cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2022-25-1-8-20caht-1932Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTСистема интеллектуального контроля технического состояния радиомаяков навигационно-посадочного комплексаThe intelligent control system for the technical radio beacons condition of the navigation and landing complexГабриэльянД. Д.GabrielyanD. D.

Габриэльян Дмитрий Давидович, доктор технических наук, профессор, заместитель начальника НТК по науке ФГУП «РНИИРС»

г. Ростов-на-Дону

Dmitry D. Gabrielyan, Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy Head of Science, Scientific and Technological Complex

Rostov-on-Don

d.gabrieljan2011@yandex.ruКостенкоП. И.KostenkoP. I.

Костенко Петр Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры авиационного электрорадиоприборного оборудования

г. Ростов-на-Дону

Petr I. Kostenko, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Aeronautical Electronic Radio Equipment Chair

Rostov-on-Don

pit.kostenko.73@mail.ruСафарьянО. А.SafaryаnO. A.

Сафарьян Ольга Александровна, кандидат технических наук, доцент кафедры кибербезопасности информационных систем

г. Ростов-на-Дону

Olga A. Safaryan, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Cyber-Security of Information Systems Chair

Rostov-on-Don

safari_2006@mail.ruРостовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязиРоссияRostov-on-Don Research Institution of Radio CommunicationRussian FederationРостовский филиал МГТУ ГАРоссияRostov Branch of Moscow State Technical University of Civil AviationRussian FederationДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation202228022022251820Copyright © Габриэльян Д.Д., Костенко П.И., Сафарьян О.А., 20222022Габриэльян Д.Д., Костенко П.И., Сафарьян О.А.Gabrielyan D.D., Kostenko P.I., Safaryаn O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1932

В статье рассматривается возможность построения систем контроля технического состояния генераторов передающих каналов радиомаяков (РМ) навигационно-посадочного комплекса аэропорта с использованием систем искусственного интеллекта. Особенностью использования систем искусственного интеллекта для построения системы технического контроля является включение в базу знаний многомерной функции правдоподобия, позволяющей на основе только измерений фаз сигналов, формируемых в РМ, оценивать средние частоты формируемых сигналов в РМ; отклонения средних частот от требуемых значений на всем интервале наблюдения; случайные отклонения текущих значений частоты от средних значений на каждом интервале измерения; относительные нестабильности частоты каждого из генераторов. Получаемые результаты и их изменение с течением времени позволяют проводить мониторинг технического состояния генераторов каналов РМ; диагностику технического состояния генераторов каналов РМ; прогнозирование технического состояния генераторов каналов РМ и принятие решения о состоянии контролируемого генератора по критерию НОРМА – УХУДШЕНИЕ – АВАРИЯ.

The article considers the possibility of developing control systems for the technical condition of radio beacons (RB) transmitting channels generators for the airport navigation and landing complex using artificial intelligence systems (AIS). The feature of using AIS to develop the technical control system is integrating a multidimensional likelihood function into the knowledge base. By means of merely measurements of signal phases generated in RB, the given function makes it possible to evaluate:

– average frequencies of generated signals in RB;

– deviations of average frequencies from the required values throughout the entire observation interval;

– random deviations of the current frequency values from the average ones at each measurement interval;

– relative frequency instabilities of each of generators.

The results obtained and their variation over the time allow us to carry out:

– monitoring the technical condition of RB channels generators;

– diagnostics of the technical condition of RB channels generators;

– forecasting the technical condition of RB channels generators and making a decision concerning the status of the controlled generators according to the CORRECT OPERATION-DETERIORATION-FAILURE criterion.

навигационно-посадочное оборудованиеаппаратура дистанционного управлениярадиомаякВЧ-сигналстабильность частотысинхронизация фазоценки отклонения частоты и фазы от номинальных значенийnavigation and landing equipmentremote control hardwareradio beaconHF signalfrequency stabilityphase synchronizationestimates of frequency and phase deviations from nominal valuesРабота выполнена при материальной поддержке РФФИ, грант № 19-01-00151/21The research was conducted with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research, grant № 19-01-00151/21ReferencesБехтер А.Т. Методология формирования и оценки эффективности технической эксплуатации авиационной техники // Труды ГосНИИАС. Серия: Вопросы авионики. 2021. № 2 (53). С. 34‒40.Bеkhter, A.T. (2021). Aeronautical equipment maintenance system engineering and management efficiency assessment methodology. Trudy GosNIIAS. Seriya: Voprosy avioniki, no. 2 (53), p. 34‒40. (in Russian)Осипов Д.В., Чурикова О.О. Автоматизация и искусственный интеллект на транспорте: тенденции развития // Тренды экономического развития транспортного комплекса России: форсайт, прогнозы и стратегии: сборник научных трудов национальной научно-практической конференции. Москва, 18 марта 2020 г. М.: ИНФРА-М, 2020. С. 179‒181.Osipov, D.V. and Churikova, O.O. (2020). Automation and artificial intelligence in transport: development trends. Trendy ekonomicheskogo razvitiya transportnogo kompleksa Rossii: forsayt, prognozy i strategii: sbornik nauchnykh trudov natsionalnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Trends in the economic development of the Russian transport complex: foresight, forecasts and strategies: proceedings of the national scientific and practical conference]. Moscow: INFRA-M, p. 179‒181. (in Russian)Войтович Н.И., Жданов Б.В. Способ летных проверок наземных средств радио-технического обеспечения полетов и устройства для его применения. Патент RU № 2501031 С2. 10.12.2013 г.Voitovich, N.I. and Zhdanov, B.V. (2011). Method for flight inspection of ground-based radio flight support equipment and apparatus for realising said method. Patent RU, no. 2501031 С2, December 10, 2013. (in Russian)Гончаренко В.И., Рожнов А.В., Теплов Г.И. Планирование и координация маршрутов полета беспилотных авиационных систем в интересах организации и оценки качества систем подвижной связи // Распределенные компьютерные и телекоммуникационные сети: управление, вычисление, связь (DCCN-2018): материалы XXI Международной научно-практической конференции, Москва, 17‒21 сентября 2018 г. С. 220‒229.Goncharenko, V.I., Rozhnov, A.V. and Teplov, G.I. (2018). Planirovaniye i koordinatsiya marshrutov poleta bespilotnykh aviatsionnykh sistem v interesakh organizatsii i otsenki kachestva sistem podvizhnoy svyazi [Planning and coordination of flight routes for unmanned aircraft systems in the interests of organizing and evaluating the quality of mobile communication systems]. Raspredelennyye kompyuternyye i telekommunikatsionnyye seti: upravleniye, vychisleniye, svyaz (DCCN-2018): materialy XXI Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Distributed computer and telecommunication networks: control, computing, communication (DCCN-2018): materials of the XXI International Scientific and Practical Conference]. Moscow, p. 220‒229. (in Russian)Яшин А.И. Имитационное моделирование автоматизированной системы контроля технического состояния элементов распределенных радиоцентров / А.И. Яшин, П.А. Будко, А.М. Винограденко, А.В. Педан // Морская радиоэлектроника. 2018. № 1 (63). С. 32‒37.Yashin, A.I., Budko, P.A., Vinogradenko, A.M. and Pedan, A.V. (2018). Simulation of an automated system for monitoring of the technical state of distributed radio centers. Morskaya Radioelektronika, no. 1 (63). p. 32‒37. (in Russian)Ивануткин А.Г. Методика оценки эффективности радиотехнического обеспечения полетов авиации // Военная мысль. 2016. № 7. С. 33‒40.Ivanutkin, A.G. (2016). Methods of evaluation of the effectiveness of radiotechnical support of air flights. Voennaya Mysl, no. 7, p. 33‒40. (in Russian)Козлов А.В., Животиков В.В. Система автоматического зависимого наблюдения, меры по повышению безопасности воздушного движения // Авиация: прошлое, настоящее, будущее: материалы Международной научно-практической конференции (Авиатранс-2020). Ростов-на-Дону, 20–21 октября 2020 г. С. 121‒124.Kozlov, A.V. and Zhivotikov, V.V. (2020). Sistema avtomaticheskogo zavisimogo nablyudeniya, mery po povysheniyu bezopasnosti vozdushnogo dvizheniya [System of automatic dependent surveillance, measures to improve air traffic safety]. Aviatsiya proshloye, nastoyashcheye, budushcheye: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (Aviatrans-2020) [Past, present and future of aviation: materials of the International scientific and practical conference (Aviatrans-2020)]. Rostov-on-Don, p. 121‒124. (in Russian)Светличный Ю.А., Дегтярев П.А. Синхронизация и передача данных в радиотехнических системах с территориально распределенными сегментами // Доклады ТУСУР. 2019. Т. 22, № 3. С. 7‒12. DOI: 10.21293/1818-0442-2019-22-3-7-12Svetlichniy, Yu.A. and Degtyarev, P.A. (2019). Syncronization and data transmission in multistatic radar systems. Proceedings of the Tusur University, vol. 22, no. 3, p. 7‒12. DOI: 10.21293/1818-0442-2019-22-3-7-12 (in Russian)Воробьев В.В., Власова А.В. Роль радиоэлектронного оборудования в управлении безопасностью полетов при реализации глобального аэронавигационного плана ИКАО // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 4. С. 156‒161. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-4-156-161Vorobyov, V.V. and Vlasova, A.V. (2017). The role of navigational aids in flight safety management within ICAO global air navigation plan. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 4, p. 156‒161. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-4-156-161 (in Russian)Костенко П.И., Левченко А.Н., Акулов Г.А. Вариант построения схемы выравнивания фазового фронта линейной антенной решетки системы курсового радиомаяка // Инновационные аспекты развития гражданской авиации: сборник трудов Международной научно-практической конференции (Авиатранс-2016). Ростов-на-Дону, 31 марта – 1 апреля 2016 г. Ростов-на-Дону: Общество с ограниченной ответственностью «Фонд науки и образования», 2016. С. 189–193.Kostenko, P.I., Levchenko, A.N. and Akulov, G.A. (2016). Variant postroyeniya skhemy vyravnivaniya fazovogo fronta lineynoy antennoy reshetki sistemy kursovogo radiomayaka [Variant of constructing the alignment scheme of the phase front of the course beacon system linear antenna array]. Innovatsionnyye aspekty razvitiya grazhdanskoy aviatsii: sbornik trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (Aviatrans-2016) [Innovative aspects of civil aviation development: materials of the International scientific and practical conference (Aviatrans-2016)]. Rostov-on-Don: OOO «Fond nauki i obrazovaniya», p. 189‒193. (in Russian)Войтович Н.И., Жданов Б.В. Способ регулировки информационного параметра курсоглиссадных радиомаяков и устройства его реализации (варианты). Патент RU № 2695316 С2. 23.07.2019 г.Vojtovich, N.I. and Zhdanov, B.V. (2019). Method for adjusting information parameter of course-glide path beacons and its implementation device (embodiments). Patent RU, no. 2695316 С2, July 23, 2019. (in Russian)Зотов А.В., Жданов Б.В., Войтович Н.И. Диаграммы направленности антенны курсового радиомаяка ILS на поверхности с поперечным уклоном // Вестник Южно-уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2014. Т. 14, № 4. С. 5–27.Zotov, A.V., Zhdanov, B.V. and Voytovich, N.I. (2014). Antenna pattern of ILS localizer on the surface with transverse-slope. Bulletin of the south Ural state university. Series: computer technologies, automatic control, radio electronics, vol. 14, no. 4, p. 5‒27. (in Russian)Габриэльян Д.Д., Костенко П.И., Сафарьян О.А. Особенности использования статистического метода стабилизации частоты генераторов в распределенных информационно-измерительных системах // Научный Вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22, № 6. С. 75‒85. DOI: 10.26467/2079-0619-2019-22-6-75-85Gabrielyan, D.D., Kostenko, P.I. and Safaryan, O.A. (2019). Features of the use of the statistical method of frequency stabilization of generators in distributed information-measuring systems. Civil Aviation High Technologies, vol. 22, no. 6, p. 75‒85. DOI: 10.26467/2079-0619-2019-22-6-75-85 (in Russian)Габриэльян Д.Д., Костенко П.И., Сафарьян О.А. Повышение стабильности частоты ВЧ-сигналов в передающем устройстве курсового радиомаяка на основе статистического оценивания фаз // Научный Вестник МГТУ ГА. 2020. Т. 23, № 5. С. 19‒28. DOI: 10.26467/2079-0619-2020-23-5-19-28Gabrielyan, D.D., Kostenko, P.I. and Safaryan, O.A. (2020). Increasing frequency stability of hf signals in the transmitting device of the localiser based on statistical estimation of phases. Civil Aviation High Technologies, vol. 23, no. 5, p. 19‒28. DOI: 10.26467/2079-0619-2020-23-5-19-28 (in Russian)Искусственный интеллект: справочник. В 3 кн. Кн. 2: Модели и методы / Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Радио и связь, 1990. 304 с.Pospelov, D.A. (Ed.). (1990). Iskusstvennyy intellekt: spravochnik. V 3 knigakh. Kn. 2: Modeli i metody [Artificial Intelligence: handbook: in three volumes. Vol. 2: Models and methods]. Moscow: Radio i svyaz, 304 p. (in Russian)Винограденко А.М., Меженов А.В., Будко Н.П. К вопросу обоснования понятийного аппарата неразрушающего экспресс-контроля технического состояния оборудования системы связи и радиотехнического обеспечения аэродрома // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2019. Т. 11, № 6. С. 30‒44. DOI: 10.24411/2409-5419-2018-10293Vinogradenko, A.M., Mehzenov, A.V. and Budko, N.P. (2019). To the question of substantiation of the conceptual apparatus nondestructive express control of technical condition equipment of communication system and aerodrome radio engineering support. High Technologies in Earth Space Research. H&Es Research, vol. 11, no. 6, p. 30‒44. DOI: 10.24411/2409-5419-2018-10293 (in Russian)Абрамов О.В. Планирование профилактических коррекций параметров технических устройств и систем // Информатика и системы управления. 2017. № 3 (53). С. 55‒66. DOI: 10.22250/isu.2017.53.55-66Abramov, O.V. (2017). Planning of preventive corrections of parameters of engineering devices and systems. Informatika i Sistemy Upravleniya, no. 3 (53), p. 55‒66. DOI: 10.22250/isu.2017.53.55-66 (in Russian)Kotenko I.V. An approach for intelligent evaluation of the state of complex autonomous objects based on the wavelet analysis / I.V. Kotenko, P.A. Budko, A.M. Vinogradenko, I.B. Saenko // The 18th International conference on intelligent software methodologies, tools and techniques (SOMET'2019). Kuching, Sarawak, Malaysia, 23–25 September 2019. P. 25‒38. DOI: 10.3233/FAIA190036Kotenko, I.V., Budko, P.A., Vinogradenko, A.M. and Saenko, I.B. (2019). An approach for intelligent evaluation of the state of complex autonomous objects based on the wavelet analysis. The 18th International conference on intelligent software methodologies, tools and techniques (SOMET'2019). Kuching, Sarawak, Malaysia, 23–25 September 2019. P. 25‒38. DOI: 10.3233/FAIA190036Винограденко А.М., Будко Н.П. Адаптивный контроль технического состояния сложных технических объектов на основе интеллектуальных технологий // T-Сomm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14, № 1. С. 25‒36. DOI: 10.36724/2072-8735-2020-14-1-25-35Vinogradenko, A.M. and Budko, N.P. (2020). Adaptive control of technical condition of autonomous complex technical objects on the basis of intelligent technologies. T-Comm, vol. 14, no. 1, p. 25‒36. DOI: 10.36724/2072-8735-2020-14-1-25-35 (in Russian)Будко П.А. Метод многомерного статистического контроля технического состояния радиоэлектронного оборудования / П.А. Будко, А.М. Винограденко, В.К. Гойденко, Л.И. Тимошенко // Датчики и системы. 2018. № 3 (223). С. 3‒11.Budko, P.A., Vinogradenko, A.M., Goydenko, V.K. and Timoshenko, L.I. (2018). Method of multidimensional statistical control of technical condition of the radio-electronic equipment on the basis of the integration of indications of several types of sensors. Sensors & Systems, no. 3 (223), p. 3‒11. (in Russian)Будко П.А. Способ и устройство интеллектуального экспресс-контроля технического состояния наземных средств связи радиотехнического обеспечения полетов / П.А. Будко, А.М. Винограденко, А.В. Меженов, А.А. Чикирев // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 1. С. 235‒283. DOI: 10.24411/2410-9916-2020-10108Budko, P.A., Vinogradenko, A.M., Mezhenov, A.V. and Chikirev, A.A. (2020). Method and equipment of the intelligent express control of the technical condition of ground-based means of communication and radio-technical flight support. Systems of Control, Communication and Security, no. 1, p. 235‒283. DOI: 10.24411/2410-9916-2020-10108 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.