Методика перестроения маршрута полета воздушного судна в процессе его выполнения

   Большое количество авиационных происшествий связано с потерей управления в полете, а также со столкновением с землей в управляемом полете (категории LOC-I, CFIT, LALT). В результате расследования данных авиационных происшествий выявлено, что часто указанные авиационные происшествия обусловлены необходимостью быстрого изменения маршрута полета вследствие выявления на пути следования воздушного судна препятствий, например, грозового фронта. При определении альтернативных маршрутов облета возникшего препятствия, а также в
процессе реализации выбранного маршрута облета экипаж совершает ошибки ввиду повышенной психофизиологической нагрузки и дефицита времени. В данной статье представлен подход к автоматическому перестроению маршрута полета воздушного судна для облета обнаруженных в процессе полета препятствий. Предлагаемый авторами алгоритм позволяет оценить безопасность исходного маршрута, рассчитать варианты альтернативных маршрутов облета обнаруженных в
процессе полета препятствий, проверить их на реализуемость с учетом летно-технических характеристик воздушного судна, ограничений на управляющие параметры, а также выбрать среди найденных маршрутов облета оптимальный с точки зрения какого-либо критерия, например, исходя из минимизации увеличения протяженности маршрута полета, сокращения дополнительных затрат топлива, времени, необходимого на реализацию нового маршрута полета, и т. д. Для демонстрации работоспособности алгоритма в статье представлены примеры перестроения маршрута полета гипотетического воздушного судна с выявленными на пути следования препятствиями. Показано, в частности, что в рассмотренном примере самый короткий маршрут облета препятствий не является оптимальным с точки зрения временных затрат. Также демонстрируется, что безопасность пролета по найденным альтернативным маршрутам облета препятствий зависит в том числе от выбранной скорости полета. Поэтому для каждого рассчитанного маршрута облета препятствий алгоритм определяет диапазон скоростей, в котором возможна реализация полученного маршрута облета
препятствий. Последнее указывает на сложность и нетривиальность самостоятельного решения задачи поиска безопасного маршрута облета препятствий пилотом на борту воздушного судна.

1. Горбунов В.В. Особенности изменения некоторых психофизиологических показателей летчика при различных режимах труда и отдыха в длительных полетах // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 5. С. 5–9.

2. Лысаков Н.Д. Психологические аспекты человеческого фактора в авиации // Вестник университета. 2014. № 2. С. 250–253.

3. Шумилов И.С. Авиационные происшествия. Причины возникновения и возможности предотвращения. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 384 с.

4. Stevenson G. Testing the helicopter obstacle avoidance system / G. Stevenson, H.R. Verdun, P.H. Stern, W. Koechner // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering, 1995. Pp. 93–103. DOI: 10.1117/12.212025

5. Богаткин О.Г. Основы авиационной метеорологии : учебник. СПб.: РГГМУ, 2009. 339 c.

6. Gaska T., Watkin C., Chen Y. Integrated modular avionics – past, present, and future // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 2015. Vol. 30, no. 9. Pp. 12–23. DOI: 10.1109/MAES.2015.150014

7. Чуянов Г.А., Косьянчук В.В., Сельвесюк Н.И. Перспективы развития комплексов бортового оборудования на базе интегрированной модульной авионики // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3 (140). С. 55–62.

8. Щепилов Ю.Н. Построение аэродромных схем : учеб. пособие. СПб.: СПбГУ ГА, 2013. 120 с.

9. Дудник П.И. Авиационные радиолокационные комплексы и системы : учебник для вузов / П.Н. Дудник, Г.С. Кондратенков, Б.Г. Татарский, А.Р. Ильчук, А.А. Герасимов. М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 2006. 1112 с.

10. Shao M-L., Yan R-J., Wu J. et al. Sensor-based exploration for planar two-identical-link robots // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2016. Vol. 230, iss. 4. Pp. 655–664. DOI: 10.1177/0954406215618684

11. Левицкий С.В., Свиридов Н.А. Динамика полета : учебник для вузов. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2008. 527 с.

12. Киселев М.А., Костин А.М., Тюменев В.Р. К оптимизации управления траекторным движением самолета // Научный Вестник МГТУ ГА. 2008. № 125. С. 138–145.

13. Левицкий С.В., Левицкая Е.В. Методика оценки транспортной эффективности магистрального пассажирского самолета // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 205. С. 99–106.

14. Ahrenhold N. Enabling green approaches by FMS-AMAN coordination / N. Ahrenhold, I. Stasicka, R. Abdellaoui, T. Mühlhausen, M.-M. Temme [Электронный ресурс] // Aerospace. 2023. Vol. 10, iss. 3. P. 278. DOI: 10.3390/aerospace10030278 (дата обращения: 04. 01. 2023).