Информационно-измерительная система для управления воздушным движением с угломерным каналом повышенной точности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат наук Глистин Вадим Николаевич

• Глистин Вадим Николаевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Глистин Вадим Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ информационно-измерительных систем в сфере УВД

1.1 Изучение существующих методов повышения точности определения координат ВС в ИИС УВД

1.2 Описание структуры ИИС УВД

1.2.1 Техническое оснащение ИИС УВД наземными датчиками

1.2.2 Анализ каналов связи и бортовых датчиков ВС

1.3 Анализ условий применения ИИС для решения задач УВД

1.4 Анализ перспектив развития ИИС УВД

1.5 Постановка задачи на исследование

1.6 Выводы по главе

2 Исследование оценки динамических характеристик ВС на основе данных

об изменении его пространственного положения

2.1 Анализ типовых манёвров ВС в зоне посадки

2.2 Общий подход к разработке модели движения ВС с учётом кинематических и динамических характеристик

2.3 Оценка параметров движения ВС с учётом динамических характеристик

2.4 Экспериментальная проверка оценки кинематических и

динамических характеристик ВС

2.5 Выводы по главе

3 Синтез алгоритма функционирования ИИС УВД и оценка его

точностных характеристик

3.1 Выбор метода синтеза алгоритмов фильтрации угломерного канала ИИС

3.2 Разработка и обоснование исходных моделей

3.3 Алгоритм функционирования и структура ИИС УВД

3.4 Исследование точностных характеристик синтезированного алгоритма функционирования угломерного канала ИИС УВД

3.4.1 Исследование потенциальной точности синтезированного алгоритма

3.4.2 Исследование реальной точности синтезированного алгоритма

3.5 Выводы по главе

4 Оценка эффективности синтезированного алгоритма функционирования

ИИС УВД

4.1 Подходы к оценке эффективности ИИС УВД

4.2 Влияние точностных характеристик измерительной подсистемы ИИС УВД на пропускную способность и уровень безопасности воздушного движения

4.3 Оценка эффективности ИИС УВД с учетом разработанных алгоритмов

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. На современном этапе развития воздушного сообщения увеличивается плотность потока воздушных судов (ВС), особенно в районе аэродромов. Согласно наблюдениям [1, с. 97], именно в зоне аэродрома происходит большая часть всех воздушных происшествий. Как правило, все они происходят при выполнении наиболее ответственного маневра - «посадке» воздушного судна. Данный факт является одной из причин предъявления высоких требований к быстродействию и точности определения координат воздушного судна информационно измерительными системами управления воздушным движением (ИИС УВД). Это подтверждается планом развития гражданской авиации на 2013 - 2028 г.г., утвержденный международной организацией гражданской авиации [3].

Повышение точностных характеристик ИИС УВД при определении угловых координат ВС необходимо для обеспечении высокой пропускной способности с заданным уровнем безопасности, при движении воздушного судна в районе аэропорта. Это одна из основных задач, прямо влияющая на сохранность жизни и здоровья экипажа и пассажиров [4].

Степень разработанности темы исследования.

В направлении вторичной обработки радиолокационной информации и алгоритмов функционирования ИИС УВД выполнено большое количество работ, которые имеют свои преимущества и недостатки. Так в адаптивном методе фильтрации Патента РФ 2408027, (опубликован 27.12.2010) существенным недостатком является увеличение погрешности определения координат ВС при приближении ВС к точке наблюдения, что связано с увеличением ускорения ВС относительно точки наблюдения. Приемлемые результаты фильтрации будут получены в случае пересечения траектории ВС и точки наблюдения. В свою очередь методу трехмерной адаптивной а-в фильтрации, предложенному Безяевым В.С., характерны недостатки, связанные с увеличением погрешностей

фильтрации на большом расстоянии до ВС, а также отсутствует адаптации параметров по ускорению в зависимости от интенсивности маневрирования в различных плоскостях, что ведет к снижению точности и устойчивости сопровождения.

По данному направлению большое количество исследований выполнил Зингер Р., а предлагаемые им варианты повышения точности определения координат ВС часто принимались за прототип при регистрации патентов. Так же, большое количество способов были предложены Фариной А., Студером Ф., Максимовым М.В., Красовским А. А., Анодиной Т. Г., Первачевым С. В., Перовым А. И., Меркуловым В.И., Шатовкиным Р.Р., Даниловым С.Н. и другими учеными. Изучив работы представленных выше авторов следует вывод, что их общим недостатком является математическая модель некорректно описывающая изменение скорости или ускорения сближения ВС с точкой наблюдения.

Исходя из актуальности проблемы, поставлена цель диссертационной работы - повышение точности определения угловых координат воздушных судов ИИС УВД для обеспечения безопасной посадки при высокой плотности потока воздушных судов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- анализ существующих алгоритмов обработки информации в информационно-измерительной системе управления воздушным движением;

- анализ условий применения информационно-измерительной системы управления воздушным движением;

- разработка математической модели движения воздушного судна, с учетом его кинематических и динамических характеристик;

- синтез алгоритма функционирования угломерного канала информационно-измерительной системы управления воздушным движением с улучшенными точностными характеристиками;

- оценка точностных характеристик и эффективности синтезированного алгоритма функционирования угломерного канала информационно-измерительной системы управления воздушным движением.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

- разработаны математические модели для определения угловых координат, учитывающие изменение ускорения азимута воздушного судна на основе его кинематических и динамических параметров, позволяющие ИИС УВД точнее описать физический процесс движения воздушного судна относительно радиолокационной станции наблюдения по сравнению с другими моделями;

- синтезирован алгоритм функционирования угломерного канала ИИС УВД, включающий процедуру вычисления экстраполированного значения ускорения азимута с использованием информации о динамических и кинематических параметрах, передаваемых дискретно-адресной системой.

- сформирована структура ИИС УВД с угломерным каналом повышенной точности, отличающаяся введением структурных элементов, а именно: блока наземной дискретно-адресной системы передачи информации и блока бортовой дискретно-адресной системы передачи информации.

Теоретическая значимость исследования определяется разработанными математическими моделями для определения угловых координат ВС, в которых учитывается ускорение азимута ВС на основе его кинематических и динамических характеристик. Синтезированы алгоритмы функционирования угломерного канала ИИС УВД, включающие процедуру вычисления экстраполированного значения ускорения азимута ВС, учитывая его кинематические и динамические характеристики.

Практическая значимость исследования определяется разработкой структуры ИИС УВД с использованием в ней кинематических и динамических параметров воздушного судна, которые передаются от датчиков воздушных судов бортовыми дискретно-адресными системами передачи информации на наземные дискретно-адресные системами передачи информации. Предложен алгоритм функционирования угломерного канала ИИС УВД, позволяющий повысить пропускную способность ИИС УВД до 1,5 раз при заданном уровне безопасности.

Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось с использованием методов компьютерного математического моделирования, методов фильтрации по критерию минимума средней квадратической погрешности (СКП) и теории случайных процессов.

Объектом исследования является угломерный канал информационно-измерительной системы управления воздушным движением.

Предметом исследования являются точностные характеристики угломерного канала информационно-измерительной системы управления воздушным движением.

Основные положения, выносимые на защиту:

- математические модели определения угловых координат воздушных судов для информационно-измерительной системы управления воздушным движением;

- алгоритм функционирования угломерного канала повышенной точности информационно-измерительной системы управления воздушным движением и результаты исследования его эффективности;

- структура информационно-измерительной системы управления воздушным движением с угломерным каналом повышенной точности.

Степень достоверности. Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается обоснованным использованием апробированных методов фильтрации по критерию минимума СКП, результатами проведенного математического моделирования на ЭВМ, а так же совпадением полученных теоретических результатов с результатами проведенных численных экспериментов, фундаментальными достижениями современной науки и техники, отраженными в обзоре научной литературы по ИИС для УВД, по проблемам пропускной способности и безопасности воздушного движения.

Апробация исследования. Конференции, на которых представлены основные положения диссертационного исследования: VI Международной науч.-техн. конф., посвященной дню образования войск связи «Современное состояние и перспективы развития систем связи и радиотехнического обеспечения в

управлении авиацией» (Воронеж, 2017 г.); Всероссийской заочной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации» (Тамбов, 2017 г.); 2, 3, 4-й всероссийской молодежной научной конференции, посвященной дню радио «Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития» (Тамбов, 2017, 2018, 2019 г. г.); 3, 5, 6-й Международной научно-технической конференции студентов, молодых учёных и специалистов «Энергосбережение и эффективность в технических системах» (Тамбов, 2016, 2018, 2019 г. г.); XIII International Scientific and Technical Conference "Applied Mechanics and Systems Dynamics" (Омск, 2019 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них: 1 статья, индексируемая в МБД Scopus; 6 статей в рецензируемых изданиях из перечня ВАК при Министерстве науки и высшего образования РФ (3 по специальности 05.11.16); 3 публикации в материалах международных и всероссийских конференций. Получено 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Внедрение результатов исследования:

- акт об использовании результатов диссертационной работы в АО «Тамбовский завод «Ревтруд» (г. Тамбов);

- акт о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс ФГБОУ ВО «ТГТУ».

Область исследования. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.11.16 «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», п. 6. «Исследование возможностей и путей совершенствования существующих и создания новых элементов, частей, образцов информационно-измерительных и управляющих систем, улучшение их технических, эксплуатационных, экономических и эргономических характеристик, разработка новых принципов построения и технических решений».

Объем и структура диссертационной работы. Работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объем работы составляет 125 страниц, включая семь таблиц, 39 рисунков и содержит 100 информационных источника.

1 Анализ информационно-измерительных систем в сфере УВД

1.1 Изучение существующих методов повышения точности определения

координат ВС в ИИС УВД

Для определения степени актуальности разработки алгоритма функционирования угломерного канала ИИС УВД, а также определения направления, которое следует развивать в диссертационной работе, был проведён анализ различных материалов и литературы по теме научной работы. С этой целью были изучены доклады международных, всероссийских и региональных конференций, статьи различных научных журналов (из перечня ВАК и т.д.), книги, монографии, описание изобретений к авторским свидетельствам РФ, официальные бюллетени Государственного комитета при Совмине РФ по делам изобретений и открытий, реферативные сборники ЦНИИПИ «Изобретения за рубежом», а также был проведён патентный поиск [40, с. 62]. Часть из основных работ, на которые было обращено внимание и детально изучены, представлены в таблице

Таблица 1.1 - Патентные документы

Страна Номер Органи- Изобрета- Дата Название

патентова- охранного зация тель приоритета изобретения

ния документа

1

Россия ЯИ 2 303 797 Тамбовское Шатовкин 23.06.2005 Способ адаптации

С2 высшее Р.Р. системы

военное сопровождения

авиационное маневренной

инженерное воздушной цели по

училище дальности на

радиоэлектро- основе

ники (военный информации от

институт) измерителей

различной

физической

природы

Окончание таблицы

1

Россия ЯИ 2 263 927 С2 Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Дрогалин В.В., Меркулов В.И., Рогов В.Я., Самарин О.Ф., Францев В.В., Челей Г.С., Чернов В.С. 20.06.2005 Способ оценивания параметров траектории источников радиоизлучения в угломерной двухпозицион-ной пассивной РЛ-системе

Россия яи 2 307 376 С1 ОАО "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" Прудников С.Я., Титов А.А., Лужных С.Н. 27.03.2006 Способ фильтрации параметров траектории объекта и устройство для его реализации

Россия ЯИ 2 679 598 С1 Федеральный научно-производственный центр АО "Научно-производственное объединение "Марс" Маттис А.В., Васильев К.К., Саверкин О.В., Корсунский АС. 28.04.2018 Способ адаптивного сопровождения адиолокацион-ных целей и устройство для его реализации

Россия ЯИ 2 610 831 С1 АО "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Гусев А.В., Слугин В.Г., Семашкин В.Е, Петрушин В.В. 19.04.2016 Способ оценки параметров траектории объекта

Представленные в Таблице 1.1, а также изученные, но не приведённые в данной таблице работы имеют свои преимущества и недостатки. Так, в адаптивном методе фильтрации Патента РФ 2408027 (опубликован 27.12.2010) существенным недостатком является увеличение погрешности определения

координат ВС при приближении ВС к точке наблюдения, что связано с увеличением ускорения ВС относительно точки наблюдения. Приемлемые результаты фильтрации будут получены в случае пересечения траектории ВС и точки наблюдения. В свою очередь методу трехмерной адаптивной а-0-фильтрации [96], предложенному Безяевым В.С., характерны недостатки, связанные с увеличением погрешностей фильтрации на большом расстоянии до ВС, а также отсутствие адаптации параметров по ускорениям в связанной модели в зависимости от интенсивности маневрирования в различных плоскостях, что ведет к снижению точности и устойчивости сопровождения [92].

По выбранному направлению диссертационной работы большое количество исследований выполнил Зингер Р. [93], а предлагаемые им варианты повышения точности определения координат ВС часто принимались за прототип при регистрации патентов. Так же большое количество способов было предложено Меркуловым В.И. [94], Шатовкиным Р.Р. [95], Даниловым С.Н, Фариной А., Студером Ф., Максимовым М.В., Красовским А. А., Анодиной Т. Г., Первачевым С. В., Перовым А. И. и другими учеными. Изучив работы представленных выше авторов, можно сделать вывод, что общим недостатком предложенных ими методов оценки фазовых координат является невысокая точность определения координат ВС. Это связано с тем, что модели калмановских фильтров по изменению скорости или ускорения относительного движения ВС не соответствуют реальным движениям ВС.

Как было замечено выше - большинство алгоритмов сопровождения, реализованных в существующих ИИС УВД, предполагают использование упрощённых линейных моделей состояния с постоянной скоростью, постоянным ускорением или учитываются кинематические параметры воздушного судна для экстраполяции его траектории движения относительно наземной РЛС. Такие модели состояния не обеспечивают требуемую точность оценки фазовых координат ВС для УВД [21, с. 191], в частности при выполнении маневра воздушного судна в режиме «посадка» [67, с. 27].

Однако, данное предположение недействительно [67, с. 27], что подтвердилось при моделировании манёвра «посадка».

Учитывая недостатки рассмотренных методов, а также степень изученности темы исследования, на основании полученных данных было сформировано основное направление дальнейшего исследования.

1.2 Описание структуры ИИС УВД

Как было сказано ранее, управление воздушным судном в районе аэродрома является наиболее ответственным и сложным этапом полёта. Вероятность ошибки пилотирования наиболее высока при выполнении манёвра «посадка», это подтверждается данными, полученными министерством гражданской авиации, согласно которым при «посадке» совершено 32,5% всех произошедших происшествий [99]. Несмотря на большое количество систем автоматизации, помогающих экипажу пилотировать, существует множество факторов, влияющих на величину погрешности определения координат ВС, что может привести к принятию неверного решения экипажем и диспетчером или группой руководства полётами (ГРП).

Чтобы исключить ошибки экипажа в полете на воздушном судне, управление воздушным движением подразумевает применение всех доступных технических средств, расположенных как на борту ВС, так и в зоне аэродрома, позволяющих осуществлять непрерывный сбор информации о воздушной обстановке в зоне УВД. Такие технические средства (датчики) в настоящий момент можно подразделить на группы: радиотехнические, радиомаячные и радиолокационные [5, с. 97]. В ИИС УВД подразумевается применение всех вышеперечисленных технических средств как для передачи информации о состоянии выполняемого маневра на борт ВС, так и для контроля воздушной обстановки в целом на земле.

В зависимости от конкретного технического оснащения, задач и возможностей каждой из подсистем ИИС УВД, ИИС имеют отличительные особенности, характерные для всех ИИС УВД. Эти отличительные признаки позволяют выделить подсистемы, общие для всех ИИС УВД. Общий вид существующей ИИС УВД в районе аэродрома можно представить в виде рисунка 1.1. [97, 98]

Воздушное судно

Датчик угла места

Наземная РЛС

Датчик АЦП Первичный

измеритель дальности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Информационно-измерительная система для управления воздушным движением с угломерным каналом повышенной точности»

дальности дальности

Датчик АЦП Первичный

измеритель

азимута азимута

азимута

АЦП угла места

Первичный измеритель угла места

Аппаратура

передачи информации

Аппаратура приема, обработки и отображения информации диспетчерского пункта

Аппаратура

приема информации

Фильтр оценки дальности

Фильтр оценки азимута

Фильтр оценки угла места

Угломерный канал ИИС УВД

Устройство отображения информации

Информационно-измерительная система УВД

Рисунок 1.1 - Структура ИИС УВД

Представленная структура ИИС УВД является многоканальной, последовательного действия. В структуре ИИС УВД следует выделить несколько основных элементов: наземная РЛС; аппаратура приема, обработки и отображения информации диспетчерского пункта; воздушное судно.

В качестве измерителя в структурной схеме ИИС УВД рассмотрена РСП, а именно посадочная РЛС (ПРЛС). Наземная РЛС формирует измеренную информацию о координатах (местоположении) ВС. В составе наземной РЛС следует отдельно выделить датчики дальности, азимута и угла места, измерения от которых совместно формируют данные для первичной обработки информации.

Промежуточным звеном между датчиками информации и вычислительными комплексами как в самой наземной РЛС, так и в аппаратуре диспетчерского пункта являются аналого-цифровые преобразователи (АЦП) соответствующего датчика информации, а также аппаратура передачи и приема информации. Необходимость использования данного оборудования в ИИС УВД обусловлена наличием большого количества датчиков информации, данные от которых передаются в различной форме. Некоторые сигналы передаются в

аналоговом виде, другие сигналы - в дискретном. Так же способы кодирования дискретных сигналов могут быть разными. Поэтому возникает необходимость преобразования всех, поступающих от датчиков информации сигналов, к единому виду, пригодному для ввода в вычислительные комплексы, что и выполняет система связи и передачи информации. На выходе данной системы вся информация представляется в цифровых кодах, с которыми работает ЭВМ [31].

В составе наземной РЛС следует выделить первичные измерители дальности, азимута и угла места. Первичные измерители дальности, азимута и угла места обеспечивают обнаружение полезного сигнала на фоне шумов и измерение [9].

Учитывая значимость применяемых РСП, подробное изучение технической и нормативной информации о них выполнено отдельно.

Помимо аппаратуры приема информации в состав оборудования диспетчерского пункта включены фильтры оценки дальности, азимута и угла места. Фильтры оценок соответствующих величин реализуются в вычислительном комплексе. ЭВМ производит обработку информации, поступающей от различных датчиков, и формирует комплексы информации для систем отображения информации.

Обработка сигналов от датчиков информации происходит в несколько этапов. Первоначальная обработка информации, называемая первичной, производится в самих датчиках информации, как описано выше [8].

Второй этап обработки информации осуществляется уже в фильтрах оценок соответствующих величин и называется вторичной обработкой информации. Так как одна отметка, обозначающая положение ВС, полученная за один период обзора воздушной обстановки, не позволяет сделать вывод об истинном положении ВС, то требуется выполнить наблюдение за отметкой первичного положения ВС и отследить степень изменения данных о его положении в следующие периоды обзора, а на основании полученных данных сделать вывод о наличии ВС и характере его движения. Именно такую работу ранее выполнял диспетчер (оператор). Однако данную функцию в полной мере могут выполнять

заложенные в вычислительный комплекс алгоритмы фильтрации, избавив диспетчера от монотонной, повторяющейся работы. Таким образом, фильтры оценок определяют траекторию движущегося ВС и определяют её параметры на основе различения ложной и истинной информации о перемещении ВС.

Устройство отображения информации позволяет выводить информацию диспетчеру в виде, удобном для восприятия. Как правило, основная информация о траектории ВС выводится в графическом виде, а дополнительная информация в цифровом виде. Так же, через системы отображения информации возможно активное взаимодействие диспетчера и вычислительного комплекса [83].

Основным структурным элементом ИИС УВД является воздушное судно, формирующее сигнал в виде отраженных электромагнитных волн, несущий информацию о дальности до РСП, азимуте и угле места.

Как видно из представленной структуры ИИС УВД, развитие данных систем направлено на повышение степени автоматизации вычислительных и управляющих процессов, уменьшение количества выполняемых человеком операций при увеличении числа одновременно управляемых ВС в зоне ответственности ИИС УВД. При этом нет необходимости увеличивать штат сотрудников, так как это приводит к усложнению коммуникации между ними и определению зоны ответственности каждого из них.

1.2.1 Техническое оснащение ИИС УВД наземными датчиками

К основным наземным датчикам ИИС УВД следует отнести радиотехнические системы посадки.

Радиотехнические системы посадки предназначены для контроля и управления полётом воздушного судна в зоне аэродрома, а также для выдерживания им глиссады и курса при заходе на посадку. РСП могут

применяться как в составе инструментальной системы посадки, так и в виде самостоятельной системы посадки [72].

РСП объединяет в своём составе обзорные (диспетчерские) и посадочные радиолокаторы. Важным элементом (датчиком) радиотехнических систем посадки является посадочная радиолокационная станция (ПРЛС). ПРЛС контролируют полёт воздушного судна в зоне посадки, как правило, с момента выполнения воздушным судном последнего разворота при заходе на посадку до достижения им высоты 30 метров относительно уровня взлётно-посадочной полосы [73].

Радиолокационные технические средства в настоящий момент применяются, как правило, на всех аэродромах. Однако, несмотря на требования международной организации гражданской авиации (МОГА) о применении посадочных радиолокационных станций, входящих в состав радиолокационных средств управления полетами, по причине дорогостоящей эксплуатации ПРЛС могут находиться в резерве, как правило, на гражданских аэродромах, что делает маневр «посадка» более опасным [5, с. 98]. Свое широкое применение посадочные радиолокационные станции нашли на военных аэродромах по причине своей простоты применения и мобильности. На некоторых аэродромах ПРЛС применяются в качестве основных средств контроля за посадкой ВС.

В соответствии с нормами МОГА и приказом № 270 Федеральной авиационной службы России к точностным характеристикам РСП предъявляются высокие требования. Посадочные РЛС должны формировать радиолокационную информацию о местонахождении воздушного судна на командные диспетчерские

л

пункты УВД с эффективной отражающей поверхностью порядка 15 м , в секторе по азимуту не менее 20° и по углу места не менее 7°, на дальности не менее 17 километров от позиции РСП с вероятностью обнаружения не хуже 0,9. Максимально допустимая погрешность в определении расстояния от ВС до точки приземления не должна превышать 30 метров плюс 3% этого расстояния. Максимально допустимая погрешность определения отклонения ВС от линии курса должна составлять либо 0,6% расстояния от антенны ПРЛ до ВС плюс 10% отклонения от линии курса, либо 9 метров (берется большая величина).

Разрешающая способность должна быть не хуже: 120 метров по дальности; 1,2° по азимуту (курсу); 0,6° по углу места [100].

В соответствии с требованиями стандартов ПРЛ должен быть установлен таким образом, чтобы он полностью охватывал сектор, вершина которого находится в точке, расположенной на расстоянии 150 м от точки приземления в направлении того конца взлетно-посадочной полосы, у которого останавливается самолет.

Требования к размещению наземных посадочных РЛС размещаться относительно торцов и оси взлетно-посадочной полосы аэродрома изложены в работах [8, 10].

К точностным характеристикам относятся: вероятность правильного обнаружения Рпо, разрешающая способность по дальности 5д, точность определения дальности ад [19, с. 307].

Проанализировав возможное расположение ПРЛС на аэродроме и основываясь на приведенных выше стандартах и требованиях, действующих в РФ, расположение ПРЛ относительно ВПП можно представить согласно рисунку 1.2.

-

1.

Рисунок 1.2 - Расположение ПРЛ относительно ВПП

На рисунке 1.2 приведен ПРЛ, расположенный относительно ВПП и точки приземления ВС на расстояниях т = 300 м и р = 1000 м. При этом значения в каждом конкретном варианте исполнения могут иметь другую величину.

Необходимо отметить требования к устройствам отображения информации, которые передаются на командно-диспетчерский пункт от посадочных РЛС. Информация по азимуту и углу места воздушного судна должна обеспечить контроль траектории воздушного судна по заданной траектории, определение зоны безопасности воздушного судна. В этом случае необходимо иметь информацию о координатах всех воздушных судов, находящихся в зоне посадки аэродрома.

Для решения задач радиолокационного контроля за ВС в районе аэродрома в состав ПРЛС должны входить следующие устройства [7, с. 39]:

- передающее устройство;

- приемное устройство;

- антенная система;

- устройство отображения информации.

Конструктивно посадочные радиолокационные станции по факту состоят из нескольких антенных систем, то есть из двух совмещенных радиолокационных станций - глиссадной и курсовой, совместная работа которых, организованная антенным механизмом, позволяет точно определить положение воздушного судна в трехмерном пространстве в определенный момент времени [6, с. 10].

Исходя из приведённых выше данных, для получения точных угловых координат ВС диаграмма направленности (ДН) глиссадной антенной системы имеет широкую ДН в горизонтальной плоскости и узкую ДН - в вертикальной плоскости. В то же время курсовая антенная система имеет широкую ДН в вертикальной плоскости и узкую ДН - в горизонтальной плоскости.

Большинство применяемых в настоящий момент ПРЛС используют механическое сканирование пространства, когда антенна РЛС колеблется в определенном секторе. Так, отклонения глиссадной антенной системы имеют значения в пределах от -100 до +170°, а антенной системы курса - в пределах от -2,5 до +7,5° [6, с. 11].

Данный факт значительно ухудшает их эксплуатационные и технические характеристики. Кроме того, такие ПРЛС сложны для дальнейшей модернизации,

что затрудняет улучшение точности определения и периодичность обновления координат воздушных судов.

Исправить это позволит применение во вторичной обработке радиолокационной информации алгоритмов фильтрации. Алгоритмы фильтрации позволят повысить помехозащищенность и точность определения угловых координат ВС.

В таблице 1.2 представлены основные технические характеристики применяемой в информационно-измерительной системе ПРЛС. Представленные параметры необходимы при исследовании точностных характеристик и эффективности синтезируемого алгоритма. Было принято, что посадочной РЛС в информационно-измерительной системе УВД является РП-3Г.

Таблица 1.2 - Параметры ПРЛС РП-3Г и РП-4Г

Параметр РП-3Г РП-4Г

Длина используемой волны, см 3,2 3,5

Дальность действия, км 20 30

Сектор обзора по азимуту, град. 30 30

Сектор обзора по углу места, град. 10 10

Ширина диаграммы направленности курсовой антенны в 0,8 0,8

горизонтальной плоскости, град.

Ширина ДН курсовой антенны в вертикальной плоскости, град. 1...7 1.6

Ширина ДН глиссадной антенны в горизонтальной плоскости, От - 5 до От - 5 до

град. + 20 + 20

Ширина ДН глиссадной антенны в вертикальной плоскости, град. 0,6 0,5

Разрешающая способность на удалении до 17 км по дальности, м 150 120

Разрешающая способность на удалении до 17 км по азимуту, 0,8 1,2

град.

Разрешающая способность на удалении до 17 км по углу места, 0,6 0,6

град.

Разрешающая способность на удалении от 17 до 30 км по - 250

дальности, м

Разрешающая способность на удалении от 17 до 30 км по - 2

азимуту, град.

Разрешающая способность на удалении от 17 до 30 км по углу - 1,5

места, град.

Точность определения координат по дальности, м 30 30

Точность определения координат по азимуту, м 9 9

Точность определения координат по углу места, м 6 6

Скорость обзора, циклов/мин 15 15

Ограничения по ветру, м/с 20 20

Импульсная мощность передатчика, кВт 150 150

1.2.2 Анализ каналов связи и бортовых датчиков ВС

На борту ВС безопасность полёта обеспечивают большое количество измерительных датчиков, состав которых обусловлен правилами и регламентами. Для синтезируемого алгоритма функционирования ИИС УВД потребуются данные не от каждого из них. Основные (типовые) системы и датчики информации, расположенные на борту ВС, перечислены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Сведения о пилотажно-навигационных системах ВС

Наименование параметра и размерность Диапазон измерения Точность измерения Применяемые измерительные системы

Угол крена, град. ± 60 ± 0,25 Гировертикали, авиагоризонты. Курсовые системы, магнитные компасы. Курсовертикали

Угол рысканья и курса, град. 360 ± 0,25

Угол тангажа, град. ± 80 ± 0,25

Скорость крена, град./с 12 ± 0,05 Скоростные гироскопы, дифференцирующие устройства

Скорость рысканья, град./с ± 12 ± 0,05

Скорость тангажа, град./с ± 12 ± 0,05

Ускорение крена, град./с2 - ± 0,01 Дифференцирующие устройства

Ускорение рысканья, град./с2 - ± 0,01

Ускорение тангажа, град./с2 - ± 0,01

Курс, град. 360 ± 0,25 Курсовые системы

Угол атаки, град. ± 25 ± 0,25 Измерители углов атаки, скольжения. Доплеровский измеритель скорости и угла сноса

Угол скольжения, град. ± 5 ± 0,25

Угол сноса, град. ± 30 ± 0,25

Продольное ускорение ± 38 ± 0,05% Акселерометры

Нормально ускорение ± 58 ± 0,05%

Боковое ускорение ± 38 ± 0,05%

Линейное ускорение вдоль неподвижной оси X ± 48 ± 0,01% Акселерометры

Линейное ускорение вдоль неподвижной оси У ± 48 ± 0,01%

Линейное ускорение вдоль неподвижной оси Ъ ± 48 ± 0,01%

Передача данных от перечисленных датчиков и систем информации с борта ВС возможна посредством авиационной подвижной системы электросвязи, функционально которую можно подразделить на группы: электросвязь автоматизированного обмена данными; электросвязь международных воздушных

трасс; электросвязь местных воздушных авиалиний; электросвязь для аварийных работ; электросвязь в районе аэродрома. Все представленные выше типы подвижной электросвязи организованы в настоящий момент посредством основного её элемента - радиосети. Под радиосетью воздушной подвижной электросети понимают совокупность радиостанций, расположенных в точках нахождения взаимодействующих корреспондентов (как правило, на борту управляемого диспетчером воздушного судна и в диспетчерском пункте) и объединённых общими радиоканалами, с едиными радиоданными, предназначенными для определенного типа. Радиосеть позволяет выполнять непрерывный, циркулярный обмен данными одновременно всех ВС с наземным оборудованием [13, с. 91].

В РФ общий вид организации электросвязи ВС с момента его взлёта до посадки имеет вид, представленный на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Структура электросвязи в России

На рисунке 1.3 показаны направления обмена данными между основными структурными элементами сети электросвязи, такими как: главный центр единой системы УВД (ГЦ ЕС УВД); аэродромный диспетчерский пункт (АДП); зональный центр (ЗЦ) системы УВД; районный центр (РЦ) УВД; диспетчерский пункт руления (ДПР); стартовый диспетчерский пункт (СДП); диспетчерский пункт круга (ДПК); диспетчерский пункт подхода (ДПП); командно-диспетчерский пункт в районе аэродрома (КДП); местный диспетчерский пункт в районе аэродрома (МДП); диспетчерский пункт системы посадки (ДПСП); местные воздушные линии (МВЛ1 и МВЛ2).

Данные измерений и наблюдений с борта воздушного судна могут передаваться на ИИС как в процессе выполнения полета, непосредственно в момент наблюдения, или сразу после выполнения измерений, при первой возможности. Учитывая особенности разрабатываемого алгоритма, целесообразно рассматривать технологии передачи информации непосредственно в момент выполнения измерения. Так же в проводимой работе первоочередной интерес представляет тип электросвязи, который осуществляется в аэродромной зоне.

Авиационная воздушная электросвязь в районе аэродрома в настоящий момент осуществляется средствами радиосети в ОВЧ-диапазоне. Кроме того, в случае возникновения радиочастотных помех радиотехнические средства имеют возможность перейти на резервную частоту (129 МГц). В целях обеспечения управления воздушным движением в районе аэродрома организованы следующие типы радиосети электросвязи: аварийно-спасательная; единая командно-стартовая; руления; посадки и старта; круга; подхода посекторно.

Объединив радиосети круга, руления, посадки и взлёта, получим объединённую радиосеть, управляемую службой движения. В такой объединённой радиосети, как правило, назначается одна единая частота радиосети, в зависимости от типа и класса аэродрома. Так, на гражданских аэродромах класса А, Б, В и аэродромах, где имеет место совместное базирование ВС различных организаций, используется радиосвязь на волне 124 МГц.

Аварийно-спасательная радиосвязь организована на волне 121,5 МГц, при этом она должна работать круглые сутки.

Передавать данные с борта воздушного судна возможно различными способами:

- по обмену информации на линии «воздух-земля». Данный способ подразумевает применение автоматического оборудования зависимого наблюдения ADS и является в данный момент предпочтительным;

- передача информации речевой связью. Данный способ приемлем, если нет автоматического оборудования на линии «воздух-земля». Но, как было сказано ранее, для корректной работы синтезируемого алгоритма необходима информация, поступающая с борта ВС без задержек и в форме, корректной для её дальнейшей обработки на ЭВМ, что соответствует перспективной, внедряемой сети интегральной авиационной электросвязи, называемой ATN (Aviation Telecommunication Network).

Для наглядности технические характеристики существующей (устаревшей) и замещающей (новой) сетей авиационной электросвязи приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Характеристики авиационной электросвязи

Параметр Устаревшая авиационная электросвязь Перспективная авиационная электросвязь

Покрытие радиосвязным полем Частичное. Полное только в местах интенсивного движения Полное, обеспеченное ССС и сетью ATN

Формат передаваемых данных Речевой Данные с возможностью передачи речи

Передача приоритетной информации Специальный частотный канал Согласно системе приоритетов ATN

Уровень технических характеристик Низкий (разборчивость и время связи) Высокий

Концепция развития авиационной электросети ATN была впервые утверждена в 1989 г., была предназначена для организации связи типа ЭВМ-ЭВМ и представляет собой радиосвязь, которая комплексируется с вычислительной

техникой. Составляющими авиационной электросвязи ЛТК подразумеваются: радиосвязь подвижной авиационной спутниковой службы (АПСС) или радиосвязи спутниковой системой связи (ССС); авиационная радиосеть командной ВЧ и ОВЧ-связей.

В отличие от традиционной авиационной электросвязи, технология ЛТК подразумевает не только передачу речевой информации, но и обмен информацией, в частности параметрами движения воздушного судна (передаются на обзорную РЛС в режиме вторичной радиолокации по каналу дискретно-адресной системы (ДАС) в режиме S) [14, с. 117]. Рабочая частота для ответчика данной системы - 1090 МГц.

Концепция организации радиосети ATN предусматривает внедрение цифровой связи в общую структуру авиационной электросвязи и является ярким примером синтеза компьютерных сетей и сетей электросвязи.

Ещё одной важной характеристикой сети ЛТК являются протоколы организации подсети «воздух-земля». В соответствии с требованиями ИКАО, для различных методов передачи данных должны применяться одинаковые протоколы сетевого доступа, соответствующие моделям 081/180. Выполнение данного требования позволит осуществлять соединение любого из бортовых терминалов ВС с наземным оборудованием, вне зависимости от линии передачи данных.

Существует несколько методов организации подсети (сети ЛТК) передачи информации «воздух-земля»:

- спутниковая радиосвязь;

- радиосвязь на высокой частоте;

- радиосвязь на очень высокой частоте;

- режим S вторичного канала обзорного радиолокатора.

Спутниковая радиосвязь электросвязи (AMSS) осуществляется через сеть геостационарных спутников. Искусственные спутники земли обеспечивают качественную радиосвязь для подвижных объектов с большой зоной покрытия. Особенно важно обеспечить качественный радиообмен и передачу информации

для воздушных судов, выполняющих полет в отдаленных районах воздушного пространства. У данной технологии передачи информации имеется большой недостаток - высокая стоимость её использования, что делает её недоступной для малых авиакомпаний, а также требует создания новой сети искусственных спутников земли.

Протоколы спутниковой подсети подвижной авиационной электросвязи описаны в документах ARINC-618/5.

Высокочастотная радиосвязь обеспечивает широкую зону действия, в том числе и высокоширотные области. Данный метод организации подсети электросвязи относительно дешев, но при этом обладает низкой скоростью обмена данными. Ее эффективность зависит от метеоусловий и уровня помех в месте приема радиосигналов, так же и от квалификации диспетчера и его знаний по управлению характеристиками средств ВЧ-радиосвязи.

Имеются технологии построения адаптивной ВЧ-радиосвязи (ЛШКС-635, АШКС-753), обеспечивающие высокую надёжность подвижной авиационной электросвязи.

Установка на борту воздушного судна подсистемы ВЧ линии передачи данных (HFDL) совместно со спутниковой подсистемой позволит повысить уровень надежности подвижной связи в сравнении со спутниковой подсистемой с двойной избыточностью.

ОВЧ-радиосвязь обеспечивает зону покрытия только в зоне прямой видимости и не обеспечивает покрытие районов вне зоны видимости объектов воздушного пространства. В данный момент связь типа «пилот-диспетчер» является, как правило, речевой связью, однако имеется возможность переназначить часть переговоров передаче информации в автоматическом режиме. Сейчас внедряются режимы линии передачи данных ОВЧ-подсети ЛСЛЯБ, УБЬ-2 и VDL-4.

Применение вышеописанной линии передачи информации увеличивает эффективность использования ИИС для пилота и диспетчера. Это связано с

появлением автоматизации информационного обмена, повышением точности информационного обмена между пилотом и диспетчером.

Радиоканал ВРЛ в режиме S принадлежит к дискретно-адресной системе вторичной радиолокации (ДАС ВРЛ), которая формирует запросный сигнал и получает ответный сигнал от воздушного судна (ответчика), бортовой номер которого формируется в запросном сигнале наземной РЛС.

Применение ДАС ВРЛ режима S снижает до минимума появление ложных целей, а также обеспечивается высокая разрешающая способность координат воздушного судна [14].

Однако у радиоканала ВРЛ режима S имеется следующий недостаток -воздушные суда ответчиков настроены на фиксированную частоту 1090 МГц, поэтому при большом количестве воздушных судов в зоне обзора наземной РЛС ответные сигналы от воздушных судов могут накладываться друг на друга. А это приводит к появлению ложных целей в устройстве отображения информации.

Несмотря на перечисленные выше недостатки, в целях развития авиационной подвижной электросвязи и повышения безопасности полетов воздушные суда гражданской авиации должны оснащаться ответчиками режима S. Так же рассматривается возможность их широкого применения в системах беспилотной авиации [15, с. 36].

Как видно из представленной выше информации, в настоящий момент, в сетях авиационной электросвязи передача речи доминирует над передачей данных, за исключением технологии «воздух-земля», применяемой в качестве системы автоматического обмена данными (САОД) ИИС УВД с ВС. САОД в данный момент применяется для обмена стандартизированными сообщениями о техническом состоянии ВС, условиях полета, местоположении ВС, метеоданных и так далее в специально отведенных каналах ВЧ- и ОВЧ-диапазона. САОД «воздух-земля» в настоящий момент применяется в качестве вспомогательной системы авиационной электросвязи и только лишь частично сокращает обмен речевой информацией. Такая система существует и используется, как правило, только в верхней части полета ВС над континентальной частью Европы. В

дальнейшем систему автоматизированного обмена данными планируют значительно расширить, позволяя напрямую, автоматически передавать информацию от бортовых датчиков ВС наземным системам УВД без участия диспетчеров, что позволит сократить время их отвлечения на многие операции [16, с. 426].

Учитывая возможности и особенности вышеописанных систем, а именно дискретно-адресной системы передачи информации, дополнительное применение которой предполагается в ИИС УВД, структурная схема ИИС УВД примет вид, представленный на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Структура ИИС УВД с учётом применения бортовой и наземной дискретно-адресной системы передачи информации

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Глистин Вадим Николаевич, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Савенков, М. В. Инженерно-техническое обеспечение автоматизированных систем управления полетами / М. В. Савенков, Р.А. Закиров,

A.И. Задорожный - М.: Машиностроение, 1989. - 272 с.

2. Лобачев, Ю. В. Обработка радиолокационной информации в автоматизированных системах управления полетами [Текст] / Ю.В.Лобачев, Ю. Н.Панасюк, Б. П. Комягин. - Тамбов: ТВВАИУРЭ, 2008. - 152 с.

3. Князев, И. В. Использование динамических характеристик воздушного судна в информационно-измерительных системах [Текст]/ Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин, В. Н. Глистин // Вестник ТГТУ. - 2016. - Т. 22. - №3. - С. 381-386.

4. Панасюк, Ю. Н. Алгоритмы функционирования дальномерного канала наземных РЛС СУП / Ю. Н. Панасюк, В. В. Луц // Межвузовская научно-техническая конференция «Военная электроника: опыт использования и проблемы подготовки специалистов». - Воронеж: ВИРЭ, 2005. - С. 12 - 16.

5. Большаков, Ю. П. Посадочные радиолокаторы гражданской авиации и тенденции развития техники их построения [Текст]/ Ю. П. Большаков, Е. Е. Нечаев // Научный вестник МГТУ ГА. - 2005.- № 96 - С. 97 - 102.

6. Мильграм, Ю. Г. Основы экспериментальных исследований [Текст]/ Ю. Г. Мильграм, Л.И. Слабкий. - М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1983. - 403 а

7. Перевезенцев, В.П. Радиолокационные системы аэропортов [Текст]/

B. П. Перевезенцев, А. И. Агарков. - М.: Транспорт, 1991. - 360 с.

8. Савенков, М. В. Инженерно-техническое обеспечение автоматизированных систем управления полетами [Текст]/ М. В. Савенков, Р.А. Закиров, А.И. Задорожный. - М.: Машиностроение, 1989. - 272 с.

9. Пудовкин, А. П. Перспективные методы обработки информации в радиотехнических системах: монография [Текст]/ А. П. Пудовкин, С. Н. Данилов, Ю. Н. Панасюк. - СПб.: Экспертные решения, 2014. - 256 с.

10. Задорожный, А. И. Автоматизированные системы управления полетами и воздушным движением [Текст]/ А. И. Задорожный. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1998. - 290 с.

11. Бочкарев, А. М. Цифровая обработка радиолокационной информации при сопровождении целей [Текст]/ А. М. Бочкарёв - М.: Зарубежная радиоэлектроника, 1991. - С. 40 - 57.

12. Крыжановский, Г. А. Автоматизация процессов управления воздушным движением [Текст]/ Г. А. Крыжановский. - М.: Транспорт, 1981. - 400 с.

13. Кудряков, С. А. Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов и авиационная электросвязь: Учебное пособие [Текст]/ С. А. Кудряков, В. К. Кульчицкий, Н. В. Поваренкин, В. В. Пономарев, Е. А. Рубцов, Е. В. Соболев, Б. А. Сушкевич. - СПб.: Свое Издательство, 2016. - 287 с.

14. Кульчицкий, В. К. Авиационная электросвязь. Учеб. пособие [Текст]/

B. К. Кульчицкий. - СПб.: СПб ГУГА, 2018. - 213 с.

15. Гилькина, С. Л. Информационная модель сети ATN с реализацией функций системы CNS и ATM [Текст]/ С. Л. Гилькина, А. А. Гришуков. - М.: Электросвязь, 2008, № 5. - С. 35 - 37.

16. Нефедов, В. И. Основы радиоэлектроники и связи [Текст]/ В. И. Нефедов, А. С. Сигов. - М.: Высшая школа, 2009. - 735 с.

17. Глистин, В. Н. Использование ФАР в АС УВД [Текст]/ Глистин В.Н.// Сборник научных статей «Магистратура ТГТУ». - Тамбов: ТГТУ, - 2011 - №3. -

C. 30 - 32.

18. Меркулов, В. И. Оптимизация радиоэлектронных систем управления. Методы и алгоритмы синтеза оптимального управления [Текст]/ В. И. Меркулов, В. П. Харьков//Радиотехника. -1998. - №9. - С. 2 - 23.

19. Красовский, А. А. Справочник по теории автоматического управления [Текст] / А. А. Красовский. - М.: Наука, 1987. - 712 с.

20. Пятин, А. И. Динамика полета и пилотирование самолета Ту-154: Учебное пособие [Текст]/ А. И. Пятин. - М.: Воздушный транспорт, 1994 - 192 с.

21. Анодина, Т. Г. Моделирование процессов в системе управления воздушным движением [Текст]/ Т. Г. Анодина, В. И. Мокшанов. - М.: Радио и связь, 1993. - 263 с.

22. Глистин, В. Н. Выбор алгоритма функционирования посадочной РЛС [Текст]/ В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк, М. О. Долгов // Сборник статей по материалам докладов Всероссийской научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития систем связи и радиотехнического обеспечения в управлении авиацией». - Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2013. - С. 207 - 208.

23. Глистин, В. Н. Исследование алгоритмов угломерного канала со случайной структурой при траекторной обработке воздушных судов [Текст]/ В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк // Всероссийская заочная научно-практическая конференция «Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации». - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2017. - С. 180 - 182.

24. Панасюк, Ю. Н. Алгоритм дальномерного канала с учетом информации бортовых датчиков воздушных судов [Текст]/ Ю. Н. Панасюк, С. Н. Данилов,

A. П. Пудовкин, И. В. Князев // Радиотехника. - 2013. - М., №9, С 60 - 63.

25. Данилов, С. Н. Алгоритм функционирования дальномерного канала за маневрирующей в пространстве целью / Данилов С. Н., Панасюк Ю. Н., Якушев Ю. В.// IV международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь». - Воронеж, 1998. - С. 12 - 14.

26. ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере [Текст]. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 51 с.

27. Чепурных, И. В. Динамика полёта самолётов: учеб. пособие / И. В. Чепурных. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2014. - 112 с.

28. Глистин, В. Н. Модель дальномерного канала АС УВД [Текст] /

B. Н. Глистин, И. В. Князев // 3-я Международная конференция с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и

энергоэффективности в технических системах». - Тамбов: Издательство Першина Р.В., - 2016. - С. 282 - 283.

29. Тарг, С. М. Краткий курс теоретической механики [Текст]: Учеб. для втузов. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 416 с.

30. Глистин, В.Н. Определение приращения скорости изменения азимута воздушного судна [Текст]/ В.Н. Глистин // Тезисы докладов 3-ей всероссийской молодежной научной конференции «Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития». - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», - 2018. - С. 15 - 17.

31. Максимов, М. В. Радиоэлектронные следящие системы (Синтез методами теории оптимального управления) [Текст]/ М. В. Максимов,

B. И. Меркулов. - М.: Радио и связь, 1990. - 190 с.

32. Медведев, А.В. Непараметрические системы адаптации / А.В. Медведев. - Новосибирск: Наука, 1983. - 230 с.

33. Комягин, Б. П. Исследование возможности автоматического сопровождения воздушных судов по информации бортовых измерителей, переданной по дискретному каналу вторичного радиолокатора [Текст]/ Б. П. Комягин, Ю. В. Лобачев. - Тамбов: Тамбовский ВАИИ, 2003. - 15 с.

34. Первачев, С. В. Адаптивная фильтрация сообщений [Текст]/

C. В. Первачев, А. И. Перов. - М.: Радио и связь, 1991. - 160 с.

35. Данилов, С. Н. Алгоритм функционирования дальномерного канала в режиме слежения за маневрирующей целью [Текст]/ С. Н. Данилов, Ю. Н. Панасюк, Ю. В. Якушев. - М.: Радиотехника, 2004. Т. 4. - С. 12 - 14.

36. Тарасенков, А. М. Динамика полета и боевое маневрирование летательного аппарата [Текст]/ А. М. Тарасенков. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1986. - 314 с.

37. Глистин, В. Н. Модель информационно-измерительного комплекса угломера комплекса АС УВД [Текст]/ В. Н. Глистин // Тезисы докладов 2-ей Всероссийской молодежной научной конференции посвященной дню радио «Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития». - Тамбов: ФГБОУ ВО «ТГТУ», - 2017. - С. 19 - 21.

38. Панасюк, Ю. Н. Выбор метода синтеза алгоритмов фильтрации РЭСС / Панасюк Ю. Н., Князев И. В., Глистин В. Н. // Актуальные научные вопросы: реальность и перспективы: сборник научных трудов по материалам Международной заочной научно-практической конференции 26.12.2011г.: в 7 частях. Часть 3. - Тамбов: ТРОО "Бизнес-Наука-Общество", 2012. - С. 98 - 99.

39. Глистин, В. Н. Применение динамических данных воздушного судна в угломерном канале информационно-измерительных систем [Текст]/ В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2019. - Т. 25, № 2. - С. 190 - 196.

40. Глистин, В. Н. Расчет кинематических и динамических характеристик воздушного судна относительно радиолокационной станции [Текст]/ В. Н. Глистин // Сб. науч. ст. по материалам VI Международной науч.-техн. конф., посвященной дню образования войск связи «Современное состояние и перспективы развития систем связи и радиотехнического обеспечения в управлении авиацией». - Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2017. - С. 62 - 65.

41. Фарина, А. Цифровая обработка радиолокационной информации [Текст]/ А. Фарина, Ф. Студер. - М.: Радио и связь, 1993. - 320 с.

42. Глистин, В. Н. Алгоритм дальномера автоматической системы управления воздушным движением в режиме посадка [Текст]/ В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк // Труды конференции «Математические методы в технике и технологиях»-27. - Тамбов: ТГТУ, - 2014. - С. 75 - 79.

43. Глистин, В. Н. Исследование алгоритмов радиолокационного дальномера наземной РЛС [Текст]/ В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк // Сборник трудов международной конференции «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах». - Тамбов: ТГТУ, - 2014. - С. 22 -23.

44. Глистин, В. Н. Модель дальномерного канала автоматической системы управления воздушным движением в режиме посадки [Текст]/ В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин // Вопр. соврем. науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. - 2014. - №52. - С. 27 - 31.

45. Глистин, В. Н. Исследование алгоритмов дальномера автоматизированных систем управления воздушным движением [Текст] / В. Н. Глистин, С. П. Москвитин, А. П. Пудовкин // 3-я Международная конференция с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах». - Тамбов: Издательство Першина Р.В. - 2016. - С. 284 - 285.

46. Князев, И. В. Синтез алгоритма фильтра дальномерного канала радиоэлектронной следящей системы [Текст] / В. Н. Глистин, И. В. Князев, Ю. Н. Панасюк // 3-я Международная конференция с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах». - Тамбов: Издательство Першина Р.В. - 2016. - С. 309 - 310.

47. Глистин, В. Н. Модели состояния и наблюдения воздушного судна [Текст] / В. Н. Глистин // Тезисы докладов 5-ей Международной научнотехнической конференции студентов, молодых учёных и специалистов «Энергосбережение и эффективность в технических системах». - Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2018. - С. 326 - 327.

48. Данилов, С. Н. Алгоритм функционирования системы угловой коррекции наземной подвижной антенны, синтезированный на основе систем со случайным изменением структуры [Текст] / С. Н. Данилов, А. П. Пудовкин, Ю. Н. Панасюк // Радиотехника. - 2013. - М., № 9, - С. 55 - 59.

49. Панасюк, Ю. Н. Метод повышения точности третичной обработки информации с применением динамических весовых коэффициентов [Текст] / Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин, А. И. Рогачёв // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2017. - Т. 23, № 4. - С. 595 - 600.

50. Панасюк, Ю. Н. Обработка радиолокационной информации в радиотехнических системах: учебное пособие [Текст] / Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2016. - 84 с.

51. Данилов, С. Н. Прогнозирование квазигармонического сигнала в пространстве состояний [Текст] / Н. А. Кольтюков, Т. И. Чернышова, С. В. Петров// Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2015. - Т. 21, № 3. - С. 374 - 380.

52. Рогачёв, А. И. Применение калмановской фильтрации для метода динамических весовых коэффициентов в третичной обработке информации [Текст] / А. И. Рогачёв, А. И. Сустин, Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин, С. Н. Данилов // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2019. - Т. 25, № 1. - С. 47 - 52.

53. Пудовкин, А.П. Основы теории антенн: учебное пособие [Текст] / А. П. Пудовкин, Ю. Н. Панасюк, А. А. Иванков. - Тамбов: ТГТУ, 2011. - 92 с.

54. Панасюк, Ю.Н. Устройства сверхвысоких частот: учебное пособие [Текст] / Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин. - Тамбов: ТГТУ, 2015. - 80 с.

55. Панасюк, Ю. Н. Основы автоматизации проектирования устройств СВЧ и антенн [Текст]: учебное пособие / Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2016. - 270 с.

56. Пудовкин, А. П. Электромагнитная совместимость и помехозащищённость РЭС [Текст]: учебное пособие / А. П. Пудовкин, Ю. Н. Панасюк, Т. И. Чернышова. - Тамбов: ТГТУ, 2013. - 92 с.

57. Меркулов, В.И. Авиационные системы радиоуправления [Текст] / В. И. Меркулов, В. Н. Лепин. - М.: Радио и связь, 1997. - 170 с.

58. Буков, В. Н. Автоматизированная обработка полетной информации [Текст] / В. Н. Буков. - М.: Воениздат, 1995. - 90 с.

59. Панасюк, Ю. Н. Математическая модель воздушных объектов в системе управления полетами [Текст]/ Панасюк Ю. Н., Попов В. А.// Межвузовская научно-техническая конференция «Военная электроника: опыт использования и проблемы подготовки специалистов». - Воронеж: ВИРЭ, 2005. - С. 125 - 127.

60. Вакин, С. А. Основы радиоэлектронной борьбы [Текст]/ С. А. Вакин, Л. Н. Шустов. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1998. - 311 с.

61 . Кузьмин, С. З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации [Текст]/ С. З. Кузьмин. - М.: Радио и связь, 1986. - 352 с.

62. Жданюк, Б. Ф. Основы статистической обработки траекторных измерений [Текст]/ Б. Ф. Жданюк. - М.: Сов. радио, 1978. - 384 с.

63. Панасюк, Ю. Н. Влияние информации бортовых датчиков на точность следящих устройств автоматизированных систем управления воздушным движением при сопровождении маневрирующих воздушных судов [Текст]/ Ю. Н. Панасюк, А .А. Иванков. - М.: Радиотехника, 2010. - С. 55 - 59.

64. Медведев, В. С. Методы оптимального оценивания, фильтрации и управления [Текст]/ В. С. Медведев. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. -21 с.

65. Катковник, В. Я. Непараметрическая идентификация и сглаживание данных. Метод локальной аппроксимации [Текст]/ В. Я. Катковник. - М.: Мир, 1985. - 336 с.

66. Канащенков, А. И. Облик перспективных бортовых радиолокационных систем. Возможности и ограничения [Текст]/ А. И. Канащенков, В. И. Меркулов, О. Ф. Самарин. - М.: ИПРЖР, 2002. - 176 с.

67. Бабич, В. Ближний маневренный воздушный бой [Текст]/ В. Бабич // Зарубежное военное обозрение. - 1996. - №7. - С. 27 - 31.

68. Алещенко, В. Н. Сверхманевренность самолетов [Текст]/ В. Н. Алещенко, С. К. Зданович // Авиация и космонавтика. - 2000. - №9. - С. 1-6.

69. Краснов, А. Эволюция воздушного боя истребителей [Текст]/ А. Краснов // Зарубежное военное обозрение. - 1997. - №6. - С. 32-38.

70. Максимов, М. В. Радиоэлектронные системы самонаведения [Текст]/ М. В. Максимов, Г. И. Горгонов.- М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.

71. Данилов, С. Н. Алгоритм сопровождения воздушных объектов следящим устройством в режиме обзора на основе аппроксимации области неопределенности оцениваемых параметров эллипсоидом наименьшего размера [Текст]/ С. Н. Данилов // Радиосистемы. - 2006. - Вып. № 97. - №9. - С. 77 - 81.

72. Меркулов, В. И. Радиоэлектронные системы управления летательными аппаратами. Состояние и перспективы развития [Текст]/ В.И. Меркулов // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. - 1997. -№3. - С. 35 - 50.

73. Этингтон, Д. А. Многофункциональные вращающиеся РЛС с электронным сканированием для обзора воздушного пространства: пер. с англ. [Текст]/ Д. А. Этингтон, П. Дж. Карилас, Дж. Д. Райт // ТИИЭР. - 1985. - Т. 73. -№2. - С. 199 - 217.

74. Меркулов, В. И. Радиолокационные измерители дальности и скорости [Текст]/ В. И. Меркулов, А. И. Перов, В. Н. Саблин и др.; под ред. В.Н. Саблина. -М.: Радио и связь, 1999. - 420 с.

75. Данилин, В. С. Авиационные радиоэлектронные комплексы: учебное пособие [Текст]/ В. С. Данилин. - Тамбов: ТВВАИУ, 1992. - 343 с.

76. Тихонов, В. И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем [Текст]/ В. И. Тихонов, В. Н. Харисов. - М.: Радио и связь, 1991. - 608 с.

77. Егоренков, Д. Л. Основы математического моделирования. Построение и анализ моделей с примерами на языке МАТЬАВ [Текст]/ Д. Л. Егоренков, А. Л. Фрадков, В. Ю. Харламов. - СПб.: Балтийский ГТУ, 1994. -186 с.

78. Данилов, С. Н. Синтез угломера, функционирующего в переходном режиме на основе теории систем со случайным изменением структуры [Текст]/ С. Н. Данилов, Е. С. Данилов //Радиосистемы. - 2005. - Вып. 86. - С. 71 - 75.

79. Холин, И. В. Радиолокационная спекл-интерферометрия и оценка параметров сложного движения объектов в реальном времени [Текст]/ И. В. Холин // Успехи современной радиоэлектроники. - 1998. - №4. - С. 3 - 15.

80. Данилов, С. Н. Алгоритм функционирования дальномера повышенной устойчивости сопровождения высокоманевренных целей с идентификацией дисперсии формирующего шума [Текст]/С. Н. Данилов, В. А. Малышев, К. А. Орехов // Радиотехника. -1997. - №1. - С. 71 - 74.

81. Князев, И. В. Исследование алгоритмов дальномерного канала системы управления воздушным движением [Текст]/ И. В. Князев, Ю. Н. Панасюк // Вопр. соврем. науки и практики. Ун-т им. В.И. Вернадского. - 2014. - № 52. - С. 78 - 82.

82. Глистин, В. Н. Исследование алгоритмов а - в и а - в - у фильтрации наземной радиолокационной станции [Текст] / Ю. Н. Панасюк, В. Н. Глистин, С. П. Москвитин, А. П. Пудовкин // 3-я Международная конференция с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах». - Тамбов: Издательство Першина Р. В. - 2016. - №2. - С. 205 - 206.

83. Ильин, Н. И. Управление воздушным движением: инструктивно-методический материал: Ч. 1 [Текст] / Н. И. Ильин, И. Г. Морозов, В. А. Казаков. - Ульяновск: 1990. - 98 с.

84. Глистин, В.Н. Разработка структуры алгоритма функционирования угломерного канала информационно-измерительной системы [Текст] / В.Н. Глистин, Ю.Н. Панасюк // Тезисы докладов 5-ей Международной научнотехнической конференции студентов, молодых учёных и специалистов «Энергосбережение и эффективность в технических системах». - Тамбов: Изд-во Першина Р.В. - 2019. - С. 298 - 299.

85. Глистин, В.Н. Исследование потенциальной точности алгоритма информационно-измерительного комплекса [Текст] / В.Н. Глистин, Ю.Н. Панасюк // Тезисы докладов 4-й всероссийской молодежной научной конференции, посвященной дню радио «Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития». - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ». - 2019. - С. 20 - 22.

86. Glistin, V.N. The theta-theta channel functioning algorithm synthesis of the data measuring system for the maneuvering aircraft with consideration to its dynamic and kinematic characteristics / V.N. Glistin, A.P. Pudovkin, M.P. Belyaev, Yu.N. Panasyuk, L.G. Varepo, S.N. Danilov, P.S. Belyaev // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - V. 1441 (012059).

87. Глистин, В.Н. Алгоритм функционирования угломерного канала информационно-измерительной системы управления воздушным движением с учетом информации бортовых датчиков [Текст]/ В.Н. Глистин, Л.Г. Варепо, Ю.Н. Панасюк, А.П. Пудовкин, М.П. Беляев, С.Н. Данилов, П.С. Беляев // Южно-

Сибирский научный вестник. - 2020. - №5(33). - С. 54 - 60. doi: 10.25699/SSSB.2020.33.5.005

88. Глистин, В.Н. Модель измерения азимута воздушного судна в информационно-измерительной системе [Текст]/ В.Н. Глистин // Научный вестник НГТУ. - 2020. - № 1 (78). - С. 135-146. - DOI: 10.17212/1814-1196-20201-135-146.

89. Глистин, В.Н. Синтез алгоритма обработки азимута воздушного судна информационно-измерительной системой с учетом динамических и кинематических характеристик [Текст]/ В.Н. Глистин // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. - 2020. - № 2. - С. 116 - 122.

90. Свид. 2016614989 Российская Федерация. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Моделирование полёта воздушного судна для решения задач исследования радиоэлектронных следящих систем / Ю. Н. Панасюк, И. В. Князев, В. Н. Глистин; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» (ВД). - №2016612154; заявл. 15.03.2016; опубл. 12.05.2016, Реестр программ для ЭВМ. - 1 с.

91. Свид. 2020611032 Российская Федерация. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Модель посадки воздушного судна / В. Н. Глистин, Ю. Н. Панасюк, А. П. Пудовкин; заявитель и правообладатель федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ВД). - №2020610078; заявл. 09.01.2020; опубл. 23.01.2020, Реестр программ для ЭВМ. - 1 с.

92. Пат. 2679598 Российская Федерация, МПК G01S 13/66. Способ адаптивного сопровождения радиолокационных целей и устройство для его реализации / Маттис А.В., Васильев К.К., Саверкин О.В., Корсунский А.С.; заявитель и патентообладатель Федеральный научно-производственный центр АО "Научно-производственное объединение "Марс". - № 2018116285; заявл. 28.04.2018; опубл. 12.02.2019, Бюл. № 5. - 7 с.

93. Зингер, Р. Оценка характеристик оптимального фильтра для слежения за пилотируемой целью [Текст]/ Р. Зингер // Зарубежная радиоэлектроника. - 1971. -№8. - С.40-57

94. Антипов, В.Н. Многофункциональные радиоэлектронные комплексы истребителей / В.Н. Антипов, С.А. Исаев, А.А. Лавров, В.И. Меркулов // Под ред. проф. Г.С.Кондратенкова. - М.: Воениздат - 1994. - 213 с.

95. Пат. 2358287 Российская Федерация, МПК G01S 13/87. Способ определения дальности до маневренного летательного аппарата в режиме радиомолчания на основе использования параметров его криволинейного движения / Шатовкин Р.Р.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт). - № 2007146126/09; заявл. 11.12.2007; опубл. 10.06.2009, Бюл. № 16. - 8 с.

96. Пат. 2631766 Российская Федерация, МПК G06F 17/00. Трехмерный адаптивный a-ß фильтр / Безяев В.С., Пархоменко О.Л., Родин А.Н.; заявитель и патентообладатель АО "Научно-производственное предприятие "Рубин". - № 2016139949; заявл. 10.10.2016; опубл. 26.09.2017, Бюл. № 27. - 31 с.

97. Пятко, С.Г. АС УВД. Автоматизированные системы управления воздушным движением [Текст]/ Р.М. Ахмедов, С.Г. Пятко, Р.М. Ахмедов. - СПб.: Политехника, 2004. - 445 с.

98. Матвеев, С.С. Исследования по истории и теории развития авиационной и ракетно-космической науки и техники [Текст]/ С.С. Матвеев. - М.: Наука, 1981. - 264 с.

99. ОРАП-Общество независимых расследователей авиационных происшествий [Сайт]. URL: https://flightsafetydata.ru/DB/IndexEx (дата обращения: 28.09.2021).

100. Международные стандарт рекомендуема практик. Проектирование и эксплуатация аэродромов. Приложение 14 [Текст]. - М.: Каталог изданий ИКАО, 2010. - 51 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное)

структура ИИС УВД с учетом разработанного алгоритма функционирования

Рисунок А.1 - Структура ИИС УВД с учетом разработанного алгоритма функционирования

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)

акты внедрения результатов исследования

У ГВЕРЖДАЮ» ктрр ФГГОУ ВО ¿(ТГ ГУ;; 3 -— II,В. Молоткнвл

2021 I .

Ч

АКТ О ВНЕДРЕНИИ

результатов лиссертацничноЙ. работы аспирата ФГЬОУ ВО «11 ГУ» кафедры дРалипгехпика» 1'длсгина Вадима. Николасьлчл

Комиссия и составе: председателя комики и ■ -тремора «Института лшергетийй;, ярибороьтр^ииз-. и радиоэлектроники», дл-.н., профессора ЧирнышивоЕ Т.И.; ^аДн еафедрой ^Радиотехтшига»; профессора

I К дочкина АН.; профессора кцф^цры «¡радиотехника» Данилова СП., д. т.н., лрофбайора; лоцента кафедры огРадяопгяьик&Ь Кольтижона II.А,, к,т.н., доцсша составила настоящий акт о ьнедргнии в учебный процесс ФГ БОУ ВО «'!! ТУ» результатов ..........зх нсвя#вйний П&тгме диссертации,

Алгоритм функиипниршайл?! угломерного кагаля Ш1С УВД, вк.пк»чак)щий и прог[сдуру кы'иаи^шя зкстрапогтпрнЕУТХногФ значения ус шире] ш« акцмута с сползши и нем информации а динамитескнк и &>1[[емй1ич0ских тршгтрах, дискреттго-адресной системой

использ^стсл в ироцессе обучения егтуделгов но пагрлплеишо подготовки 11.03.01 - Радиотехника & д^сцйшишс «Основы радиолокации и ралпопа гадкий при ироведййии лекЕякшиыд и практических зшгятий нй кафедре зд-Рядио'техника» ФГБОУ ВО «ГI ГУ».

Председатели I > ко ч и ссл к: Члены комиссий:

.Т^та ¡1

¿¿Ж ¿£11.

лап

¿у: ¿М. £

Черпмшо15а 1,11 Пудопхии А-П. Даиилоп СМ. Кольцо коп НА.