авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
-- [ Страница 1 ] --

ФГУП ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ «АЭРОНАВИГАЦИЯ»

ISSN 1992-4860

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ

№ 11

ОРГАНИЗАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА

БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТОВ

Москва 2012

МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА ФГУП ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ»

_ Издается с января 1996 года НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ»

СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ № 11 ОРГАНИЗАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТОВ МОСКВА «Научный вестник ГосНИИ «Аэронавигация» зарегистрирован в соответствии с Законом Российской Федерации от 27.12.1991 «О средствах массовой информации»

Выпускается ежегодно Редакционный совет и институт рецензентов сборника научных трудов Главный редактор СНТ доктор технических наук, профессор Пятко С.Г.

Заместитель главного редактора кандидат технических наук, доцент Корчагин В.А.

Главный редактор выпуска кандидат технических наук, доцент Сладь Ж.В.

Редактор выпуска Комочев А.Г.

Технический редактор выпуска Зелинская Т.И.

Институт рецензентов 1. Акиншин Р.Н., доктор технических наук - ведущий научный сотрудник секции оборон ных проблем МО РФ при президиуме Российской академии наук.

2. Белогородский С.Л., заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, про фессор - начальник отдела аэронавигационной информации ГосНИИ «Аэронавигация».

3. Бендерский Г.П., доктор технических наук, профессор - генеральный директор ОАО «ЛЭМЗ».

4. Гипич Г.Н., доктор технических наук - главный конструктор ОАО «Авиатехприемка».

5. Козлов А.И., заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор физ.-мат. наук, профес сор - главный научный сотрудник ГосНИИ «Аэронавигация», профессор кафедры ТЭРЭС ВТ МГТУ ГА.

6. Колитиевский Ю.М., доктор технических наук, старший научный сотрудник - главный научный сотрудник аспирантуры ФГУП ГосНИИ ГА.

7. Колядов Д.В., доктор технических наук - ведущий научный сотрудник ОАО «Азимут».

8. Кузнецов В.Л., доктор технических наук, профессор - главный научный сотрудник от дела перспективных средств ГосНИИ «Аэронавигация», заведующий кафедрой при кладной математики МГТУ ГА.

9. Кукушкин Ю.А., доктор технических наук, профессор - ведущий научный сотрудник НИИЦ авиационно-космической медицины и военной эргономики - 4 ЦНИИ МО РФ.

10. Кушельман В.Я., доктор технических наук - заместитель директора института Гос НИИ «Аэронавигация» по бортовому оборудованию, директор Центра сертификации БО ВС.

11. Лутин Э.А., доктор технических наук, профессор - профессор кафедры ТЭРЭС ВТ МГТУ ГА.

12. Майоров А.В., заслуженный деятель науки РФ, лауреат государственной премии СССР, доктор технических наук, профессор - главный научный сотрудник ГосНИИ «Аэронавигация».

13. Нечаев Е.Е., доктор технических наук, профессор - проректор МГТУ ГА по НР и РСФ, заведующий кафедрой управления воздушным движением.

14. Окладников А.О., доктор инженерных наук - заместитель директора ГосНИИ «Аэро навигация» по развитию ЕС ОрВД.

15. Овчаров В.Е., доктор технических наук, профессор - главный конструктор «ЭКО ЭРГОМЕД - ЦЕНТР».

16. Пятко С.Г., доктор технических наук, профессор - директор ГосНИИ «Аэронавига ция».

17. Рудельсон Л.Е., доктор технических наук, профессор - главный научный сотрудник ГосНИИ «Аэронавигация», ЗАО «Новые ресурсы, интеллектуальные системы».

18. Соловьев Ю.А., доктор технических наук, профессор - главный научный сотрудник Российского общественного института навигации (РОИН).

19. Спрысков В.Б., доктор технических наук - главный научный сотрудник отдела пер спективных средств ЕС ОрВД ГосНИИ «Аэронавигация».

20. Старых А.В., доктор технических наук, доцент - профессор кафедры технической экс плуатации радиоэлектронного оборудования воздушного транспорта МГТУ ГА.

21. Сычев М.И., доктор технических наук - ведущий сотрудник отдела АСУ УВД Гос НИИ «Аэронавигация», доцент кафедры радиолокации и радионавигации МАИ.

22. Федоров Ю.М., лауреат Государственной премии СССР, лауреат 6-й почетной премии Аэронавигационного комитета ИКАО имени Уолтера Бинаги, доктор технических наук, профессор - главный научный сотрудник ГосНИИ «Аэронавигация».

23. Чеха В.А., доктор технических наук, старший научный сотрудник - главный специа лист Госкорпорации по ОрВД.

Рецензенты сборника научных трудов входят в состав НТС ГосНИИ «Аэрона вигация», диссертационных советов по защите докторских и кандидатских диссер таций отрасли.

ISSN 1992-4860 ББК 30 П- Плата за публикации с аспирантов и соискателей не взимается НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ»

№ 11 СОДЕРЖАНИЕ Сладь Ж.В. Аспекты гармонизации и интеграции национальной АНС…………………………… Чеха В.А. Подход к решению задачи определения состава системы ОрВД в объединенных районах ОВД по критерию обобщенной эффективности системы……………………………… Кравцов В.В. Использование информации от КСА УВД для мониторинга безопасности полетов с RVSM……………………………………………………………………………………… Клещинов М.В., Никушенко С.П., Сабуров С.Н., Синельников В.В. Создание аппаратуры лётного контроля для исследований и испытаний аэронавигационных дополнений ГНСС ГА РФ…… Кумков С.И., Пятко С.Г. Задача возвращения воздушного судна на полетный план в автоматизированной системе УВД…………………………………………………………………. Кузнецов С.В., Спрысков В.Б. Прикладные задачи обоснования минимальных интервалов эшелонирования воздушных судов с использованием системы наблюдения ОВД в соответствии с отечественными и международными правилами………………………………….. Рудельсон Л.Е. Методические аспекты модернизации системы планирования использования воздушного пространства…………………………………………………………………………… Овчаров В.Е. Оценка вероятности столкновения воздушного судна с Землей или препятствием в маловысотном полете.............................................................................................. Кубицкий В.И. Определение начальных показателей надёжности АС УВД…………………… Дупиков В.В., Тараканов А.А. Вербальное определение понятий целостности и риска целостности информации систем связи, навигации и наблюдения…........................................... Кубицкий В.И., Семенов С.С. Подход к разработке требований к достоверности информации в АС УВД………………………………………………………………………….............................. Березин О.А., Зверев М.А., Майоров А.В., Письменный В.Л. Методические подходы исследования функционирования авиационной системы при возникновении авиационных инцидентов…………………………………………………………………………………………… Бакулев П.А., Сычев М.И. Повышение точности оценивания азимута воздушного судна в моноимпульсных вторичных радиолокаторах системы управления воздушным движением............................................................................................................................................. Бедин Д.А. Исследование точности оценки систематических ошибок по азимуту для системы РЛС в зависимости от геометрического положения………………………………….................... Кубицкий В.И. Вычисление синдромов при декодировании ошибок и стираний…………….. Емельянов В.Е. Модель определения допустимого возможного времени перерыва в работе радиосистем………………………………………………………………………………………….. Исаакян К.Л., Кузнецов С.В., Спрысков В.Б. Модель оценки безопасности полетов при движении воздушных судов по пересекающимся маршрутам…………………………………… Алпеев П.В., Кувырков А.И., Кушельман В.Я., Шиманов В.С. Анализ оснащенности воздушных судов РФ бортовыми системами предупреждения столкновений в воздухе……………………………………………………………………………………………….. Научно-технический совет, докторский диссертационный совет, оргкомитет конференции молодых специалистов, соискателей и аспирантов. Материалы конференции…………………………………………………………………….................................. Уважаемые коллеги!

Создание аэронавигационной системы России с перспективной технической архитектурой является основной научно-технической целью Института и отрасли на период до 2025 года и далее. Она достигается решением комплекса узловых задач, конечными из ко торых являются гармонизация и интеграция национальной аэронави гационной системы России.

Этой проблеме посвящены и доклады третьей Международной научной конференции CNS/ATM АВИОНИКА (Макс-2011):

1. Развитие технологий CNS/ATM в рамках российской про граммы модернизации ЕС ОрВД до 2015 года (А. Ведерников).

2. Гармонизация программ SESAR (Европа), NextGen (США) и российской программы модернизации ОрВД (Б. Редеборн и др.).

В материалах шестого Международного форума по спутнико вой навигации (НАВИТЕХ – 2012) с участием Института рассмат риваются актуальные системотехнические и технологические на правления и услуги под лозунгом «Навигация в Ваше будущее».

Методологические и технологические особенности разрешения выявляемых противоречий на этом пути России в сотрудничестве с ИКАО обсуждаются и на страницах нашего сборника научных тру дов.

Будем рады познакомить читателей с Вашим подходом к реше нию вопросов исследования эффективности и безопасности исполь зования воздушного пространства всеми пользователями, а также эксплуатации пилотажно-навигационного и радиоэлектронного обо рудования воздушных судов гражданской авиации.

С уважением и наилучшими пожеланиями Директор ФГУП ГосНИИ «Аэронавигация», доктор технических наук, профессор С.Г. Пятко НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ» № УДК 621.396.965. «Мне довелось немного попутешествовать, но никогда и нигде я не встречал таких смертных, чьи желания были бы ограничены истин ными нуждами, а нужды – возможностью их удовлетворения. Когда нибудь я, быть может, набреду на планету, где царит полная гармония, но пока мне никто не указал, где такая планета находится…»

«Микромегас»

Вольтер (Франсуа Мари Аруэ) ASPEKTS GARMONIZIRIENG AND INTEGRATION ANS Dr. Sci. Tech., senior research scientist Slad G.V.

Some of the technological issues of harmonization and integration of Russia into the world of ANS ANS.

Keywords: harmonization, concept, global ANS, the resolution of contradiction chii, the aviation community.

АСПЕКТЫ ГАРМОНИЗАЦИИ И ИНТЕГРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АНС Сладь Ж.В.

Некоторые технологические аспекты гармонизации и интеграции АНС России.

Ключевые слова: гармонизация, интеграция, концепция, глобальная АНС, разрешение противоречий, авиационное сообщество.

Введение Известная философская повесть «Микромегас» написана Вольтером, когда националь ные государства Европы еще только, только формировались. С тех пор прошло более 200 лет, и при расширении рынков капитал взломал границы наций, объединив Европу в од но экономическое пространство. Ныне мы знаем, как вредно, а порой и опасно, перескаки вать через этапы, подобно тому, как невозможно заставить ребенка вырасти быстрее, таская его за уши. Следует пройти этап созревания национального государства, а уж потом объеди ниться для решения совместных задач, как это произошло в Европе в конце ХХ в.

В последующем этап интеграции просматривается в соответствии с логикой здравого смысла. Весь земной шар с одним парламентом, правительством, валютой, межнациональ ным языком, наукой, системой мер и весов и т.д. и, будем надеяться, с глобальной аэронави гационной системой.

Мир гармонично устроен. Наивные люди верят, что все это сотворила «божественная сила». Возможно?! Вместе с тем, значительная часть сообщества следует диалектике В. Ге геля, что источником саморазвития (самодвижения) любой системы являются выявленные противоречия и их разрешение по объективным законам развития материального и духов ного мира. Кто же прав, покажет время, но при этом следует помнить, что политический фактор будет всегда ключевой метафизической проблемой.

Эта философская реплика выделяет аспект гармонизации и интеграции мировой аэрона вигационной системы в качестве главной задачи гражданской авиации России и всего миро вого авиационного сообщества. Это убедительно подчеркивают эксперты ИКАО и доклады специалистов на международной научно-технической конференции (Макс-2011). Эффектив ное и безопасное удовлетворение истинных нужд пользователей воздушного пространства требует коллективного и повсеместного перехода к глобальной аэронавигационной системе с использованием космических навигационных и связных систем, наземных и бортовых ав томатических и автоматизированных комплексов, а также многофункциональной, многопа Ж.В. Сладь раметрической сети цифровой электросвязи AТN, которая станет ключом гармоничного ис пользования воздушного пространства всеми участниками движения. Ну и, конечно же, са мое тесное научно-техническое (методологическое и технологическое) взаимодействие ми рового авиационного сообщества.

1. Исходные данные Известно, что в 1983 г. ИКАО учрежден комитет FANS по созданию и развитию гло бальной аэронавигационной системы. Целевая функция Комитета и штаб-квартиры ИКАО – разработать и реализовать Концепцию1 развития систем связи, навигации, наблюдения и по садки – CNS и организации воздушного движения – ATM.

Целевая функция Комитета - методологическое и технологическое обоснование реализа ции глобальной аэронавигационной системы для эффективного и безопасного использования воздушного пространства всеми участниками движения. Методология, как совокупность приемов исследования предметной области, и технология, как совокупность приемов реали зации технологических процессов, как две «родные сестры» должны быть органично встрое ны в процесс разработки систем и средств CNS/ATM и реализованы государствами - члена ми ИКАО (около 190 государств).

В основу концепции CNS/ATM, по мнению экспертов ИКАО, положен рациональный, диалектически обоснованный путь гармонизации и интеграции мировой аэронавигационной системы:

1. Стандартизация и сертификация, как условия обеспечения совместимости техниче ских средств, систем и технологических процессов УВД национальных аэронавигационных систем (АНС):

- региональная интеграция национальных АНС на основе их совместимости;

- глобальная интеграция региональных АНС.

2. Гармонизация2 основных частей и процессов аэронавигационной системы:

- декомпозиция системы на простые составные части (4-е правило Р. Декарта);

- выявление противоречий;

- анализ и реконструкция;

- синтез новой системы (процесса) и т.д.

3. Интеграция всего множества средств, систем и технологических процессов в глобаль ную АНС.

В наиболее полном виде Концепция отражена в Глобальном плане перехода к системам CNS/ATM [1], а функциональной основой глобальной эксплуатационной технологии АНС, по мнению экспертов ИКАО, должна стать возможность своевременного и непрерывного обмена точной информацией [3] между элементами АНС. В результате структура электро связи ATN должна обеспечить соответствие истинных нужд (потребностей) пользователей воздушного пространства и возможностей их удовлетворения.

Известно, что любой существующий в природе план, равно, как и Глобальный план («без костей корова не растет»), лишь приближенное описание динамического процесса реализа ции, на который воздействуют возмущения как детерминированного, так и случайного ха рактера. Поэтому он периодически обновляется по установленной процедуре.

В соответствии с инструкциями штаб-квартиры ИКАО Глобальный план перехода к сис темам CNS/ATM сформирован комитетом FANS из двух частей:

Концепция [лат. conceptio] – основная целевая функция создаваемой системы или процесса, выраженная сис темой взглядов.

Гармонизация [греч. - harmonia] – сочетаемость, соразмерность и согласованность (параметров, характери стик, технологий, элементов, частей целого и т.д.).

Аспекты гармонизации и интеграции … - Часть 1. Эксплуатационная концепция и общие принципы планирования.

- Часть 2. Средства и службы реализации Глобального плана.

Пересмотренный План был опубликован в Doc. 9750 ICAO под названием «Глобальный аэронавигационный план для систем CNS/ATM» и согласована процедура его обновления.

Секретариат ИКАО подготовил предложения по корректировке его основных частей в виде первой поправки к Глобальному плану.

Рис. 1. Обобщенная схема работы штаб-квартиры ИКАО В методике глобального планирования уточнены рекомендации и подходы ИКАО к при оритетности требований национальной АНС России, включая:

- однородность аэронавигационных регионов;

- основные мировые потоки воздушного движения;

- районы большинства международных авиационных трасс.

Специалисты АНС России формируют базовые элементы региональных систем связи, навигации, наблюдения и посадки с учетом данных рекомендаций. К ним, в первую очередь, «привязывают» федеральные целевые программы модернизации ЕС ОрВД и создание аэро навигационных систем наблюдения.

Производство полетов через государственные границы потребует гармонизации феде ральных аэронавигационных правил на международном уровне, чтобы, в конечном итоге, включить все функциональные элементы и процесс обслуживания национальной, региональ ной и глобальной АНС. Разделенные наземные и бортовые функции систем и связанные с ATM элементы производства полетов в перспективе до 2025 г. должны представлять инте гральную (по структуре управления и обслуживанию) наземно-воздушную функциональную систему CNS/ATM. В конечном итоге, такое взаимодействие по интеграции функциональ ных компонентов в единую систему должно привести к согласованному производству поле тов как национальной, так и международной авиации. Использование линий передачи дан ных для обмена цифровой информацией между различными компонентами подсистемы Ж.В. Сладь ATM на основе глобальной аэронавигационной сети электросвязи ATN и должно завершить функциональную технологическую интеграцию [3].

Целевая функция интеграции национальных АНС – это полное, насколько это возмож но, удовлетворение истинных нужд всех пользователей воздушного пространства при наибо лее предпочтительных траекториях полета и выполнении требований безопасности. Основы ваясь на идее своевременного и точного определения местоположения ВС и организации ав томатизированного и автоматического взаимодействия бортового и наземного оборудования, свести к минимуму существующие ныне разграничения национальных и региональных эле ментов АНС. Концепция CNS/ATM рассматривается ИКАО в терминах связи, навигации, наблюдения и посадки/организации воздушного движения3, а Глобальный план ИКАО стал основополагающим документом для всего мирового авиационного сообщества, включая Рос сию. В структуре Глобального плана АНС Россия является неотъемлемой частью мировой аэронавигационной системы, элементом региональной Европейской АНС и занимает веду щее место среди общего множества инфотелекоммуникационных систем. Секретариат ИКАО в "Методике глобального планирования" изложил уточнённый и согласованный под ход к процессу определения особенностей ОрВД России, позволяющий обеспечивать полёты по оптимальным пространственно-временным траекториям и, тем самым, привлечь ино странные авиакомпании к использованию высокоэкономичных международных воздушных трасс (МВТ).

2. Национальный план внедрения CNS/ATM Штаб-квартира ИКАО определяет стратегию планирования внедрения систем CNS/ATM на региональном и глобальном уровнях (рис. 2), а планирование на национальном уровне оп ределяет прерогативой национальной аэронавигационной структуры государства - члена ИКАО. Более того, ИКАО придаёт решающее значение именно национальному планирова нию внедрения новых систем и технологий. Комитет FANS подготовил инструктивный ма териал под названием «Национальный план для систем CNS/ATM» и рекомендует странам ИКАО согласованное формирование национальных функциональных требований как на ближайшую перспективу (предложения по модернизации существующей системы ЕС ОрВД), так и на более отдалённую (предложения по внедрению новых систем CNS/ATM ИКАО).

После принятия концепции CNS/ATM все последующие мероприятия, проводимые ИКАО по ее совер шенствованию, относят к области реализации названной Концепции, хотя некоторые из них, по сути, таковыми не являются. В частности, внедрение сетки частот с шагом 8,33 кГц для воздушной связи в Европе включено в перечень мероприятий в области CNS/ATM, несмотря на то, что это временное улучшение связи до ее перехода к обмену данными и передаче речи в цифровой форме.

Аспекты гармонизации и интеграции … Рис. 2. Основные компоненты национального планирования систем CNS/ATM ИКАО Очевидной и понятной становится потребность непрерывной координации и согласова ния национального аэронавигационного плана с планами соседних государств и, тем самым, гармонизации систем и технологий служб CNS/ATM, предусмотренных региональными пла нами. Обобщенная модель процесса национального планирования CNS/ATM показана на рис. 3. Эксперты ИКАО считают, что для координации и согласования наиболее критичны:

А. Ключевые показатели:

- соответствие общим требованиям ИКАО;

- пропускная способность инфраструктуры ВП России;

- тенденция роста интенсивности ВД на внутренних и международных авиалиниях;

- гармонизация с инфраструктурами соседних стран;

- минимизация затрат на внедрение принципиально новых систем и технологий.

Б. Организационные показатели:

- головной регулирующий орган;

- национальная администрация по авиации;

- предприятия разработчики и эксплуатанты систем ЕС ОрВД;

- пользователи воздушного пространства;

- полномочные органы аэропортов, федеральные государственные НИИ, ОКБ и ВУЗ.

Основная задача национальной администрации должна рассматриваться в качестве про цедурной координации (актуализация, согласование, корректирование) создания и внедрения систем CNS/ATM, адекватных ожидаемым, по которым она будет тестироваться (сер тифицироваться) международными органами.

Следуя рекомендованным процедурам, национальный план России должен периодиче ски согласовываться с национальными планами соседних государств, региональным и гло бальным планами ИКАО по всем параметрам. Это положение для национальной админист рации России, на наш взгляд, должно стать каноническим.

Ж.В. Сладь Рис. 3. Возможные элементы национального плана Национальное, региональное и глобальное планирование – составляющие ступени гар монизации и интеграции АНС. Национальный план – базовая ступень решения задачи при научно–техническом взаимодействии всего мирового авиационного сообщества.

3. Проблемы и возможные пути их разрешения Рассмотрение всего многообразия проблем в области аэронавигации означало бы «про тащить слона через игольное ушко». В качестве примера остановимся лишь на задаче, раз решение которой требовалось еще «вчера».

Навигационные характеристики концепции CNS/ATM на сегодня не отвечают требова ниям гражданской авиации. Так, например, для захода на посадку по категории 1 необходи мо иметь плановые координаты с СКО не более 8 м и высоту с погрешностью не более 2-3 м, что ГНСС не обеспечивает. Показатель целостности информации по системам связи, навига ции, наблюдения, определяемый как вероятность отсутствия пригодных навигационных сиг налов, должен быть лучше (1...2) 10-7 за один заход, а предупреждение о невозможности на Аспекты гармонизации и интеграции … вигации должно поступить в течение не более 6 с. Данные о целостности4 и риске5 целостно сти сигнала [6] на пункт управления не поступают.

Это обстоятельство сводится к созданию и развитию функциональных дополнений к ГНСС и, в первую очередь, локальных дифференциальных подсистем. Они обеспечивают пользователя корректирующей информацией, повышающей точность определения положе ния объекта, а также информацией о текущем состоянии (непрерывность и целостность) на вигационных полей. Примерами широкозонных систем (SBAS) являются американская WAAS, европейская EGNОS и российская СДКМ. Их основой являются контрольно корректирующие станции (ККС) - объекты с точно известными координатами, которые обеспечивают мониторинг целостности и дифференциальную коррекцию навигационных полей ГНСС. Информация ККС обрабатывается наземным комплексом управления АСУ КА и закладывается на ИСЗ геостационарного дополнения системы ГНСС («Луч-М»), откуда сигналы типа SBAS принимаются и используются потребителями. В дальнейшем, на базе СДКМ, расширенной до 40 станций возможно создание системы высокоточного определения местоположения объектов с СКО на уровне 0,1 м. В результате группировка GPS/ГЛОНАСС, в сочетании с функциональными дополнениями, будет способна обеспечить требования ГА по точности при обслуживании ВС на трассе и при посадке.

Ведутся испытания и исследования космических навигационных группировок GALILEO (Европа) и COMPASS (КНР). Подобную функциональную программу формирует и Япония [5]. Из этого ясно просматривается перспектива создания интегрированной космической на вигационной группировки CNS/ATM. Об этом свидетельствует и обсуждение (на уровне ООН) возможности установления для такой группировки в качестве мирового стандарта на вигационного сигнала ГНСС на частоте f = 1176,45 МГц с кодовой модуляцией. Опытные образцы аппаратуры уже проходят экспериментальные испытания на европейских ИСЗ GALILEO (GI0VE) и на американских - GPS (Block IIF). Россия могла бы приступить к ис пытаниям системы на КА «ГЛОНАСС- КМ» с 2015г. Такую перспективу исследуют Китай и Япония и также рассматривают технологию перехода решения задачи гармонизации и инте грации космической составляющей АНС на глобальный уровень. В итоге разрешения про блемы обеспечиваются:

а) сочетаемость аппаратурного состава орбитальной космической группировки по стан дартной несущей частоте и кодовой модуляции;

б) соразмерность и согласованность оптимальной планируемой конфигурации орбиталь ной космической группировки аппаратов;

в) автоматизация и унификация средств и систем наземного комплекса управления АСУ КА;

г) единый орган управления интегрированной орбитальной навигационной составляю щей АСУ КА CNS/ATM и формирование стандартных функциональных подсистем управления ею:

- командно-программное обеспечение (КПО);

- навигационно-баллистическое обеспечение (НБО);

- информационно-телеметрическое обеспечение (ИТО);

- частотно-временного обеспечения (ЧВО);

- служба единого времени (СЕВ);

д) выпуск унифицированного, компактного и дешевого оборудования пользователей и др.

Остановимся более подробно на пункте д), из которого следует, что приемники пользо вателей GPS заняли российский рынок до того, как Правительство РФ разрешило их исполь Целостность - мера доверия к качеству информации, выдаваемой системой, выраженная вероятностью отсут ствия необнаруженных неприемлемых ошибок.

Риск целостности – мера осторожности, выраженная вероятностью того, что выдаваемая системой информа ция содержит необнаруженные неприемлемые ошибки.

Ж.В. Сладь зование и перспектива их естественного «вытеснения» аппаратурой ГЛОНАСС не просмат ривается. Такую задачу, впрочем, никто и не ставит. Унификация и удешевление достигают ся «одним ударом», если интегрированная орбитальная группировка будет передавать сигнал навигации на общей стандартной частоте. Идея такой гармонизации навигационных и связ ных группировок с системами GPS, GALILEO и др. была инициирована США, выгода кото рых вполне понятна. США получают резервирование орбитальной группировки ИСЗ, уже работающей в штатном режиме, с сохранением парка приемников потребителя и значитель ным повышением эффективности работы космической составляющей6. Россия же избавляет потребителя от проблем, связанных с приобретением 2-системных (более дорогих) приемных устройств, но уступает гражданский рынок производителям «чистой» GPS-аппаратуры. Раз решение этой проблемы могло бы стать показательным примером технологии гармонизации и интеграции АНС.

Эффективным продолжением решения подобных проблем представляется кооперирова ние программ SESAR (Европа), NEXT GEN (США) и RIANS (Россия). Такое решение могло бы процедурно «снимать» скрытые проблемы национального, регионального и глобального характера, которые непременно дадут о себе знать. Заблаговременные и согласованные дей ствия в составе кооперации могли бы стать примером превентивного технологического раз решения проблем гармонизации и интеграции.

Заключение Для стран ИКАО изложенный путь разрешения противоречий в рамках национальных АНС постепенно становится каноническим правилом. Однако не следует наивно думать, что все трудности на этом пути легко преодолимы. Опыт и практика подсказывают, что если ме тодологические и технологические аспекты чаще всего очевидны, то необходимы и опреде ленные политические условия. Национальный патриотизм лечится только духовным и эко номическим ростом. Именно эти факторы могут оказать наиболее эффективное содействие авиационному сообществу.

ЛИТЕРАТУРА 1. Doc 9750. Глобальный аэронавигационный план применительно к системам CNS/ATM. – ИКАО.

2. Doc. AN-Conf/11-WP/206. Доклад одиннадцатой аэронавигационной конференции, 2003.

3. FANS CNS/ATM. Комплект исходных материалов. - ИКАО, ИАТА, 1995.

4. Концепция CNS/ATM ИКАО. – М.: ГосНИИ “Аэронавигация”, 1995.

5. Ильин А., Лисов И. ГЛОНАСС….. // Новости Космонавтики. – 2010. - №11.

6. Дупиков В.В., Тараканов А.А. Вербальное определение понятий целостности и риска целостности ин формации систем связи, навигации и наблюдения // Научный вестник ГосНИИ «Аэронавигация». - 2012. - № 11.

Сведения об авторе Сладь Жорж Васильевич, 1939 г.р., окончил ВИА им. Ф.Э. Дзержинского (1967), ВИА им. Пет ра Великого (1982), кандидат технических наук, доцент, ученый секретарь ФГУП ГосНИИ «Аэрона вигация», автор 58 научных работ, область научных интересов – автоматизированные системы управления аэрокосмическим движением.

E-mail: slad@atminst.ru Реально достижимая точность определения местоположения пользователя зависит и от геометрии наблюдаемого созвездия ИСЗ и др. факторов.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК Гос НИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ» № УДК 656.7.052.001.57: THE APPROACH TO THE DECISION OF A PROBLEM OF DEFINITION OF THE ATM SYSTEM COMPOSITION IN THE ATC INCORPORATED AREAS BY THE GENERALIZED CRITERION OF SYSTEM EFFECTIVENESS Dr. Sci. Tech. V.Al. Chekha In article the approach to the decision of a problem of definition of the system composition which are carrying out a set of works on the organization and service of air movement is considered. As generalized criterion of effectiveness ATM system in the ATC incorporated areas as the sum of squares of deviations of volumes of performance by subsystems works from the set basic values which is necessary for minimizing is accepted.

Keywords: ATM system, functional systems, definition of the system composition.

ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА СИСТЕМЫ ОрВД В ОБЪЕДИНЕННЫХ РАЙОНАХ ОВД ПО КРИТЕРИЮ ОБОБЩЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ Чеха В.А.

В статье рассматривается подход к решению задачи определения состава системы ОрВД, которая будет выполнять совокупность работ по организации и обслуживанию воздушного движения в создаваемом объединенном районе ОВД. В качестве критерия принята обобщенная эффективность системы ОрВД в объединенном районе, в виде суммы квадратов отклонений объемов выполнения подсистемами работ от заданных опорных значений, которую необходимо минимизировать.

Ключевые слова: система ОрВД, функциональные системы, определение состава системы.

Введение Система организации воздушного движения относится к классу функциональных систем [1].

Понятие функциональной системы является более широким, чем понятие технической системы. В общем случае функциональная система включает несколько организационных и большое число технических систем. Она отличается от малых систем не только числом элементов, но и иным более высоким уровнем организации, т.е. более сложными функциональными взаимосвязями этих элементов.

Важной особенностью системы является наличие в ее составе вспомогательных элементов, обеспечивающих при выполнении работ эффективное функционирование основных.

Если необходимое число основных элементов определяется объемом выполняемых работ и производительностью элементов, то состав вспомогательных элементов зависит от общего числа основных элементов и их потребностей в том или ином вспомогательном элементе. Успешное использование основных и вспомогательных элементов в свою очередь предполагает наличие в необходимом числе или объеме специальных средств обеспечения и видов услуг. Такими средствами являются вода, топливо, электроэнергия, горюче-смазочные материалы и т.п.

Выделение в любой сложной функциональной системе замкнутых подсистем с локальными свойствами и частными критериями связано с принципами построения функциональных систем и особенностями решения основных функциональных задач.

1. Общая постановка задачи определения оптимального состава системы Как установлено в [2], принципиальной особенностью задачи определения оптимального 16 В.А. Чеха состава функциональной системы является требование учета в рамках единой математической модели основных характеристик процесса развития и функционирования системы. В этом случае гарантируется достижение более глубокого оптимума.

В качестве критериев оптимизации в задаче определения состава системы ОрВД в создаваемом объединенном районе (далее система ОрВД) принимаются:

• затраты на разработку, ввод в эксплуатацию (далее внедрение) и эксплуатацию основных и вспомогательных элементов системы ОрВД;

• обобщенная эффективность системы ОрВД.

Неизвестными задачи являются:

• число основных и вспомогательных элементов системы, которые должны быть внедрены в каждом планируемом периоде создания и функционирования системы ОрВД;

• распределение элементов системы ОрВД по выполняемым работам.

Задача формулируется в одном из двух вариантов:

1-й вариант. Определить состав системы ОрВД, способный выполнить предстоящие работы и требующий минимальных затрат на внедрение и эксплуатацию системы.

2-й вариант. Определить состав системы ОрВД, обладающей максимальной обобщенной эффективностью, при затратах на внедрение и эксплуатацию элементов системы, не превышающих выделенного объема.

Формулировка задачи учитывает следующие факторы:

• Наличие существующего на начальный момент времени определенного числа основных и вспомогательных элементов, способных выполнять предстоящие работы (необходимый состав элементов определяется в дополнение к существующему).

• Производительность основных элементов при выполнении работ.

• Нормативные потребности основных элементов во вспомогательных средствах обеспечения.

• Затраты на внедрение и эксплуатацию элементов.

• Удельные потребности в ресурсах, необходимых для удовлетворения потребностей в элементах.

• Отказы и поломки элементов в ходе выполнения работ.

• Убыль элементов системы при естественном износе.

• Выделяемый объем ассигнований на развитие системы.

• Выделяемый объем отдельных видов ресурсов, необходимых для внедрения и эксплуатации элементов системы.

• Заданные объемы выполнения работ.

Основными исходными данными задачи являются: исследуемая номенклатура элементов системы ОрВД, их производительность и ресурсоемкость, сценарий выполнения работ, начальный состав элементов, установленный объем ресурсов, выделяемых на систему, или объем выполнения работ.

2. Обобщенная математическая формулировка задачи Обобщенная математическая формулировка задачи для удобства излагается в операторной форме. Каждый оператор является условной записью части полной формулировки задачи, соответствующей учету тех или иных факторов.

Задача определения состава системы ОрВД записывается с помощью совокупности следующих операторов:

а) оператора условий выполнения работ;

б) оператора условий последовательности выполнения работ;

в) оператора условий выполнения работ в различных вариантах обстановки;

г) оператора условий развития системы по периодам;

Подход к решению задачи определения состава системы ОрВД...

д) оператора условий выполнения вспомогательных работ и потребностей во вспомогательных элементах и в средствах обеспечения;

е) оператора потребностей в ресурсах;

ж) оператора условий денежных затрат.

Их смысл изложен ниже.

а) Оператор условий выполнения работ - оператор В - представляет систему условий вида B j = j ( N ij, ), j = 1,...., n, (1) где Вj объем выполняемой работы j-го типа;

Nij — комплект элементов i-х типов (подсистема), выполняющих j-ю работу;

— совокупность параметров, влияющих на результат выполнения работы.

б) Оператор условий последовательности выполнения работ — оператор Q — означает, что сумма существующих элементов и дополнительно внедряемых должна быть достаточной для выполнения всех работ в заданной последовательности:

N ij, ij, j + k ), i = 1,...., m, N 0i + zi Q( N ij, (2) где N0i существующий состав элементов i-го типа;

zi число элементов i-го типа, которое необходимо внедрить в дополнение к существующему составу элементов для выполнения заданных работ;

Nij распределение элементов по работам;

Nij число отказавших элементов в ходе выполнения работ;

ij,j+k данные, характеризующие способность элементов i-го типа выполнять (j+k)-ю работу после j-й в последовательности работ k = 1,2,...,п-j.

в) Оператор условий выполнения работ в различных вариантах обстановки оператор F — означает, что работы в заданном объеме и в соответствующей последовательности должны быть выполнены в любых (из числа рассматриваемых) условиях:

N 0 i + zi F (Qif, B j ), (3) для каждого f { fа }, где { fа } множество вариантов условий обстановок, каждая из которых характеризуется различным числом и видами работ.

Оператор предполагает такую формулировку, при которой определялся бы единый оптимальный состав элементов, выполняющих работы в заданных объеме и последовательности во всех рассматриваемых вариантах обстановки.

г) Оператор условий развития системы по периодам оператор Р - требует, чтобы в любой период функционирование (развития) системы, состав элементов, внедренных в предыдущие периоды с учетом их естественной убыли, было бы достаточно для выполнения работ текущего периода:

N +z +...... + z P ( F, Q, B ) ;

(4) i уб i i0 уб i 0 i1 уб i1 i = 1,...., i = 1,....., m, где — индекс периода;

zip число элементов i-го типа, которое необходимо внедрить за р-й период;

убip коэффициент физической убыли элементов за -й период.

Оператор Р означает, что для каждого периода функционирования (развития) системы ОрВД должен определяться состав элементов, достаточный для выполнения работ этого периода, и что при этом учитываются существующий состав элементов, который был 18 В.А. Чеха внедрен в эксплуатацию за все предыдущие периоды, а также пополнение и естественная убыль элементов по периодам.

Запись Р (F, Q, В) означает, что условия, отражающие динамику развития системы, формулируются после записи условий операторов F, Q и B.

д) Оператор условий выполнения вспомогательных работ и потребностей во вспомогательных элементах и в средствах обеспечения оператор L:

= 1,....,, ui = u ( zi ), (5) где u - функция потребностей во вспомогательных элементах -го типа, необходимых для обеспечения функционирования zi, основных элементов i-го типа.

е) Оператор потребностей в ресурсах, необходимых для развития системы, оператор R:

+µ m µ Rhp = ( zip ) (u p );

(6) h hi = i = = 1,....,, h = 1,....., H ;

где µhi, µh функции потребностей основных (i) и вспомогательных () элементов в ресурсах h-го вида;

Rhp объем потребных ресурсов h -го вида за -й период.

ж) Оператор условий денежных затрат — оператор S — предназначен для расчета суммарных затрат, необходимых на развитие системы по периодам и за сумму периодов:

ci ( zi ) + c (u ), m S = (7) = i = где сi, с функции затрат соответственно на внедрение и эксплуатацию основных и вспомогательных элементов системы;

S объем денежных затрат на систему ОрВД за -й период.

Суммарные затраты в течение суммы рассматриваемых периодов (сумма периодов может представлять собой временные границы Федеральной целевой программы по развитию системы ОрВД) составят:

S S= (8), = где коэффициент приведения затрат к одному моменту времени.

Пользуясь введенными операторами, сформулируем также в обобщенном виде основные варианты задачи определения состава системы ОрВД.

В задаче необходимо определить:

• число основных (zi) и вспомогательных (и) элементов, которые следует ввести в состав системы за р-й период;

• распределение элементов по работам (матрица | ij|).

При этом требуется, чтобы выполнялись условия задачи, записываемые упомянутыми операторами В, Q, F, Р, L, R, S.

В условия задачи включаются также ограничения на значения отдельных параметров и показателей системы, учитывающие, в частности, экологические, оборонные, социальные и т.д. показатели системы ОрВД, а также отражающие специфику функционирования системы.

В качестве критерия оптимизации в задаче 1-го варианта (разд. 1 общая постановка задачи) принимаются суммарные затраты, необходимые для создания и эксплуатации элементов системы ОрВД, которые минимизируются [3]:

Подход к решению задачи определения состава системы ОрВД...

S ( z S= u ) min. (9) i, = В качестве критерия оптимизации в задаче 2-го варианта принимается обобщенная эффективность системы:

Ф = Ф[ j ( ij )] max. (10) Обобщенная функция эффективности определяется требованиями заказчика системы и в частном случае может иметь вид:

- "взвешенной" суммы объемов выполнения работ [4] n j, Ф= j j = где j— оценка важности работы j-го вида;

- суммы квадратов отклонения объемов выполнения работ от заданных значений (также с учетом важности работ, функционал при этом минимизируется) j (B ) n Ф= min, o j j ( z, u, ) j = где B заданный объем выполнения работы;

j - максимального отклонения по всем работам от заданных значений объемов выполнения работ (функционал также при этом минимизируется):

Ф = max B 0 j min ;

j ( z, u, ) i - сложной функциональной зависимости, отражающей взаимосвязь выполняемых работ.

Выбор вида критерия в задаче варианта №2 является прерогативой лица, принимающего решение.

Более полно содержание введенных операторов раскрывается в [2].

3. Задача определения оптимального состава системы по критерию обобщенной эффективности Рассматривая систему ОрВД как совокупность менее сложных систем (подсистем), которые в свою очередь состоят из элементов, значительно упрощается задача распределения ассигнований на уровне сложной системы. Ассигнования и ресурсы распределяются по подсистемам, после чего осуществляется их распределение по элементам, для чего может быть использован подход, рассмотренный в [4].

По каждой из подсистем задаются в виде дискретного множества значений зависимости объема выполнения работ, стоящих перед подсистемой, от состава ее элементов или денежных затрат, выделенных на подсистему.

Рассматриваются несколько вариантов условий, которые отличаются в общем случае перечнем и объемами работ.

Задача формулируется для р периодов. В пределах каждого периода задаются ассигнования, которые должны быть распределены по подсистемам. Производительность системы в р-й период определяется с учетом производительности, достигнутой системой в (р-1)-й период.

В пределах каждого периода и варианта условий заданы опорные требуемые уровни выполнения системой работ.

В качестве критерия оптимизации принимается "взвешенная" с коэффициентами важности сумма квадратов отклонений объемов выполнения подсистемами работ от заданных опорных значений, которую необходимо минимизировать.

20 В.А. Чеха Оптимальное распределение производится с учетом:

• различных периодов функционирования системы ОрВД;

• различных вариантов условий (обстановок);

• различных возможных вариантов уровней эффективности выполнения вспомогательных работ;

• зависимости объемов выполняемых работ от состава подсистем и соответственно от затрат, выделяемых на их развитие.

Математическая формулировка задачи имеет вид:

необходимо определить неизвестные kjupf, принимающие значения 0 или 1, (11) kjupf = 1, если j-я работа при и-м уровне обеспечения в р-м периоде и f-х условиях выполняется с k-м объемом;

(12) kjupf = 0 для других объемов выполнения работ. (13) Для соответствующих значений j, р, f kjupf = 1. (14) uk Условие (14) означает, что любая работа может выполняться лишь с одним определенным объемом и для одного уровня обеспечения и.

Неизвестные входят в следующие условия задачи:

kjupf ( Skjupf + Sобирf ) S0 p ;

(15) j S kjupf = Ci ( N ikjupf ) ;

(16) i Ф = [ jpf kjupf (Эkjupf Э0 jupf ) 2 ] ;

(17) jpf Ф min;

k = 1,........., k ;

j = 1,......, J t ;

u = 1,......., u ;

p = 1,......., p;

f = 1,......., Fp ;

i = 1,......., m, где k максимальное число значений уровней объемов выполнения работ;

Jt число видов работ;

Fр число вариантов обстановок;

u число вариантов обеспечения;

p число рассматриваемых периодов.

Условие (15) означает, что необходимые затраты должны находиться в пределах выделенных ассигнований.

Условные обозначения к (15):

S0р объем ассигнований, выделенных на развитие систем в р-й период;

Skjupf затраты на состав элементов, выполняющих работы с k-м уровнем объема в соответствующих условиях, определяемых другими индексами;

Sобupf затраты на достижение u-го уровня выполнения вспомогательных работ в f-х вариантах условий р-го периода.

Условие (16) определяет затраты на элементы системы.

Выражение (17) функционал задачи, в котором обозначено:

Э0jpf требуемые (желаемые) уровни объемов выполнения работ;

jpf "весовые" коэффициенты значимости j-х работ;

Подход к решению задачи определения состава системы ОрВД...

Эkjupf искомые значения возможных объемов выполнения работ.

В результате решения задачи определяются оптимальные значения неизвестных:

Э*kjupf объемы выполняемых подсистемами работ;

S*kjup затраты на подсистемы;

S*обup затраты на обеспечение нормального функционирования подсистем.

4. Алгоритм решения сформулированной задачи Для решения сформулированной задачи можно взять за основу алгоритм, предложенный в [2]:

1. Ввод исходной информации.

2. Фиксирование номера рассматриваемого периода р. Если р больше заданного числа рассматриваемых периодов программы развития p, то переход к п. 15;

иначе к п. 3.

3. Фиксирование номера рассматриваемой обстановки f. Если f больше числа обстановок F, то переход к п. 2;

иначе к п. 4.

4. Фиксирование номера подсистемы j.

5. Фиксирование номера точки эффективности в выбранной подсистеме kjpf. Если kjpf больше заданного числа точек эффективности, то переход к п. 7;

иначе к п. 10.

6. Формирование -матрицы, присвоение j:=j + 1. Если j =J, то переход к п. 8;

иначе - к п. 5.

7. Переход к следующему номеру обстановок f1. Если f = F, то переход к п. 3;

иначе к п. 10.

8. Переход к следующему номеру периодов р := р-1. Если р = p, то переход к п. 10.

9. Расчет затрат на j-ю систему величины Skjupf по формуле (16). Проверка по формуле (15): находятся ли затраты в пределах выделенных ассигнований Sop ?. Если да, то переход к п. 11;

иначе к п.5.

10. Анализ по ресурсам. Если не удовлетворяется какое-либо ограничение по ресурсам, то переход к п.6;

иначе к п.12.

11. Вычисление функционала по формуле (17). Если функционал рассчитывается впервые, то переход к п. 13;

иначе к п.14.

12. Фиксирование нижней оценки строящегося дерева величины затрат на систему, рассматриваемую в данном варианте. Переход к п. 5.

13. Сравнение значения конечной оценки выбранного варианта (построенной ветви дерева) Ф с нижней границей зафиксированной оценки Ф0. Если Ф0 Ф, то переход к п. 13;

иначе к п.5.

14. Конец решения задачи. Печать значений Ф0 минимального значения функционала, 0 оптимального плана выполнения работ и SS0j затрат на состав системы.

Заключение В статье в рамках теоретических исследований развития системы ОрВД, как сложной функциональной системы, рассмотрен подход к определению необходимого состава системы ОрВД, которая будет выполнять совокупность работ по организации и обслуживанию воздушного движения в создаваемом объединенном районе ОВД. В качестве оценки выбранного состава системы используется минимизация обобщенной эффективности системы ОрВД в объединенном районе, рассматриваемой в виде суммы квадратов отклонений объемов выполнения подсистемами работ от заданных опорных значений.

ЛИТЕРАТУРА 1. Чеха В.А. Организация воздушного движения в объединенных районах УВД, как сложная функциональная система // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Информатика. Прикладная математика. - 2003. № 65.

2. Червинский Р.А. Методы синтеза систем в целевых программах. - М: Наука, 1987.

22 В.А. Чеха 3. Чеха В.А. Подход к решению задачи определения состава системы ОрВД укрупненного центра при минимизации критерия стоимости элементов системы// Научный вестник ГосНИИ «Аэронавигация», серия Проблемы организации воздушного движения. Безопасность полетов. - 2007. - № 7.


4. Чеха В.А. Особенности решения задачи распределения выделенных ассигнований на модернизацию системы ОрВД при создании укрупненных центров // Научный вестник ГосНИИ «Аэронавигация», серия Проблемы организации воздушного движения. Безопасность полетов. - 2006. - № 6.

Сведения об авторе Чеха Виктор Александрович, 1951 г.р., окончил КИИГА (1974 г.), доктор технических наук, главный специалист ФГУП «Госкорпорация по ОрВД», автор более 90 научных работ, область научных интересов – моделирование и автоматизация процессов ОрВД, автоматизированные системы и средства ОВД, технико-экономические вопросы модернизации и развития системы ОрВД.

E-mail: chekha@gkovd.ru НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ» № УДК 656.7.052.001. USING ATC SURVEILLANCE DATA PROCESSING SYSTEM FOR RVSM SYSTEM PERFORMANCE MONITORING Kravtsov V.V.

This article deals with the RVSM system performance monitoring based on ATC Surveillance Data Processing System (ATC SDPS ) in the airspace of the Russian Federation. Purposes of monitoring and solutions based on the interaction of automated monitoring system with ATC SDPS have been outlined.

Keywords: RVSM, monitoring, safety assessment, collision risk, ATC Surveillance.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ОТ КСА УВД ДЛЯ МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ С RVSM Кравцов В.В.

Рассмотрены вопросы создания системы мониторинга безопасности полетов с RVSM в воздушном пространстве Российской Федерации на основе использования информации от комплексов средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД). Представлены задачи мониторинга и пути их решения на основе взаимодействия средств автоматизации мониторинга с КСА УВД.

Ключевые слова: RVSM, мониторинг, безопасность полетов, риск катастроф, АС УВД.

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 05.09.2011 г.

№ 743 в России с 17 ноября 2011 г. введено использование сокращенного минимума вертикального эшелонирования (RVSM). Это стало результатом выполнения программы внедрения RVSM в воздушном пространстве государств-участников проекта “ЕВРАЗИЯ RVSM” [1], являющейся заключительным шагом во всемирном внедрении RVSM.

Согласно требованиям ИКАО, приведенным в [2], необходимым условием внедрения и последующего использования RVSM является проведение контроля (мониторинга) характеристик системы во время планирования внедрения и при дальнейшем ее использовании. При этом необходимо проведение контроля характеристик безопасности полетов в целях:

• подтверждения того, что при внедрении и последующем использовании RVSM технический риск не превысит 2.5 10 9 катастрофы на 1 ч полета воздушного судна;

• подтверждения того, что при внедрении и последующем использовании RVSM будут соблюдаться согласованные на региональном уровне общие показатели безопасности полетов, т.е. общий риск не превысит 5 10 9 катастроф на час полета [1];

• получения информации о действенности технических требований к минимальным навигационным характеристикам (RVSM MASPS) и эффективности модификаций системы измерения высоты;

• получения данных о стабильности погрешностей систем измерения высоты (ASE).

1. Задачи мониторинга безопасности полетов Под мониторингом безопасности полетов с RVSM подразумевается весь комплекс мероприятий, выполняемый в целях контроля характеристик использования RVSM, включающий в основном:

• анализ соблюдения установленного уровня безопасности (TLS) применительно к техническому и общему риску и глобальных технических требований;

• мониторинг выдерживания заданной высоты ВС.

24 В.В. Кравцов 1.1. Задачи анализа соблюдения установленного уровня безопасности и глобальных технических требований Следует отметить, что именно анализ соблюдения TLS и глобальных технических требований являются конечными результатами, отражающими безопасность полетов с RVSM и регулярно представляемыми на рассмотрение региональной группе планирования ИКАО (PIRG). Выполнение требований по соблюдению TLS и глобальных технических требований является необходимым и достаточным условием внедрения и последующего использования RVSM.

Для оценки соблюдения технического TLS и глобальных технических требований в [2] выделяются две группы параметров, определяемых по результатам мониторинга воздушного движения:

• являющихся критичными для оценки безопасности полетов и имеющих значения, изменяющиеся значительно в зависимости от конкретного воздушного пространства;

• не являющихся критичными в силу того, что модель риска столкновений (CRM) к ним сравнительно нечувствительна, и значениями сравнительно постоянными для всех регионов мира.

Группа критичных параметров включает:

• вероятность вертикального перекрытия Pz ( S z ) ;

• частоты продольных и горизонтальных перекрытий ВС на смежных эшелонах полета;

• вероятность бокового перекрытия Py (0).

Группа некритичных параметров включает скорости и размеры ВС, значения которых не требуют тщательного контроля.

Важно отметить, что согласно [2] расчет технического риска допустимо выполнять по результатам мониторинга воздушного движения в пределах одного или нескольких РДЦ.

Оценка соблюдения TLS применительно к общему риску предусматривает сбор и обработку данных об эксплуатационных ошибках и общего налета ВС по всему региону. Как правило, источниками данных об эксплуатационных ошибках служат обязательные доклады о больших отклонениях ВС от заданного эшелона, поступающие от служб ОВД. Как свидетельствует опыт зарубежного внедрения и использования RVSM, получение и обработка таких данных является зачастую проблематичными. Создание средств автоматизации при контроле эксплуатационных ошибок и непредвиденных обстоятельств в полете позволяет значительно улучшить процесс оценки общего риска.

1.2. Задача мониторинга выдерживания заданной высоты ВС Задача мониторинга точности выдерживания заданной высоты ВС выполняется с целью подтверждения действенности MASPS и эффективности модификаций системы измерения высоты ВС, а также получения данных о стабильности ASE. Реализация системы мониторинга заданной высоты ВС требуется также для обеспечения отечественных эксплуатантов возможностью выполнения региональных требований мониторинга (MMR) при получении/продлении допуска к полетам с RVSM.

Согласно требованиям ИКАО [2] система контроля относительной высоты должна:

• работать в автоматическом режиме, когда это возможно;

• измерять геометрическую относительную высоту воздушного судна в горизонтальном и прямолинейном полете на ЭП 290 и выше в течение 30 с или более;

• принимать входные данные о расчетной геометрической относительной высоте используемых эшелонов полета между ЭП 290 и ЭП 410 включительно;

• регистрировать геометрическую относительную высоту полета воздушного судна и эшелона полета;

Использование информации от КСА УВД… • в период проведения контроля суммарной ошибки по высоте (TVE) иметь доступ к данным об опознавательном индексе воздушного судна и показаниям ВОРЛ режима С;

• быть способной определять TVE, отклонение от заданной высоты (AAD) и погрешность системы измерения высоты (ASE);

• выдавать "предупреждения" при превышении заранее установленных значений TVE, ASE или AAD. При этом выдаваемая информация должна быть в таком формате, который позволяет ее легко обнаруживать при первоначальном просмотре данных;

• регистрировать все данные в формате, удобном для последующего анализа.

1.3. Способы выполнения задач мониторинга В настоящее время существуют различные способы выполнения задач мониторинга безопасности полетов и выдерживания заданной высоты ВС. Так, первоначальным и наиболее распространенным способом сбора данных о параметрах воздушного движения, включая частоты перекрытий, общий и удельный налет по типам ВС производится на основе “выборки полетов воздушных судов” [3], подаваемой в мониторинговое агентство в виде электронной таблицы, включающей по каждому ВС дату/время/эшелон полета в точках входа и выхода ВС и/из обслуживаемого пространства с RVSM.

Контроль выдерживания ВС заданного эшелона полета традиционно проводится с использованием специальных наземных средств контроля относительной высоты (HMU и AGHME) и переносных устройств контроля на основе GPS (GMU). Преимущества и недостатки этих систем даны в [3].

Наряду с этими традиционными, использующимися уже на протяжении десятков лет, решениями задач мониторинга существует перспективное направление мониторинга выдерживания высоты ВС на основе использования данных АЗН-В (“ADS-B height-keeping monitoring”). Использование АЗН-В для оценки ASE и выполнения приведенных в Приложении 6 требований долгосрочного мониторинга (“Long Term Height-keeping Monitoring Requirements”) было одобрено ИКАО по результатам работ, проведенных Австралийским мониторинговым агентством (AAMA) совместно с Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA). С 2009 г. в Австралии сеть АЗН-В полностью покрывает континентальное воздушное пространство и обеспечивает возможность глобального мониторинга соответственно оборудованных ВС, а с декабря 2013 г. бортовое оборудование АЗН-В станет обязательным для всех ВС, выполняющих полеты в ВП Австралии выше FL290. Учитывая результаты и планы внедрения АЗН-В в Европе (программа EUROCONTROL CASCADE), США и Канаде, следует ожидать, что сбор данных для мониторинга безопасности полетов, включая контроль выдерживания заданной высоты ВС в перспективе будет выполняться с использованием средств АЗН-В, применяющихся при ОВД.

При выборе способа реализации системы мониторинга полетов с RVSM в Российской Федерации следует учитывать следующие положения:

• техническая реализация системы мониторинга должна определяться существующей структурой и техническим обеспечением ЕС ОрВД, а также перспективами их развития;

• задача мониторинга безопасности полетов с RVSM, результатом решения которой является оценка соблюдения TLS применительно к техническому и общему риску и глобальных технических требований должна быть решена в полном объеме в кратчайшие сроки;


• задача мониторинга выдерживания заданной высоты ВС может быть сравнительно быстро (но не полностью) решена с использованием средств GMU и/или HMU;

• перспективным способом сбора данных для мониторинга безопасности полетов, включая контроль выдерживания заданной высоты ВС признано использование информации от средств АЗН-В, применяющихся для задач ОВД;

Учитывая централизованную структуру ЕС ОрВД и широкое использование автоматизированных систем управления воздушным движением (АС УВД) в Российской 26 В.В. Кравцов Федерации, а также перспективы их развития (в частности планы внедрения средств автоматического зависимого наблюдения (АЗН)), система мониторинга безопасности полетов с RVSM может быть эффективно реализована на основе получения данных от АС УВД, т.е. непосредственно от КСА УВД. На этой основе уже в настоящее время возможно получение данных по контролируемому воздушному пространству с RVSM, необходимых для расчетов технического риска при оценке соблюдения TLS и глобальных технических требований, включая:

• частоту продольных и поперечных перекрытий ВС на смежных эшелонах полета;

• удельный налет по типам ВС;

• общий налет;

• характеристики точности бокового выдерживания траекторий ВС;

• отклонения ВС от заданной барометрической высоты полета (AAD);

• скорости и размеры ВС;

• большие отклонения от заданного эшелона полета LHD.

В случае использования в АС УВД в качестве средств наблюдения станций АЗН-В и МПСН возможно получение характеристик точности выдерживания заданной высоты TVE для расчета ошибок высотомерного оборудования ASE. При этом возможна практически полная реализация требований ИКАО к системе контроля относительной высоты, приведенных ранее в п.1.2.

Реализация системы мониторинга на основе использования информации от КСА УВД даст возможность обеспечить:

• экономическую эффективность за счет использования существующей инфраструктуры и технических средств ЕС ОрВД.

• в перспективе (при широкомасштабном внедрении средств АЗН-В) практически глобальную зону мониторинга в пределах воздушного пространства Российской Федерации.

Следует отметить, что при отсутствии в составе АС УВД средств наблюдения АЗН-В, а также бортового оборудования АЗН-В, для контроля точности выдерживания заданной высоты ВС могут использоваться автономные МПСН (в качестве HMU), а также GMU.

2. Решение задач мониторинга на основе использования информации от КСА УВД Техническая реализация системы мониторинга на основе использования данных от КСА УВД должна удовлетворять следующим требованиям:

• не влиять на штатную работу АС УВД;

• не приводить к существенным доработкам АС УВД;

• обеспечивать требования по защите информации.

Схема технической реализации получения данных комплексом средств автоматизации мониторинга (КСА МОНИТОРИНГА) от КСА УВД дана на рис. 1. На ней отражено следующее:

• средства наблюдения в АС УВД могут включать первичные и вторичные локаторы (ПРЛ и ВРЛ), станции АЗН-В и МПСН, которые сопрягаются с КСА УВД по согласованным разработчиками интерфейсам сопряжения средств наблюдения и КСА УВД;

• данные от всех доступных средств наблюдения совместно с данными от источников плановой информации обрабатываются системой обработки данных (информационным сервером) КСА УВД и выводятся на рабочие места диспетчеров УВД (АРМ УВД);

• в систему обработки данных КСА УВД поступают заданные воздушным судам эшелоны полетов;

• основной вариант передачи данных от КСА УВД в КСА МОНИТОРИНГА предусматривает стандартизированное сопряжение с системой обработки данных наблюдения КСА УВД;

• вспомогательный вариант передачи данных от КСА УВД в КСА МОНИТОРИНГА предусматривает использование системы документирования КСА УВД.

Использование информации от КСА УВД… Рис. 1. Схема получения данных КСА МОНИТОРИНГА от КСА УВД 28 В.В. Кравцов Основной вариант передачи данных (сопряжения с системой обработки данных наблюдения КСА УВД) предусматривает соединение системы сопряжения и предварительной обработки данных КСА МОНИТОРИНГА с системой обработки данных КСА УВД по стандартным интерфейсу (RS-232) и протоколу сопряжения (EUROCONTROL ASTERIX Cat.062 [4;

5]). Вспомогательный вариант с использованием средств документирования КСА УВД предусматривает периодическое получение оператором данных штатными средствами документирования в виде файла, содержащего выборку данных наблюдения за заданный период, и его передачу в РМА общедоступными средствами (например, по FTP) для дальнейшей обработки.

Преимущество основного варианта сопряжения в том, что он обеспечивает автоматизированную работу системы и обеспечивает широкие возможности использования доступных данных КСА УВД. Недостаток - сравнительно сложная и длительная реализация.

Вспомогательный вариант может быть реализован в сжатые сроки, но его недостаток в необходимости привлечения оператора и конвертации данных из внутренних (зачастую закрытых) форматов разработчиков средств документирования КСА УВД.

Объем данных, поступающих в КСА МОНИТОРИНГА, зависит от используемых в центре ОВД средств наблюдения, системы планирования воздушного движения и комплекса средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД). Наибольшее значение для выполнения задач мониторинга имеют используемые средства наблюдения и КСА УВД.

Наиболее распространено использование в центрах ОВД совместно первичных и вторичных радиолокаторов режима A/C, а также КСА УВД с плановой подсистемой. При этом информация от технических средств ОВД может быть получена непосредственно от КСА УВД и включать следующие данные о движении ВС в зоне ответственности центра ОВД:

• координатную информацию о движении ВС;

• плановую информацию;

• информацию о заданных ВС эшелонах полета.

Следует отметить, что в этом случае идентификация ВС выполняется по плановой информации через 4-5- символьный назначенный ВС код ответчика.

При наличии в качестве средств наблюдения ВРЛ (и бортового оборудования ВС) режима S от КСА УВД можно получить дополнительно 24-битный уникальный адрес ВС, позволяющий идентифицировать ВС без использования плановой информации.

Информацию о геометрической высоте движения ВС можно получить от КСА УВД при условии использования в качестве средств наблюдения станций АЗН-В и/или системы МПСН. В случае использования станций АЗН-В и при наличии соответствующего бортового оборудования ВС от КСА УВД можно получить геометрическую высоту ВС, определяемую бортовыми средствами спутниковой навигации. При использовании системы МПСН от КСА УВД можно получить геометрическую высоту ВС, вычисляемую средствами МПСН и при этом дополнительных требований к бортовому оборудованию ВС (кроме наличия ответчика режима А) не налагается.

Выводы Под мониторингом безопасности полетов с RVSM следует рассматривать комплекс мероприятий, выполняемый в целях контроля характеристик использования RVSM, включающий в основном:

• анализ соблюдения установленного уровня безопасности (TLS) применительно к техническому и общему риску и глобальных технических требований;

• мониторинг выдерживания заданной высоты ВС.

Использование информации от КСА УВД… Именно анализ соблюдения TLS и глобальных технических требований являются конечными результатами, отражающими безопасность полетов с RVSM. Выполнение требований по соблюдению TLS и глобальных технических требований является необходимым и достаточным условием внедрения и последующего использования RVSM.

Учитывая централизованную структуру ЕС ОрВД и широкое использование автоматизированных систем управления воздушным движением (АС УВД) в Российской Федерации, а также перспективы их развития (в частности планы внедрения средств автоматического зависимого наблюдения (АЗН)), система мониторинга безопасности полетов с RVSM может быть эффективно реализована на основе получения данных от АС УВД (КСА УВД).

Основной вариант передачи данных (сопряжения с системой обработки данных наблюдения КСА УВД) предусматривает соединение системы сопряжения и предварительной обработки данных КСА МОНИТОРИНГА с системой обработки данных КСА УВД по стандартным интерфейсу (RS-232) и протоколу сопряжения (EUROCONTROL ASTERIX Cat.062). Вспомогательный вариант с использованием средств документирования КСА УВД предусматривает периодическое получение оператором данных штатными средствами документирования в виде файла, содержащего выборку данных наблюдения за заданный период, и его передачу в РМА общедоступными средствами.

ЛИТЕРАТУРА 1. Мастер-план Евразия RVSM. Программа внедрения сокращенного минимума вертикального эшелонирования в воздушном пространстве государств Евразии (Казахстан, Кыргызстан, Монголия, Российская Федерация, Таджикистан, Туркменистан, Узбекистан) // Материалы Целевой группы Евразия RVSM. – М., 2009.

2. ICAO Doc 9574, AN/934. Руководство по применению минимумов вертикального эшелонирования в 300 м (1000 ft) между ЭП 290 и ЭП 410 включительно. - 2-е изд. – Монреаль: ИКАО, 2002.

3. ICAO Doc 9937, AN/477. Эксплуатационные правила и практика для региональных контрольных агентств в отношении применения минимума вертикального эшелонирования 300 м (1000 фут) между ЭП 290 и ЭП 410 включительно. - 1-е изд. – Монреаль: ИКАО, 2010.

4. Eurocontrol standard document for surveillance data exchange. Part 1: All Purpose Structured Eurocontrol Surveillance Information Exchange (ASTERIX) 5. Eurocontrol standard document for surveillance data exchange. Part 9: Category 062 SDPS Track Messages, SUR.ET1.ST05.2000-STD-09-01,Edition: 1.14, Edition Date : July 2011.

Сведения об авторе Кравцов Вадим Всеволодович, 1965 г.р., окончил МАИ им. С. Орджоникидзе (1988), начальник сектора ФГУП ГосНИИ «Аэронавигация», автор более 50 научных работ, область научных интересов – мониторинг безопасности полетов с использованием RVSM.

E-mail: kvv@atminst.ru Рецензент: доктор технических наук Спрысков В.Б.

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ГосНИИ «АЭРОНАВИГАЦИЯ» № УДК 656.7. FLIGHT INSPECTION SYSEM FOR RESEARCHES AND TESTS OF AERONAVIGATION ADDITIONS OF A GNSS OF CIVIL AIRCRAFT OF RUSSIAN FEDERATION CREATION Kleshinov M.V., Nikushenko S.P., Saburov S.N., Sinelnikov V.V.

The problems of inspection in maintained space of parameters of perspective aeronavigation means because of additions of a Global navigational satellite system (GNSS) are discussed. The main outcomes of scientifically-research work on the given subjects as of a beginning of 2011 represented.

Keywords: flight inspection, measurements, ground-based augmentation systems, final approach segment, automatic dependent surveillance – broadcast, accuracy, errors, test.

СОЗДАНИЕ АППАРАТУРЫ ЛЁТНОГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ АЭРОНАВИГАЦИОННЫХ ДОПОЛНЕНИЙ ГНСС ГА РФ Клещинов М.В., Никушенко С.П., Сабуров С.Н., Синельников В.В.

Рассматриваются проблемы проверки в эксплуатируемом пространстве параметров перспективных аэронавигационных средств на основе дополнений Глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).

Представлены основные результаты научно-исследовательских работ по данной тематике по состоянию на начало 2011 г.

Ключевые слова: летный контроль, проверки, измерения, локальная контрольно-корректирующая станция, конечный участок, заход на посадку, аппаратура зависимого наблюдения, параметры, нормы.

Введение Точная аэронавигация воздушного судна (ВС) невозможна без применения аэронавигационных средств, передающих воздушным судам информацию об их текущем местоположении в пространстве и, соответственно, обеспечивающих перемещение ВС по заданной (допустимой) траектории. Для контроля точности аэронавигационных средств международные Стандарты (ИКАО) и Российская нормативная база ЕС ОрВД требуют применения их наземного и лётного контроля, т.е. периодического подтверждения качества навигационной информации, предоставляемой потребителям - ВС и службам ОрВД.

1. Назначение лётных проверок Строгое выдерживание воздушного судна на заданной траектории полёта напрямую зависит от соответствия навигационной информации принятым нормам, т.е. от качества навигационной информации. Таким образом, оценка соответствия или проверка параметров и характеристик наземных средств является одной из важных составляющих обеспечения безопасности и регулярности полётов воздушных судов. По сложившейся практике проверку параметров и характеристик наземных средств можно разделить на два основных вида:

наземная и лётная. Наземная проверка это наиболее дешёвый и оперативный способ контроля аппаратуры и поддержания её параметров в процессе эксплуатации.

Но параметры аэронавигационного средства зависят не только от его внутренних характеристик. На используемые воздушными судами аэронавигационные сигналы существенное влияние оказывает окружающая среда: почва, окружающий ландшафт, радиоизлучения от иных источников и т.п. В силу данных особенностей для контроля радионавигационного поля в эксплуатируемой области необходимо применение лётных проверок, определяющих его (радионавигационного поля) реальное состояние. Исходя из этих особенностей и в Российской практике, и в международных стандартах все точностные нормы наземных аэронавигационных средств привязаны к пространству.

Таким образом, несмотря на тот факт, что наземная проверка – более дешёвый вид Создание аппаратуры лётного контроля для исследований … контроля, полученные в процессе её выполнения результаты не могут обеспечить оценки используемого воздушным судном радионавигационного поля без результатов лётной проверки.

Принципы задания требований к аэронавигационным средствам определяют методы их контроля. В общем случае методы контроля можно разделить на два вида: качественный и количественный. Качественный контроль используется при отсутствии численных норм;

его результатом является субъективная оценка. Численные нормы контролируются путём нахождения значения требуемой величины опытным путем с помощью специальных технических средств – т.е. путём измерительных операций.

Лётные проверки имеют ряд особенностей, связанных с методом контроля и определяющего состав аппаратуры. Т.к. для параметров аэронавигационных средств в большинстве случаев заданы конкретные значения – измерение является базовой процедурой лётных проверок. В силу этого задачами практически любой лётной проверки являются:

1) измерение параметра наземного средства;

2) точная привязка выполненного измерения к месту измерения в пространстве.

Если говорить более конкретно, то лётные проверки можно представить в виде блок схемы, изображённой на рис.1.

Лётные проверки (косвенные измерения параметров) аэронавигационных средств гражданской авиации Прямые измерения физических величин Точная привязка выполненного аэронавигационного средства измерения к месту измерения нахождение значения физической величины опытным измерение координат путем с помощью специальных технических средств, обеспечивающих получение результатов с заданными точностями/погрешностями:

количественная оценка с известной погрешностью;

утверждённые методы;

калибраторы (передача эталонных значений от первичных эталонов).

КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ:

МОДЕЛИ, АЛГОРИТМЫ – КОСВЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ Значения параметров аэронавигационных средств Рис. 1. Принципы лётных проверок параметров аэронавигационных средств Измерение от любой другой технической операции отличает получение количественной оценки с известной погрешностью. Это достигается путём применения аттестованных методов и специальных технических средств – средств/систем измерений. Неотъемлемой частью средств/систем измерений являются калибраторы – средства, обеспечивающие передачу эталонных значений от первичных эталонов и образующие единство измерений.

При этом измерение параметра неотрывно связано с его сопоставлением текущим координатам измерительного средства. Таким образом, все проводимые в рамках лётной проверки измерения являются косвенными: т.е. получаются не в результате прямых измерений (как, к примеру, измеряют напряжение, ток и т.п.), а находятся на основании известной зависимости между искомой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Например, отклонение средней линии курса, высота опорной точки и т.п., 32 Клещинов М.В., Никушенко С.П., Сабуров С.Н., Синельников В.В.

физических величин, соответствующих указанным параметрам, не существует, и данные параметры находятся путём вычислений с использованием измеренных значений физических величин на основе принятых моделей и алгоритмов.

Такого рода измерения в комплексе с привязкой результатов к месту измерений определяют измерительную модель и требуют целого комплекса сложных вычислений с применением ЭВМ.

2. Аппаратура лётного контроля Исходя из задач лётных проверок изложенных выше, состав любой аппаратуры лётного контроля (АЛК, АСЛК) обобщённо можно представить в виде блоков (рис.2):

- задачи измерения физических величин аэронавигационного средства решаются путём применения измерительной аппаратуры. Наличие нескольких измерительных трактов определяет важную особенность аппаратуры лётного контроля: современные АСЛК – это информационно-измерительные системы с множеством измерительных трактов;

- задачу измерения координат решает система траекторных измерений;

- вычислительная система – система, решающая задачу косвенных измерений:

получение значений параметров аэронавигационных средств, привязанных к конкретному месту эксплуатационного пространства благодаря применению аттестованных моделей и алгоритмов;

- вспомогательная аппаратура предназначена для обеспечения функционирования и удобства работы комплекса (управление питанием и т.п.).

Измерительная Антенно- аппаратура фидерная система калибратор Система Вычислительная траекторных система измерений Измерительная Антенно- аппаратура фидерная Вспомогательная система калибратор аппаратура Рис. 2. Состав аппаратуры лётного контроля В заключение к данному разделу хотелось бы отметить, что важным фактором, влияющим на конструктив и функциональные особенности аппаратуры лётного контроля, является необходимость её расположения на воздушном судне – самолёте-лаборатории.

3. Общие сведения о перспективных объектах лётных проверок В последние годы в России интенсивно разрабатывается и внедряется оборудование для навигации и посадки ВС с использованием Глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) – перспективные аэронавигационные средства. Перспективные средства аэронавигации являются дополнениями ГНСС и приводят её характеристики к требованиям международной гражданской авиации ИКАО.

Контрольно-корректирующие станции (системы) Как и в любой сложной технической системе, компоненты ГНСС функционируют не идеально и не содержат всей требуемой информации. В силу этого, значения координат и Создание аппаратуры лётного контроля для исследований … скорости, получаемые потребителем в навигационном решении, отличаются от реальных, т.е.

имеют погрешности - отклонения от номинального значения. Погрешности одних параметров имеют независимые распределения, погрешности других - сильно коррелированны в локальных районах. Сильно коррелированные в локальных районах погрешности могут быть во многом устранены за счёт использования контрольно корректирующих станций или систем (ККС).

Упрощённая структурная схема построения системы точного захода на посадку по нормам ИКАО на основе ГНСС с применением Локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС) представлена на рис. 3.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.