Обеспечение безопасности полётов воздушных судов на этапах взлёта и посадки в условиях неопределённости информации о внешних возмущениях

Обеспечение безопасности полётов воздушных судов на этапах взлёта и посадки в условиях неопределённости информации о внешних возмущениях

Автор: Смуров, Михаил Юрьевич

Шифр специальности: 05.22.14

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2004

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 311 с. ил.

Артикул: 2753146

Автор: Смуров, Михаил Юрьевич

Стоимость: 250 руб.

Обеспечение безопасности полётов воздушных судов на этапах взлёта и посадки в условиях неопределённости информации о внешних возмущениях  Обеспечение безопасности полётов воздушных судов на этапах взлёта и посадки в условиях неопределённости информации о внешних возмущениях 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
РАЗДЕЛ
ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛТОВ САМОЛТОВ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ О ВОЗМУЩЕНИЯХ
Глава ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
ПОЛТОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ САМОЛТОВ И ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЗМУЩЕНИЙ.
1.1. Пути повышения точности захода на посадку воздушных судов
0 1.2. Связь показателей безопасности полтов с характеристиками
точности посадки.
1.2.1. Обоснование необходимости разработки новых подходов
для предупреждения авиапроисшествий
1.2.2. Определение показателей безопасности полта
1.3. Анализ состояния безопасности и тенденций изменения уровня безопасности полтов при совершенствовании технических средств посадки
1.3.1. Основные общесистемные факторы аварийности ВС
1.3.1.1. Транспортные самолеты 1 3 классов.
1.3.1.2. Анализ общих тенденций изменения показателей БП в ГА
РФ и СНГ.
1.3.2. Стратегические инициативы мировых сообществ в области повышения безопасности полетов.
1.3.2.1. Бесплатный урок рейса ошибочный сигнал
наклона глиссады
1.3.2.2. Эксплуатационные ограничения, квалификация экипажа роли, ответственность и метод и их влияние на безопасность
на аэродромах
1.3.2.3. Развитие культуры безопасности полетов в небольшой авиакомпании и внедрение программы сокращения количества
авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке
.
1.3.2.4. Ошибки при уходе на второй круг.
1.3.2.5. Оценка человеческого фактора в системе предотвращения происшествий на ВПП
1.3.2.6. Дорогая цена бизнеса
1.4. Основные задачи и методы исследования.
Выводы по главе 1
Глава 2. ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМОГО
ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НА ЭТАПАХ ВЗЛТА И ПОСАДКИ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ .
2.1. Классификация управлений с учтом неопределенности информации
2.2. Формализация определений, характеризующих свойства управляющих процессов в фазовом пространстве.
2.2.1. Функциональные качества систем с учтом неопределенности информации и понятие стратегии действия
2.2.2. Общие модели замкнутых управляемых систем в форме дифференциальных уравнений.
2.3. Классы задач анализа и синтеза
2.4. Выбор критериев оценки качества динамических систем
с учтом неопределенности информации о внешних воздействиях
2.4.1. Ограничения по безопасности и устойчивости .
2.4.2. Оценка свойств подмножеств, определяющих
интервальные и позиционные ограничения.
2.5. Критерии качества игровых систем
2.6. Функциональные ограничения на управляющие
и возмущающие воздействия в управляемых системах.
2.7. Схема сведения задач оптимизации к вариационному исчислению
Выводы по главе 2.
РАЗДЕЛ
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ УПРАВЛЕНИЯ ПО МИНИМАКСНОМУ КРИТЕРИЮ
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ ВОЗМОЖНЫХ И ДОПУСТИМЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ВС В БОКОВОЙ ПЛОСКОСТИ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ВЕТРОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА УЧАСТКЕ ПОСАДКИ.
3.1. Двойственные задачи терминального управления ВС
в боковой плоскости.
3.2. Упрощнная модель динамики движения ВС для задач минимаксного управления
3.2.1. Линейная модель ВС как объекта управления в боковой плоскости
3.2.2. Типовые законы управления ВС в боковой плоскости.
3.3. Оценка действующих возмущений и информационных помех .
3.4. Построение области возможных отклонений
3.5. Построение области допустимых отклонений
Выводы по главе 3.
Глава 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА МИНИМАКСНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЯЕМЫХ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ
4.1. Основные задачи теории наблюдения
4.2. Разработка теоретических положений построения алгоритмов минимаксной фильтрации.
4.3. Разработка вычислительных процедур .
4.4. Определение конфигурации и функциональных возможностей вычислительных средств для реализации алгоритмов
пошаговой фильтрации
4.5. Упрощение вычислительной процедуры минимаксной фильтрации .
Выводы по главе 4
Глава 5. ПРИНЦИПЫ МИНИМАКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ БОКОВЫМ ДВИЖЕНИЕМ САМОЛТА НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ ЭТАПЕ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ В УСЛОВИЯХ
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ О ВОЗМУЩЕНИЯХ
5.1. Постановка задачи.
5.2. Реализация минимаксного траекторного управления по методу экстремального прицеливания на этапе посадки самолта
5.3. Вычислительные процедуры реализации алгоритмов управления
по методу экстремального прицеливания .
5.4. Оценка трудоемкости вычислений при реализации
управления ВС по методу экстремального прицеливания
Выводы по главе 5
Глава 6. ОЦЕНКА РОБАСТНОСТИ АЛГОРИТМОВ
МИНИМАКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ САМОЛТОМ
НА ОСНОВЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
6.1. Теоретическое обоснование возможностей обеспечения робастности управления при упрощении минимаксных алгоритмов управления
6.2. Методика упрощения вычислительной процедуры
в задачах минимаксного управления посадкой самолета
6.3. Построение машинного алгоритма и результаты моделирования
Выводы по главе 6
ч
РАЗДЕЛ З
ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ТРАЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПО МИНИМАКСНОМУ КРИТЕРИЮ
Глава 7. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПО НЕПОЛНОМУ НАБЛЮДЕНИЮ КООРДИНАТ ВС ПРИ НЕОПРЕДЕЛННОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ВОЗМУЩЕНИЙ
7.1. Критерии оценки технического состояния подсистем АБСУиНК
7.2. Прямая и обратная задачи оценки технического состояния системы с учтом эксплуатационных ограничений
на параметры системы.
7.3. Решение прямой и обратной задач для линейных систем
7.4. Методика численной оценки области значений допустимых параметров на выпуклых многогранниках
7.5. Численная процедура проверки выполнения условия стабилизации в допустимой области возможных значений
параметров.
7.6. Определение ограничений на размеры области стабилизации параметров для системы второго порядка.
Выводы по главе 7
Глава 8. ОПРЕДЕЛЕННИЕ ДОПУСТИМЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ И ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДСИСТЕМ АБСУ И НК
8.1. Постановка задачи оценки области допустимых отклонений параметров подсистем АБСУ и НК.
8.2. Описание объекта с АБСУ и НК
в режиме автоматического захода на посадку.
8.3. Вычислительная процедура и результаты расчта функционалов линейных систем с ограничениями на возмущения
8.4. Пример оценки минимаксных показателей качества Ч для случая бокового движения ВС ТУ4.
Выводы по главе 8.
Глава 9. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ГАРАНТИРОВАННЫХ ОЦЕНОК ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ ПО ДАННЫМ БОРТОВЫХ РЕГИСТРАТОРОВ
9.1. Обоснование метода гарантированной оценки технического состояния по регистрируемым параметрам.
9.2. Методика и алгоритмы оценки технического состояния подсистем АБСУ на примере системы штурвального управления
9.3. Определение работоспособности бокового канала СТУ
9.4. Описание модели бокового канала СТУ
0 9.5. Программы оценки технического состояния подсистем
АБСУ4 с учтом параметров экстремальных возмущений
9.6. Исследование и оценка безопасности процессов полуавтоматического управления траекторным движением ВС
9.7. Опытная проверка алгоритмов и программ
оценки технического состояния АБСУ4
Выводы по главе 9
Глава . РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ И МЕТОДОВ ОЦЕНКИ
ОТКЛОНЕНИЙ В РАБОТЕ АБСУ И НК И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ТРАЕКТОРНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВС.
.1. Анализ бортовых встроенных систем оценки отклонений
в работе АБСУ и НК
.2. Оценка применимости средств регистрации полетной информации для целей технической диагностики АБСУ и НК.
.3. Полунатурное моделирование директорной системы управления самолтом Ту4 в режиме захода на посадку
по минимаксному критерию.
.3.1. Стенд полунатурного моделирования.
.3.2. Математическая модель бокового движения
самолета Ту4
.3.3. Построение игровых алгоритмов управления и
возмущения.
.3.4. Результаты моделирования.
Выводы по главе .
Заключение.
Список литературы


Наличие бортовой ВМ в пилотажнонавигационном комплексе позволяет осуществить и принципиально новые способы управления, например, управление с прогнозированием. Методы оптимального управления на основе прогнозирования состояния объекта позволяют также решать задачи совместного проектирования системы автоматического управления и системы контроля выполнения посадки . Подобный метод исследовала фирма Хониуэлл США для создания системы ручного управления с предвидением при выводе космического корабля на орбиту . Цифровой вычислитель по измеренным данным текущего состояния объекта рассчитывает его будущую траекторию, которая выдается лтчику на телеэкране в координатах высота скорость. Время прогноза составляет секунд. Такое управление уменьшает ошибки вывода на заданную высоту полта с 0 м до 0 м, а по углу наклона траектории с 0, до 0,7. Моделирование показало, что система управления в наибольшей степени использует способности пилота к адаптации в аварийных ситуациях . Управление с предвидением обеспечивает и цифровая система автоматического управления посадки самолтов, разработанная также фирмой Хониуэлл по заказу фирмы Дуглас для самолтов ОСЮ 5. Пилот видит на индикаторе символическую посадочную полосу, на которой обозначается прогнозируемая точка приземления. Контроль системы управления полтом производится путм сравнения поведения управляемого самолта с поведением его идеальной математической модели. На точность выдерживания траекторного движения при заходе на посадку и безопасность посадки безусловно оказывают влияние сбои в работе подсистем АБСУ и НК. Значительное число подсистем и разнообразие режимов их работы существенно усложняют задачу идентификации состояния АБСУ и НК и последствий их влияния на траекторные параметры движения самолта и безопасность посадки . Среди них особое внимание следует обратить на параметры, определяющие угловое положение самолта и положение органов управления. АБСУ и НК, в частности, функциональнологических. Поскольку экипаж принимает активное участие в управлении траекторным движением ВС и обеспечении безопасности полта, в том числе и при сбоях в работе подсистем АБСУ и НК, возникает необходимость оценки эффективности его работы . При этом актуальными становятся как задачи оценки реальной эффективности работы экипажа, так и разработка методов определения соответствующих оценок. В данном подразделе кратко анализируются некоторые последние сообщения и обзоры о состоянии безопасности полтов в России, в странах СНГ и во всм мире. Это необходимо для получения статистики распределения вкладов различных возмущающих факторов, вызывающих возникновение авиапроисшествий в ГА . Обобщнная кривая Боинга является обоснованием необходимости развития новых методов управления ВС на этапах взлета и посадки. Главным выводом из представленного ниже в п. ВС с целью смещения Кривой Боинга в нижние, более приемлемые для авиационного сообщества границы допустимых ущербов, жертв и потерь разного рода. В теории систем качества доказано, что качество можно изменить скачком путем введения новых технологий и структур управления с помощью разработки новых технических решений и устройств в соответствии с изменяющимися требованиями к безопасности полтов. Технический скачок происходит, когда нормативноправовой механизм управления безопасностью полетов достигает своего предела, как показано на графике авиапроисшествий по Боингу. В корпорации Боинг были созданы системы качества как для обеспечения безопасности конструкции самолета, так и для обеспечения безопасности полетов . На графике 1. Выявлено, что произошло достижение предельного уровня безопасности полтов. Обычными средствами использование нормативноправового механизма, известных факторов, влияющих на безопасность полетов снизить уровень авиапроисшествий не удатся . Минимаксный подход может дать новый способ выхода из создавшегося положения и использовать ещ имеющиеся резервы, т. Понятие БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТОВ определено в международном стандарте 1БО . БЕЗОПАСНОСТЬ это состояние системы, когда потери, ущерб или риск опасности имеют определенную величину, которая не превышает заданный стандартный уровень.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.186, запросов: 238