Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск
Том 25, № 1 (2022)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.26467/2079-0619-2022-25-1

ТРАНСПОРТ 

8-20 185
Аннотация

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.

21-34 244
Аннотация

Целью данной работы является анализ и оценка влияния NOTAM на безопасность и эффективность выполнения полетов. Рассмотрены основные проблемы, связанные с NOTAM: количество NOTAM, практическое применение информации из NOTAM, технические ограничения текущей системы NOTAM. Приведены примеры негативного воздействия NOTAM на качество аэронавигационного обеспечения, безопасность и эффективность выполнения полетов. Также представлена практика решения проблем, связанных с NOTAM, в мире с помощью Q-code и систем планирования полетов (на примере Lido Flight 4D). Представлена концепция Европейской аэронавигационной базы данных (EAD – European AIS Database), разработанная на основе Аэронавигационной модели обмена информацией (AIXM – Aeronautical Information Exchange Model). Рассмотрена концепция Digital NOTAM (цифровой NOTAM), реализованная на базе AIXM и предназначенная для обмена, автоматической обработки и интерпретации динамических аэронавигационных данных. Разобрана новая модернизированная система NOTAM – Федеральная система NOTAM (FNS – Federal NOTAM System), разработанная Федеральным управлением гражданской авиации (FAA – Federal Aviation Administration) США, позволяющая кодировать Digital NOTAM. Проанализированы планы ICAO по переходу от концепции Обеспечения аэронавигационной информацией (AIS – Aeronautical Information Service) к Управлению аэронавигационной информацией (AIM – Aeronautical Information Management) c применением принципов концепции Общесистемного управления информацией (SWIM – System Wide Information Management). В результате проведенного анализа текущей системы NOTAM и модернизированной системы NOTAM (FNS от FAA) были сделаны выводы о том, что внедрение Digital NOTAM должно решить техническую составляющую проблем, связанных с NOTAM, благодаря использованию современных средств связи (интернет) и новых стандартов обмена данными (AIXM), что приведет к повышению уровня безопасности и эффективности выполнения полетов. При этом проблемы с NOTAM, вызванные человеческим фактором, остаются неразрешенными по причине некорректного использования инструмента NOTAM.

35-52 199
Аннотация

Воздушный транспорт играет существенную роль в обеспечении условий для эффективного функционирования современной экономики. В развитии инфраструктуры авиационно-транспортной системы одинаково заинтересованы авиаперевозчики, субъекты Российской Федерации и государство в целом. Гражданская авиация обеспечивает комплексную безопасность и устойчивость транспортной системы, взаимосвязь регионов и населенных пунктов, особенно районов Сибири, Севера и Дальнего Востока. За постсоветское время в Российской Федерации существенно сократился объем пассажирских и грузовых перевозок, были утрачены авиатранспортные связи между регионами. Такое положение с пассажирскими и грузовыми перевозками создалось при значительной концентрации транспортных потоков в узловых аэропортах страны и не позволяет авиатранспортной системе Российской Федерации развиваться всесторонне и гармонично. Комплексная оценка инфраструктуры гражданской авиации страны позволит разработать предложения по модернизации и развитию авиационно-транспортной системы. Важное место среди объектов инфраструктуры воздушного транспорта занимают производственные помещения организаций по техническому обслуживанию воздушных судов. Для выполнения технического обслуживания авиационной техники необходимы производственно-технологические сооружения, ангары и площадки для размещения и хранения средств технического обслуживания, инструмент (общий, индивидуальный, специальный), расходные материалы; помещения планово-диспетчерских отделов; площади для размещения обслуживаемых воздушных судов, их компонентов и др. Кроме того, в зависимости от количества типов обслуживаемых летательных аппаратов, интенсивности и регулярности авиаперевозок необходим расчет сил и средств инженерно-авиационного обеспечения. Эти вопросы требуют детальной проработки на основе научного подхода, в том числе с использованием методов имитационного моделирования.

53-64 175
Аннотация

Целью статьи является проведение статистического анализа данных, полученных в результате экспериментального исследования. Экспериментальное исследование заключается в проверке уровня знаний обучаемых до и после применения предложенного метода совместной подготовки (переподготовки) авиадиспетчеров и пилотов. Как известно, прогресс в авиации шагнул далеко вперед. Появились воздушные суда четвертого, пятого и шестого поколений. Самолеты и автоматизированные системы стали цифровыми. В целях разработки и внедрения систем ATM ICAO определила три основополагающие концепции, которые позволят повысить надежность человека-оператора в будущем. Одной из концепций является автоматизация, ориентированная на человека. Автоматизация подразумевает переход от аналоговых бортовых и наземных систем к цифровым системам. В конечном результате бортовые и наземные системы после модернизации получат аббревиатуру пятого и шестого поколения. Вследствие чего будет необходим новый подход к подготовке (переподготовке) авиадиспетчеров и пилотов по обслуживанию этих систем. Для решения этой задачи необходимо изменить концепцию подготовки летного и диспетчерского состава. В статье дана оценка предложенного нового метода совместной подготовки (переподготовки) авиадиспетчеров и пилотов посредством проведения статистического анализа полученных экспериментальным путем данных. Предложенный метод подготовки позволит улучшить качество обучения, уменьшить количество ошибок авиадиспетчеров и пилотов, что является основными принципами концепции ICAO. В статье проведен статистический анализ данных по t-критерию Стьюдента и по закону распределения случайных величин, который позволит сделать вывод об эффективности предложенного метода подготовки специалистов.

65-76 170
Аннотация

Прогресс в развитии средств вычислительной техники обеспечивает возможность решать все более широкий класс задач с помощью программных систем, к числу таких задач относится задача автоматической обработки аэронавигационной информации. Это обусловливает необходимость использования новых подходов к проектированию и разработке таких систем. Один из этих подходов основан на применении идеи коллективной деятельности совокупности агентов – многоагентных технологий. В связи с этим цель статьи заключается в рассмотрении особенностей реализации автоматизированной обработки аэронавигационной информации на основе многоагентных технологий. Для достижения обозначенной цели была выбрана проблемно-структурная методология синтеза гибридных систем, которая позволяет создавать самоорганизующиеся модели, каждый элемент которых развивается, получая данные и знания от других элементов. В процессе исследования представлено формальное определение многоагентной системы автоматической обработки аэронавигационной информации, которое включает в себя множество агентов; среду функционирования агентов; совокупность допустимых взаимоотношений между агентами; описание правил формирования сети агентов; набор индивидуальных и совместных действий, коммуникационных взаимодействий, стратегий поведения и поступков; возможность эволюции системы. Также детальное внимание уделено описанию каждого агента, для чего авторами предложено использовать четыре элемента: множество переменных, входы и выходы, автономный метод, который выполняет соответствующие изменения над множеством переменных. В качестве агентов предложено использовать следующие: агент уведомления для летчиков, агент предполетных информационных бюллетеней, агент создания данных, агент авиационных процессов, агент формирования авиационной базы данных, агент создания аэронавигационных карт, агент экспорта (импорта) набора аэронавигационных данных, агент публикаций и справочников. Кроме того, в статье представлено схематическое изображение многоагентной системы автоматизированной обработки аэронавигационной информации и в математическом выражении подробно описан процесс обработки заявки в агенте. Полученные в процессе исследования результаты могут использоваться для повышения эффективности аналитической составляющей в структуре системы формирования прямых и обратных координационных связей при решении задач аэронавигации.

77-88 142
Аннотация

Принцип организации бесплатформенных инерциальных навигационных систем базируется на численном интегрировании угловых скоростей и ускорений. Целью алгоритмов численного интегрирования является аппроксимация поведения динамической системы (беспилотного летательного аппарата − БЛА) с непрерывным временем с помощью цифрового вычислителя. Эффективность численного интегрирования определяется точностью и устойчивостью вычислительного процесса. Алгоритм интегрирования может иметь малую ошибку интегрирования, но при этом быть неэффективным из-за неустойчивости численного метода при изменении шага или условий интегрирования. Стандартным способом проверки алгоритмов интегрирования на устойчивость является их испытание в контрольных условиях эксплуатации (при выполнении БЛА типового полета по маршруту и канонического движения). В статье представлены результаты имитационного моделирования традиционных алгоритмов численного интегрирования в условиях прямолинейного и конического движения БЛА при вычислении значений угловых скоростей различными методами. Проведен анализ полученных результатов исследования, позволяющий выбрать алгоритм, имеющийпреимущество по точности и вычислительной простоте в зависимости от условий полета. Для БЛА, у которого отсутствуют или минимальны незатухающие угловые гармонические колебания его корпуса при выполнении типового полета по маршруту, наилучшим по точности и объему вычислений является алгоритм второго порядка точности, реализующий метод средней скорости. Его средняя погрешность вычисления углов составляет от 3,6 до 43 %, что примерно равно значениям погрешностей при использовании рассмотренных алгоритмов (алгоритм, реализующий второе приближение к методу средней скорости, одношаговый алгоритм третьего порядка точности) при троекратно меньшем объеме математических вычислений.

АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА 

89-99 142
Аннотация

В настоящее время материалы с эффектом памяти формы (ЭПФ) нашли широкое применение в области соединения тонкостенных оболочек. Использование материалов с ЭПФ в соединении отсеков беспилотного летательного аппарата (БПЛА) позволяет повысить точность и технологичность сборки, выполнять многократную сборку-разборку стыка и обеспечивает передачу усилий с разных поверхностей БПЛА с соблюдением заданных условий прочности. Рассмотрена методика проектирования разъемного хомутового (ленточного) стыка, выполненного из материала с эффектом памяти формы ЭПФ, отсеков БПЛА малого диаметра. Хомут представляет собой незамкнутую оболочку, выполненную из материала с ЭПФ. Перед установкой хомут охлаждается, и ему задают необходимую форму. При нагреве его диаметр уменьшается до заданного для обеспечения герметичности и отсутствия зазоров в конструкции. Были определены основные параметры, необходимые для решения задачи параметрической оптимизации хомутового стыка, при которых соединение будет отвечать требованиям прочности и иметь минимальную массу. На основе расчета хомутового стыка был получен алгоритм расчета, позволяющий проводить расчет ленточных соединений отсеков БПЛА различных диаметров. Была создана компьютерная модель соединения в САПР SolidWorks с параметрами, отвечающими требованиям прочности конструкции. На основе геометрии модели и свойств указанных материалов был проведен расчет массы конструкции при различных значениях угла наклона поверхности хомута. Приведена методика проектирования хомутового стыка, изготовленного из никелида титана. Найдены зависимости прочности соединения отсеков от параметров хомута и набор параметров, позволяющий спроектировать рабочую конструкцию хомутового соединения с наименьшей массой.



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


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