Введение к работе
Актуальность темы. Основными путями повышения эффективности системы УВД является разработка новых принципов организации ее работы,-автоматизация процессов, ограничивающих дальнейшее повышение пропускной способности и снижение уровня безопасности воздушного движения. Исследование вопросов автоматизации должно проводится на всех этапах, включающих организацию, планирование и непосредственное управление. воздушным движением. Особое место занимают разработка и развитие методов оптимизации деятельности оператора в системе УВД. Организация ICAO разработала рекомендации и сформулировала основные требования к
автоматизации процессов УВД. При этом важное значение отводится авто-
о матической обработке планов полета, позволяющей повысить точность и
скорость индикации данных на рабочем.месте диспетчера, сократить объем
работы диспетчера по их обработке и снизить загрузку каналов связи между
центрами УВД.
Анализ существующих методов и средств планирования воздушного
движения показал, что в работе центров УВД имеются следующие основные
недостатки:
большие трудозатраты на рутинные операции по сбору и обработке информации;
низкое качество принимаемых решений, вызванное отсутствием достоверной информации;
ручная подготовка и обработка телеграфных сообщений.
Анализ показывает, что 65% таких сообщений имеют синтаксические ошибки. Это, в свою очередь, усложняет принятие решений при планировании воздушного движения и ведет к снижению безопасности и экономичности полетов. Стремление разрешить возникающее противоречие между ростом объема информации и возможностями человека-оператора по ее обработке за счет увеличения штата диспетчеров делает систему планирования менее гибкой и ухудшает экономические характеристики системы УВД.
Для того чтобы наиболее продуктивно использовать средства автоматизации в системе УВД, Необходимо разработать математические методы, позволяющие анализировать, оценивать и фильтровать от помех имеющиеся
виды информации, отображать ее в удобном виде, а затем использовать для выработки рекомендаций человеку-оператору. Это требует использования алгоритмов, позволяющими получить наилучшие решения по управлению воздушным движением.
Математическая теория' распознавания образов является одним из наиболее интенсивно развивающихся в последние десятилетия направлений прикладной математики и математической кибернетики. Так как аэронавигационные сообщения подготавливаются человеком-оператором, в них возникают ошибки. Применение для этих целей «жестких» алгоритмов обработки информации с использованием форматов данных может давать неверные результаты. Поэтому исследование структурной модели синтаксического распознавания образов при наличии шума и искажений, в которой учитывается возможность появления ошибок на различных уровнях описания объекта, актуально, и найдет применение в различных областях.
Таким образом, разработка методов обработки аэронавигационных сообщений, позволяющих автоматически обнаруживать и корректировать ошибки в них, является актуальной задачей.
Цель и задачи работы. Целью диссертации является разработка метода обработки аэронавигационных сообщений в системах УВД. В работе поставлены и решены следующие основные задачи:
проведен анализ структуры потоков и технологии обработки информации при планировании воздушного движения;
проведен анализ мегодов распознавания образов;
разработана структурная модель синтаксического распознавания образов при наличии шума и искажений;
предложен алгоритм обработки аэронавигационных сообщений на основе использования структурных методов принятия решений;
проведены исследования эффективности предложенного алгоритма в производственных условиях;
разработано и внедрено в эксплуатацию автоматизированное рабочее место аэродромно-диспетчерского пункта (ЛДП).
Методы исследований. Для решения поставленных задач в работе используются методы распознавания образов и(тсории-вероятностей. Экспериментальные исследования выполнены на основе теории цианирования
з эксперимента и обработаны с использованием аппарата математической
статистики.
Научная новизна работы заключается в том, что:
разработана методика создания бесконтекстной грамматики для автоматизированного распознавания текстов аэронавигационных сообщений;
построена стохастическая бесконтекстная программная грамматика, ориентированная на аэронавигационные сообщения;
получены данные об эффективности автоматизированного распознавания аэронавигационных сообщений различных типов.
Практическая ценность работы состоит в том, что
разработано , Программное обеспечение системы логико-синтаксического контроля, осуществляющее разбор стандартных аэронавигационных сообщений, позволяющее не Только определять ошибки, но и правильно их корректировать;
создано автоматизированное рабочее место диспетчера ЛДП.
Реализация результатов. АРМ АДП прошло государственные испытания и имеет сертификат на соответствие стандарту «Требования к функциональным характеристикам средств коммутации сообщений телеграфной сети связи ГА» от 28.08.93г. АРМ АДП эксплуатируется в следующих аэропортах: Пулково, Мурманск, Тюмень, Ноябрьск, Салехард, Сургут, Пермь. Внедрение результатов работы подтверждено соответствующими актами.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 1 -ой Всероссийской научНо-практической конференции по безопасности полетов (Санкт-Петербург, Академия ГА, 1995г.), на Международной научно-практической конференции по обеспечению безопасности полетов в новых экономических условиях (Киев, 1997г.), на научно-технических семинарах кафедры Информационных технологий и АОС.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в печатных работах, которые представлены статьями в сборниках научных трудов и тезисах докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 126 страницах, а также содержит 13 таблиц, 50 рисунков, список литературы из 144 наименова-
. 4 '
ний и трех приложений. Общий объем работы составляет 152 страницы.