Мобильные многопозиционные радиотехнические навигационно-посадочные системы для летательных аппаратов специального назначения

• Автор: Кондрашов, Ярослав Викторович
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1. Постановка задачи создания навигационнопосадочных систем специального на

значения Ю
1.1. Основные направления развития радиотехнических средств навигации и посадки летательных аппаратов
1.1.1. Современные пути организации систем навигации и посадки воздушных судов ВС местных воздушных линий МВЛ, применение авиации в народном хозяйстве ПАНХ, авиации общего назначения АОН.
1.1.2. Тенденции развития средств определения местоположения для ВС специального назначения

. Задачи оснащения ВС типа МВЛ, АОН и ПАНХ радиотехническими системами за рубежом

.1. Решение навигационных задач на основе дальномерного метода.

1 Современные тенденции развития дальномерного оборудования.

2. Расширение возможности обеспечения экипажей ВС координатной информацией с помощью дальномерных систем на основе международного формата сигналов РМЕ
2.1. Возможности определения координат ВС в горизонтальной и вертикальной плоскостях .

.3.2. Системы с использованием пеленгатора ЭМЕ

1.3. Интегрированные системы связи, навигации и УВД на основе системы РМЕ.
1.3. Конфигурация навигационнопосадочных полей для МВЛ.
1.3.1. Оценка возможности создания непрерывного навигационного паля в зоне предпосадочного маневрирования ВС
1.4. Проблемы развития радиотехнических систем для автоматического привода планирующего летательного аппарата ЛА в задающую точку пространства.
1.4.1. Схемы и системы наведения.
1.5. Организация информационного канала между ВС при их групповом вождении
1.6. Выводы по разделу
2. Исследование путей создания радиотехнической локальной многонознцнонной системы для ручного вождения по приборам ВС МВЛ
2.1. Пути повышения информационной емкости систем УВД ВС МВЛ
2.2. Принципы технической реализации многопозиционных дальномерных радиолокационных структур
2.3. Пути повышения технических характеристик системы при использовании ква
зисложных сигналов.
3. Исследование путей создания радиотехнической локальной мпогопознцнонной далыюмерной системы для автоматического вождения и посадки ВС.
3.1. Дальномерные, разностнодальномсрные системы.
3.2. Задачи управления ВС при автоматической посадке
3.3. Структура системы управления автоматической посадкой ВС
.1. Система управления по высоте.
2. Система управления по боковому отклонению.
3.4. Радиопавкгационные измерители местоположения ВС на траектории автоматической посадки
3.5. Анализ ошибок месгоопределения радионавигационных датчиков при дальномерных измерениях.
.1. Анализ системытипа
2. Анализ системы II типа.
2. Анализ системы III, IV типа
3.6. Анализ ошибок месгоопределения по разностаодальномерным измерениям.
4. Математическое моделирование локальной многопознционной дальномерной системы для автоматического вождения и посадки ВС.
4.1 .Исходные данные для моделирования.
4.2. Математическая модель системы управления автоматической посадкой ВС
при наличии и отсутствии дестабилизирующих факторов
4.2.1 .Общее описание модели
4.2.2. Модели радиотехнических измерителей.
4.2 . Блок исходных данных
4.3. Математическое моделирование системы автоматической посадки легкого самолета типа Ан.
4.4. Результаты моделирования
5. Исследование путей создания радиотехнической системы автоматического спуска с ВС и привода в заданную точку пространства планирующих I.
5.1 Проблемы развития радиотехнических систем для автоматического спуска с
воздушных судов ВС и привода планирующих летательных аппаратов ПЛА в задапную точку пространства
5.1.1. Схемы и системы наведения ПЛА.
5.1.2. Дальномсрныс, угломерные радиотехнические системы. Многопозиционные системы.
5.2. Принцип работы, состав системы.
5.3. Радиотехническое оборудование системы
5.3.1. Наземное оборудование НО.
5.3.2. Бортовое оборудование БО
5.4. Выбор метода управления. Описание модели функционирования системы
5.4.1. Информационные составляющие модели спуска ПЛА.
5.4.2. Этапы функционирования системы.
5 Структура контура наведения ПЛА на этапе управляемого полета
5.5. Оптимизация системы управления СУ ПЛА по оценке дальности.
5.5.1. Исходные соотношения для оптимизации СУ ПЛА
5.5.2. Алгоритмы оптимального управления
5 Пути реализации оптимального управления ЮЗ
5.6. Наведение ПЛА на цель в отсутствие дестабилизирующих факторов ЮЗ
5.6.1. Исходные соотношения.
5.6.2. Контур наведения.
5.6.3. Реализация законов оптимального управления ПЛА.Ю
5.6.4. Структурная схема системы оптимального управления
5.7.1Гаведение ПЛА на цель в условиях дестабилизирующих факторов Ю
5.7.1. Неоптимальное управление ПЛА Исходные данные Ю
5.7.2. Контур наведения в присутствии ветра и с учетом ошибок измерения дальности
5Нсоптимальный метод управления ПЛА.
5.7.4. Структурная схема системы оптимального управления 1
5.8. Математическая модель контура наведения с неоптимальной системой управления ПЛА для оценки ошибок наведения при паличии и отсутствии дестабилизирующих факторов. Ш
5.8.1. Математические модели звеньев контура наведения.
5.9. Результаты моделирования
6. Пути адаптации локальных многопозиционных систем применительно к некоторым специальным задачам управления полетом ВС.
6.1. Использование принципов многопозиционных систем при групповом вождении ВС
6.1.1. Возможные информационные системные технологии автоматизации управления движением группы самолетов .
6.1.2. Синтез законов управления нелинейными распределенными объектами методом прогнозируемой локальной оптимизации.
6.2. Возможности применения много позиционных систем для выполнения программируемого баражирования ЛА над земной поверхностью.
Основные результаты и выводы
Литература


Необходимо понимать, что авиационные навигационнопосадочные радиотехнические системы, включающие бортовое БО, наземное НО, а также и космическое КО оборудование, являются достаточно копссрвативиыми. При проведении новых разработок по совершенствованию и дальнейшему развитию подобпых систем, в частности, систем наземного базирования, как правило, требуется сохранение преемственности по частотноэнергетическим сигналообразующим принципам. ОНТ по своему размещению могут быть неподвижными наземные пункты управления, радиомаяки РМ и т. ВС, рис. МВЛ ь. Рис. Разлитие авиации, увеличение плотности и интенсивности воздушного движения, в т. МВЛ и трассах применения авиации в народном хозяйстве ПАНХ, рост числа средств обеспечения полтов ВС, а также необходимость решения новых специальных задач по определению взаимного положения ВС предупреждения столкновений, аварийному обнаружению прецизионному приземлению грузов, сбрасываемых с ВС на планирующих летательных аппаратах ЛЛ в маркированные радиомаяками места посадка по приборам ВС на необорудованные стационарными системами посадки аэродромы и посадочные площадки барражирование ЛА авиации общего назначения АОП по заданным траекториям сельхозугодий, лесных массивов и пр. Однако реализация этих новых информационных потенциалов возможностей затрудняется изза отсугствия у участников воздушного движения и у средств его обеспечения необходимых межабонентских связей. Такие новые связи, объединяющие в единую сеть ОНТ, подвижные и неподвижные источники и пользователей информации, могут быть осуществлены в виде многоабонентной сети таких объектов. Вследствие этого представляется целесообразным рассматривать возможности создания навигационных полей на базе существующих и перспективных систем их модификаций и разрешнных для навигации и посадки форматов сигналов в обеспечение расширения функциональных задач использования авиации для различных специальных целей. ВС. Организация обмена информацией между всеми участниками воздушного движения как подвижными, так и стационарными позволяет более эффективно решать задачи абсолютного местоопрсделения, а также обеспечить определение относительного положения при заходе на посадку. В результате организуется целостная сегь зависимого и независимого наблюдения окружающей воздушной обстановки. Таким образом, основой формирования единого радионавигационного поля становится система относительной навигации ,,. Использование в системе относительной навигации информации спутниковых навигационных систем СНС или ГЛОИАС, а также широкой сети модификаций радиомаяков с форматами сигналов , как в качестве опорных точек для дифференциального режима СНС, так и для обеспечения непрерывности навигационных полей или создания их локальных структур применительно к тем или иным задачам, позволит обеспечить преемственность бортового оборудования ВС на переходный период, на котором значительную роль сыграет интегрированный бортовой комплекс оборудования ИБКО навигации, посадки и наблюдения 1,,,. Вторжение на борт других видов аппаратуры с отличными от перечисленных форматами сигналов связано со специфичными функциональными задачами конкретных ВС и их возможностями по с размещению. При этом наиболее предпочтительным, а возможно и единственным, путм наращивания функционального потенциала ВС в радиотехнической часта является комплексное использование регламентированных форматов сигналов или их комбинаций, разрешнных для использования при тех или иных задачах с возложением основной нагрузки на алгоритмическое, программное обеспечение и бортовые вычислительные средства. Принцип построения и функционирования новых, разрабатываемых в настоящее время ИБКО, должен позволять достаточно просто осуществлять реконфигурацию, как на аппаратном, так и на алгоритмическом уровнях. Определнным фактором построения ИБКО следует считать минимизацию его аппаратурной части. В то же время, программная составляющая должна нести весь груз функционального и алгоритмического наполнения, позволяющего решать весь перечень задач авиационного радиотехнического оборудования. Аналогичные принципы создания бортового оборудования навигации и посадки ВС приняты и в ведущих зарубежных авиастроительных фирмах .