Межсамолетная навигация при управлении воздушным движением

• Автор: Скрыпник, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 313 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение . 7.

1. Методы и средства решения задач навигационновременного обеспечения существующих и перспективных систем

самолетовождения и УВД

1.1.Тенденции развития методов и средств навигационного обеспечения ВС и процессов УВД.
1.2. Анализ требований к точности инадежности навигационновременного обеспечения процессов самолетовождения и УВД 1
1.3. Применение методов межсамолетной навигации для решения задач самолетовождения и УВД.
1.4. Комплексная обработка информации как основной метод навигационновременных определений.

1.5. Основные результаты главы 1

2. Математическая модель интегрированного бортового комплекса связи и навигации

2.1. Обоснование архитектуры перспективного интегрированного бортового комплекса связи и навигации
2.2. Принципы решения навигационных задач в ИБКСН
2.3. Факторы, влияющие на точность навигационновременных определений в ИБКСН
.2.3.1. Источники погрешностей ПВО подсистемы глобальной
навигации ,
.2.3.2. Источники погрешностей НВО подсистемы локальной
навигации
2.4. Математические модели источников навигационной
информации.
2.4.1. Математическая модель инерциалъной системы навигации
2 Математическая модель погрешностей приемоиндикатора
ССН.
2.4.3. Математическая модель канала измерения дальности СОД
2.5. Разработка математических моделей ИБКСН и ее подсистем
2.5.1. Математическая модель подсистемы глобальной навигации
2.5.2. Математическая модель подсистемы локальной навигации
2.5.3. Математическая модель ИБКСН.
2.6. Основные результаты главы 2
3. Синтез алгоритмов комплексной обработки информации
в подсистемах ИБКСН.
3.1. Оптимальный алгоритм КОИ в подсистеме глобальной навигации.
3.1.1. Постановка задачи синтеза.
3.1.2. Методика синтеза алгоритма
3.1.3. Исследование характеристик подсистемы глобальной навигации при комплексировании ИНС с СОД.
3.1.4. Исследование характеристик подсистемы глобальной
навигации при комплексировании ИНС с СОД и ССН
3.2. Оптимальный алгоритм КОИ в подсистеме локальной
навигации
3.2.1. Постановка задачи синтеза.
3.2.2. Методика синтез алгоритма
3.2.3. Исследование характеристик оптимального алгоритма КОИ
в подсистеме локальной навигации
3.3. Децентрализованный алгоритм КОИ в подсистеме локальной навигации
3.3.1. Декомпозиция подсистемы локальной навигации
3.3.2. Постановка задачи синтеза децентрализованного алгоритма
3.3.3. Методика синтеза децентрализованного алгоритма.
3.3.4. Исследование характеристик децентрализованного алгоритма
3.4. Методы повышения стабильности децентрализованного алгоритма
3.5. Гочность децентрализованного алгоритма при многоуровневой организации взаимодействия ВС.
3.6. Основные результаты главы 3
4 Методы повышения точности НВО в подсистеме локальной навигации.
4.1. Повышение точности НВО при учете взаимной коррелированности погрешностей наблюдений.
4.1.1. Свойства наблюдений на входах навигационных фильтров объектов при многоуровневом взаимодействии ВС.
4.1.2. Синтез модифицированного алгоритма КОИ при условии взаимной корреляции погрешностей наблюдений.
4.1.3. Методика определения коэффициента взаимной корреляции наблюдений
4.2. Исследование точностных характеристик модифицированного алгоритма
4.3. Влияние изменения взаимного положения взаимодействующих
ВС на точность оценки координат.
4.3.1. Критерии оценки влияния взаимного маневрирования
на точность НВО.
4.3.2. Исследование характеристик децентрализованного алгоритма при маневрировании взаимодействующих ВС.
4.3.3. Влияние взаимного маневрирования на точность НВО
при недостаточном количестве взаимодействующих объектов
4.4. Точность определения взаимных координат ВС.
4.5. Основные результаты главы 4
5. Синтез алгоритмов оптимального управления условиями навигационного сеанса.
5.1. Особенности применения методов теории оптимального управления для оптимизации условийнавигацио.нцого сеанса
5.2. Методика синтеза алгоритмов оптимального управления взаимным положением объектов подсистемы локальной навигации.
5.2.1. Постановка задачи синтеза.
5.2.2. Алгоритм оптимального управления на основе локального критерия.
5.2.3. Алгоритм оптимального управления на основе интегрального критерия.
5.2.4. Исследование работоспособности синтезированных алгоритмов оптимального управления
5.3. Исследование точности НВО при применении алгоритма оптимального управления для случая автономного взаимодействия ВС
5.4. Основные результаты главы 5
6. Применение подсистемы локальной навигации ИБКСН для решения задачи посадки ВС
6.1. Методы и средства посадки ВС на некатегорированные аэродромы
6.2. Применение алгоритмов оптимального управления при решении задачи посадки ВС.
6.2.1. Постановка задачи.
6.2.2. Исследование точности определения посадочных параметров
ВС при взаимодействии с одной МОТ.
6.2.3. Исследование точности определения посадочных параметров ВС при взаимодействии с двумя НОТ
6.2.4. Исследование точности определения посадочных параметров
ВС при взаимодействии с тремя НОТ.
6.3. Исследование точности определения посадочных параметров при взаимодействии с ВС в районе аэродрома
6.4. Основные результаты главы 6
Заключение.
Литература


Данные этого сообщения в реальном масштабе времени сравниваются с расчетными данными о местоположении ВС, содержащимися в утвержденном плане полета, с целью выявления возможных отклонений от заданного маршрута полета. Также в данном сообщении содержится поле, в котором указывается допустимая погрешность определения местоположения ВС . В расширенном сообщении содержится информация относительно дальнейшего хода полета в соответствии с решением, принятым экипажем. В дополнительное сообщение АЗН включаются специальные данные, позволяющие определить регион, где формировалось сообщение. Это делается с целью определения соответствия основного и дополнительного сообщений при обработке их на наземных центрах УВД. Кроме этого, все сообщения АЗН содержат техническую информацию об адресах ВС, которая используется для глобальной идентификации. Частота сообщений АЗН будет определяться исходя из возможностей системы УВД на основании оценки таких факторов, как вид воздушного пространства, минимальное значение вертикального эшелонирования и плотность
воздушного движения. Как наиболее предпочтительная в настоящее время рассматривается передача сообщений АЗН с периодом с. Совершенствование навигационного обеспечения ВС предполагает и совершенствование бортового оборудования. Традиционно бортовая радиоэлектронная аппаратура создавалась как однофункциональная и на борту ВС раз
мещался набор отдельных устройств различного назначения, предназначенных для эффективного решения определенных, иногда достаточно частных, задач. Для повышения эффективности применения ВС в различных условиях возникает необходимость не только в модернизации существующей, но и в создании новой БРЭА. Это приводит к дальнейшему росту числа устройств, значительному увеличению массогабаритных показателей, потребляемой мощности и в конечном результате стоимости БРЭА. В настоящее время наиболее перспективным направлением является создание комплексной интегрированной многофункциональной аппаратуры с гибкой архитектурой, при разработке которой можнозначительно полнее использовать современные достижения науки, техники и технологии ,. Под интеграцией подразумевается процесс объединения различных функций и, соответственно, средств их реализации для выполнения задач более высокого уровня. Интегрированная авиационная БРЭА определяется как система, разделенная на подсистемы при упорядоченном процессе разработки и интегрирования для получения максимального вклада в эффективность выполнения задачи. Проведение работ в области интеграции БРЭА привело к разработке многофункциональных радиосредств с программным управлением, например для систем связи, навигации и опознавания . Работы по интеграции авиационной БРЭА совмещались с исследованиями проблем повышения точности определения координат ВС, передачи на них сообщений и управляющих команд. Это в дальнейшем привело к созданию в США объединенной системы обмена тактической информацией I i i Ii iii . Анализ принципов, положенных в основу концепции АЗН, позволяет установить определенное сходство с принципами, реализованными в системе I. Данная система имеет режим работы v относительная, навигация, позволяющий при осуществлении информационного обмена между взаимодействующими объектами одновременно измерять взаимные дальности между ВС беззапросным псевдодальномериым методом. В работах 4 приведены результаты исследований возможностей данной системы для решения навигационных задач, в том числе и при комплексировании с другими бортовыми навигационными системами ВС. Показано, что наилучшие результаты для обеспечения высокой точности и надежности навигационновременных определений достигаются при комплексировании I с бортовым приемником ССН и инерциальной навигационной системой. Существенные сдвиги в создании интегрированной БРЭА систем СНО произошли в начале х г. ВВС США были начаты работы по программе ii i i i , предусматривающей разработку архитектурных и технических решений такой аппаратуры для перспективных самолетов военного назначения . В ходе проведенных исследований были сформулированы требования к аппаратуре систем связи, навигации и опознавания СНО современных и перспективных самолетов.