Методы управления беспилотными летательными аппаратами в общем воздушном пространстве с использованием полетной информации при автоматическом зависимом наблюдении

• Автор: Токарев, Юрий Петрович
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ БИЛА В ОБЩЕМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
1.1. Области использования и задачи, выполняемые БПЛА в интересах рыночной экономики.
1.2. Требования к обеспечению безопасности полетов БПЛА в общем воздушном пространстве.

1.3. Классификация беспилотных летательных аппаратов.

1.4. Методы управления БПЛА

Выводы по первому разделу

2. МЕТОДОЛОГИЯ НАБЛЮДЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ БПЛА В ОБЩЕМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

2.1 Техническая реализация принципов автоматического зависимого наблюдения в вещательном режиме
2.2 Обеспечение целостности при использовании АЗН
2.3. Проблемы безопасности полетов.
2.4. Теоретическое обоснование использования АЗН.
2.5. Методы и алгоритмы предотвращения потенциально конфликтных ситуаций с участием БПЛА.
2.5.1. Разрешение потенциально конфликтных ситуаций маневром в горизонтальной плоскости.
2.5.2. Разрешение потенциально конфликтных ситуаций маневром в вертикальной плоскости.
Выводы по второму разделу
3. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И НАВИГАЦИИ ДЛЯ БПЛА
3.1. Разработка состава оборудования системы управления и навигации
для БПЛА.
3.2. Основные принципы функционирования системы управления БПЛА .
3.3. Применение линии передачи данных АЗНВ режима 4 для управления БПЛА в общем воздушном пространстве.
3.4. Требования по назначению к модулю автопилота при управлении БИЛА.
Выводы но третьему разделу.
4. КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ БПЛА.
4.1. Назначение, функции и состав комплекса
4.2. Организация контроля и управления БПЛА
4.3. Назначение, состав и работа бортовой аппаратуры контроля и управления БПЛА.
4.4. Структура интерфейса оператора комплекса контроля и управления БПЛА
Выводы по четвертому разделу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Сформулированные частные противоречия и их обобщение позволяют уяснить, что без их устранения невозможно дальнейшее полноценное использование БПЛА, а, следовательно, и развитие гражданской авиации России. Сложившееся положение в области управления БПЛА, изложенные выше противоречия и предопределили актуальность темы диссертации, направленной на разработку методов управления беспилотными летательными аппаратами в общем воздушном пространстве с использованием полетной информации при автоматическом зависимом наблюдении. Объектом исследования в работе является управление воздушным движением беспилотных летательных аппаратов. Цель диссертационной работы: повышение безопасности полетов беспилотных летательных аппаратов в общем воздушном пространстве на основе применения новых методов их управления с использованием полетной информации при автоматическом зависимом наблюдении. Разработаны алгоритмы разрешения ПКС между БПЛА и ВС в общем воздушном пространстве. Исследована проблема информационной безопасности АЗН как проблема целостности и конфиденциальности передачи данных. Разработана структура и определены функции наземного и бортового оборудования для управления БПЛА. Методы исследования. Расчетно-аналитическое описание исследований основано на общей теории управления и общей теории динамических систем, на применении теории вероятностей, общей теории статистики, теории надежности, теории конечных автоматов и алгоритмов, теории оптимальных решений, методов математического анализа и программирования. Достоверность результатов исследований подтверждается результатами экспериментальных проверок предлагаемых способов и методов управления БИЛЛ. В качестве информационной базы исследований использовались рекомендации документов ИКАО и Евроконтроля, нормативные документы МТ РФ и ФАВТ. Структура диссертации и краткая аннотация каждого раздела. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка использованных источников из -х наименований, 3-х приложений. В первом разделе рассмотрены основные проблемы обеспечения безопасности полетов беспилотных летательных аппаратов в общем воздушном пространстве. Определены основные области использования и задачи, выполняемые беспилотными летательными аппаратами в интересах рыночной экономики страны. Сформулированы основные требования к обеспечению безопасности полетов БПЛА в общем воздушном пространстве, проведена классификация БПЛА и определены основные методы управления БПЛА. БПЛА в общем воздушном пространстве. БПЛА. Разработаны методы и алгоритмы предотвращения ПКС с участием БПЛА. Третий раздел посвящен вопросам построения системы управления и навигации для БПЛА. Предложен # вариант состава оборудования системы управления и навигации для БПЛА, определены основные принципы функционирования этой системы. Рассмотрены вопросы применения линии передачи данных АЗН-В для управления БПЛА в общем воздушном пространстве, а также сформулированы требования по назначению к модулю автопилота при управлении движением БПЛА. В четвертом разделе предложен вариант комплекса контроля и управления движением БПЛА, определены функции и состав этого комплекса. Рассмотрены вопросы организации контроля и управления движением БПЛА, предложен состав бортовой аппаратуры контроля и управления движением БПЛА, а также вариант интерфейса оператора комплекса контроля и управления движением БПЛА. Научная новизна. Разработана методология наблюдения и управления движением БПЛА на принципах вещательного автоматического зависимого наблюдения, позволяющая использовать БПЛА не в специально отведенных для них зонах полетов, а в общем воздушном пространстве. Разработан метод управления беспилотным летающим аппаратом, отличающийся тем, что в пункте управления по данным о текущих координатах и параметрах движения ВС формируется отображение воздушной обстановки для всех участников воздушного движения, рассчитываются прогнозируемые траектории их полета, вырабатываются и транслируются в общий радиоканал соответствующие команды управления движением БПЛА. АЗН-В.