Методы и средства оптимизации режима посадки морского летательного аппарата

• Автор: Небылов, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. РОЛЬ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ В ПОВЫШЕНИИ ТРАНСПОРТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОРСКИХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
1 Л. ЭВОЛЮЦИЯ СКОРОСТНЫХ МОРСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ АППАРАТОВ
1.2. Особенности конструкции и принципов управления морских
НЕВОДОИЗМЕЩАЮЩИХ ТРАНСПОРТНЫХ АППАРАТОВ
1.3. Направления повышения функциональной эффективности морских летательных аппаратов за счет использования средств
АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЕТРОВОГО МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ
2Л. Общая характеристика
2.2. Двумерный спектр мощности волнения
2.3. Пространственный спектр волновой поверхности
2.4. Вывод РАСЧЕТНОГО ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛНЕНИЯ
3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ
3.1. Обзор неконтактных методов получения информации о СВОЙСТВАХ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
3.2. Анализ эффективности использования нескольких
ПРЕЦИЗИОННЫХ ВЫСОТОМЕРОВ, РАЗНЕСЕННЫХ ПО КОРПУСУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
3.3. Обоснование режима фотосъемки морской поверхности

3.4 Разработка алгоритмов определения генерального направления
МОРСКИХ ВОЛН ПО ЦИФРОВЫМ ФОТОИЗОБРАЖЕНИЯМ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫБОРА НАПРАВЛЕНИЯ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ
4.1. Факторы влияющие на безаварийность посадки на
ВЗВОЛНОВАННОЕ МОРЕ
4.2. Критерий оптимизации захода на посадку
4.3. АЛГОРИТМ ПРОЦЕССА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ОБ ОПТИМАЛЬНОМ ЗАХОДЕ НА ПОСАДКУ
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ УСЛОВИЙ ПОСАДКИ НА ВЗВОЛНОВАННОЕ МОРЕ
5.1. Методика моделирования взволнованной морской ПОВЕРХНОСТИ
5.2. Примеры моделирования изображения волновой поверхности и
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОЛИЧЕСТВА ВОЛНОВЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ
5.3. Численный метод исследования погрешностей определения
ГЕНЕРАЛЬНОГО НАПРАВЛЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МОРСКИХ ВОЛН И НАПРАВЛЕНИЯ захода на посадку
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Развитие экономики страны требует постоянного увеличения объема пассажирских и грузовых перевозок и их скорости. Огромная роль в структуре транспорта нашей и других стран должна принадлежать авиации, как наиболее скоростному виду транспорта. Однако авиация является и наиболее дорогостоящим видом транспорта, причем существенная часть расходов связана с построением и обслуживанием необходимой инфраструктуры, прежде всего аэродромов. Стремление избежать таких расходов в условиях возрастающей стоимости земли и строительных материалов делает построение аэродромов все более сложной задачей, приводит к возрастанию роли гидроавиации в транспортных перевозках России и других стран.
Ключевой проблемой для гидросамолетов и экранопланов является взлет и посадка при интенсивном морском волнении. В идеале транспортное средство должно быть всепогодным, однако и экранопланы и гидросамолеты не могут эксплуатироваться при штормовой погоде, когда ветровое морское волнение имеет большую балльность. Чем больше размеры, прочность и энерговооруженность летательного аппарата (ЛА), тем выше граница разрешенных режимов полета (балльности морского волнения) для взлета и посадки в штормовом море. Однако слишком большие размеры аппарата не только увеличивают его стоимость, но и часто не соответствуют имеющимся грузопотокам на большинстве реальных грузопассажирских линий [26, 33]. Поэтому очень важно максимизировать возможность взлета и посадки малых и средних аппаратов в штормовом море. Эффективным способом решения этой проблемы является оптимизация направления захода на посадку, а возможно и направления взлета по отношению к генеральному направлению распространения морских волн. При этом генеральное направление может определяться автоматически путем обработки показаний бортовых
обстоятельство вместе с требованием простоты математической модели явилось причиной широко практикуемого в литературе по океанографии представления двумерной спектральной плотности в виде произведения двух функций с разделенными аргументами (факторизация спектральной плотности)
5;гзд=^/о). (2.7)
Физически данная запись означает принятие гипотезы о взаимной независимости законов углового и частотного распределений мощности волнения.
Для функции 0(х) обычно применяют выражения следующего вида
[11]:
0{х) = т<хх*х, (2.8)
удовлетворяющие условно нормировки при
/?(/) = 2'~21л~'Т2 (I / 2) / Г(/), (2.9)
где Г(х) - гамма-функция. Естественно, что в соответствии с (2.8) максимум мощности волнения приходится на направления % = 0, совпадающее с направлением ветра. Оно называется генеральным направлением распространения волн.
Эмпирические распределения направлений распространения ветровых волн аналогичны распределениям направлений ветра в штормовом море. Поэтому можно определить направление ветра, зная направление распространения ветровых морских волн.