Разработка методов контроля местоположения воздушных судов государственной авиации при управлении воздушным движением во внетрассовом секторе воздушного пространства

• Автор: Шанин, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с.

Введение.
Глава 1 Подсистема наблюдения за воздушной обстановкой основной источник информации в современных автоматизированных системах управления воздушным движением
1.1 Роль и место подсистемы наблюдения в современных автоматизированных системах управления воздушным движением.

1.2 Традиционные и перспективные источники информации в подсистемах наблюдения

за воздушной обстановкой.

1.3 Требования к подсистеме наблюдения в современных условиях развития авиационной техники и воздушного транспорта.
1.3.1 Увеличение интенсивности воздушного движения, сокращение минимумов эшелонирования, внедрение требуемых навигационных характеристик
1.3.2 Укрупнение зон ответственности центров управления воздушным движением и информационная интеграция подсистем наблюдения за воздушной обстановкой различных ведомств

1.3.3 Совершенствование летных характеристик маневренных свойств воздушных судов.

1.4 Анализ методов обработки информации, используемых в современных подсистемах наблюдения за воздушной обстановкой автоматизированных систем управления воздушным движением.
1.4.1 Общие сведения об алгоритмах и процедурах обнаружения и оценки параметров движения воздушных судов
1.4.2 Процедуры вторичной обработки информации, используемые в современных подсистемах наблюдения за воздушной обстановкой
1.5 Оценка влияния маневренных возможностей воздушных судов на алгоритмы обработки информации в подсистеме наблюдения автоматизированных систем управления воздушным движением
Глава 2 перспективные алгоритмы обработки информации при наблюдении за воздушной обстановкой.
2.1 Общая характеристика направлений совершенствования алгоритмов сопровождения маневрирующих воздушных судов.
2.2 Использование различных моделей состояния при описании динамики движения воздушных судов.
2.2.1 Классическая математическая модель динамики движения воздушных судов и уравнения оценки параметров движения.
2.2.2 Упрошенные алгоритмы калмановской фильтрации и аруфильтры
2.2.3 Исследование дискретных линейных калмановских фильтров различной размерности при сопровождении маневрирующих воздушных судов
2.2.4 Применение алгоритмов аналогодискретной фильтрации
2.3 Обнаружение маневра воздушных судов путем анализа невязки с последующей коррекцией коэффициентов усиления фильтра сопровождения.
2.4 Алгоритмы адаптивной фильтрации с оптимальной коррекцией прогноза состояния
2.5 Многомодельные могогипотезные алгоритмы сопровождения воздушных судов
2.5.1 Многомодельный измеритель для постоянных параметров моделей состояния
2.5.2 Многомодельный измеритель е перекрестными связями между моделями состояния
2.6 Алгоритмы сопровождения на основе идентификации параметров модели состояния
Глава 3 Оценка эффективности функционирования алгоритмов сопровождения воздушных судов.
3.1 Методические основы оценки эффективности функционирования алгоритмов
3.2 Разработка методики и оценка эффективности функционирования алгоритмов сопровождения воздушных судов.
3.2.1 Структура показателей оценки эффективности
3.2.2 Расчет частных показателей эффективности.
3.2.3 Расчет обобщенных показателей эффективности
Заключение.
Библиографический список использованной литературы.
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
АЗН автоматическое зависимое наблюдение
АПОИ аппаратура первичной обработки информации
АПС аппаратнопрограммные средства
АС УВД автоматизированная система управления воздушным движением
АСУ автоматизированная система управления
АСУП автоматизированная система управления полетами
ВВС военновоздушные силы
ВП воздушное пространство
ВРЛ вторичный радиолокатор
ВС воздушное судно
ДРЛ диспетчерский радиолокатор
ЕАС Единая автоматизированная система
ЕС ГРЛО Единая система г осударственного радиолокационного опознавания
ЕС ОрВД Единая система организации воздушного движения
зц зональный центр
ивп использование воздушного пространства
им информационное множество
ИГ1МС идентификация параметров модели состояния
лпд линия передачи данных
ЛПР лицо, принимающее решение
ОКГ1С оптимальная коррекция прогноза состояния
ПВО противовозду1пая оборона
ПКС потенциально конфликтная ситуация
ППМС постоянные параметры моделей состояния
ПРЛ первичный радиолокатор
ПСМС перекрестные связи между моделями состояния
РЛК радиолокационный комплекс
РЛК дн радиолокационный комплекс двойного назначения
РЛП радиолокационная позиция
РЛП дн радиолокационная позиция двойного назначения
РЛС радиолокационная станция
РСП радиолокационная система посадки
РЦ районный центр
СДЦ селекция доплеровских целей
СК система координат
СКО среднеквадратическая ошибка
СМЛД свсрхманевренный летательный аппарат
ТРЛК ДН трассовый радиолокационный комплекс двойного назначения
ТТХ тактикотехнические характеристики
УВД управление воздушным движением
УПЭ устройство поиска экстремума
ФЦП Федеральная целевая программа
ЦВМ цифровая вычислительная машина
ii, vii, vi i i связь, навигация, наблюдение организация воздушного движения
vii i глобальные навигационные спутнико
вые системы
I Ii ivi vii ii Международная организация
гражданской авиации
i Североамериканское ко
мандование воздушнокосмической обороны
i vii Требуемые навигационные характери
стики
ВВЕДЕНИЕ


Таким образом, в настоящее время контроль за ИВП и УВД как в трассовых, так и во внетрассовых секторах ВП бывшие названия гражданские и военные сектора В должен обеспечиваться органами ЕС ОрВД с использованием существующих и перспективных систем и средств наблюдения за воздушной обстановкой и УВД. Необходимо также отметить, что современное состояние и тенденции развития авиационной техники предопределяют все более жесткие требования к средствам наблюдения за воздушной обстановкой. К одной из основных тенденций развития военного самолетостроения можно отнести создание нового типа сверхманевренных летательных аппаратов, способных выполнять маневры со сложными пространственными эволюциями. В связи с этим к подсистеме наблюдения за воздушной обстановкой современных и перспективных АС УВД предъявляются существенно болсс высокие требования по обеспечению контроля за местоположением ВС различной ведомственной принадлежности как при их равномерном и прямолинейном движении по воздушным трассам, так и при интенсивном маневрировании во внетрассовом ВП. Применяемые в существующих АС УВД методы обработки информации о воздушной обстановке до недавнего времени были рассчитаны на контроль ВП лишь в пределах воздушных трасс и на сопровождение ВС гражданской авиации. В настоящее время, в связи с возникновением задач по контролю внетрассового ВП и сопровождению полетов ВС государственной авиации, возникла острая необходимость совершенствования методов обработки информации, используемых в АС УВД при наблюдении за воздушной обстановкой. Основной целью данной работы является повышение функциональных возможностей современных и перспективных АС УВД в части обеспечения контроля местоположения интенсивно маневрирующих ВС государственной авиации для сохранения требуемого уровня безопасности полетов. ЛС УВД. Современные АС УВД с технической точки зрения представляют собой совокупность подсистем и средств, обеспечивающих получение, передачу, обработку, отображение информации о воздушной обстановке и управление воздушным движением. АС УВД можно классифицировать по различным признакам, например по назначению, по размерам контролируемого ВП, по степени автоматизации и уровню решения функциональных задач, по способу получения информации о воздушной обстановке и используемым для этого средствам, а также по другим признакам ,, . По назначению можно выделить АС УВД, обеспечивающие УВД гражданской и государственной авиации. Последние чаще именуются автоматизированными системами управления полетами АСУП или автоматизированными системами управления военновоздушных сил и противовоздушной обороны АСУ ВВС и ПВО. По размеру контролируемого ВП АС УВД делятся на районные радиус контролируемой зоны до 0 км, контролируемые высоты полета до ООО м, аэродромные и аэроузловые радиус контролируемой зоны до 0 км, контролируемые высоты полета до м, а также смешанные . Такое деление вытекает из разбиения ВП России на зоны и районы. Кроме того, с учетом объединения укрупнения районных центров УВД, разрабатываются и проходят испытания системы, объединяющие информацию от нескольких районных АС УВД например, комплекс Информационный сервер, разработанный ЗАО Пеленг, г. СанктПетербург. Перечень и основные характеристики некоторых используемых и разрабатываемых в настоящее время АС УВД, АСУП, АСУ ВВС и ПВО приведен в табл. Таблица 1. А льфаВ ПсГ. ГУП Опытный завод 3. МНИИПА. ИТА. ПИТА. ПИТА. МНИИПА. КСА ПУ РТ соединения части
6СО
1
МИНИНА. МНИИПА. МНИИПА. Москва
МНИИПА. Москва
Структура и состав различных АС УВД зависит от их типов и назначения, но все системы имеют общие черты, наличие которых позволяет представить их обобщенную структурную схему рис. Решение этих групп задач обеспечивается наличием следующих основных подсистем рис. Рис. При этом, ключевую роль в решении задач непосредственного управления воздушным движением играет подсистема наблюдения за воздушной обстановкой, предоставляющая информацию, необходимую для принятия решений диспетчерским центром и выдачи команд управления ВС. Для эффективного управления воздушным движением необходимо чтобы местоположение всех ВС, находящихся в зоне действия подсистемы наблюдения АС УВД, было известно в любой момент времени и с достаточной точностью.