Аспирант МАИ автоматизирует тестирование человеко-машинного интерфейса для гражданских самолётов

Московский авиационный институт, 14 октября 2021 года

Аспирант кафедры 703 «Системное проектирование авиакомплексов» института №7 «Робототехнические и интеллектуальные системы» МАИ Сергей Дяченко  работает над созданием комплекса автоматизации тестирования графической информации и звуковых предупреждений в рамках верификации систем индикации и сигнализации гражданских самолётов. Помимо основных функций, данное средство может быть использовано для тестирования любых технических объектов, имеющих в составе системы человеко-машинного взаимодействия: самолёты военного и военно-транспортного назначения, вертолёты, космические корабли, автомобили, морские суда и другие.

В основе работы лежит идея о применении популярных и широко используемых технологий из IT-сферы – методов распознавания изображений и звука. Идея проекта появилась из производственных нужд. Сергей является специалистом отдела систем индикации и сигнализации в филиале ПАО «Корпорация «Иркут» «Центр комплексирования», где занимаются разработкой авионики для отечественного гражданского самолёта МС-21. В ходе разработки очередной версии программного обеспечения указанных систем возникла необходимость протестировать выдачу текстовых сообщений, формируемых системой предупреждения экипажа и выводимых на индикаторах в кабине, на различных фазах полёта самолёта. Учитывая большое количество сообщений (более 600), по оценкам специалистов отдела, ручное тестирование заняло бы для команды тестировщиков из двух человек около месяца. 

Кроме того, контур тестирования не ограничивался только этой задачей, а поставленные сроки для выполнения испытаний были сжатыми. Тогда коллектив задумался о разработке средства, которое позволило бы автоматизировать данный процесс.

Вместе с Сергеем в качестве программистов и тестировщиков над проектом работают выпускники и студенты кафедры 703 МАИ, являющиеся сотрудниками филиала ПАО «Корпорация «Иркут» «Центр комплексирования»: Дмитрий Ильяшенко, Егор Мамкин, Артём Крыцин, Владислав Зуб и Иван Кордонский. В роли научного руководителя проекта выступает заведующий кафедрой 703 Евгений Неретин.

По задумке проекта тестировщик должен задавать значения параметров для формирования текстовых сообщений, после чего они появляются на дисплее в кабине экипажа. Далее установленная напротив дисплея камера фиксирует их появление, делает снимок экрана и передаёт его на вход ПО распознавания текстовой информации. В результате распознавания формируется файл с перечнем распознанных сообщений, который в дальнейшем сравнивается с ожидаемыми результатами. По итогам сравнения делается вывод о прохождении теста.

"Мы провели анализ и выяснили, что достаточно оперативно данную задачу можно решить с помощью нейросетевых технологий. Взяли нейросеть Tesseract OCR от Google, нацеленную именно на задачу распознавания текста, обучили её на те шрифты, которые используются в кабине экипажа МС-21, и протестировали сперва на статических картинках с текстовыми сообщениями. Результат был весьма хорош – точность распознавания текста составила около 97%. Далее мы испытали нашу систему в боевых условиях ­на стенде, и здесь наша система также подтвердила свою работоспособность. В результате нам удалось сократить время для решения упомянутой ранее задачи до одной недели, а количество тестировщиков – до одного человека. После успешной реализации распознавания текста мы задумались об автоматизации тестирования произвольной графической информации и звуковых сообщений. Так цели нашего проекта расширились", – говорит Сергей.

Стоит отметить, что большинство бортовых систем не подразумевают человеко-машинного взаимодействия в ходе эксплуатации самолёта. То есть системы выполнены в виде блоков, которым поступает информация на вход, на основе неё они рассчитывают необходимые данные и выдают результаты на выход.

На текущий момент тестирование таких систем практически полностью автоматизировано: существует множество решений, позволяющих задавать и считывать параметры, передаваемые по кодовым линиям связи.

Однако не всё так просто с системами человеко-машинного взаимодействия, которые формируют органолептическую информацию для восприятия со стороны пользователя (например, изображение, звук, тактильные сигналы). В силу сложности реализации комплексов для автоматизации тестирования данной информации на рынке подобные решения практически отсутствуют. При этом ручное тестирование изображений и звука занимает больше времени, а также может являться причиной ошибок, вызванных человеческим фактором. 

"Это выделяет нашу разработку среди конкурентов", – отмечает Сергей.

Со слов разработчика, основной функционал комплекса успешно реализован и внедрён в деятельность филиала ПАО «Корпорация «Иркут» «Центр комплексирования». Однако работы по его усовершенствованию и расширению функционала будут продолжены. Например, сейчас ведутся работы по увеличению точности распознавания произвольной графической информации.

В дальнейшем Сергей и его команда планируют доработать проект для реализации всех запланированных функций в надлежащем качестве и инициировать процесс квалификации разработанного программного средства. Это важный этап для возможности выхода на рынок и массового применения комплекса в промышленности.

"Как было отмечено, принципы, лежащие в основе проекта, универсальны, поэтому разработанный комплекс может применяться для тестирования любых технических систем человеко-машинного взаимодействия, – говорит Сергей. – Адаптация под различные объекты зависит от конкретных проектных решений по выдаче визуальной и звуковой информации, а также от необходимости учёта требований соответствующей нормативной документации".




Сообщения компаний:

Сотрудники ОДК-Кузнецов приняли участие во Всероссийской акции «Сохраним лес»
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Алгоритмы МАИ помогут рассчитать теплозащиту межпланетных кораблей
Московский авиационный институт

Космос на службе правосудия: 5 млрд рублей ущерба возмещено благодаря спутниковым геотехнологиям
АО "Российские космические системы"

В Аэроэкспрессе начались сезонные инструктажи с локомотивными бригадами и водителями экспресс-автобусов
ООО "Аэроэкспресс"

Волонтеры «Газпром нефти» обустроили территорию приюта для животных в Мурманске
АО "Газпромнефть-Аэро"

Радиоактивные грибы обнаружили домодедовские таможенники в багаже у пассажира
Домодедовская таможня

Ростех запустил образовательный навигатор для старшеклассников
Госкорпорация Ростех

Аэропорт «Хатанга» получил имя Николая Фокина
АО "КрасАвиа"

17 млн пассажиров перевезли экспресс-автобусы Аэроэкспресса за 7 лет
ООО "Аэроэкспресс"

К аэропорту Краснодар открыли прямой проезд по Фадеевскому путепроводу
Международный аэропорт Краснодар

Аэрофлот первым в России установил новейшие платёжные терминалы Сбера с искусственным интеллектом
ПАО "Аэрофлот"

Группа «Аэрофлот» в зимнем расписании предлагает 282 маршрута
ПАО "Аэрофлот"

«РТ-Техприемка» подтвердила надежность собственных импортозамещенных разработок для метрологии
АО "РТ-Техприемка"

Аэровокзал Южно-Сахалинска и МЧС отработали взаимодействие при пожаре
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

«Газпромнефть-Аэро» и фонд «Центр развития донорства костного мозга» провели волонтерскую акцию в аэропортах Омска и Новосибирска
АО "Газпромнефть-Аэро"

Разработанные в МАИ детали из сверхтонких композитов позволят снизить вес самолётов
Московский авиационный институт

ОДК внедрила российскую систему управления производством и цепочками поставок
АО "ОДК"

«Аэрохимфлот» предложил объединить ЛМС-901 «Байкал» и БПЛА в противопожарный авиакомплекс
Авиационный альянс «Аэрохимфлот»

ОДК готова создать новый двигатель для энергетики мощностью до 45 МВт
АО «ОДК» ; ООО «ОДК Инжиниринг»

Новая выставка к 100-летию Хабаровского музыкального театра открылась в Международном аэропорту Хабаровск
АО "Хабаровский аэропорт"