Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск
Том 28, № 6 (2025)
Скачать выпуск PDF

ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ

8-24 16
Аннотация

Современные беспилотные воздушные суда (БВС) оснащены приемниками спутниковой навигации для решения задач стабилизации в пространстве и выдерживания заданной траектории полета. При этом приемники спутниковой навигации отличаются низкой помехоустойчивостью, что может привести к потере сигналов от спутников и, как следствие, к отклонению БВС от заданного маршрута либо к потере управляемости. В данной работе представлена методика повышения помехоустойчивости приемника спутниковой навигации при воздействии широкополосной и узкополосной помех, а также уводящей помехи. Методика реализована на основе анализа выходных данных с приемника спутниковой навигации, формируемых в формате NMEA. Основным достоинством предлагаемого подхода является использование относительно небольших вычислительных ресурсов бортового вычислителя. Предлагаемая методика основана на анализе соотношения сигнал/шум, количества навигационных спутников, используемых в решении навигационной задачи, а также на целостности выходных координат приемника БВС. На основе предложенной методики разработан алгоритм обнаружения воздействия помех, который состоит из двух этапов. На первом этапе определяется наличие помех, второй этап предполагает анализ выходных координат приемника по отношению к планируемым, что позволяет определить воздействия уводящей помехи. Алгоритм реализован на языке программирования G в программной среде LabVIEW. Методика и алгоритм обнаружения помех протестированы путем проведения ряда полунатурных экспериментов с помощью имитатора сигналов СН-3803М, что позволило оценить пороговые значения уровней сигналов от навигационных спутников при наличии помех. В качестве тестируемого образца использовался мультисистемный приемник спутниковой навигации ATGM336H, который обладает возможностью выбора спутниковой навигационной системы (ГЛОНАСС, GPS или BeiDou) или их комбинации для решения задачи навигации БВС. Проведена серия экспериментов по оценке влияния помех различных видов на характеристики приемника спутниковой навигации ATGM336H. 

25-36 21
Аннотация

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.

37-52 15
Аннотация

В работе рассматривается проблема идентификации параметров полной математической модели литийионных аккумуляторов (ЛИА), построенной на основе метода математического прототипирования энергетических процессов (ММПЭП). Актуальность темы обусловлена растущим применением ЛИА в авиации, в том числе в беспилотных авиационных системах, и необходимостью обеспечения надежности и долговечности аккумуляторов за счет точного прогнозирования их характеристик. Описан подход ММПЭП, который позволяет получать модели, строго соответствующие законам сохранения энергии и законам термодинамики, а также учитывать физико-химические особенности конкретных аккумуляторов. Особое внимание уделяется этапам идентификации параметров модели – от первичного приближения на основе экспериментальных данных до дальнейшей оптимизации с помощью современных численных методов и алгоритмов машинного обучения. Проводится анализ современных инструментов для идентификации параметров, включая алгоритмы XGBoost, Random Forest и нейронные сети. Описан опыт построения и обучения инверсной нейронной сети на синтетических данных, сгенерированных на основе полной модели ЛИА, и отмечены особенности подготовки и отбора обучающих данных для улучшения качества предсказаний. Проведен анализ чувствительности модели к различным параметрам, что позволило выделить наиболее значимые параметры для последующей идентификации и повышения точности диагностики состояния аккумуляторов. Представлена архитектура нейронной сети, сочетающая обработку временных рядов и статических признаков, и показаны результаты экспериментов по предсказанию ключевых параметров ЛИА. Отмечено, что полученная нейронная сеть может быть полезна на этапе грубой идентификации параметров, а дальнейшее развитие данного направления связано с использованием более сложных архитектур и интеграции физически информированных подходов для получения более точных математических моделей, которые могут быть положены в основу создания цифровых двойников литийионных аккумуляторов.

53-63 16
Аннотация

В статье анализируется влияние среднемесячной рабочей нагрузки на динамику профессиональных компетенций летного состава гражданской авиации в контексте синдрома профессионального выгорания и психофизиологического истощения. На основе лонгитюдного исследования данных 800 пилотов авиакомпании за 9 месяцев проведена оценка технических и нетехнических навыков в соответствии со стандартом Международной организации гражданской авиации ICAO DOC 9995. Методология включает статистический анализ корреляций между налетом часов, оценками компетенций и авиационными событиями, а также применение модели «спрос – ресурсы» для интерпретации механизмов истощения. Результаты выявили отсутствие прямой связи между объемом налета и авиационными инцидентами, что подтверждает эффективность систем управления безопасностью. Однако резкое увеличение нагрузки (свыше 10 часов) приводит к снижению доли положительно оцениваемых компетенций летного состава, что отражает истощение адаптационных ресурсов. Нетехнические компетенции демонстрируют наибольшую уязвимость, тогда как технические навыки остаются стабильными. Циклические перегрузки формируют дисбаланс между компетенциями, снижая продуктивность в последующие месяцы, что соответствует фазе истощения. На основе полученных данных предложен комплекс мер профилактики синдрома профессионального выгорания, включая внедрение систем управления усталостью (FRMS) с использованием носимых биосенсорных устройств, тренажерных программ для стресс-тестирования и ИИ-алгоритмов прогнозирования выгорания. Результаты подчеркивают критическую роль регулярного мониторинга компетенций для прогнозирования рисков и необходимость интеграции психофизиологических аспектов в управление ресурсами экипажей. Исследование подтверждает, что динамика нетехнических навыков служит ранним индикатором латентных угроз безопасности, требующих превентивного подхода.

 

64-76 18
Аннотация

Современные требования к безопасности и эффективности управления воздушным движением (УВД) обуславливают необходимость совершенствования методов подготовки и оценки компетенций авиационных диспетчеров. В данной статье предлагается две методики оценки профессиональных навыков и уровня компетенции диспетчеров управления воздушным движением. Первая методика основана на классическом субъективном методе оценок. Вторая методика – на ключевых компонентах работы, оцененных объективно. Мультикритериальный анализ по теории нечеткой логики позволяет эффективно и всесторонне оценивать уровень компетенций диспетчеров УВД. Шкала оценок дает возможность сопоставить характеристики анализируемой компетенции с различными составляющими для понимания влияния для конкретного диспетчера. Разработанная мультикритериальная методика включает многоуровневый анализ ключевых компетенций, таких как ситуационная осведомленность, когнитивная нагрузка, оперативное принятие решений, коммуникативная эффективность, управление рисками и стрессоустойчивость. Данный метод можно использовать для оценки специалиста любого уровня подготовки: от только что трудоустроенного до опытного специалиста, а также студентов-диспетчеров. Предложены критерии количественной и качественной оценки, позволяющие объективно определять уровень готовности специалистов к работе в реальных условиях. Анализ компетенций диспетчера УВД позволит своевременно принять превентивные меры для более качественной подготовки и устранения нарушений. Особое внимание уделено практической реализации методики. Предлагаемую методику целесообразно использовать при оценке персонала ОВД в совокупности с искусственным интеллектом. Внедрение данной системы будет способствовать повышению безопасности воздушного движения, снижению человеческого фактора в критических ситуациях и оптимизации процессов обучения в авиационных учебных центрах.

МАШИНОСТРОЕНИЕ

77-97 19
Аннотация

Учебно-тренировочный самолет – особый класс легких самолетов, предназначенных для первоначальной летной подготовки пилотов и поддержания навыков управления на требуемом уровне. Использование специально разработанных учебных самолетов с дополнительными функциями безопасности, такими как тандемное управление, благоприятное поведение аэродинамических характеристик на больших углах атаки и упрощенная компоновка кабины, позволяет летчикам безопасно осваивать навыки управления самолетом. Поэтапный подход к летной подготовке пилотов гражданской и военной авиации обычно начинается с освоения навыков управления на самолетах первоначального обучения. В настоящее время российский парк самолетов первоначального обучения укомплектован преимущественно самолетами Як-52, разработанными в ОКБ Яковлева в 1974 году на основе пилотажного самолета Як-50. Дальнейшее совершенствование летного мастерства может быть осуществлено на пилотажных самолетах акробатической категории, разработанных в ОКБ Сухого, например на самолетах Су-26. Техническими факторами, оказывающими влияние на безопасность обучения и уровень подготовки пилотов, являются надежность и летно-технические характеристики самолетов. Летно-технические характеристики зависят в основном от аэродинамики крыла, а также от располагаемой эффективности органов управления и характеристик выбранной силовой установки. Уровень и характер поведения подъемной силы, создаваемой крылом, в том числе на больших углах атаки, определяются формой крыла в плане и характеристиками установленных профилей. Аэродинамика крыла также оказывает существенное влияние на характеристики управляемости самолета и возможности безопасного пилотирования в эксплуатационном диапазоне режимов полета. Таким образом, выполнение требований, связанных с обеспечением заявленного уровня аэродинамических характеристик самолета, а также управляемости на больших углах атаки, являются основной целью проектирования крыла.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)