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

Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Сушков Юрий Александрович

Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории
<
Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

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

Сушков Юрий Александрович. Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.18 / Сушков Юрий Александрович; [Место защиты: Тамб. высш. воен. авиацион. инженер. училище радиоэлектроники].- Тамбов, 2009.- 99 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2588

Содержание к диссертации

Введение

1 Анализ состояния безопасности полетов современной авиации 11

1.1 Состояние проблемы безопасности полетов воздушных судов 11

1.2 Анализ аварийности воздушных судов по этапам полета 19

1.3 Обзор факторов, влияющих на безопасность полета 23

1.4 Особенности выполнения захода на посадку 25

1.5 Обоснование необходимости разработки алгоритмов и моделей захода воздушного судна на посадку при отклонении от заданной траектории 27

1.6 Формирование вариантов решений по оптимизации деятельности руководителя зоны посадки 30

1.6.1 Определение пространства безопасного выполнения захода на посадку 30

1.6.2 Определение набора траекторий безопасного выполнения захода на посадку 33

1.6.3 Определение оптимальной траектории безопасного выполнения захода на посадку 35

1.7 Выводы по главе 1 и постановка задач исследования 40

2 Моделирование оптимальной траектории захода воздушного судна на посадку 42

2.1 Формализованная модель деятельности руководителя в зоне посадки по выработке решения на траекторное управление 42

2.2 Метод построения оптимальной траектории захода воздушного судна на посадку 49

2.3 Математическая модель построения оптимальной траектории захода на посадку 52

2.3.1 Принцип максимального быстродействия Понтрягина при решении задачи парирования отклонения от посадочного курса 52

2.3.2 Модель движения воздушного судна при выполнении захода на посадку с уменьшением скорости и двумя разворотами 59

2.3.3 Моделирование двойного разворота воздушного судна 65

2.4 Выводы по главе 2 69

3 Разработка комплекса проблемно-ориентированных программ и оценка достоверности моделирования 70

3.1 Разработка алгоритмического обеспечения системы поддержки принятия решения автоматизированного рабочего места руководителя зоны посадки 70

3.2 Оценка сложности алгоритмического обеспечения системы поддержки принятия решения автоматизированного рабочего места руководителя зоны посадки 74

3.3 Разработка программного обеспечения системы поддержки принятия решения автоматизированного рабочего места руководителя зоны посадки 76

3.4 Построение зоны заходов на посадку и рекомендации руководителю зоны посадки по управлению воздушным судном с применением системы поддержки принятия решений..

3.5 Оценка достоверности модели построения оптимальной траектории захода на посадку 82

3.6 Выводы по главе 3 89

Заключение 90

Список использованных источников 92

Введение к работе

Актуальность исследований. Современное состояние исследований в области определения условий безопасного захода воздушного судна (ВС) на посадку характеризуется многообразием подходов к совершенствованию процедур управления воздушным движением (УВД) путем автоматизации действий специалистов по управлению полетами. Одним из путей повышения безопасности воздушного движения является создание систем поддержки принятия решений (СППР) для лиц осуществляющих непосредственное УВД. Вместе с тем, современные средства УВД не имеют в своем составе такой СППР из-за отсутствия проблемно-ориентированного математического и программного обеспечения. Поэтому актуальным является решение научной задачи по разработке методов, моделей и средств информационной поддержки принятия решения для построения оптимальной посадочной траектории при возникновении непреднамеренных отклонений ВС от заданной траектории посадки для дальнейшего снижения аварийности полетов.

Целью диссертационной работы является определение условий безопасного захода ВС на посадку путем разработки и исследования математической модели построения оптимальной посадочной траектории ВС.

Объектом исследования диссертационной работы является процесс захода ВС на посадку.

Предмет исследования: методы и модели оптимизации процесса захода воздушного судна на посадку.

Задачи исследования. Поставленная цель в диссертации достигается в результате решения следующих основных задач:

анализа аварийности на этапе захода ВС на посадку с целью выявления показателей безопасности;

разработки метода построения оптимальной траектории посадки ВС;

разработки математической модели посадочной траектории воздушного судна для различных условий;

разработки алгоритма управления ВС руководителем зоны посадки (РЗП) для различных условий полета при возникновении отклонений от заданной траектории полета;

разработки комплекса прикладных программ для реализации алгоритма посадочной траектории;

оценки адекватности разработанных математических моделей, алгоритма и комплекса прикладных программ.

Методы исследований. Выполненные в работе теоретические и экспериментальные исследования базируются на применении методов теории сложных систем, математического аппарата общей теории систем, теории статистики и математического моделирования. Общей методологической основой в диссертации является системный подход.

Обладают научной новизной и выносятся на защиту:

метод построения оптимальной траектории с точным определением момента перекладывания крена для вывода ВС на линию посадочного курса;

математическая модель и алгоритм построения оптимальной траектории захода ВС на посадку при отклонении от линии посадочного курса;

- комплекс проблемно ориентированных программ, составляющих основу СППР в составе автоматизированного рабочего места РЗП.

Практическая значимость работы состоит в прикладном характере проведенных исследований, направленных на снижение аварийности при заходе на посадку, которая достигается в результате применения разработанных и исследованных метода, математических моделей и алгоритмов построения траектории посадки ВС для различных условий полета при возникновении непреднамеренных отклонений от заданной траектории. Разработанные в диссертационной работе математическая модель, метод и алгоритмы позволяют создать унифицированные инструментальные средства в виде алгоритмического и программного обеспечения СППР при управлении полетами в зоне посадки.

Достоверность и обоснованность основных результатов и выводов, сформулированных в работе, подтверждается использованием фундаментальных теоретических положений, справедливость которых доказана ранее и подтверждена на практике, корректным применением математической статистики, адекватностью предложенной модели реальным процессам, совпадением теоретических результатов с данными полученными экспериментальным путем.

Публикации. Материалы диссертации достаточно полно отражены в 8 научных публикациях: из них: 6 статей (1 статья опубликована в журнале, входящем в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикаций научных результатов диссертаций), 1 тезисы доклада, 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ Роспатента.

Апробация и реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались на IX Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (г. Тамбов, 2009 г.); I Международной заочной научно-практической конференции «Наука и бизнес: пути развития» (г. Тамбов, 2009 г.); II Международной заочной научно-практической конференции «Интеграция науки и производства» (г. Тамбов, 2009 г.), а также на семинарах кафедры вычислительной техники и автоматики и кафедры эксплуатации радиотехнического обеспечения полетов авиации Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ) (2007-2009гг).

Материалы диссертационной работы использованы: в войсковой части 32258 (г. Москва) при разработке Концепции федеральной целевой программы по обеспечению безопасности полетов воздушных судов государственной авиации РФ 2010-2014 гг.; в войсковой части 62632 в научно-исследовательских работах: шифр «Посадка-05» и шифр «Поводырь-05» и в учебном процессе; в ЗАО НТПО «Вектор» (г. Санкт-Петербург) при разработке автоматизированного рабочего места РЗП в комплексе средств руководства полетами «ВИСП-97»; в ООО Фирма НИТА (г. Санкт-Петербург) в тренажном комплексе авиационных диспетчеров «Эксперт»; в ЗАО «Гефест» (г. Москва) в бортовом специализированном вычислителе СПК-24.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 98 страниц машинописного текста, 27 ри-

сунков, 6 таблиц, список использованных источников, включающий 84 наименования и приложения на 4 листах.

Анализ аварийности воздушных судов по этапам полета

Аварийность воздушных судов существенно зависит от этапа полета. Наибольшая аварийность приходится на этапы, характеризующиеся нестабильностью параметров полета с высокой динамикой изменения высоты, скороста полета ВС. Процессы на этапах взлета, набора высоты, захода на посадку и посадке имеют достаточно высокую скоротечность и требуют от экипажа ВС уверенных, слаженных действий, быстрой реакции на происходящие изменения. Результаты исследования аварийности на различных этапах полета представлены на рисунке 1.6. Наиболее аварийными этапами полета по количеству происшествий являются взлет, набор высоты - 18%, а также конечная фаза захода на посадку и посадка - 48 %. Число человеческих жертв на данных этапах также достаточно высоко: 12% - взлет, набор высоты, 24% - конечная фаза захода на посадку и посадка.

При этом продолжительность данных этапов в доле общего времени полета очень мала. Происшествия, сопровождавшиеся потерями ВС и человеческими жертвами (F/%), характерны именно для вышеперечисленных этапов полета, что наглядно продемонстрировано на рисунке 1.7.

Заход на посадку, полет по посадочному курсу и посадка - наиболее опасная часть полета. За последние 40 лет на этапах захода на посадку и посадке пришлось около 55% всех потерь. При этом на этап от точки начала снижения до приземления приходится более 50% авиационных происшествий [22]. Именно поэтому необходимо обратить внимание и повышать безопасность полета в первую очередь на тех этапах, которые характеризуются высоким процентом авиационных происшествий и, что немаловажно, низкой продолжительностью полета (4 % от общей продолжительности).

Число происшествий с потерями ВС и человеческими жертвами по этапам полета Анализ авиационных инцидентов в авиации вооруженных сил РФ, связанных с невозможностью выхода ВС на ВПП при выполнении посадки за период 1984 - 2004 гг. показал, что вероятность возникновения такого события достаточно высока и составляет 1,13621 х Ю-5 за час полета или в среднем 1,14 событие на 100 тыс. часов налета (общее количество зафиксирован- ных случаев невозможности завершения посадки при уклонении ВС от посадочного курса за пределы зоны допустимых отклонений составило 236, при налете 20 770 840 часов). На рисунке 1.8. представлены данные о количестве авиационных происшествий, обусловленных не уходом на второй круг в результате ошибочных действий экипажа ВС и специалистов по УВД при выполнении захода на посадку.

В процессе оценки событий и разработке рекомендаций по повышению безопасности полетов на этапе захода на посадку учитываются следующие факторы: - зона полетов (рельеф местности в районе управления РЦ, районе аэродрома, зоне взлета и посадки); - правила полетов (ПВП, ППП); - наличие непрерывного радиолокационного контроля; - динамические характеристики движения ВС; - характеристики точности, надежности, загруженности наземных и бортовых радиотехнических средств связи, навигации и УВД; - психофизиологические данные и профессиональное мастерство летного и состава и специалистов по УВД [2, 4, 18].

Первые три фактора являются факторами классификации норм эшелонирования, регламентируемых установленными правилами. Четвертый, пятый и шестой из перечисленных выше факторов подлежат анализу при разработке норм эшелонирования для каждого из сочетаний первых трех факторов. Существует более подробная классификация подлежащих анализу факторов в которой, в соответствии с рекомендациями ИКАО, предлагается учитывать пять классов факторов. 1 Факторы местоположения: - погрешности оборудования (наземного и бортового, приборов и средств индикации); - погрешности оценки; - эксплуатационные «допуски», включающие степень отклонения от текущего плана полета, которые могут разрешаться без обязательного уведомления органов УВД. 2 Факторы управления: - задержки связи (загруженность частотных каналов, задержки донесений пилотов, действий специалистов по управлению воздушным движением, время передачи данных); - погрешность засечки времени (для эшелонирования по времени). 3 Человеческие факторы (пилота и руководителя полетами): - опыт работы; - склад ума; - время реакции. 4 Защитный резерв для учета неустойчивого характера траектории движения ВС, размер ВС, для обеспечения дистанции «пролета мимо». 5 Дополнительные факторы обеспечения безопасности полетов на конечном этапе захода на посадку: - время занятости ВПП, зависящее от освещения ВПП и конфигурации размещения и освещения мест сруливания с ВПП, наличия снега, слякоти, льда, воды и ограничения видимости; - последствия ухода на второй круг; - неблагоприятные метеоусловия; - типы ВС и их различия по скорости движения; - влияние возможных отклонений от установленной траектории захода на посадку с расчетом по времени; - другие факторы.

Следовательно, поскольку проблема аварийности ВС и безопасности полетов остается открытой, существует определенная необходимость в разработке методов и моделей взаимодействия системы «Экипаж - ВС - специалист по УВД - эксплуатационная среда». 1.4 Особенности выполнения захода на посадку

Наиболее ответственная часть управления полетом ВС в зоне посадки начинается с дальности 20 км и продолжается до ближней границы зоны видимости ПРЛ, управление ВС производится с учетом зоны допустимых отклонений (ЗДО) по курсу и высоте. ЗДО введена для обеспечения единого порядка работы руководителя зоны посадки и экипажа ВС при управлении ВС на посадочном курсе независимо от применяемого экипажем способа управления ВС (ручной, директорный, автоматический и др.). Типичный случай захода на посадку с отклонением от посадочного курса представлен на рисунке 1.9. Видно, что точный выход ВС на посадочный курс выполняется, как правило, методом последовательных приближений, зачастую с пересечением посадочного курса, в результате не качественно выполненного глазомерного расчета по началу и окончанию маневра для выхода на ПК. Основным критерием отклонений от посадочного курса является зона допустимых отклонений. Зона допустимых отклонений наносится на индикатор курса и глиссады и представляет собой сектор ± 0,5 относительно расчетной линии глиссады и ±2 относительно расчетной линии курса.

Особенности выполнения захода на посадку

Многие виды деятельности человека включают принятие решений в виде неявной составляющей, хотя сам процесс принятия решения чаще рассматривается как сенсорный, сенсорно-моторный или даже познавательный [67, 74, 75]. Это непосредственно относится и к процессу управления воздушными судами (ВС). В большинстве таких задач РЗП/пилоту приходится прибегать к прогнозированию, например, времени до посадки. При этом сам процесс можно рассматривать как последовательность действий и решений, с использованием дополнительной информации, а результат - как решение - с минимизацией времени на его принятие.

Выход из данного положения заключается в создании алгоритмов и моделей для помощи в оперативном управлении ВС, контроля за правильностью их работы и прогнозирования, для чего необходимо интегрировать в единое целое традиционные алгоритмические методы управления ВС и парадигму интеллектуальных технологий. Алгоритмические методы решения задач оперативного управления используются в том случае, когда знания имеют четкую, формализованную форму, а методы искусственного интеллекта - при решении целого ряда неформализованных задач, возникающих в процессе управления сложными динамическими системами.

Задачи управления динамическими объектами характеризуются неполнотой, неоднозначностью, неопределенностью исходной информации и используемых правил ее преобразования, к которым следует отнести: - оценку обстановки; - прогноз поведения объектов (ВС); - прогноз развития обстановки; - синтез и оценку возможных действий и выбор наилучших и т.д.

Ошибки пилота, как и любого оператора, чаще всего скрывают за собой несогласованность возможностей человека и техники, особенно, на этапе захода на посадку и посадке, когда неопределенность приборной информации, помехи и внешние факторы в условиях дефицита времени и ухудшения динамических свойств ВС с уменьшением скорости полета приводят к чрезмерному психологическому напряжению пилота.

В деятельности руководителя в зоне посадки имеет место так называемая смешанная [67, 68, 79] установка ("безопасность-время"), когда наряду с требованием недопустимости ошибок при заходе ВС на посадку, необходимо также выполнять действия при парировании отклонений воздушных судов от заданной траектории за минимальный интервал времени. Отсюда следует, что в качестве показателя надежности работы руководителя зоны посадки может быть принят временной показатель, характеризующий интервал времени выполнения оператором действий по реализации принятого им решения, включающий следующие этапы: - прием информации о воздушной обстановке в зоне посадки; - оценка информации; - принятие решения о заходе ВС на посадку.

На основании изложенного очевидна необходимость: - моделирования имевших место АП, характерных инцидентов в виде пространственной траектории полета, на основе которой формулируются команды управления ВС для прибытия в заданную точку на заданной высоте и анализа функционирования системы «Экипаж — ВС - РЗП - эксплуатационная среда» (Э-ВС-Д-С) от ТНС до приземления с использованием данных ССПИ; - теоретического и экспериментального обоснования рациональной траектории движения самолета, которая обеспечит экипажу ВС возможный запас по времени для выдерживания ограничений в нормальном полете, и повысит его готовность для решения задач управления в возможных экстремальных условиях; - нормирования рациональной траектории полета ВС в характерных точках на основе статической обработки полетной информации от МСРП; - разработки алгоритмов выявления небезопасных зон полета на участках снижения воздушного судна и формирования на их основе профилактических мероприятий с использованием упрощенных математических моделей полета ВС на отдельных этапах полета в ожидаемых условиях полета, в сложных метеоусловиях и в случае возникновения отказов авиатехники.

Таким образом, необходимо разработать перечень критериев, определяющих неточный (нестабилизированный) заход на посадку, который характеризуется не только выходом параметров движения ВС за установленные ограничения при заходе на посадку и на предпосадочной прямой, но и нарушениями в деятельности экипажа ВС.

Одним из вариантов оптимизации деятельности РЗП является определение пространства в рамках которого он может осуществлять управление полетом воздушного судна, будучи уверенным в положительном эффекте принятого решения. Предпосадочную траекторию движения ВС относительно заданной траектории можно условно разделить на два этапа: участок захода на посадку по имеющимся техническим средствам и участок выполнения корректирующего маневра для вывода ВС в заданную область точного приземления на ВПП (после установления визуально контакта с ВПП).

Заход на посадку - операция в целях вывода ВС в условную область М [80, 81, 70] (рисунок 1.10), которая гарантирует экипажу ВС, имеющему соответственную подготовку, при выполнении корректирующего маневра посадку ВС в полосе точного приземления.

Метод построения оптимальной траектории захода воздушного судна на посадку

Многие виды деятельности человека включают принятие решений в виде неявной составляющей, хотя сам процесс принятия решения чаще рассматривается как сенсорный, сенсорно-моторный или даже познавательный [67, 74, 75]. Это непосредственно относится и к процессу управления воздушными судами (ВС). В большинстве таких задач РЗП/пилоту приходится прибегать к прогнозированию, например, времени до посадки. При этом сам процесс можно рассматривать как последовательность действий и решений, с использованием дополнительной информации, а результат - как решение - с минимизацией времени на его принятие.

Выход из данного положения заключается в создании алгоритмов и моделей для помощи в оперативном управлении ВС, контроля за правильностью их работы и прогнозирования, для чего необходимо интегрировать в единое целое традиционные алгоритмические методы управления ВС и парадигму интеллектуальных технологий. Алгоритмические методы решения задач оперативного управления используются в том случае, когда знания имеют четкую, формализованную форму, а методы искусственного интеллекта - при решении целого ряда неформализованных задач, возникающих в процессе управления сложными динамическими системами.

Задачи управления динамическими объектами характеризуются неполнотой, неоднозначностью, неопределенностью исходной информации и используемых правил ее преобразования, к которым следует отнести: - оценку обстановки; - прогноз поведения объектов (ВС); - прогноз развития обстановки; - синтез и оценку возможных действий и выбор наилучших и т.д.

Ошибки пилота, как и любого оператора, чаще всего скрывают за собой несогласованность возможностей человека и техники, особенно, на этапе захода на посадку и посадке, когда неопределенность приборной информации, помехи и внешние факторы в условиях дефицита времени и ухудшения динамических свойств ВС с уменьшением скорости полета приводят к чрезмерному психологическому напряжению пилота.

В деятельности руководителя в зоне посадки имеет место так называемая смешанная [67, 68, 79] установка ("безопасность-время"), когда наряду с требованием недопустимости ошибок при заходе ВС на посадку, необходимо также выполнять действия при парировании отклонений воздушных судов от заданной траектории за минимальный интервал времени. Отсюда следует, что в качестве показателя надежности работы руководителя зоны посадки может быть принят временной показатель, характеризующий интервал времени выполнения оператором действий по реализации принятого им решения, включающий следующие этапы: - прием информации о воздушной обстановке в зоне посадки; - оценка информации; - принятие решения о заходе ВС на посадку.

На основании изложенного очевидна необходимость: - моделирования имевших место АП, характерных инцидентов в виде пространственной траектории полета, на основе которой формулируются команды управления ВС для прибытия в заданную точку на заданной высоте и анализа функционирования системы «Экипаж — ВС - РЗП - эксплуатационная среда» (Э-ВС-Д-С) от ТНС до приземления с использованием данных ССПИ; - теоретического и экспериментального обоснования рациональной траектории движения самолета, которая обеспечит экипажу ВС возможный запас по времени для выдерживания ограничений в нормальном полете, и повысит его готовность для решения задач управления в возможных экстремальных условиях; - нормирования рациональной траектории полета ВС в характерных точках на основе статической обработки полетной информации от МСРП; - разработки алгоритмов выявления небезопасных зон полета на участках снижения воздушного судна и формирования на их основе профилактических мероприятий с использованием упрощенных математических моделей полета ВС на отдельных этапах полета в ожидаемых условиях полета, в сложных метеоусловиях и в случае возникновения отказов авиатехники.

Таким образом, необходимо разработать перечень критериев, определяющих неточный (нестабилизированный) заход на посадку, который характеризуется не только выходом параметров движения ВС за установленные ограничения при заходе на посадку и на предпосадочной прямой, но и нарушениями в деятельности экипажа ВС.

Одним из вариантов оптимизации деятельности РЗП является определение пространства в рамках которого он может осуществлять управление полетом воздушного судна, будучи уверенным в положительном эффекте принятого решения. Предпосадочную траекторию движения ВС относительно заданной траектории можно условно разделить на два этапа: участок захода на посадку по имеющимся техническим средствам и участок выполнения корректирующего маневра для вывода ВС в заданную область точного приземления на ВПП (после установления визуально контакта с ВПП).

Оценка сложности алгоритмического обеспечения системы поддержки принятия решения автоматизированного рабочего места руководителя зоны посадки

Путем численного моделирования определена зона безопасного захода на посадку двумя сопряженными разворотами (рисунок 3.4), позволяющая руководителю зоны посадки своевременно принять решение о возможности безаварийной посадки, либо о необходимости ухода на второй круг.

Видно, что до дальности 9 км от ВПП зона без опасного захода превосходит размеры зоны ответственности руководителя зоны посадки, что расширяет его возможности по управлению полетом воздушного судна. Определено, что после дальности 9 км до ВПП существуют сегменты зоны управления руководителя зоны посадки, при попадании в которые он должен принять решение о формировании траектории ухода на второй круг, поскольку выполнение захода воздушного судна на посадку невозможно.

На основе разработанного метода, математической модели и алгоритмов, создано программное обеспечение для системы поддержки приня- тия решений АРМ руководителя зоны посадки (рисунок 3.6), которсгх реализует: - отображение текущего состояния объектов управления; - определение и отображений зон, обеспечивающих выпо_ххиение безопасного захода ВС на посадку; - формирование оптимальной траектории захода ВС на посадк с отображением точного места изменения крена, а также траектории по сладки с учетом допустимых отклонений выдерживания скорости ВС; - отображение информации о времени выполнения первой ж второй половины маневра; - отображение курса в точке изменения крена, дальности до ПЕЛЩ и бокового уклонения в момент окончания маневра.

Программное обеспечение создано с помощью среды быстрозЗ: разработки приложений (Rapid Application Development) Delphi под опе рацион- ные системы Windows 9х, ХР. В программе использованы совр«&1м:енные элементы интерфейса (контекстные подсказки, графические кнопка: и т.д.), новые информационные технологии.

Программное обеспечение включает: 1 Панель ввода исходных данных (рисунок 3.5), которая с:одержит следующие основные элементы: - ввод начальной скорости ВС; - ввод конечной скорости ВС; - ввод величине крена разворота ВС; - ввод величины допустимой ошибки скорости полета воздушного судна; - посадочный курс аэродрома посадки с возможностью изменения направления захода ВС; - масштаб изображения на главной панели управления; - ввод рубежа входа воздушного судна в зону ответственности руководителя зоны посадки; - уклонение воздушного судна от линии посадочного в момент расчета оптимальной траектории захода на посадку.

Здесь непосредственно может быть произведен ввод основной информации для формирования оптимальной траектории захода ВС на посадку, а также дополнительной информации в виде величины допустимой ошибки скорости полета воздушного судна, как правило, предусмотренной нормативно, что позволяет получить траектории захода на посадку, соответствующие экстремальным значениям выдерживания скорости полета экипажем воздушного судна. 2 Панель вывода результатов (рисунок 3.6), которая содержит информацию, для формирования управляющих воздействий руководителем в зоне посадки: - курс воздушного судна в точке изменения крена; - отклонение воздушного судна от посадочного курса в момент окончания маневра; - время выполнения воздушным судном первой и второй половины маневра; - положение точки изменения крена воздушного судна относительно посадочного курса и ВГТГТ; - удаление воздушного судна от ВПП после окончания маневра. Результаты — —; 1 Вывод результатов: Курс в точке изменений крена: 1381 [55] град. Отклонение от посадочного курса: Зм, Время первого маневра: 35 с. Время второго маневра: 38 с. Точка изменения крена: 217? м - от посадочного курса; 15731 м - до ВПП.

Здесь непосредственно определяется отклонение воздушного судна от линии посадочного курса, выполняется построение оптимальной траектории захода ВС и производится выбор руководителем зоны посадки наи более подходящих вариантов решения задачи захода воздушного судна на посадку (завод ВС на посадку по оптимальной траектории захода, формирование траектории ухода ВС на второй круг).

Удобный графический интерфейс позволяет руководителю зоны посадки наблюдать за текущей обстановкой в свой зоне ответственности, быстро вырабатывать варианты решения задачи захода воздушного судна на посадку, в случае отклонения от траектории посадочного курса, и выбрать наиболее подходящие из них, формировать команды по управлению воздушным судном.

Представление руководителю зоны посадки времени выполнения каждой из половин разворота в сочетании с отображением места изменения крена разворота дает возможность производить управление полетом воздушного судна и контроль его местоположения на оптимальной траектории в случае отказа бортовой навигационной системы.

Индикация зоны, обеспечивающая выполнение безопасного захода воздушного судна на посадку двумя сопряженными разворотами, значительно расширяет возможности руководителя зоны посадки по управлению в своей зоне ответственности, обеспечивая принятие решения о выводе воздушного судна на линию посадочного курса по оптимальной траектории в пределах зоны ответственности до удаления 9 км от влетно-посадочной полосы.

Похожие диссертации на Метод и модель безопасного захода воздушного судна на посадку на основе построения оптимальной посадочной траектории