1.2.01. Упражнение 1.2ТП: посадка на площадку ограниченных размеров — точность и нормативы #

• В редакторе уровней построить площадку 2×2 м с контрастной окраской и маркером центра (крест или круг диаметром 0,5 м); вокруг площадки — грунт или траву, чтобы касание вне площадки было визуально очевидным.
• Для элемента 4 добавить препятствие: стену высотой 3 м на удалении 5 м от границы площадки; стену располагать с одной стороны, чтобы заход имел определённое направление.
• Русскоязычный интерфейс тренажёра упрощает самостоятельную подготовку занятия; уровень сохранить и использовать на всех элементах — сравнимость попыток важнее разнообразия обстановки.
• Освещение уровня задать дневное, солнце — за спиной точки пилота: тени не должны мешать различать маркер центра.

• Выбрать карту с малыми посадочными площадками или столами (table top): площадка соизмерима с аппаратом, вокруг — препятствия.
• Включить телеметрию: высота, вертикальная и горизонтальная скорость — для объективной проверки допусков после попытки.
• Настройки расходов (rates) оставить теми же, что в упражнениях 1.1ТП: изменение настроек в середине цикла занятий недопустимо, сравнимость результатов важнее.
• Для элемента 3 включить ветер до 3 м/с; направление менять между попытками, чтобы компенсация сноса не запоминалась как постоянная поправка.

• Визуальная посадка на малую площадку в SITL не воспроизводится; тренажёр применяется для объективного контроля точности: координаты касания берутся из журнала полёта.
• После каждого занятия в FPV-тренажёре выполняется одна контрольная попытка с записью журнала: фактическое отклонение касания сравнивается с устной оценкой пилота.
• Разбор выполняется в Mission Planner по журналу: траектория финального участка, вертикальная скорость у земли, смещение от точки прицеливания.

• Выполнить взлёт и вывести аппарат в висение на высоте 2 м точно над центром площадки; удерживать позицию 30 секунд.
• Критерий удержания — смещение от центра не более 0,25 м; проверка по телеметрии после попытки.
• Повторить висение на высоте 5 м и 10 м: с ростом высоты точность удержания позиции по изображению падает — пилот называет вслух, по каким признакам он контролирует смещение (положение аппарата относительно границ площадки и маркера).
• Выполнить смещение на 1 м в сторону и возвращение в центр: движение плавное, без перелёта точки более 0,2 м.
• Завершить элемент посадкой в центр с высоты 2 м и повторить цикл три раза подряд.

Критерий: удержание позиции над центром площадки не более 0,25 м в течение 30 секунд на высотах 2, 5 и 10 м; посадка с 2 м — в центр с отклонением не более 0,25 м.

• Вывести аппарат на высоту 10 м над центром площадки, остановить поступательное движение, подтвердить позицию вслух.
• Назвать план снижения: до высоты 2 м — не более 1 м/с, ниже 2 м — не более 0,5 м/с (обоснование — задача 2).
• Выполнить вертикальное снижение, непрерывно компенсируя снос; маркер центра площадки удерживается в выбранной точке кадра.
• Касание выполнить в центре площадки со скоростью не более 0,3 м/с и без горизонтального движения.
• Повторить цикл «взлёт — вывод на точку — снижение — посадка» три раза подряд в пределах допусков.

Критерий: отклонение касания от центра не более 0,5 м; скорость касания не более 0,3 м/с; вертикальная скорость снижения выдерживается в пределах 0,2 м/с от названной; позиция над центром подтверждена до начала снижения.

• Выполнить заход по глиссаде (статья 1.1.08) с боковым смещением 10 м: на финальном участке вывести аппарат на ось, затем на точку и выполнить посадку сверху.
• Включить боковой ветер 2–3 м/с; заход выполнять против ветра или по ветру — по указанию инструктора; снос компенсировать непрерывно (статья 1.1.05).
• На высоте 2 м оценить снос: при смещении от центра более 0,5 м выполнить уход на второй круг (статья 1.2.04), а не косое снижение.
• Записать в разбор: в какую сторону и на сколько сносит аппарат при данном ветре, какие коррекции потребовались.
• Повторить три захода подряд с разными направлениями ветра.

Критерий: вывод на точку над центром с отклонением не более 0,5 м при ветре до 3 м/с; уход на второй круг выполняется немедленно при превышении допуска; касание — в пределах норматива элемента 2.

• До захода назвать вслух: высота препятствия 3 м, удаление 5 м от границы площадки, требуемая высота пролёта 5–6 м, способ захода — сверху (оценка угла — задача 3).
• Выполнить подход со стороны препятствия на высоте 6 м, пройти над площадкой, убедиться в её свободности и состоянии покрытия.
• Развернуться за площадкой, вернуться на точку над центром и выполнить вертикальное снижение с превышением над стеной не менее 2 м на всей траектории пролёта.
• Отработать уход: на высоте 5 м прервать снижение, выполнить набор высоты 10 м и повторный заход.
• Повторить цикл три раза подряд; один раз выполнить заход с противоположной (свободной) стороны и сравнить загруженность.

Критерий: превышение над препятствием не менее 2 м на всей траектории; отклонение касания не более 0,5 м; пилот до захода назвал способ захода и обосновал его расчётом.

Задача. Площадка имеет размер 2×2 м; габарит аппарата 0,35 м; запас безопасности между аппаратом и границей площадки принимается 0,3 м. Составляющие ошибки захода: прицеливание 0,25 м, выдерживание траектории 0,25 м, выравнивание 0,2 м, снос порывом ветра 0,15 м. Требуется определить допустимое отклонение касания от центра и сравнить его с фактической суммарной ошибкой при среднеквадратичном и при наихудшем сложении.

Заданные параметры:

Искомые параметры: допустимое отклонение r_доп (м); среднеквадратичная ошибка Σ (м); наихудшая сумма ошибок (м); вывод о соответствии.

Решение.

1. Допустимое отклонение: \( r_{доп} = A/2 - D/2 - 0{,}3 = 1 - 0{,}175 - 0{,}3 = 0{,}525\ \text{м} \); принимается 0,5 м.
2. Среднеквадратичная ошибка: \( \Sigma = \sqrt{0{,}0625 + 0{,}0625 + 0{,}04 + 0{,}0225} = \sqrt{0{,}1875} = 0{,}43\ \text{м} \).
3. Наихудшее сложение: \( 0{,}25 + 0{,}25 + 0{,}2 + 0{,}15 = 0{,}85\ \text{м} \) — превышает допуск.
4. Сравнение: при среднеквадратичном сложении допуск выполняется (0,43 м против 0,5 м), при наихудшем — нет; запас невелик, поэтому составляющие требуется уменьшать.

Ответ: допустимое отклонение 0,5 м; ожидаемая суммарная ошибка 0,43 м — в пределах допуска, наихудшая 0,85 м — за пределами.

Вывод. Посадка на малую площадку укладывается в допуск только тогда, когда каждая составляющая ошибки мала. Резерв на наихудшее сочетание появляется, если точность прицеливания и выдерживания доведена до 0,1–0,15 м — именно это и отрабатывают элементы 1 и 2. Планирование «по среднеквадратичному» допустимо для тренировки и недопустимо для полёта над препятствиями.

Задача. Аппарат снижается вертикально с высоты 10 м. Требуется сравнить два варианта скорости снижения — 0,5 м/с и 1 м/с: определить время снижения и допустимую среднюю скорость бокового сноса, при которой отклонение не превысит 0,5 м, и выбрать вариант для площадки ограниченных размеров.

Заданные параметры:

Искомые параметры: время снижения для каждого варианта (с); допустимая средняя скорость сноса (м/с); выбор варианта и его обоснование.

Решение.

1. Время снижения: при 0,5 м/с — \( 10 / 0{,}5 = 20\ \text{с} \); при 1 м/с — \( 10\ \text{с} \).
2. Допустимая средняя скорость сноса: \( 0{,}5 / 20 = 0{,}025\ \text{м/с} \) в первом варианте и \( 0{,}5 / 10 = 0{,}05\ \text{м/с} \) во втором.
3. Сравнение с реальным ветром: даже слабый ветер 1 м/с при отсутствии компенсации даёт снос 10–20 м — в десятки раз больше допуска; следовательно, снос компенсируется непрерывно, а скорость снижения влияет на то, насколько точно компенсация должна выдерживаться.
4. Выбор: до высоты 2 м — 1 м/с (вдвое меньше времени воздействия порывов), ниже 2 м — 0,5 м/с (точное гашение и мягкое касание).

Ответ: время снижения 20 с при 0,5 м/с и 10 с при 1 м/с; допустимая средняя скорость некомпенсированного сноса — 0,025 и 0,05 м/с соответственно; применяется комбинированный профиль: 1 м/с до высоты 2 м, далее 0,5 м/с.

Вывод. Медленное снижение, выбранное ради точности, фактически ухудшает точность: время воздействия порывов удваивается, а требования к непрерывности компенсации растут. Быстрое снижение до малой высоты с замедлением у земли сокращает время уязвимости и оставляет запас высоты на мягкое гашение скорости перед касанием.

Задача. Площадка ограничена стеной высотой 3 м, расположенной в 5 м от её границы (6 м от центра). Требуется оценить угол наклона траектории, необходимый для захода по глиссаде через стену с превышением 2 м, и обосновать выбор способа захода.

Заданные параметры:

Искомые параметры: требуемая высота пролёта стены (м); требуемый угол наклона траектории (град); вывод о способе захода; высота пролёта при заходе сверху и время снижения.

Решение.

1. Высота пролёта стены: \( 3 + 2 = 5\ \text{м} \).
2. Требуемый угол глиссады от стены до центра: \( \tan\theta = 5 / 6 = 0{,}83 \); угол \( \theta = \arctan(0{,}83) = 39{,}8° \approx 40° \) — за пределами разумных значений для захода (статья 1.1.08: учебная глиссада около 10°).
3. Следствие: заход по глиссаде через стену неприменим; выбирается заход сверху — пролёт над стеной на высоте \( 3 + 2 + 1 = 6\ \text{м} \) (превышение 2 м плюс запас на просадку) и вертикальное снижение.
4. Время снижения с 6 м: по профилю задачи 2 — около 5 секунд (1 м/с до 2 м, затем 0,5 м/с).

Ответ: заход по глиссаде потребовал бы угла около 40° и неприменим; выполняется заход сверху с высотой пролёта 6 м и временем снижения около 5 секунд.

Вывод. Препятствие у границы площадки меняет способ захода, а не его параметры: если требуемый угол траектории превышает 15–20°, глиссада заменяется выводом аппарата на точку над площадкой и вертикальным снижением. Оценка угла выполняется до захода, вслух, — это занимает секунды и избавляет от импровизации на малой высоте.