Построение математических моделей аэронавигационной обстановки

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.

1. Людомир А.В., Орлов В.С. Имитационное моделирование динамической воздушной обстановки в управляемом воздушном пространстве // Прикладная информатика. 2014. № 5 (53). С. 89–97.

2. 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

3. 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.

4. 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).

5. 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.

6. Wybo S. Database delivery // Air Traffic Technology International. 2003. C. 40–42.

7. Золотухин В.В., Исаев В.К., Давидсон Б.Х. Некоторые актуальные задачи управления воздушным движением // Труды МФТИ. 2009. Т. 1, № 3. С. 94–114.

8. 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.

9. Муромцев, Д.Ю., Яшин Е.Н. Анализ и синтез дискретных систем: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 120 с.

10. Михайлов Д.Д. Основы математического моделирования // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18, № 2. С. 374–376.

11. 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

12. 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