Обеспечение устойчивого развития российского авиапрома является приоритетным направлением отечественной авиационной науки. Ученые на постоянной основе проводят фундаментальные и прорывные исследования с целью поиска научно-прикладных решений для отрасли. Специалисты Государственного научно-исследовательского института авиационных систем* принимают непосредственное участие в формировании опережающего научно-технического задела, поскольку институт является одним из ведущих центров прикладной науки.

В настоящее время ГосНИИАС проводит исследования в интересах интеллектуализации комплекса бортового оборудования (КБО) перспективных воздушных судов, для которых предусматривается увеличение количества устройств и выполняемых ими задач, а также ужесточение требований к информационному обмену. В бортовой информационно-вычислительной сети (БИВС) должны быть обеспечены быстродействие, динамическая реконфигурация структуры и отсутствие задержек на промежуточных устройствах. Для решения этих задач ученые ГосНИИАС совместно Санкт-Петербургским государственным университетом аэрокосмического приборостроения (ГУАП) и Воронежским государственным университетом (ВГУ) разрабатывают концепцию построения БИВС на базе компонентов волоконной оптики с интеллектуальным управлением и экспертной системой подготовки и принятия решений (ЭСППР). Это позволит осуществлять интеллектуальный анализ состояния комплекса бортового оборудования в реальном времени, прогнозировать отказы, а также, в случае возникновения нештатных ситуаций, обеспечивать интеллектуальную реализацию автоматических сценариев действий или необходимых рекомендаций для экипажа.

Выбор оптических технологий для построения БИВС обусловлен физическими и техническими свойствами оптоволокна, которые позволяют обеспечить однородность элементов вычислительной среды, ее масштабируемость, параллелизм процессов, а также минимизировать временные задержки. В отличие от медных кабелей оптоволоконные обладают более высокой скоростью передачи данных, большей пропускной способностью, а также потенциально высокой помехо- и отказоустойчивостью.

Для демонстрации и отработки предлагаемых прикладных решений создан стенд прототипирования бортовой информационно-вычислительной среды на базе полностью оптических сетей. На программном уровне разработаны сценарии по парированию отказов, алгоритмы реконфигурации в случае возникновения нештатных ситуаций, методы динамического синтеза новых конфигураций, а также сформулированы принципы формирования специализированной базы знаний информационной поддержки для ЭСППР. Единство вычислительных модулей БИВС на стенде обеспечивает разработанная в ГосНИИАС операционная система реального времени JetOS (ОСРВ). Кроме того, в дальнейшем возможно внедрение в состав ЭСППР нейросетевых технологий, что позволит синтезировать конфигурации при возникновении ситуаций, не поддающихся формализации.

Интеграция оптических сетей на борт самолета в дальнейшем может открыть возможности для реализации новых интеллектуальных функций, например, операционных помощников пилота.

*Государственный научный центр Российской Федерации Федеральное автономное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФАУ "ГосНИИАС") входит в состав Национального исследовательского центра "Институт имени Н.Е. Жуковского" (НИЦ "Институт им. Н.Е. Жуковского").