<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2020-23-5-67-75</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-1746</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТРАНСПОРТ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TRANSPORT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Построение математических моделей аэронавигационной обстановки</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mathematical modelling of aeronautical environment</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Эшмурадов</surname><given-names>Д. Э.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Eshmuradov</surname><given-names>D. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Эшмурадов Дилшод Эльмурадович, академик Академии наук Турон, кандидат технических наук, доцент кафедры метрологии, стандартизации, сертификации</p><p>г. Ташкент</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dilshod E. Eshmuradov, Academician of the Academy of Sciences Turon, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Metrology, Standardization, Certification</p><p>Tashkent</p></bio><email xlink:type="simple">e_dilshod69@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Элмурадов</surname><given-names>Т. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Elmuradov</surname><given-names>T. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Элмурадов Темурмалик Дилшодович, ассистент кафедры информатики и информационных технологий</p><p>г. Ташкент</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Temurmalik D. Elmuradov, Assistant, Department of Informatics and Information Technology</p><p>Tashkent</p></bio><email xlink:type="simple">e_dilshod69@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова</institution><country>Узбекистан</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Tashkent State Technical University Named After Islam Karimov</institution><country>Uzbekistan</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>26</day><month>10</month><year>2020</year></pub-date><volume>23</volume><issue>5</issue><fpage>67</fpage><lpage>75</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Эшмурадов Д.Э., Элмурадов Т.Д., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Эшмурадов Д.Э., Элмурадов Т.Д.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Eshmuradov D.E., Elmuradov T.D.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1746">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1746</self-uri><abstract><p>На основе проведенного исследования управления воздушными полетами, а также необходимости учета региональных параметров воздушного пространства была выявлена целесообразность и необходимость проведения математического моделирования аэронавигационной обстановки. Рассматриваются вопросы особенностей построения модели аэронавигационной обстановки, в рамках которых в базу исследования приняты основные сведения, использующиеся для описания плана по исполнению воздушного полета. В рамках исследования было установлено, что у навигационных средств основной особенностью считаются геодезические абстракции, однако такие сведения, как было установлено, не являются полными для осуществления планирования воздушного полета. В исследовании была подчеркнута роль учета всех ограничений, с помощью которых вводятся некоторые запреты на использование конкретных объемов воздушного пространства. На основе полученных результатов был построен график геометрического представления воздушного пространства с ограничениями. Результаты проведенного исследования позволяют прийти к выводу о том, что построение математической модели аэронавигационной обстановки позволяет достичь следующих результатов: оптимизация распределения загрузок воздушного пространства по секторам, визуализация аэронавигационной обстановки региона, установление критических направлений загруженности, сбор данных о загруженности, исследование факторных воздействий на регулярность и безопасность движения воздушного судна. Математическая модель аэронавигационной обстановки была построена с помощью композиции иерархического типа. В результате такого построения математической модели возможна ее трансформация с добавлением новых моделей. Использование предложенной математической модели в рамках событийных дискретных систем может являться для моделирования сложной аэронавигационной обстановки с большим количеством воздушных судов. Использование формализма, представленного в настоящем исследовании, позволяет четко разграничить механизм обработки информации и саму информацию в процессе осуществления моделирования.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>On the basis of the study of air flight control, as well as the need to take into account the regional parameters of the airspace, the expediency and the need for mathematical modeling of the air navigation environment were identified. The article deals with the features of the model of air navigation environment, in which the base of the study adopted the basic information used to describe the plan for the execution of air flight. In the study, it was found that in navigation main feature is the geodesic of abstraction, however, such information was found, is not complete for the plan for air flight. The study emphasized the role of taking into account all the restrictions by which certain prohibitions on the use of specific volumes of airspace are imposed. Based on the results obtained, a graph of the geometric representation of the airspace with constraints was constructed. The results of the study allow us to conclude that the construction of a mathematical model of the air navigation environment allows us to achieve the following results: optimization of the distribution of the EAP loads by sectors, visualization of the air navigation situation in the region, the establishment of critical load directions, the collection of data on the load, the study of the factor effects on the regularity and safety of the aircraft movement. The mathematical model of the aeronautical situation was built with the help of a composition of hierarchical type. As a result of such construction of mathematical model its transformation with addition of new models is possible. Using the proposed mathematical model in the framework of discrete event systems can be used to simulate complex air navigation environment with a large number of aircraft. The use of the formalism presented in this study allows a clear distinction between the mechanism of information processing and the information itself in the process of modeling.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>моделирование</kwd><kwd>воздушное пространство</kwd><kwd>оптимизация</kwd><kwd>математическое моделирование</kwd><kwd>аэронавигация</kwd><kwd>аэронавигационная обстановка</kwd><kwd>моделирование аэронавигационной обстановки</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>modeling</kwd><kwd>airspace</kwd><kwd>optimization</kwd><kwd>mathematical modeling</kwd><kwd>air navigation</kwd><kwd>air navigation environment</kwd><kwd>modeling of air navigation environment</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Людомир А.В., Орлов В.С. Имитационное моделирование динамической воздушной обстановки в управляемом воздушном пространстве // Прикладная информатика. 2014. № 5 (53). С. 89–97.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyudomir, A.V. and Orlov, V.S. (2014). Simulation of dynamical environment in controlled airspace. Journal of Applied Informatics, no. 5 (53), pp. 89–97. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тельпуховская О.Н. Моделирование воздушной обстановки с использованием объектно-ориентированной системы программирования // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 4. С. 107–113. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-4-107-113</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tel'puhovskaya, O.N. (2017). The modeling of air situation using object-oriented programming system. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 4, pp. 107–113. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-4-107-113. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киселев В.Ю., Монаков А.А. Предсказание траектории воздушного судна в автоматизированных системах управления воздушным движением // Информационно-управляющие системы. 2015. № 4 (77). С. 33–40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiselev, V.Yu. and Monakov, A.A. (2015). Aircraft trajectory prediction in air traffic control systems. Information and Control Systems, no. 4 (77), pp. 33–40. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беляев Ю.Б. Моделирование задач планирования движения авиационного транспорта в условиях высокодинамичной структуры воздушного пространства с использованием формализма дискретных ситуаций [Электронный ресурс] / Ю.Б. Беляев, Т.Ф. Шмелева, П.П. Кудь, С.А. Власов // Электронный архив Киевского Национального университета пищевых технологий. 2007. 10 c. URL: http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/ 3478/1/ Belyaev_2.pdf (дата обращения 10.07.2020).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belyaev, Yu.B., Shmeleva, T.F., Kud, P.P. and Vlasov, S.A. (2007). Modelirovaniye zadach planirovaniya dvizheniya aviatsionnogo transporta v usloviyakh vysokodinamichnoy struktury vozdushnogo prostranstva s ispolzovaniyem formalizma diskretnykh situatsiy [Modeling of air transport traffic planning problems in conditions of highly dynamic airspace structure with the use of discrete situations formalism]. Elektronnyy arkhiv Kiyevskogo Natsionalnogo universiteta pishchevykh tekhnologiy, 10 p. Available at: http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/3478/1/Belyaev_2.pdf (accessed 10.07.2020). (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Габейдулин Р.Х. Математическое моделирование методов регулирования воздушного движения с учетом недостоверности прогноза воздушной обстановки // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: сборник тезисов докладов участников Международной научно-технической конференции, посвященной 45-летию Университета. Москва 18–20 мая 2016 г. М.: Академия им. Н.Е. Жуковского, 2016. С. 174.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gabeidoulin, R.Kh. (2016). Matematicheskoye modelirovaniye metodov regulirovaniya vozdushnogo dvizheniya s uchetom nedostovernosti prognoza vozdushnoy obstanovki [Mathematical modeling methods of regulation of air traffic, taking into account the unreliability of the forecast of air environment]. Grazhdanskaya aviatsiya na sovremennom etape razvitiya nauki, tekhniki i obshchestva: sbornik tezisov dokladov uchastnikov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyashchennoy 45-letiyu Universiteta [Civil aviation at the present stage of development of science, technology and society: a collection of abstracts of the participants of the International Scientific and Technical Conference devoted to the 45th anniversary of the University], p. 174. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wybo S. Database delivery // Air Traffic Technology International. 2003. C. 40–42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wybo, S. (2003). Database delivery. Air Traffic Technology International, pp. 40–42.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Золотухин В.В., Исаев В.К., Давидсон Б.Х. Некоторые актуальные задачи управления воздушным движением // Труды МФТИ. 2009. Т. 1, № 3. С. 94–114.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zolotukhin, V.V., Isayev, V.K. and Davidson, B.Kh. (2009). Nekotorye aktualnyye zadachi upravleniya vozdushnym dvizheniyem [Some actual problems of air traffic control]. Trudy MFTI, vol. 1, no. 3, pp. 94–114. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Эшмурадов Д.Э., Сайфуллаева Н.А. Вопросы оптимизации распределения загрузок воздушного пространства по секторам // Теория и практика современной науки. 2020. № 4 (58). С. 201–204.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Eshmuradov, D.E. and Sayfullaeva, N.A. (2020). Questions of optimization of the distribution of downloads of air space by sectors. Teoriya i praktika sovremennoy nauki, no. 4 (58), pp. 201–204. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Муромцев, Д.Ю., Яшин Е.Н. Анализ и синтез дискретных систем: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 120 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muromtsev, D.Yu. and Yashin, Ye.N. (2012). Analiz i sintez diskretnykh system: uchebnoye posobiye [Analysis and synthesis of discrete systems: Tutorial]. Tambov: Izdatelstvo FGBOU VPO “TGTU”, 120 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов Д.Д. Основы математического моделирования // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18, № 2. С. 374–376.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mikhaylov, D.D. (2015). Osnovy matematicheskogo modelirovaniya [Fundamentals of mathematical modeling]. Bulletin of the Technological University, no. 2, pp. 374–376. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шпаков В.М. О ситуативно-событийном подходе к управлению взаимодействующими дискретно-непрерывными процессами // Информационно-управляющие системы. 2017. № 2 (87). С. 26–33. DOI: 10.15217/issnl684-8853.2017.2.26</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shpakov, V.M. (2017). About situation-event approach to control of interacting discretecontinuous processes. Information and Control Systems, no. 2 (87), pp. 26–33. DOI: 10.15217/issnl684-8853.2017.2.26. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chow A.C., Zeigler B.P., Kim D.H. Abstract simulator for the parallel DEVS formalism // 5th Annual Conference on AI and Planning in High Autonomy Systems, Gainesville, FL, USA, 1994. Pp. 157–163. DOI: 10.1109/AIHAS.1994.390488</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chow, A.C., Zeigler, B.P. and Kim, D.H. (1994). Abstract simulator for the parallel DEVS formalism. Fifth Annual Conference on AI and Planning in High Autonomy Systems, Gainesville, FL, USA, pp. 157–163. DOI: 10.1109/AIHAS.1994.390488</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
