.A., Romanenko V.V. Metody optimizacii. Ch. 1: ucheb. posobie. Tomsk: Izd-vo Tomsk. gos. un-ta sistem upr. i radioelektroniki, 2020. 350 s. Неточность алгоритма ветвей и границ / С.Ф. Подшивалов [и др.] // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 (49). С. 90. Netochnost' algoritma vetvej i granic / S.F. Podshivalov [i dr.] // Inzhenernyj vestnik Dona. 2018. № 2 (49). S. 90.