cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2025-28-6-25-36caht-2669Research ArticleТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫTRANSPORTATION SYSTEMSКомплексная система контроля наземного движения на аэродромеIntegrated ground movement control system at an airfieldБолеловЭ. А.BolelovE. A.Болелов Эдуард Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической эксплуатации радиоэлектронного оборудования воздушного транспортаг. МоскваEduard A. Bolelov, Doctor of Technical Sciences, Professor, the Head of the Technical Maintenance of Air Transport Radio-Electronic Equipment Chair

Moscow 

БорзоваА. С.BorzovaA. S.Борзова Анжела Сергеевна, доктор технических наук, доцент, проректор по учебно-методической работе и молодежной политике г. МоскваAngela S. Borzova, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Vice-Rector for Teaching, Guiding and Youth Policy

Moscow 

РоманенкоН. М.RomanenkoN. M.Романенко Нелли Михайловна, аспирантг. МоскваNelly M. Romanenko, Postgraduate Student

Moscow 

Московский государственный университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian Federation2025160120262862536Copyright © Болелов Э.А., Борзова А.С., Романенко Н.М., 20262026Болелов Э.А., Борзова А.С., Романенко Н.М.Bolelov E.A., Borzova A.S., Romanenko N.M.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/2669

Безопасность движения воздушных судов, специальных транспортных средств на аэродроме во многом определяется уровнем оснащения аэродрома системами наблюдения и контроля наземного движения на аэродроме, а именно в зоне маневрирования аэродрома, к которой относятся взлетно-посадочная полоса, рулежные дорожки, перрон. Современные системы наблюдения, которые включают радиолокаторы обзора летного поля, аэродромные многопозиционные системы наблюдения и аппаратуру системы автоматического зависимого наблюдения, обладают высокими тактико-техническими характеристиками, позволяющими обеспечивать требуемый уровень безопасности наземного движения на аэродроме. Однако перечисленные системы наблюдения являются радиотехническими системами и в связи с этим подвержены влиянию радиопомех, которые могут существенно ухудшить их тактико- технические характеристики или полностью исключить их использование по назначению. Перспективные системы наблюдения, в частности системы виброакустического контроля, не подвержены влиянию радиопомех, могут функционировать в любую погоду и в любое время года и суток, но обладают существенным недостатком – невозможностью определения координат неподвижных объектов на аэродроме. Возможным выходом из сложившегося противоречия является объединение существующих и перспективных систем в единую комплексную систему наблюдения и контроля движения на аэродроме. В статье на базе марковской теории оценивания случайных процессов разработаны алгоритмы комплексной обработки информации о движении объектов в зоне аэродрома и предложены структурные схемы комплексной системы наблюдения и контроля движения на аэродроме. Сделан вывод о целесообразности создания комплексной системы наблюдения и контроля движения на аэродроме, обладающей возможностью обнаружения аномальной работы системы.

The safety of the traffic of aircraft and special vehicles at an airfield is largely determined by the level of ground movement surveillance and control systems at the airfield, specifically within the airfield maneuvering zone, which includes the runway, taxiways, and apron. Modern surveillance systems, including airfield surveillance radars, airfield multi-position surveillance systems, and automatic dependent surveillance system equipment, have high tactical and technical characteristics that ensure the required level of ground traffic safety at the airfield. However, these surveillance systems are radio-based and therefore susceptible to radio interference, which can significantly worsen their performance or completely prevent their intended use. Advanced surveillance systems, particularly vibroacoustic monitoring systems, are not susceptible to radio interference and can operate in any weather and at any time of the year and day, however, they have a significant disadvantage – the inability to determine the coordinates of stationary objects at the airfield. A possible solution to the current contradiction is to integrate existing and prospective systems into a single, integrated airfield traffic monitoring and control system. This article, based on Markov theory for estimating random processes, develops algorithms for integrated processing of information on the movement of objects in the airfield area and proposes structural diagrams for an integrated airfield traffic monitoring and control system. It concludes that it is feasible to create an integrated airfield traffic monitoring and control system capable of detecting abnormal system operation.

обзор летного полякомплексирование измерителейконтроль движения на аэродромесистема наблюдениявиброакустическая системаназемное движениемарковская теорияoverview of the airfieldintegration of metersairfield traffic controlsurveillance systemvibroacoustic systemground movementMarkov theoryReferencesАлексеев А.Э., Тезадов Я.А., Потапов В.Т. Статистика интенсивности обратнорассеянного излучения полупроводникового лазера в одномодовом оптическом волокне // Письма в Журнал технической физики. 2012. Т. 38, № 2. С. 74–81.Alekseev, A.E., Tezadov, Y.A., Potapov, V.T. (2012). Statistics of intensity of backscattered semiconductor laser radiation in single-mode optic fiber. Technical Physics Letters, vol. 38, no. 1, pp. 89–92. DOI: 10.1134/S1063785012010178Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. М.: ЛЕСАРарт, 2005. 150 с.Listvin, A.V., Listvin, V.N. (2005). Reflectometry of optical fibers. Moscow: LESARart, 150 p. (in Russian)Горшков Б.Г. Распределенный датчик внешнего воздействия на основе фазочувствительного волоконного рефлектометра / Б.Г. Горшков, В.М. Парамонов, А.С. Курков, А.Т. Кулаков, М.В. Зазирный // Квантовая электроника. 2006. Т. 36, № 10. С. 963–965.Gorshkov, B.G., Paramonov, V.M., Kurkov, A.S., Kulakov, A.T., Zazirnyi, M.V. (2006). Distributed external-action sensor based on a phase-sensitive fibre reflectometer. Quantum Electronics, vol. 36, no. 10, pp. 963–965. DOI: 10.1070/QE2006v036n10ABEH013273Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Советское радио, 1977. 488 с.Tikhonov, V.I., Mironov, M.A. (1977). Markov processes. Moscow: Sovetskoye radio, 488 p. (in Russian)Ярлыков М.С., Миронов М.А. Марковская теория оценивания случайных процессов. М.: Радио и связь, 1993. 464 с.Yarlykov, M.S., Mironov, M.A. (1993). Markov theory of estimating random processes. Moscow: Radio i svyaz, 464 p. (in Russian)Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991. 608 с.Tikhonov, V.I., Kharisov, V.N. (1991). Statistical analysis and synthesis of radio engineering devices and systems. Moscow: Radio i svyaz, 608 p. (in Russian)Харин Е.Г. Комплексная обработка информации навигационных систем летательных аппаратов. М.: Изд-во МАИ, 2002. 264 с.Kharin, E.G. (2002). Complex processing of information from aircraft navigation systems. Moscow: Izdatelstvo MAI, 264 p. (in Russian)Миронов М.А. Обнаружение изменения свойств наблюдаемых и ненаблюдаемых случайных процессов // Радиотехника. 2007. № 1. С. 39–45.Mironov, M.A. (2007). Detection of the property changes of observed and nonobserved stochastic processes. Radiotekhnika, no. 1, pp. 39–45. (in Russian)Рубцов В.Д., Сенявский А.Л. Метод вычисления распределений помехи и ее смеси с сигналом с использованием экспериментальных кривых распределения огибающей помехи // Информатизация и связь. 2015. № 2. С. 57–61.Rubtsov, V.D., Senyavsky, A.L. (2015). Method for calculating the noise distribution and its mixture with the signal from the experimental distribution curves ispolzovaniemi envelope interference. Informatizatsiya i svyaz, no. 2, pp. 57–61. (in Russian)Ерохин В.В. Оценка параметров многопозиционной системы наблюдения на основе адаптивного фильтра Калмана / В.В. Ерохин, Б.В. Лежанкин, Э.А. Болелов, Д.Ю. Урбанский // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2024. № 46. С. 9–19.Erokhin, V.V., Lezhankin, B.V., Bolelov, E.A., Urbansky, D.Yu. (2024). Estimation of parameters of a multi-position surveillance system based on an adaptive Kalman filter. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 46, pp. 9–19. (in Russian)Лежанкин Б.В. Алгоритм оценки координат воздушного судна в многопозиционной системе наблюдения на основе методов адаптивной фильтрации сигналов / Б.В. Лежанкин, В.В. Ерохин, А.В. Федоров, Д.Ю. Урбанский // Вестник СПбГУ ГА. 2024. № 2 (43). С. 114–122.Erokhin, V.V., Lezhankin, B.V., Fedorov, A.V., Urbansky, D.Y. (2024). Algorithm for estimating aircraft coordinates in a multiposition surveillance system based on adaptive signal filtering methods. Vestnik SPbGU GA, no. 2 (43), pp. 114–122. (in Russian)Лежанкин Б.В. Алгоритм комплексной обработки информации в интегрированной инерциально-спутниковой системе навигации на основе адаптивного расширенного фильтра Калмана / Б.В. Лежанкин, В.В. Ерохин, Н.П. Малисов, А.В. Федоров // Вестник СПбГУ ГА. 2025. № 1 (46). С. 117–134.Erokhin, V.V., Lezhankin, B.V., Malisov, N.P., Fedorov, A.V. (2025). Algorithm of comprehensive information processing in the integrated inertial-satellite navigation system based on the adaptive extended Kalman filter. Vestnik SPbGU GA, no. 1 (46), pp. 117–134. (in Russian)Иванов Р.А. Организация движения спецтранспорта и средств перронной механизации на аэродроме Пулково (Санкт-Петербург) // Актуальные исследования. 2023. № 9 (139). С. 17–20.Ivanov, R.A. (2023). Organization special-purpose vehicles and apron mechanization equipment traffic at Pulkovo Airport (St Petersburg). Aktualnyye issledovaniya, no. 9 (139), pp. 17–20. (in Russian)Аврамов А.В. Метод и алгоритмы комплексной обработки информации на борту воздушного судна в интересах определения принадлежности целей // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. Т. 75, № 1. С. 86–104. DOI: 10.18127/j20700784-202101-05Avramov, A.V. (2021). Method and algorithms of complex information processing onboard the aircraft for the benefit of definition of accessory of the purposes. Uspekhi sovremennoy radioelektroniki, vol. 75, no. 1, pp. 86–104. DOI: 10.18127/j20700784-202101-05 (in Russian)Кузьмин В.В., Ачкасов Н.Б. Алгоритм комплексного оценивания пространственных характеристик объектов в районе сбора информации // Известия ТулГУ. Технические науки. 2022. № 2. С. 474–480. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-2-474-480Kuzmin, V.V., Achkasov, N.B. (2022). The algorithm of complex estimation of spatial characteristics of objects. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskiye nauki, no. 2, pp. 474–480. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-2-474-480 (in Russian)Горбай А.Р., Расолько Н.М. Методики комплексной обработки информации радиолокационной станцией и станцией воздушной разведки на борту авиационного комплекса // Радиотехника. 2022. Т. 86, № 8. С. 96–102. DOI: 10.18127/j00338486-202208-10Gorbai, A.R., Rasolko, N.M. (2022). Methods of complex data processing from the radar and the air reconnaissance station of the aviation complex. Radioengineering, vol. 86, no. 8, pp. 96–102. DOI: 10.18127/j00338486202208-10 (in Russian)Arasaratnam I., Haykin S. Square root quadrature Kalman filtering // IEEE Transactions on Signal Processing. 2008. Vol. 56, no. 6. Pp. 2589–2593. DOI: 10.1109/TSP.2007.914964Arasaratnam, I., Haykin, S. (2008). Square root quadrature Kalman filtering. IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 56, no. 6, pp. 2589–2593. DOI: 10.1109/TSP.2007. 914964Болелов Э.А., Сбитнев А.В., Шалупин С.В. Математическая модель сигналов на выходе бортовых радионавигационных систем, учитывающая их внезапные отказы // Научный вестник МГТУ ГА. 2014. № 210. С. 160–162.Bolelov, E.A., Sbitnev, A.V., Shalupin, S.V. (2014). The mathematical model of the signals at the output of onboard navigation systems, taking into account their sudden failures. Nauchnyy vestnik MGTU GA, no. 210, pp. 160–162. (in Russian)Болелов Э.А., Цыкарев А.В., Сбитнев А.В. Алгоритм контроля технического состояния бортового пилотажно-навигационного комплекса, учитывающий информационную избыточность комплекса // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 222 (12). С. 175–181.Bolelov, E.A., Tsykarev, A.V., Sbitnev, A.V. (2015). An algorithm for monitoring the technical condition of an on-board flight and navigation complex, taking into account the information redundancy of the complex. Nauchnyy vestnik MGTU GA, no. 222 (12), pp. 175–181. (in Russian)Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М. Динамические системы, устойчивые к отказам. М.: Радио и связь, 1985. 176 с.Grishin, Yu.P., Kazarinov, Yu.M. (1985). Dynamic systems resistant to failures. Moscow: Radio i svyaz, 1985. 176 p. (in Russian)Соболев С.П. Контроль целостности в бортовом комплексе спутниковой системы посадки // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2007. № 4. С. 62–70.Sobolev, S.P. (2007). Integrity monitoring in airborne satellite landing system. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy Rossii. Radioelektronika, no. 4, pp. 62–70. (in Russian)

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