Author Archives: web administrator

Синтез алгоритма оценки параметров многопозиционной системы наблюдения и исследование эффекта расходимости процесса фильтрации

Posted on by

УДК 621.396.96

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_78

Вячеслав Владимирович Ерохин

Борис Валентинович Лежанкин

Дмитрий Юрьевич Урбанский

Аннотация. Точность измерения местоположения воздушных судов (ВС) напрямую влияет на безопасность полётов и является одной из важнейших тактических характеристик. Внедрение новых перспективных средств наблюдения, таких как многопозиционные системы наблюдения (МПСН), может значительно повысить уровень безопасности полётов, а также улучшить эффективность использования воздушного пространства. В статье рассматривается задача улучшения качества функционирования МПСН и повышения точности оценки координат воздушных судов (ВС). Точность определения местоположения определяется погрешностью измерения времени прихода сигнала в условиях влияния шумов и помех. Случайные возмущения необходимо учитывать для обеспечения качественной работы МПСН, что достигается путем применения методов Калмановской теории фильтрации. Поэтому для решения задачи оценивания переменных состояния МПСН предлагается использовать фильтр Калмана (ФК). Эффективность применения фильтра Калмана зависит от адекватности математических моделей и реальных процессов. Неточности моделей, связанные с функционированием навигационных систем, приводят к расходимости ФК. В работе приведены результаты теоретических исследований и имитационного моделирования процессов функционирования МПСН на основе реализации алгоритма ФК.

Ключевые слова: фильтр Калмана, расходимость процесса фильтрации, алгоритм оценивания, многопозиционная система наблюдения, случайные возмущения, воздушное судно.

Скачать 802,6 kB

Урбанский Дмитрий Юрьевич

Posted on by

E—mail: urbdim.ru@gmail.com

Место работы: Восточно-Сибирский филиал Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений», г. Иркутск, Россия

Должность: инженер

Основные направления научных исследований: методы и алгоритмы оптимальной фильтрации и управления в многопозиционных системах наблюдения

Установление возможности исполнения плана при централизованных перевозках грузов автомобильным транспортом в городах

Posted on by

УДК 656. 073.7     ББК 39.380.3

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_157

Евгений Евгеньевич Витвицкий

Роксана Еноковна Шипицына

Аннотация. В статье представлена одна из возможных транспортных ситуаций, полученная при решении транспортной задачи линейного программирования и задачи маршрутизации. Выполнен поиск подхода к возможности исполнения полученного при решении задачи маршрутизации плана перевозок при применении различных методов организации перевозок грузов и условий «Инкотермс». Сделан вывод о возможности использования в современной практике территориального метода централизованных перевозок грузов автомобильным транспортом в городах.

Ключевые слова: метод маршрутизации, матрица совмещенных планов, транспортные ситуации, маршруты, план перевозок, централизованные перевозки, транспортный метод.

Скачать 335,0 kB

Управление траекторией полета беспилотного летательного аппарата при различной конфигурации источников навигационной информации

Posted on by

УДК 621.396.94

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_113

Борис Валентинович Лежанкин

Вячеслав Владимирович Ерохин

Николай Павлович Малисов

Аннотация. В реальных условиях применения для высокоточного позиционирования и управления траекторией беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) при полете по маршруту проявляется недостаточная помехозащищенность и точность функционирования приемников спутниковых навигационных систем. В связи с этим актуальным является исследование возможных методов и средств обеспечения высокоточных навигационных определений, в том числе на основе комплексной обработки сигналов от различных источников навигационной информации при решении задачи вывода БПЛА в терминальное множество.

В статье представлены результаты разработки алгоритма управления траекторией БПЛА на основе методов статистической теории оптимального управления, реализация которого позволит повысить точность выдерживания заданного маршрута полета. Рассмотрены характеристики для анализа ошибок выдерживания траектории полета.

Приведены результаты моделирования и исследования характеристик алгоритма управления траекторией при различных конфигурациях источников навигационной информации (ИНИ) и показана зависимость точности выдерживания заданного маршрута полета БПЛА от ошибок оценок навигационных параметров.

Ключевые слова: управление траекторией, беспилотный летательный аппарат, алгоритм Летова-Калмана, источники навигационной информации, автоматическое зависимое наблюдение.

Скачать 965,8 kB

Малисов Николай Павлович

Posted on by

E—mail: malisovnik@mail.ru

Место работы: Иркутский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет гражданской авиации», г. Иркутск, Россия

Должность: старший преподаватель кафедры «Авиационного радиоэлектронного оборудования»

Основные направления научных исследований: методы и алгоритмы оптимальной фильтрации и управления в комплексных навигационных системах на основе инерциальных и спутниковых технологий

Основные публикации:

  1. Болелов Э. А. Методика определения области работоспособности бортового пилотажно-навигационного комплекса на множестве инвариантных контрольных соотношений / Э. А. Болелов, С. В. Шалупин, Н. П. Малисов // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации : сборник трудов X Международной научно-практической конференции, Иркутск, 14–15 октября 2021 года. Том 2. – Иркутск: Иркутский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет гражданской авиации», 2021. – С. 68-74.
  2. Ерохин В. В. Анализ влияния траектории движения динамического управляемого объекта на точность определения навигационных параметров / В. В. Ерохин, В. А. Караченцев, Н. П. Малисов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2021. – № 2(70). – С. 145-153. – DOI 10.26731/1813-9108.2021.2(70).145-153.
  3. Ermakov A., Povarenkin N., Malisov N. (2023). Research of Projection Algorithms for Solving Problems of Measuring Angular Coordinates of Low-Flying Radar Targets. In: Gorbachev, O.A., Gao, X., Li, B. (eds) Proceedings of 10th International Conference on Recent Advances in Civil Aviation. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3788-0_25.
  4. Bolelov E., Shalupin S., Malisov N. (2023). The Technique of Determining the Operability Scope of an Airborne Flight Navigation Complex on a Set of Invariant Control Ratios. In: Gorbachev, O.A., Gao, X., Li, B. (eds) Proceedings of 10th International Conference on Recent Advances in Civil Aviation. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3788-0_16.

Экспериментальная оценка точности пространственной стабилизации квадрокоптера DJI Air 2S*

Posted on by

УДК 621.391:621.396     ББК 39.57-5

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_128

Роман Олегович Арефьев

Олег Николаевич Скрыпник

Наталья Геннадьевна Арефьева (Астраханцева)

Аннотация. В работе предложена методика оценки фактической точности пространственной стабилизации квадрокоптера DJI Air 2S с помощью его видеокамеры и обработки получаемых видеорядов разработанным программным комплексом в режиме висения над опорным объектом. Программный комплекс выполнен на основе библиотеки OpenCV на языке Python. Для фиксации отклонений систем стабилизации квадрокоптера от заданной позиции предложено использовать опорное поле с известными геометрическими параметрами, информация о которых вносится в алгоритм обработки. Основной задачей программного комплекса является выделение границ опорного поля и измерение геометрических сторон в пикселях, что позволяет определить центр поля и измерить его отклонение относительно центра изображения, а также определить высоту полета квадрокоптера. В работе проведено тестирование предложенного алгоритма измерения высоты. Данная методика применена для оценки точности стабилизации квадрокоптера при различных сочетаниях, используемых для этой цели навигационных датчиков. Проведен статистический анализ полученных результатов и сделаны выводы о соответствии заявленным производителем характеристикам точности позиционирования с помощью оптических систем обхода препятствий и спутниковых навигационных систем.

Ключевые слова: беспилотное воздушное судно (БВС), системы стабилизации, техническое зрение, GNSS.

*Работа выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Т23-029).

Скачать 934,2 kB

Моделирование подтверждения данных АЗН-В с коррекцией температуры при оценке высоты полета на местных воздушных линиях (часть 2)

Posted on by

УДК 629.7.058.6 : 629.7.016.2

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_90

Андрей Сергеевич Калинцев

Аннотация. В первой части статьи была предложена модифицированная методика подтверждения данных АЗН-В, которая оценивает и сравнивает высоты полета воздушного судна: барометрическую (получаемую от барометрического высотомера) и геометрическую (получаемую от приемника ГНСС). В представленной работе выполнено моделирование применения модифицированной методики подтверждения данных геометрической высоты АЗН-В. При моделировании были использованы реальные данные, полученные от наземной станции АЗН-В, расположенной на аэродроме Мезень. Использованы реальные значения давления и температуры. Модифицированная методика учитывает значения показателей качества данных АЗН-В. Для одного полета МВЛ было показано превышение допустимого интервала (данные ГНСС, согласно методике, не подтверждены). Полученный результат согласуется с параметром геометрической вертикальной точности GVA. Для верификации модифицированной методики определения температуры по данным геометрической и барометрической высот, полученные данные температуры сравниваются со значениями модели прогнозирования ECMWF. Среднее значение RMSE для 11 рейсов составило 1,58ºС. Для ВС, набирающих высоту, максимальное значение RMSE составило 1,93ºС, для ВС, выполняющих посадку, максимальное RMSE = 2,7ºС.

Ключевые слова: безопасность полетов, АЗН-В, модель, местные воздушные линии, барометрическая высота, геометрическая высота, TAS, IAS.

Скачать 1,5 MB

Сенсорная и интерсенсорная модель системы пилот – воздушное судно

Posted on by

УДК 629.7.073

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_67

Геннадий Владимирович Коваленко

Артем Андреевич Федоров

Андрей Валерьевич Федоров

Аннотация. В этой статье представлен обзор компонентов модели пилота, используемой для проектирования системы управления полетом, в которой особое внимание уделяется физиологическим аспектам и аспектам ручного управления. Использована структура многоэлементной системы, раскрывающая совокупность взаимодействия пилота с воздушным судном при реализации ручного управления. Ручное управление является наиболее сложным процессом при выполнении полета воздушного судна, требующего большого опыта и высоких навыков пилота. Рассмотрены сенсорная и интерсенсорная модели системы «пилот – воздушное судно». Применение этих моделей требует знания механизмов и процессов, которые непосредственно участвуют в развитии пространственной ориентации пилота при ручном управлении воздушным судном. Разработка метода и математической модели формирования навыка по ведению пространственной ориентации является актуальной задачей научных исследований.

Ключевые слова: пилот, модель, пространственная дезориентация, воздушное судно, органы чувств, человеческий фактор.

Скачать 547,8 kB

Федоров Артем Андреевич

Posted on by

E—mail: melom111@yandex.ru

Место учебы: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А. Новикова», г. Санкт-Петербург, Россия

Статус: Аспирант кафедры «Летной эксплуатации и безопасности полетов гражданской авиации»

Специальность по Номенклатуре специальностей научных работников (код ВАК): 05.22.14 – Эксплуатация воздушного транспорта

Основные направления научных исследований: летная эксплуатация, безопасность полетов, профессиональная подготовка летного персонала 

Важнейшие публикации:

  1. Verstiuk A., Kovalenko G., Fedorov A., Patrikeev O. Methods for Assessing the Influence of External Factors on Airplane Flight // In: Gorbachev O. A., Gao X., Li B. (eds) Proceedings of 10th International Conference on Recent Advances in Civil Aviation. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Singapore: Springer, 2023. 297-306. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3788-0_26.
  2. Кочкарев Г. К. Некоторые причины попадания воздушных судов в сложное пространственное положение / Г. К. Кочкарев, Е. А. Сеножацкий, А. А. Федоров // Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов. – 2019. – № 13. – С. 58-66.
  3. Федоров А. В. Анализ функциональных состояний пилота, влияющих на безопасность полетов / А. В. Федоров, О. А. Пимашин, А. А. Федоров // Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов. – 2020. – № 14. – С. 160-174.
  4. Федоров А. А. Предпосылки к интеграции системы менеджмента качества в систему управления безопасностью полетов / А. А. Федоров, А. В. Федоров // Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов. – 2018. – № 12. – С. 189-193.

Федоров Андрей Валерьевич

Posted on by

E—mail: fav1309@yandex.ru

Место работы: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А. Новикова», г. Санкт-Петербург, Россия

Ученая степень, ученое звание: кандидат педагогических наук, доцент

Должность: декан факультета аэропортов и инженерно-технического обеспечения полётов

Специальность по Номенклатуре специальностей научных работников (код ВАК): 13.00.08 – Теория и методика профессионального образования

Основные направления научных исследований: летная эксплуатация, безопасность полетов, профессиональная подготовка летного персонала, человеческий фактор 

Важнейшие публикации:

  1. Осипов Л. В. Проблемы, связанные с процессом принятия авиационного решения, и способы их решения / Л. В. Осипов, А. В. Федоров // Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов. – 2018. № 12. – С. 70-77.
  2. Федоров А. А. Предпосылки к интеграции системы менеджмента качества в систему управления безопасностью полетов / А. А. Федоров, А. В. Федоров // Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов. – 2018. № 12. – С. 189-193
  3. Федоров А. В. Анализ функциональных состояний пилота, влияющих на безопасность полетов / А. В. Федоров, О. А. Пимашин, А. А. Федоров // Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов. – 2020. – № 14. – С. 160-174.
  4. Рубцов Е. А. Особенности обнаружения беспилотных воздушных судов с применением посадочного радиолокатора / Е. А. Рубцов, А. В. Федоров, Н. В. Поваренкин, М. Аль-Рубой // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. – 2022. – № 25(3). – С. 51-61.
  5. Mezhetov M., Tikhova A., Vakhrusheva U., Fedorov A. Applying LoRa Technology in Unmanned Aircraft Systems // In: Gorbachev O. A., Gao X., Li B. (eds) Proceedings of 10th International Conference on Recent Advances in Civil Aviation. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Singapore: Springer, 2023. – pp. 189-197. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3788-0_17.
« Older Entries Recent Entries »