Разработка методов контроля высоты полета воздушных судов при управлении воздушным движением в условиях сокращенных норм вертикального эшелонирования

• Автор: Пряхин, Борис Сергеевич
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с.

Введение.

1. Проблема контроля выдерживания высоты полета воздушным судном.

1.1. Программа по сокращению интервалов вертикального эшелонирования, целесообразность е внедрения
1.2. Анализ требований, предъявляемых к бортовому оборудованию воздушного судна, доработанному средствами вертикального эшелонирования

1.2.1. Основные технические требования к характеристикам выдерживания высоты полета.

1.2.2. Погрешности барометрического высотомера

1.3. Контроль выдерживания высоты полета воздушным судном как важная составляющая программы по сокращению интервалов вертикального эшелонирования

1.4. Анализ требований, предъявляемых к системам контроля выдерживания высоты

полета воздушным судном

Выводы по разделу 1.

2. Выбор структуры системы и метода контроля высоты полета воздушного судна.

2.1. Выбор метода определения высоты в наземной системе контроля высоты полета воздушного судна.
2.1.1. Особенности и преимущества многопозиционных радиолокационных систем.
2.1.2. Применение многопозиционных систем наблюдения при управлении воздушным движением
2.2. Определение состава наземной системы контроля высоты полета воздушного судна .
2.3. Решение задачи высокоточного определения пространственных координат воздушного судна в наземной системе контроля высоты полета.
2.3.1. Обоснование выбора метода оптимизации обработки сигналов в наземной системе контроля высоты полета воздушного судна
2.3.2. Разработка математических моделей полезных сигналов и помех в наземной системе контроля высоты полета воздушного судна
2.3.3. Решение задачи высокоточного определения пространственных координат воздушного судна путем синтеза субоптимальных алгоритмов первичной обработки
информации в наземной системе контроля высоты полета.
Выводы но разделу
3. Оценка качества функционирования, рекомендации по применению наземной системы контроля высоты полета воздушного судна и дальнейшему совершенствованию синтезированных алгоритмов.
3.1. Оценка потенциальных характеристик качества функционирования наземной системы контроля высоты полета воздушного судна
3.2. Оценка фактически достижимых характеристик качества функционирования наземной системы контроля высоты полета воздушного судна.
3.2.1. Исследование характеристик наземной системы контроля высоты полета воздушного судна с использованием е статистической имитационной модели
3.2.2. Фактически достижимые характеристики качества функционирования наземной системы контроля высоты полета воздушного судна
3.3. Рекомендации по применению наземной системы контроля высот ы полета воздушного судна при управлении воздушным движением в условиях сокращенных
норм вертикального эшелонирования.
Выводы по разделу 3.
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Перечень сокращений
лив апостериорная плотность вероятности
БВВК блок вычисления весовых коэффициентов
БВПЛФП блок вычисления производных логарифма функционала правдоподобия
БВПРС блок вычисления параметров радиосигнала
БГШ белый гауссовский шум
БО бортовой ответчик
БОД блок обработки данных
БОСНПС блок обработки сигналов наземной приемной станции
БС блок синхронизации
ВС воздушное судно
ВРЛ вторичная радиолокация
ГТИ генератор тактовых импульсов
ДХ дискриминационная характеристика
зг задающий генератор
ИКАО международная организация гражданской авиации
лпд линия передачи данных
ЛФП логарифм функционала правдоподобия
мд многомерный дискриминатор
МПРЛС многопозиционная радиолокационная система
нпс наземная приемная станция
нсквп наземная система контроля высоты полета
ОрВД организация воздушного движения
пои первичная обработка информации
ПРДСЗ передатчик сигналов запроса
ПРС параме тр радиосигнала
РЛС радиолокационная станция
РТИ радиотехнический измеритель
РЭС радиоэлектронное средство
свэ средства вертикального эшелонирования
ско средняя квадратическая ошибка
УВД управление воздушным движением
УФОС устройство формирования опорных сигналов
ЦП центральная позиция
III в шкала времени
эп эшелон полета
ААЛ погрешность выдерживания абсолютной высоты
А8Е погрешности системы измерения высоты
ЕАТС1ПР программа упорядочения и интеграции управления воздушным движением в Европе
БТЕ погрешность, обусловленная техникой пилотирования
вми блок контроля глобальной системы определения местоположения
ими наземная система контроля высоты полета воздушного судна
МАБРБ сводные технические требования к минимальным характеристикам бортовых систем
ЯССвР т группа экспертов ИКАО по рассмотрению общей концепции эшелонирования
ЯУ8М сокращенный минимум вертикального эшелонирования
тьэ установленный уровень безопасности
ТУЕ суммарная ошибка по высоте
УБМ минимум вертикального эшелонирования.
Введение


В настоящее время контроль эшелонирования ВС на маршрутах воздушных трасс и вне трасс, а также в отведенных зонах района аэродрома осуществляется при помощи системы вторичной радиолокации I, когда значение барометрической высоты, измеренное на боргу ВС, передается на наземный радиолокатор. Использование этой системы позволяет выявить погрешности, обусловленные техникой пилотирования , но не дает возможности проконтролировать погрешности системы измерения высоты и суммарную ошибку но высоте V, равную разности фактической барометрической высоты, на которой находится ВС, и заданной барометрической высоты, соотвегствующсй ЭП, подлежащие обязательной проверке при введении и использовании сокращенных норм вертикального эшелонирования. Рекомендуемый ИКАО метод измерения V заключается в сравнении геометрической высоты полета ВС, измеренной с помошыо наземной системы контроля высоты полета НСКВП, с геометрической высотой заданного ЭП, рассчитанной на основе метеорологических данных. При этом совместное среднее квадратичное отклонение погрешности измерения геометрических высот полета ВС и геометрических высот ЭП не должно превышать м 1. Опыт внедрения сокращенных норм вертикального эшелонирования в Европе показал целесообразность использования в качестве НСКВП многопозиционной радиолокационной системы МПРЛС, работающей с сигналами бортового ответчика ВО системы I. В документах ИКАО и Евроконтроля принято название такой системы i i i. Одна из главных причин, препятствующих введению сокращенных норм вертикального эшелонирования в России отсутствие НСКВП, отвечающей требованиям ИКАО определяет практическую значимость исследования путей создания этой системы, включая разработку методов и алгоритмов высокоточного определения координат и высоты полога ВС. Невозможность измерения геометрической высоты полета ВС эксплуатируемыми в настоящее время в России средствами наблюдения за воздушной обстановкой однопозиционными двухкоординатными радиолокационными станциями РЛС, а также недостаточная точность существующих датчиков, применяемых в таких системах придают особую важность исследованиям, нацеленным на создание НСКВП на базе МПРЛС, использующей сигналы системы ВРЛ на уровне первичной обработки информации ПОИ, что позволяет улучшить качество функционирования самих измерителей. Таким образом, объектом исследования в диссертационной работе является контроль высоты полета ВС при управлении воздушным движением, а предметом исследований методы контроля высоты полета ВС при управлении воздушным движением УВД в условиях сокращенных норм вертикального эшелонирования, основанные на многопозиционной обработке радиосигналов системы ВРЛ на уровне ПОИ. Вопросы обработки сигналов системы ВРЛ рассматривались в работах 3, 4. Исследованию МПРЛС, в том числе статистическому синтезу и анализу методов и алгоритмов обработки информации, посвящен ряд работ 5, 6, 7. Однако, исследование процессов определения координат и высоты полега ВС псевдодальномерным методом в НСКВП и разработка субоптимальных алгоритмов многопозиционной обработки радиосигналов БО системы ВРЛ на уровне ПОИ до настоящего времени еще не проводились. Целью диссертационной работы является разработка методов контроля высоты полета ВС, обеспечивающих соблюдение заданного уровня безопасности пологов при УВД в условиях сокращенных норм вертикального эшелонирования. НСКВП. Методы исследований. При решении перечисленных задач применялись методы марковской теории оценивания случайных процессов 8, 9. НСКВП, позволяющая производить количественную оценку е потенциальных и фактически достижимых характеристик точности. НСКВП может быть использована при обосновании тактикотехнических требований к МПРЛС для УВД. Работа состоит из введения, трех разделов, заключения и библиографического списка использованной литературы. Первый раздел посвящен вопросам контроля выдерживания высоты полета ВС при внедрении сокращенных норм вертикального эшелонирования. Рассмотрены технические требования к характеристикам выдерживания высоты полета проведен анализ составляющих погрешностей, а также возможностей современных барометрических высотомеров определены роль и место контроля высоты полета ВС в УВД представлены технические требования, предъявляемые к НСКВП.