Введение к работе
з
Актуальность работы. Внедрение в практику спутниковых
радионавигационных систем (СРНС) позволяет существенно повысить
точность местоопределения координат воздушных судов (ВС), что
позволяет расширить функциональные возможности и использовать
СРНС для обеспечения навигации ВС на всех этапах полёта, включая
посадку. Совершенствование бортовой аппаратуры, в частности появление
многоканальных приёмоиндикаторов - СРНС, позволяет осуществлять
навигационные определения по всем видимым навигационным
космическим аппаратам (НКА). В этой связи традиционные способы
выбора оптимального рабочего созвездия, основанные на
геометрическом факторе, становятся не столь актуальны, а на первый план выходят вопросы учёта надёжности НКА, включённых в рабочее созвездие. Это тем более актуально в комплексированных системах или работе по разнородным системам ГЛОНАСС и GPS, а в перспективе и по ГАЛИЛЕЮ, обладающим разными надёжностными характеристиками. При внедрении в практику перспективной технологии управления воздушным движением (УВД) с автоматическим зависимым наблюдением (АЗН) система связи ВС с центром УВД, наряду с высокоточным навигационным бортовым оборудованием1 становится определяющим средством, обеспечивающим самолётовождение. При этом в ряде случаев предполагается использование комбинированных систем связи, включающих в себя спутниковые и традиционные средства связи MB и ДКМВ диапазонов . В этой связи актуальным является вопрос обеспечения надёжности систем связи, состоящих из элементов с различными надёжностными характеристиками. Рассмотрению этих
! і'ОС. НАЦИОНАЛЬНА* j БИБЛИОТЕКА СПетерв OS W*
вопросов посвящена диссертация. В этой связи её тема является актуальной.
Цель и задачи исследования - разработка эффективных методов оценки надёжности навигационного обеспечения полётов ВС с использованием спутниковых радионавигационных систем (СРНС) и комбинированных систем связи, используемых при УВД; сравнение и доказательство, корректности использования этих методов и выработка рекомендаций по оптимизации - по - предложенному критерию надёжности рабочего созвездия СРНС го разнотипных НКА и комбинированных средств связи систем УВД..
Методы исследований. При решении перечисленных задач в работе использованы аналитические и численные методы математического анализа и методы компьютерного моделирования.
Научная новизна работы. Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней впервые:
проведён системный анализ перспектив использования информации о надёжности НКА рабочего созвездия при оценке надёжности навигационного обеспечения полётов ВС;
-разработаны рекомендации по оптимизации по предложенному надёжностному критерию рабочего созвездия, состоящего из НКА разнородных систем ГЛОНАСС и GPS;
-разработан метод оценки надёжности комбинированных систем связи, используемых при УВД.
Основными, научными результатами, выносимыми на защиту, являются:
- результаты теоретического анализа возможности повышения достоверности оценки надёжности навигационного обеспечения полётов ВС с использованием СРНС при комплексировании систем
ГЛОНАСС и GPS на основе использования наряду с информацией о геометрическом расположении НКА информации о их различной надёжности;
- метод оценки надёжности комбинированных систем связи при УВД,
основанный на введении вспомогательных структур, составленных из
элементов системы;
- результаты математического моделирования при построении
оптимизированного по предложенному критерию надёжности рабочего
созвездия из НКА разнородных систем ГЛОНАСС и GPS.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные в ней результаты позволяют:
прогнозировать надёжность навигационного обеспечения полётов ВС при работе по единому навигационному полю СРНС ГЛОНАСС и GPS;
повысить надёжность навигационного обеспечения полётов ВС с использованием СРНС путём построения оптимизированного по предложенному критерию надёжности рабочего созвездия НКА;
прогнозировать надёжность комбинированных систем связи, используемых при УВД, на основе имеющейся информации о надёжностных характеристиках их элементов.
Внедрепие результатов. Основные результаты диссертационной работы внедрены в Московском конструкторском бюро "Компас", в Серпуховском военном институте ракетных войск и в МГТУГА,что подтверждено соответствующими актами.
Апробация результатов. Материалы диссертации докладывались на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов" - (Москва, МГУ, 1999), на Международных симпозиумах "Надёжность и качество" (5 докладов) -
6 (Пенза, ПТУ, 1999-2003), на ХГХ-ХХП Межведомственных научно-технических конференциях "Проблемы обеспечения эффективности и устойчивости функционирования сложных технических систем" (4 доклада) - (Серпухов, Военный институт ракетных войск, 2000-2003), на Университетской научно-технической конференции "Весна - 2000" -(Москва, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000), на Международной научно-технической конференции "Гражданская авиация на рубеже веков" -( Москва, МГТУ ГА, 2001г.) и на Международной научно-технической конференции "Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества"-(Москва, МГТУ ГА, 2003 г.).
Публикация результатов. Основные результаты диссертации опубликованы в шестнадцати печатных работах. Из них четырнадцать работ являются статьями и две работы тезисами докладов.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Основная часть диссертации содержит 144 страницы текста, 12 таблиц и библиографию из 59 наименований. Общий объём работы - 151 страница.
