Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Анализ и синтез систем метеорологического обеспечения авиации Солонин, Александр Сергеевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Солонин, Александр Сергеевич. Анализ и синтез систем метеорологического обеспечения авиации : автореферат дис. ... доктора физико-математических наук : 04.00.22 / Гл. геофиз. обсерватория им. А. И. Воейкова.- Санкт-Петербург, 1992.- 38 с.: ил. РГБ ОД, 9 92-3/1645-8

Введение к работе

Актуальность'темы. Современная четырехмерная навигация, пирающался на высокоточные навигационные системы, имеет дело погрешностями вывода воздушного судна по отдельным точкам рассы до 20 с и менее. Такие погрешности могут быть достигну-ы только при условии полного учета метеорологических условий, арактеризуемых также с очень малыми погрешностями.

В планировании и управлении воздушным движением необходим чет состояния внешней среды в точках и областях пространства, которых воздушное судно будет находиться при полете по рассе, т.е. необходимо иметь прогнозируемые характеристики нєшней среды. По существу, при метеообеспечении дело имеют :егда с прогностической информацией. При этом информация о жтической погоде используется в том смысле, что за время, юшедшее после ее получения (срок наблюдений), изменение метрологических величин и условий не превышает допустимых пог-?шностей. Очевидно, чем выше временная изменчивость метеоро-)гических условий (эта изменчивость свойственная большинству іасньгх явлений, а также сложным условиям), тем большая роль пшадлежит прогнозам различной заблаговременности. С другой ороны, прогнозы с большой заблаговременностью имеют и боль-іе ошибки в прогнозируемых явлениях и величинах, поэтому при іанировании и управлении воздушным движением целесообразно шользовать минимальные интервалы упреждения.

Оперативное функционирование автоматизированных аэронави-щионных систем приводит к необходимости минимизации времени мерения и обработки информации о параметрах физического стояния атмосферы на воздушных трассах и в районах аэропор-в. При оценке условий взлета, посадки и полетов на эшелонах ъем информации, которую необходимо обрабатывать в авиацион-х метеорологических центрах и станциях, с каждым годом зна-тельно увеличивается в связи с использованием новых видов формации о физическом состоянии атмосферы, получаемой, нал-мер, системами дистанционного зондирования, а также воз-станием потока метеорологической информации от аэропортов

первой посадки, запасных аэродромов и гидрометеостачций штої мового кольца. В связи с этим проблема непрерывной обработ} метеорологической информации, поступающей в автоматизировали} систему планирования и управления воздушным движением станс вится неразрешимой без построения автоматизированных систє метеорологического обеспечения. Именно поэтому в нашей стра* и за рубежом все большее внимание уделяется разработке исследованию автоматизированных систем метеорологическог обеспечения процессов аэронавигации.

Значительный рост интенсивности воздушного движения, увє личение объема воздушных перевозок, широкое развитие сети as ропортов на магистральных и местных воздушных линиях, появле ние новых типов воздушных судов, имеющих большие скорости грузоподъемность, обуславливает необходимость дальнейших тес ретических и экспериментальных исследований проблемы автоматі1 зации процессов планирования и управления воздушным движение* Важной составной задачей этой комплексной проблемы являете разработка эффективных физических и математических методе анализа и учета информации о физическом состоянии атмосферы автоматизированных системах аэронавигации. Решение рассматря ваемоп задачи значительно способствует выполнению авиационнс метеорологической службой.своих основных функций, состоящих обеспечении безопасности, регулярности и экономической эффен тивности воздушных перевозок.

Цель исследований. Целью диссертационной работы явилос теоретическое обобщение авиационнометеорологических аспекте проблемы четырехмерной аэронавигации, развитие системного пог хода к познанию влияния физического состояния атмосферы на пс леты воздушных судов и разработка на этой основе методов, аг горитмов и автоматизированных технологий анализа и комплексне го использования климатологической, фактической (текущей) прогностической информации о физическом состоянии атмосферы задачах метеорологического обеспечения четырехмерной азронави гации при автоматизации процессов планирования и управлена воздушным движением.

Научная новизна. Рачработаны обоснованы и развиты прия ципы комплексного учета информации о физическом состоянии ат мосферы в моделях четырехмерной аэронавигации. Проведен системные исследования моделей физического состояния атмосфер

.эронавигационные модели движения воздушных судов. Синтези-аны модели взаимодействия атмосферы с воздушными судами, троены координирующие стратегии управления системами класса мосфера-воздушные суда". Синтезирована теоретико-множест-ная система структурных отношений "атмосфера-воздушные су-

Разработаны координирующие стратегии оптимальных взаимо-[СТЕий ее управляющих блоков, образующііх иерархическую іуктуру, с учетом информации о физическом состоянии атмосфе-

Развиты теоретические основы теории распознавания опасных . ; авиации явлений погоды. Исследован класс квадратичных мет-іеских функций в задачах распознавания и классификации ат-

:фернЫХ ПрОЦеССОВ И ЯВЛЄНИЙ.

Предложен и исследован новый класс сингулярных метри-. :ких функций для задач анализа информации о физическом :тоянии атмосферы. Доказана теорема о сходимости порожденных і адаптивных алгоритмов распознавания и классификации. Эф-;тивность построенных алгоритмов подтверждается серией ;ленных экспериментов при распознавании опасных для авиации іений погоды.

Впервые разработаны принципы учета климатологической ин->мации о сложных метеорологических условиях при оптимизации досрочных планов движения воздушных судов (авиарасписания), лзана теорема об оптимальных сдвигах авиарасписания по ба-1ым контурам.

Построены новые алгоритмы принятия оптимальных решений, юпасных в метеорологическом отношении, при оперативном уп-ілениіі несколькими классами воздушных судов.

Впервые построены и строго математически обоснованы алго-мы оптимального учета климатологической, фактической и гностической информации о физическом состоянии атмосферы в іачах автоматизации процессов долгосрочного планирования и іративного управления полетами воздушных судов с использова-!М методов математической логики.

Разработана автоматизированная интерактивная технология хорологического обеспечения четырехмерной аэронавигации.

Разработана система имитационного моделирования для авто-

4 матизированиого проектирования перспективных систем метеоро; гического обеспечения процессов планирования и управления вс душным движением.

Таким образом, разработанные теоретические положения я ляются новыми фундаментальными достижениями в развитии тако перспективного направления, как метеорологическое обеспечен аэронавигации при автоматизации планирования и управления во душным движением.

Практическая ценность. Полученные в диссертации результ ты по вопросам анализа и учета климатологической, фактическ и прогностической информации о физическом состоянии атмосфе используются при разработке систем метеорологического обесп чения автоматизированных систем навигации и управления возду; ним движением разных уровней иерархии. Алгоритмы распознавай: опасных для авиации явлений погоды использованы при разработі автоматизированной радиолокационной системы штормоповещениі Предложенные принципы учета климатологической информации сложных метеорологических условиях в долгосрочном планирован] движения воздушных судов использоеэны при совериенствоваш АСУ "Расписание".

Автоматизированная интерактивная технология метеоролоп чес::ого обеспечения авиации положена в основу проекта техні ческого переоснащения Главного авиационного метеорологическої центра

Положения диссертационной работы использовались при раг работке принципов построения единой автоматизированной систеь организации воздушного движения страны, а также в междунаро; ком проекте построения комплексной автоматизированной систем метеорологического обеспечения авиации и других отраслей на родного хозяйства КАС-МЕТЕО.

На зашиту выносятся:

принципы комплексного учета информации о физически состоянии атмосферы в моделях четырехмерной аэронавигации, ко ординирующие стратегии управления системами класса "атмосфе pa-воздушные суда";

новый класс сингулярных метрических функций и адаптив ных алгоритмов распознавания опасных и сложных для авиации Яв лений погоды;

принципы построения диалоговых систем метеорологически

5 беспечения четырехмерной аэронавигации и автоматизирован-технология анализа и прогноза погоды для авиации;

- комплекс моделей учета климатологической, фактической и
ностической информации о физическом состоянии атмосферы в
.чах планирования и оперативного управления воздушным дви-
:ем;

- автоматизированные системы метеорологического обеспече-.
авиации разного уровня и их имитационные модели.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и вдались:

- на II, III, IV и V-ой Всесоюзных научно-практических,
[еренциях по безопасности полетов в гражданской авиации
шнград, 1979, 1982, 1985, 1988);

-на IV Ленинградском симпозиуме по теории адаптивных гем (1979); '

-на Всесоюзной научно-технической конференции по безо-юсти полетов в условиях опасных внешних воздействий (Киев, 1);

-на Всесоюзных конференциях по применению статистических одов в метеорологии (Алма-Ата, 1981, Казань, 1985);

- на VI Всесоюзном совещании по радиометеорологии (Гал-
н, 19S2);

- на Всесоюзной конференции по статистической радиофизике нск, 1984);

на Всесоюзных конференциях по авиационной метеорологии сква, 1986, Суздаль', 1990);

на Всесоюзной конференции по активным воздействиям на рометеорологические процессы (Обнинск, 1987);

на Международной ' конференции по автоматизированным ітемам управления (Пловдив, 1987);

на Международном симпозиуме по комплексному обеспечению :ударственных органов, народного хозяйства и обиественности "еорологической информацией (Потсдам, 1989);

на совместном заседании секции N б 25 международной іференции по радиолокационной метеорологии и 4 конференции

авиационным метеорологическим системам (Париж, 1991).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы ^бликованы в 45 печатных работах и одной монографии, список горых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит введения, семи пав, заключения и списка цитируемой литерат ив 219 наименований. Общений объем страниц текста - 386, которых 9 таблиц, 46 рисунков.