Контроль и управление безопасным движением пассажирских воздушных судов при пересечении их маршрутов и речных судов при их сближении

• Автор: Зо Мин Тайк
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава I. Анализ функционирования известных систем контроля и управления безопасным движением судов и постановка задачи
1.1 Анализ функционирования известных систем контроля и управления движением судов
1.1.1 Обзор известных систем причаливания речных судов
1.1.2 Обзор известных САУ движением речных судов
1.1.3 Синтез оптимального линейного регулятора САУ движением судов при переменной функции штрафов в процессе сближения с малоразмерным препятствием
1.1.4 Вычисление спрогнозированной функции риска с помощью уравнений Веллмана
1.1.5 Анализ известных систем управления воздушным движением...4О
1.2 Общая постановка задачи
1.3 Выводы по главе
Глава II. Классификация встречного движения судов и выбор наиболее опасного, очередного судна, движущегося поперечным курсом
2.1 Классификация встречного движения судов
2.2 Определение приоритетов встречающихся судов по критерию наибольшей опасности сближения на поперечных курсах
2.3 Логика выбора задающих воздействий для системы управления сближающихся судов
2.4 Выводы по главе
Глава III. Синтез оптимального управления безопасным движением судов при поперечном пересечении их маршрутов
3.1 Анализ известных методов оптимального управления
3.1.1 Динамическое программирование
3.1.2 Аналитическое конструирование регуляторов и применение для их синтеза динамического программирования

3.2 Синтез оптимального линейного регулятора управления боковым движением основного и встречных судов, сближающихся на строго поперечных курсах
3.3 Синтез оптимального линейного регулятора управления движением основного судна при встрече с несколькими судами при пересечении их маршрутов под произвольным углом
3.4 Выводы по главе
Глава IV. Определение функции риска возможного столкновения судов с помощью динамического программирования для регулирования скорости их попутного движения
4.1 Вычисление спрогнозированной функции риска поперечного движения с помощью уравнения Веллмана
4.2 Зависимость функции риска от скорости движения судов
4.3 Формирование двухуровневой структуры контроля и управления скоростью движения судов
4.4 Выводы по главе
Глава V. Моделирование на ЭВМ системы управления и контроля безопасности поперечного движения судов
5.1 Моделирование бокового движения без контроля безопасности сближения двух речных судов
5.2 Моделирование с контролем безопасности сближения при управлении боковым и попутным движением
5.3 Моделирование работы системы управления и контроля в целом при поперечном движении группы речных судов
5.4 Анализ возможности использования предложенного подхода при управлении воздушным движением
5.5 Выводы по главе
Заключение
Список литературы

Введение
Вопросы безопасности пересечения траекторий движения воздушных судов остро стоят на практике при организации прилета и вылета на наиболее загруженные аэродромы. Особенно это актуально для таких крупных аэроузлов, как Московский, который включает в себя три базовых аэродрома Внуково, Домодедово и Шереметьево. Существует ряд ситуаций при управлении воздушным движением, в которых воздушные суда (ВС) должны изменить свой план полета и попасть на новую, заданную линию пути в определенном порядке. К таким случаем относится, в частности, ситуация внезапного изменения условий посадки на различные ВПП по метеорологическим или техническим причинам. Проблема перенацеливания группы ВС в Московском узловом диспетчерском районе (МУДР) тесно связана со структурой воздушного пространства, которая может существенно меняться с изменением хотя бы одного из 8-ми посадочных курсов базовых аэродромов Внуково(У), Домодедовоф), Шереметьево(ЗЬ). Всего получается 24 вариантов структуры воздушного пространства.
Практическое решение данной задачи требует учета многочисленных факторов внешней среды, основным из которых являются погодные условия. Так, изменение или неустойчивое направление ветра на взлетно-посадочной полосе может привести к перемене посадочного курса хотя-бы одного из трех аэродромов МУДР, что вносит существенные изменения структуры стандартных маршрутов, которые могут пересекаться [3,6,9].

предложить значение функции риска в виде правой части уравнения Беллмана Б(х). Оказалось, что эта функция сильно увеличена при малых дистанциях маневрирования и поэтому может быть использована для контроля безопасности движения.
Вместе с тем, найденный путь синтеза обладает тем недостатком, что при малых дистанциях, когда боковой маневр по обходу препятствия успеха не имеет, не возникает нужный сигнал тревоги для торможения судна. Кроме того, в самом синтезе никак не учитывается скорость V, сближения транспорта с препятствием, и этот параметр не входит в правую часть уравнения Беллмана, определяющую функцию риска. Между тем с увеличением скорости сближения транспорта с препятствием опасность столкновения с ним растет, и это обстоятельство необходимо учитывать.
Синтез регулятора с учетом динамики сближения с препятствием как в функции штрафов, так и в модели объекта
Постановка задачи оптимального управления, когда меняется и штраф за сближение с препятствием, и меняется вектор состояния, учитывающий изменение дистанции, может быть сформулирована следующим образом:
1. Заданы уравнения бокового и поступательного движения:
х, = сЬс2 + С,
• х2 =-ах2 +Ъи

2. Задан переменный штраф за сближение препятствия: