Центр «Авионика» и кафедра 703 «Системное проектирование авиакомплексов» МАИ разрабатывают полётный контроллер, куда входят аппаратная платформа и программный комплекс. Разработка бортового программно-аппаратного комплекса управления беспилотными воздушными судами средней и малой размерности может применяться на летательных аппаратах мультироторного типа и тейлситтерах (БЛА вертикального взлёта и посадки, который летит как аппарат самолётного типа). В результатах работы заинтересованы концерн ВКО «Алмаз-Антей», ОАК и УЗГА. 

Полётные контроллеры выполняют такие функции, как интерпретация входных сигналов, управление по радиоканалу, стабилизация, следование по маршруту. Более продвинутые умеют реализовывать сложный автоматический полёт, поддерживать динамическую фильтрацию вибрации, выполнять автоматизированные действия в случае отказов.

Сегодня новые разработчики БЛА, решившие сделать относительно дешёвый аппарат, вынуждены использовать открытые решения. Они имеют как преимущества, так и недостатки, главным из которых является то, что написанный код разрабатывается вне стандартов качества и не проходит полноценного тестирования. А разработчики не всегда обладают необходимыми компетенциями. 

– Выходит, что разработчик получает продвинутый по функционалу продукт, который не имеет документации, прозрачной логики работы, не проходил тестирования. И никто не гарантирует, что он будет хорошо работать на БЛА, – поясняет ведущий инженер Центра «Авионика» МАИ Глеб Боярский. – Отсюда возникла потребность в создании программного продукта, который будет реализовывать необходимый индустрии функционал. Он будет протестирован, написан                       в соответствии с нормами и правилами для промышленного кода, будет иметь подробную документацию и прозрачную логику работы. Иными словами, гарантию качества.

Благодаря навигационным комплексам система управления получает оперативные данные о параметрах движения беспилотного летательного аппарата. Однако использование классических методов многомерного статистического анализа в качестве основы алгоритмов привело к достижению лимита точности и надёжности таких комплексов. Поэтому сегодня возник запрос на исследование новых направлений обработки навигационной информации. И наиболее перспективными оказались методы, основанные 
на использовании искусственного интеллекта. При сравнительном анализе качество моделирования с помощью нейросетей в ряде случаев показало существенное преимущество над использованием линейных регрессионных моделей.

– В рамках проекта «Разработка технологии и демонстраторов многодатчиковых навигационных комплексов БАС, основанных на совместной обработке разнородной измерительной информации с использованием искусственного интеллекта» в МАИ будут исследованы возможности применения методов ИИ, прежде всего нейросетей, для совместной обработки информации от различных навигационных датчиков и систем, в том числе инерциальных и спутниковых, – отмечает начальник НИО-305 МАИ Максим Жарков.

Основу коллектива, работающего над данным проектом, составляют учёные кафедры 305 «Пилотажно-навигационные 
и информационно-измерительные комплексы» МАИ. Однако на разных этапах к выполнению задач будут привлечены и другие подразделения университета, сотрудники которых имеют богатый опыт и обладают компетенциями, например, в сфере разработки вычислительных систем, проведения полунатурных и натурных экспериментальных исследований, лётных испытаний бортового оборудования и др.

Однако на сегодняшний день на рынке существуют лишь разрозненные методики формирования требований к БАС. Над проектом 
по созданию единой методологии – сложной технологии, основанной на системном подходе, работают научные коллективы кафедр 101 «Проектирование и сертификация авиационной техники», 707 «Внешнее проектирование и эффективность авиационных комплексов», 602 «Проектирование и прочность авиационно-ракетных и космических изделий» МАИ. Работа включает формирование технологии проектирования БАС, определение технических обликов БВС и методов их реализации, создание технологий концептуального проектирования БВС.
Индустриальными пользователями станут как разработчики беспилотной авиационной техники, так и эксплуатанты. Методология поможет первым создавать устойчивый к изменению внешних условий и целевых задач аппарат, а вторым – чётче понимать, как экономически выгодно использовать то или иное изделие, где его хранить, как проводить техническое обслуживание и ремонт, как оптимизировать работу с обслуживающим персоналом.

Активно развивающиеся беспилотные авиационные системы выдвигают новые требования к процессу их производства и дальнейшей эксплуатации. При создании летательного аппарата критически важным является начальный этап, на котором формируются и обосновываются функционально-технический замысел и концепция применения. От глубины проработки принимаемых на этом этапе решений во многом зависит как технический уровень создаваемых образцов БАС, так и будущая эффективность их использования.

Сегодня на рынке отсутствуют комплексные расчётные и экспериментальные программы и методики испытаний гибридной силовой установки (ГСУ). В рамках проекта «Разработка технологии для создания гибридной силовой установки БВС большой грузоподъёмности (свыше 500 кг) с распределёнными движителями» на кафедрах 203 «Конструкция и проектирование двигателей», 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» и в лаборатории № 2 «Гибридные и электрические силовые установки» института № 14 «Передовая инженерная школа» МАИ будут разработаны отдельные расчётные модели основных узлов ГСУ, после чего их увяжут в единый комплекс. Проектом заинтересовался Уральский завод гражданской авиации.

– ГСУ — симбиоз теплового и электрического двигателей – позволяет существенно повысить топливную эффективность, экономичность эксплуатации и надёжность беспилотника, – рассказывает начальник НИО-203 МАИ Дмитрий Холобцев. – Работа заключается в формировании научно-технического задела, обосновании облика ГСУ большой грузоподъёмности с распределёнными движителями; создании расчётных компьютерных моделей, программ и методик испытаний; производстве демонстратора; проведении испытаний и подтверждении работоспособности расчётных моделей программ. В дальнейших планах – разработка техзадания на опытно-конструкторские работы под конкретный объект.

В 2024 году в России стартовали несколько федеральных проектов, одним из ведущих участников которых является Московский авиационный институт. Один из таких проектов – «Перспективные технологии для БАС» (БАС – беспилотные авиационные системы), направленный на обеспечение технологической независимости и глобальной конкурентоспособности российских беспилотных воздушных судов (БВС) различного назначения.

Проектом «Перспективные технологии для БАС» предусмотрен рост количества опытных, экспериментальных образцов 
и демонстраторов технологий авиационных систем, полученных в результате научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по перспективным направлениям. 
На этапе подготовки федерального проекта, курируемого Министерством образования и науки Российской Федерации, научно-техническим советом при Правительственной комиссии по реализации нацпроекта «Развитие БАС» было сформировано пять экспертных комиссий по девяти отобранным технологическим направлениям. В состав каждой комиссии вошли специалисты МАИ. Экспертами были сформированы и утверждены программа исследований и разработок и перечень научно-исследовательских 
и опытно-конструкторских работ.
По утвержденным тематикам Фонд поддержки проектов Национальной технологической инициативы реализовал два конкурса среди научных организаций. По их итогам в число победителей вошли четыре проекта МАИ, которые получили государственную поддержку на сумму 630 млн рублей. Работы по ним будут реализованы в течение трёх лет. Почти все проекты уже получили поддержку отечественных предприятий, подтвердивших свою заинтересованность в использовании результатов работ.