Разработка и исследование алгоритмов обнаружения и предотвращения опасных сближений в воздухе в рамках перспективной системы ОрВД

• Автор: Орлов, Владимир Станиславович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение
Глава 1.Место алгоритмов обнаружения и предотвращения опасных сближений в составе перспективной системы ОрВД

1.1 Технические и организационные предпосылки модернизации систем ОрВД

1.2 Основные принципы построения перспективной системы ОрВД

1.3 Место функции обнаружения и предотвращения опасных сближений в составе системы ОрВД. Нормативная база для ее создания и функционирования

1.4 Анализ состояния разработки и внедрения в мире

1.5 Выводы

Глава 2.Постановка задачи обнаружения и предотвращения опасных сближений

2.1 Информационное обеспечение функции самоэшелонирования
2.1.1 Техническое оснащение перспективных систем УВД в соответствии с концепцией СШ/АТМ
2.2 Техническая постановка задачи. Особенности применения функции в различных вариантах применения
2.2.1 Принципы и правила обеспечения безопасности полетов в современной системе УВД
2.2.2 Особенности геометрии опасных сближений при реализации концепции «свободного полета»
2.2.3 Обеспечение технических возможностей для децентрализованного управления обнаружением и предотвращением опасных сближений
2.3 Математическая постановка задачи децентрализованного управления
2.4 Выводы
Глава 3.Синтез алгоритмов обнаружения и предотвращения опасных сближений
3.1. Анализ состояния вопроса. Обзор работ по методам и алгоритмам

3.1.1 Обзор алгоритмов обнаружения конфликтов
3.1.2 Обзор алгоритмов разрешения конфликтов
3.2 Пояснения по алгоритму разрешения конфликтов
3.3 Описание предложенных алгоритмов
3.3.1 Алгоритмы обнаружения конфликтов
3.3.2 Алгоритм разрешения конфликтов
3.4 Автономный моделирующий комплекс отработки и исследования алгоритмов предотвращения опасных сближений
3.4.1 Динамическая модель управляемого движения ВС
3.4.2 Принятые критерии и показатели
3.5 Оценка возможностей и особенностей функционирования алгоритмов
3.5.1 Исследование эффективности разрешения конфликтных ситуаций в воздухе методами имитационного моделирования
3.5.2 Статистическое моделирование процессов обнаружения и предотвращения опасных сближений
3.5.3 Оценка эффективности управления для предельно сложных и размерных множественных конфликтов
3.5.Выводы
Глава 4.Решение вопросов практического применения предлагаемого подхода
4.1 Включение программной процедуры обнаружения и предотвращения опасных сближений в состав программного обеспечения перспективного самолета.
4.1.1 Отображение рекомендаций алгоритма на кабинном диспелее
4.1.2 Требования к процедуре самоэшелонирования в составе бортовой вычислительной системы
4.1.3 Входной и выходной информационный интерфейсы

4.2 Предложения по изменению и уточнению правил использования воздушного
пространства и управления воздушным движением, связанных с реализацией децентрализованного и смешанного управления
4.3 Исследования по оценке эффективности применения процедуры в составе
полунатурного комплекса моделирования ИМА
4.3.1 Базовый сценарий
4.3.2 Отражение штатных действий экипажа и диспетчера в конфигурации
моделирующего стенда
4.3.3 Проведение моделирования процедуры самоэшелонирования
4.4 Выводы
Заключение и выводы
Список литературы
Приложение 1. Параметры алгоритмов
Приложение 2. Требования к интерфейсу КПО ФОРОС
Приложение 3. Список используемых СРБЬС сообщений, при использовании функции АСМ

где с1Срй1 - величина пролета с г'-м ВС, Я1а/е - радиус зоны безопасности, - время, до наступления пролета с г-м ВС, гяс<г - значение времени до наступления пролета, определяющее глубину прогноза, I — множество окружающих ВС в окрестности своего, г*, - время начала и
окончания управления соответственно.
Таким образом, математическая постановка задачи децентрализованного управления отдельным ВС при множественном конфликте: необходимо найти оптимальное управление и*(1) из условия:
и * (?) = а^ пип

и(г)-ир1(1) | с!сра, > е 1:1срадо < хаа/,! е 0ьие)|
Результатом работы алгоритма разрешения конфликта являются две рекомендации (т.е. вектор управления ВС) по направлению полета (рекомендуемые значения угла курса 4/*) и по скорости полета (рекомендуемые значения продольной воздушной скорости V*). Далее эти результаты должны отображаться на бортовом дисплее пилота СЭТ1 в качестве рекомендаций по управлению ВС для предотвращения опасных ситуаций.
2.4 Выводы
1. Разрабатываемые и внедряемые системы связи, навигации и наблюдения обеспечат техническую возможность организации децентрализованного управления с выработкой команд на борту воздушного судна. Реализуемые технические характеристики данных о воздушном движении на борту ВС по объему, частоте обновления и точности достаточны для эффективного использования разработанных алгоритмов децентрализованного управления.
2. На основе принципов обеспечение безопасности в перспективной концепции ОрВД дано определение конфликтной ситуации и зоны безопасности ВС.
3. Сформулированы техническая и математическая постановка задачи обеспечения безопасности полета в воздухе при переходе к децентрализованной концепции управления.