Ученый в области управления транспортными средствами, соучредитель Systems Technology Inc.
Дуэйн Торранс «Мак» МакРуэр (25 октября 1925 г. – 24 января 2007 г.) был ученым, инженером и экспертом в области управления полетом самолетов и других транспортных средств, который стал соучредителем Systems Technology Inc. в 1957 г. Он внес большой вклад в теорию и практическое применение взаимодействия и управления человеком и машиной. [1]
Ранняя жизнь и образование
Отец МакРуэра, Джон Торранс МакРуэра, и его мать, Рут Инес Бартлетт, окончили Парк-колледж в Парк-Сити, штат Миссури, в 1910 году. Позже Джон получил степень магистра в области образования в Стэнфордском университете и работал в сфере образования на протяжении всей своей профессиональной жизни в качестве инструктора и администратора. Рут развила интерес МакРуэра к академическим занятиям, поощряя его читать и учиться.
МакРуэр родился в Бейкерсфилде и провел первые годы своей жизни в Центральной долине Калифорнии. Его семья переехала в Лос-Анджелес, когда ему было десять лет, что позволило ему оказаться в непосредственной близости от различных музеев в Экспозиционном парке , а также кампуса Университета Южной Калифорнии . МакРуэр был ненасытным читателем, и эта привычка сделала его эрудитом.
МакРуэр служил в ВМС США во время Второй мировой войны в звании лейтенанта и работал над противолодочными методами. Он получил степень бакалавра наук в области машиностроения в 1945 году и степень магистра наук в области электротехники в 1948 году, обе из Калифорнийского технологического института . [2] [3]
Корпорация Нортроп
После окончания Калифорнийского технологического института МакРуэр поступил на работу в Northrop Corporation . [1] Он приобрел опыт в управлении полетом самолетов и одним из первых применил на практике теории, разработанные в академических кругах, к самолетам с гидравлическим приводом . МакРуэр стал техническим руководителем управления полетом в компании. Его наставником и другом был Джек Нортроп , и эти отношения продолжались на протяжении всей жизни Нортропа.
МакРуэр сыграл ключевую роль в разработке системы управления полетом для Northrop N-9M flying wing , раннего предшественника B-2 Spirit . Он также был одним из изобретателей усилителя боковой устойчивости для уменьшения голландского крена [ 4] и был одним из первых, кто разработал автоматические системы стабилизации для самолетов.
Системные технологии, Inc.
В 1957 году МакРуэр, его жена Бетти и инженер Northrop Ирвинг Ашкенас совместно основали Systems Technology Inc. (STI) в Хоторне, штат Калифорния . [5] Компания предоставляла консультации по исследованиям и разработкам для авиационной и зарождающейся аэрокосмической промышленности. Позже поступили контракты как от частного, так и от государственного сектора на исследования взаимодействия человеческого поведения и широкого спектра динамических систем. Исследования взаимодействия человека и транспортного средства вышли за рамки самолетов и включили автомобили, грузовики и военную технику.
Репутация STI в области того, что стало известно как теория ручного управления, привлекла международный интерес. В 1960 году Институт Франклина наградил Макруэра и его соавтора Эзру Кренделя медалью Леви за их исследования динамического поведения человека, в частности за работу «Человек-оператор как элемент сервосистемы». [6] Макруэр путешествовал, чтобы выступать на профессиональных встречах и симпозиумах по всему миру. Он ушел с поста президента STI в 1993 году, но остался председателем совета директоров. [1] В 1992–1993 учебном году он работал приглашенным профессором аэрокосмических систем имени Джерома К. Хансакера в Массачусетском технологическом институте и прочитал лекцию Мины Мартин «Динамика человека и колебания, вызванные пилотом». [7]
Другие технические работы
Модель кроссовера МакРуэрса представляет собой математическое описание динамической системы, управляемой человеком, и является основополагающей в области взаимодействия человека и машины. [8] [9] [10] Обычно система представляет собой транспортное средство, такое как самолет или автомобиль. Использование этой модели привело к разработке транспортных средств с улучшенными характеристиками, безопасностью и простотой эксплуатации. Книги и монографии МакРуэрса включают «Динамику самолетов и автоматическое управление», написанную в соавторстве с Данстаном Грэхемом и Ирвингом Ашкенасом. [11] Он был соавтором «Анализа нелинейных систем управления», также с Грэхемом. [12] Его работа продолжает цитироваться в современных учебниках по управлению самолетами. [13]
МакРуэр также был вовлечен в государственную и профессиональную службу. Он был советником NASA по системе управления полетом космического челнока . Позже, работая в Консультативном совете NASA, он консультировал по перепроектированию Международной космической станции . Он возглавлял исследование Национального исследовательского совета по явлению колебаний, вызванных пилотом , которое выработало рекомендации по повышению безопасности самолетов. [14] Он был давним членом и руководителем Комитета по системам управления и наведения аэрокосмических объектов (ACGSC), который организует технические совещания в этой области. [15] Он был избран в Национальную инженерную академию в 1988 году с почетным званием «За новаторское применение теории наведения и управления и экспериментальное взаимодействие человека и машины». [1]
Личная жизнь
МакРуэр любил природу, и особенно горы. Этот интерес начался во время мальчишеских путешествий по национальным паркам Йосемити и Генерал Грант (теперь Кингз-Каньон ) с семьей. Он вступил в Sierra Club в 1962 году и был активным членом Angeles Chapter, занимая пост председателя Sierra Peaks Section в 1976 году. [16] К 1985 году он покорил все 297 вершин из списка Sierra Peaks, а позже дважды покорил 97 вершин из списка Desert Peaks. [17] Его стремление попасть в список включало в себя посещение самой высокой точки в каждом штате, за исключением Аляски.
Осознавая необходимость в более подготовленных лидерах походов и альпинизма, он написал «Справочник по лидерству клуба Sierra» и отредактировал будущие версии. Эта работа послужила моделью для всего клуба Sierra, что привело к установлению стандартов для сертифицированного лидера клуба Sierra. МакРуэр провел множество занятий по обучению снежному, скальному и навигационному туризму. [16]
У МакРуэра и его жены Бетти было двое детей: Лара МакРуэр и Стивен Харси.
Награды и почести
Инженерное дело
Сьерра-клуб
- 1973 – Премия Фила Бернея за службу (отделение в Анхелесе, секция Сто вершин) [16]
- 1981 - Премия Честера Верстига (отделение в Анжелесе) [16]
- 1997 – Премия Оливера Керлейна за выдающееся лидерство (Национальная организация) [16]
- 1998 – Премия за пожизненную службу (отделение в г. Анджелес) [16]
- 1998 – Премия за лидерство (отделение в Анхелесе, секция Сьерра-Пикс) [16]
- 1999 – Премия Джона Бэкуса за лидерство (отделение в Анхелесе, секция «Сто вершин») [16]
Избранные публикации
Книги
- McRuer DT, Ashkenas IL, Graham D (1974). Динамика летательных аппаратов и автоматическое управление. Принстон, Нью-Джерси, США: Princeton University Press. ISBN 9780691630328.
- Грэм Д., МакРуэр Д. Т. (1961). Анализ нелинейных систем управления . Нью-Йорк, США: John Wiley.
Патенты
- Система управления полетом, (1958). [20]
- Усилитель устойчивости к боковому скольжению (1958). [4]
- Усилитель продольной устойчивости (1960). [21]
- Аппарат для измерения производительности оператора (1969). [22]
Статьи
- McRuer DT, Krendel ES (1959). «Человек-оператор как элемент сервосистемы, часть I». Журнал Института Франклина . 267 (5): 381–403. doi :10.1016/0016-0032(59)90091-2.
- McRuer DT, Krendel ES (1959). «Человек-оператор как элемент сервосистемы, часть II». Журнал Института Франклина . 267 (6): 511–536. doi :10.1016/0016-0032(59)90072-9.
- McRuer DT, Krendel ES (1962). «Концепция системы человек-машина». Труды IRE . 50 (5): 1117–1123. doi :10.1109/JRPROC.1962.288016. S2CID 51670165.
- McRuer DT, Jex HR (1967). «Обзор квазилинейных пилотных моделей». Труды IEEE по человеческому фактору в электронике . 8 (3): 231–249. doi :10.1109/THFE.1967.234304. S2CID 56144874.
- McRuer DT, Magdaleno RE, Moore GP (1968). "Модель системы нервно-мышечной активации". IEEE Transactions on Man-Machine Systems . 9 (3): 61–71. doi :10.1109/TMMS.1968.300039. S2CID 53550303.
- McRuer DT, Weir DH (1969). «Теория ручного управления транспортным средством». Эргономика . 10 (4): 257–291. doi :10.1080/00140136908931082. PMID 5823971.
- McRuer DT (1973). «Развитие анализа пилот-в-контуре». Журнал авиации . 10 (9): 515–524. doi :10.2514/3.44389.
- McRuer DT, Weir DH, Jex HR, Magdaleno RE, Allen RW (1975). «Измерение свойств многоконтурного отклика водителя транспортного средства с одним входным возмущением». Труды IEEE по системам, человеку и кибернетике . 5 (5): 490–497. doi :10.1109/TSMC.1975.5408371. hdl : 2060/19750011072 . S2CID 22958025.
- McRuer DT (1980). «Динамика человека в системах человек-машина». Automatica . 16 (3): 237–253. doi :10.1016/0005-1098(80)90034-5.
- Mcruer DT, Johnston DE, Myers TT (1986). «Перспектива сверхрасширенного управления полетом: преимущества и проблемы». Journal of Guidance, Control, and Dynamics . 9 (5): 530–540. Bibcode : 1986JGCD....9..530M. doi : 10.2514/3.20143.
- Mcruer DT, Schmidt DK (1990). «Анализ многоосных задач с помощью пилота-транспортного средства». Журнал наведения, управления и динамики . 13 (2): 348–355. Bibcode : 1990JGCD...13..348M. doi : 10.2514/3.20556.
- Bachelder E, McRuer DT, Hansman RJ (2002). Экспериментальное исследование 3-D синтетических сигналов на характеристиках висения винтокрылого аппарата . Конференция и выставка AIAA по механике атмосферного полета. Монтерей, Калифорния, США. doi :10.2514/6.2002-4873. AIAA 2002-4873.
- Mcruer DT, Graham D (2004). «Столетие управления полетом: триумф системного подхода». Journal of Guidance, Control, and Dynamics . 27 (2): 161–173. Bibcode : 2004JGCD...27..161M. doi : 10.2514/1.4586.
Отчеты
- McRuer DT, Stapleford RL (1963). Sensitivity and Modal Response for Single Loop and Multiloop Systems (PDF) (Отчет). Flight Control Laboratory. ASD-TR-62-812. Архивировано (PDF) из оригинала 14 февраля 2022 г.
- McRuer DT, Krendel ES (1974). Математические модели поведения пилота-человека (Отчет). AGARD. AGARD-AG-188. Архивировано из оригинала 15 августа 2020 г.
- МакРуэр Д.Т., Джонстон Д.Э. (1975). Свойства и проблемы системы управления полетом (отчет). Том 1. NASA. NASA-CR-2500.
- МакРуэр Д.Т., Джонстон Д.Э. (1975). Свойства и проблемы системы управления полетом (отчет). Том 2. NASA. NASA-CR-2501.
- Майерс Т.Т., МакРуэр Д.Т., Джонсон Д.Э. (1984). Летные качества и характеристики системы управления для сверхмощных самолетов (отчет). НАСА. NASA-CR-170419.
- Клайд Д., МакРуэр Д.Т., Майерс Т.Т. (1995). Унифицированная теория вызванных пилотом колебаний (PDF) (Отчет). Том 1. Лаборатория Райта. WL-TR-96-3208. Архивировано (PDF) из оригинала 14 февраля 2022 г.
- МакРуэр Д.Т. (1995). Колебания, вызванные пилотом, и динамическое поведение человека (отчет). НАСА. NASA-CR-4683.
Ссылки
- ^ abcde Национальная инженерная академия. "Г-н Дуэйн Т. МакРуэр".
- ^ ab Caltech Mechanical and Civil Engineering. «Выдающиеся выпускники».
- ^ "Duane T. McRuer". National Academies Press . Получено 22 марта 2022 г.
- ^ ab US 2833495, Feeney, Thomas A.; McRuer, Duane T. & Kulda, Richard J. et al., "Sideslip stability augmenter", опубликовано 1958-05-06, передано Northrop Aircraft Inc.
- ^ Systems Technology Inc. «Посвящение Дуэйну Т. МакРуэру».
- ^ ab Премия Института Франклина (13 января 2014 г.). «Дуэйн Т. МакРуэр».
- ^ Murman EM, Hastings DE и др. (1993). Отчеты президенту за год, закончившийся 30 июня 1993 г. (Отчет). MIT. hdl :1721.3/59072.
- ^ Lone M, Cooke A (2014). «Обзор моделей пилотов, используемых в динамике полета самолетов». Aerospace Science and Technology . 34 : 55–74. Bibcode : 2014AeST...34...55L. doi : 10.1016/j.ast.2014.02.003.
- ^ Xu S, Tan W, Efremov AV, Sun L, Qu X (2017). «Обзор моделей управления поведением пилота-человека». Annual Reviews in Control . 44 : 274–291. doi :10.1016/j.arcontrol.2017.09.009.
- ^ Scibilia A, Pedrocchi N, Fortuna L (2022). «Оценка модели управления человеком при физическом взаимодействии человека и машины: обзор». Датчики . 22 (5): 1732. Bibcode : 2022Senso..22.1732S . doi : 10.3390/s22051732 . PMC 8914850. PMID 35270878.
- ^ McRuer DT, Ashkenas IL, Graham D (1974). Динамика летательных аппаратов и автоматическое управление. Принстон, Нью-Джерси, США: Princeton University Press. ISBN 9780691630328.
- ^ Грэм Д., МакРуэр Д. Т. (1961). Анализ нелинейных систем управления . Нью-Йорк, США: John Wiley.
- ^ Стивенс BL, Льюис FL, Джонсон EN (2016). Управление самолетом и моделирование (3-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-87099-0.
- ^ Национальный исследовательский совет (1997). Безопасность полетов и управление пилотом: понимание и предотвращение неблагоприятных взаимодействий пилота и транспортного средства (отчет). Вашингтон, округ Колумбия, США: National Academies Press. doi : 10.17226/5469. ISBN 978-0-309-05688-5.
- ^ Комитет по системам управления и наведения аэрокосмических объектов. «История ACGSC».
- ^ abcdefgh Sierra Club, отделение в Анджелесе (5 декабря 2011 г.). «Великие лидеры».
- ↑ Sierra Club, Angeles Chapter, Sierra Peaks Section (21 октября 2016 г.). «Завершение списка».
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ SAE International. «Премия SAE за лидерство в области аэрокосмической инженерии».
- ^ Американский институт аэронавтики и астронавтики. «Почетные члены AIAA» (PDF) .
- ↑ US 2833496, McRuer, Duane T.; Kulda, Richard J. & Vogel, Alvin R., «Система управления полетом», опубликовано 1958-05-06, передано Northrop Aircraft Inc.
- ↑ US 2958483, McRuer, Duane T.; Kulda, Richard J. & Vogel, Alvin R., "Усилитель продольной устойчивости", опубликовано 1 ноября 1960 г., передано Northrop Corporation
- ↑ US 3483302, Ашкенас, Ирвинг Л.; Дюран, Тульвио С. и МакРуэр, Дуэйн Т., «Аппарат для измерения производительности оператора», опубликовано 09.12.1969, передано Systems Technology Inc.