Категория: 2.9. Транспортные системы

Определение местоположения воздушных судов в многопозиционной системе наблюдения на основе модифицированного метода наименьших квадратов

УДК 654.16

DOI 10.51955/2312-1327_2025_4_6

Илья Николаевич Ростокин

Олег Анатольевич Горбачев

Сергей Валентинович Снимщиков

Аннотация. Концепция совершенствования наблюдения в системе управления воздушным движением (УВД) основывается на использовании современных технологических решений в интересах гражданской авиации РФ. В настоящее время высокоточное и непрерывное определение местоположения (МП) воздушных судов (ВС) может быть обеспечено за счет использования многопозиционной системы наблюдения (МПСН). В данной статье предложен алгоритм определения МП ВС в МПСН на основе модифицированного метода наименьших квадратов (ММНК). Отличительной особенностью предложенного алгоритма является формирование оценок координат ВС в условиях стохастического характера оцениваемого вектора состояния и ошибок измерений при нелинейной зависимости измерений от оцениваемых параметров. Для оценки точности предложенного алгоритма проводились экспериментальные исследования путем моделирования на ПЭВМ. Анализ полученных результатов продемонстрировал высокую точность определения координат ВС и соответствие теоретическим данным. Таким образом, применение разработанного алгоритма на основе модифицированного метода наименьших квадратов позволяет производить оценку координат воздушных судов в многопозиционной системе наблюдения с высокой точностью при случайном характере оцениваемого вектора состояния и ошибок измерения.

Ключевые слова: многопозиционная система наблюдения, модифицированный метод наименьших квадратов, воздушное судно, местоположение, ковариационная матрица, среднеквадратическая погрешность.

Скачать 745,3 kB

Управление маршрутной сетью с применением принципов парадокса Браеса

УДК № 629.7:351.814.332

DOI 10.51955/2312-1327_2025_4_20

Григорий Арменович Гаспарян

Егор Александрович Драченко

Аннотация. В работе рассматривается применение парадокса Браеса к оптимизации воздушной сети. На основе разработанной раннее модели подтверждается возможность уменьшения суммарного времени полёта за счёт целенаправленного удаления рёбер из маршрутной сети. Однако статическая постановка задачи ограничивает применимость метода в условиях реальной динамики движения. В данном исследовании предложено расширение подхода за счёт использования динамического назначения движения и метода устойчивого удаления, учитывающего неопределённость спроса. Проведённые численные эксперименты показывают, что удаление определённых рёбер может приводить к устойчивому снижению задержек даже при изменяющемся объёме движения. Разработанный подход может быть использован для стратегического управления воздушным пространством с учётом временной динамики и ограничений пропускной способности.

Ключевые слова: проектирование маршрутных сетей, парадокс Браеса, перегрузка воздушного пространства.

Скачать 1,2 MB

Разработка бесконфликтных маршрутов обслуживания воздушного движения путем их моделирования и тестирования на базе тренажерного центра с учетом коммерческих показателей авиакомпаний и уровня подготовки диспетчеров

УДК 351.814.33

DOI 10.51955/2312-1327_2025_4_44

Михаил Сергеевич Дармограев

Владимир Николаевич Нечаев

Юрий Станиславович Карчевский

Аннотация. В представленной статье авторами анализируется маршрутная сеть воздушного движения (ВД) секторов Московской зоны (МЗ) с учетом введенных районов воздушного пространства (ВП), где запрещены полеты воздушных судов (ВС) гражданской и экспериментальной авиации при отсутствии специального разрешения от Министерства обороны (МО). Данный факт привел к увеличению интенсивности ВД на секторе Пенза 123 (П123) районного диспетчерского центра (РДЦ), что повышает нагрузку на диспетчеров радиолокационного управления (РЛУ) и процедурного контроля (ПК). С целью сохранения показателей безопасности полетов на приемлемом уровне выполнен анализ загруженности ВП секторов Пенза 1 (П1), Пенза 2 (П2) и Пенза 3 (П3) по отдельности, разработана модель воздушной обстановки МЗ, рассчитаны и протестированы изменения коммерческой эффективности эксплуатации ВС с привлечением действующих специалистов по обслуживанию воздушного движения (ОВД). Для получения более достоверных результатов все авиадиспетчеры были разделены на группы по уровню их подготовки. Критериями отбора кандидатов послужили такие параметры, как: занимаемая должность, стаж работы, класс работника, наличие или отсутствие авиационных инцидентов и происшествий в трудовой биографии. Кроме того, авторами были сделаны выводы об эффективности предложенных мер. Теоретическая значимость исследования состоит в разработке методики построения бесконфликтных маршрутов, учитывающей критерии безопасности полетов (БП), экономической эффективности и направленной на снижение уровня нагрузки на авиадиспетчеров, что вносит вклад в развитие теоретических основ оптимизации ВП.

Ключевые слова: безопасность полетов, бесконфликтные маршруты, районный диспетчерский центр, обслуживание воздушного движения.

Скачать 862,7 kB

Оценка фактических значений отношения сигнал/шум в радионавигационных системах на основе экспериментальных данных

УДК 654.16

DOI 10.51955/2312-1327_2025_4_60

Алексей Александрович Шалаев

Аннотация. Важнейшим направлением совершенствования авиационных радионавигационных систем является повышение точности определения местоположения воздушного судна. Одним из факторов, влияющих на точность радионавигационных систем, является соотношение сигнал/шум, исследованию величины и динамики изменения которого и посвящена данная работа. Оценка соотношения сигнал/шум теоретически позволит повысить точность определения местоположения воздушного судна путём применения алгоритмов адаптивной фильтрации. В статье приведены результаты теоретических исследований отношения сигнал/шум и факторов, влияющих на его абсолютное значение. Представлена экспериментальная установка для мониторинга сигналов средств аэронавигационного обеспечения полетов. Для оценки изменения соотношения сигнал/шум приведены результаты мониторинга и исследования сигнала азимутального радиомаяка DVOR Иркутского международного аэропорта и соотношения сигнал/шум для различных спутников ГНСС на основе хронологической записи данных в течение суток.

Ключевые слова: мониторинг радиоэфира, радиотехническая разведка, анализ сигналов, обнаружение помех, когнитивное радио, радиоконтроль.

Скачать 1,5 MB

Обнаружение критически важных звеньев в пространственно-временных маршрутах с использованием теории сложных сетей

УДК № 629.7:351.814.332

DOI 10.51955/2312-1327_2025_3_131 

Григорий Арменович Гаспарян

Аннотация. В работе предложен усовершенствованный метод выявления критических рёбер в пространственно-временных маршрутных сетях на основе комплексного сетевого анализа. В отличие от ранее предложенных моделей, метод учитывает не только топологические характеристики маршрутов, но и их динамическую нестабильность через комбинированный вес, включающий среднюю скорость движения и её дисперсию. Дополнительно вводятся метрики нагрузки и устойчивости связности. Критические рёбра определяются автоматически через перколяционный анализ, без необходимости ручной настройки порогов. Для прогнозирования критичности используется градиентный бустинг, опирающийся на набор структурных и временных признаков. Предложенный подход обеспечивает более точное, воспроизводимое и адаптивное выявление уязвимых участков в сетях маршрутов и может быть применён в реальном времени для поддержки управления воздушным движением.

Ключевые слова: воздушный транспорт, сеть маршрутов ОВД, теория сложных сетей, пространственно-временная сеть, обнаружение критических звеньев, центральность сети, теория перколяции.

Скачать 1,6 MB

Статистические методы контроля прессованных деталей

УДК 347.823.21

DOI 10.51955/2312-1327_2025_3_56

Николай Сергеевич Херсонский

Людмила Геннадьевна Большедворская

Аннотация. Обзор публикаций и результатов научных исследований в авиационной и аэрокосмической отраслях свидетельствует о недостаточности разработок и рекомендаций по применению статистических методов для оценки качества и надежности пиротехнических устройств, входящих в состав таких важных систем, как двигательные установки, системы разделения, элементы конструкций летательных аппаратов и других устройств. В данной статье представлен методический подход к проведению статистической оценки качества прессованных деталей, по результатам которой производителям сложных технических агрегатов и комплектующих изделий предоставится возможность сократить количество брака и переделок, оптимизировать производственный процесс и повысить производительность труда. Кроме этого, стабильное качество комплектующих, подтвержденное результатами статистического анализа, позволит обеспечить надежную эксплуатацию готовых изделий, продлевая их срок службы.

Ключевые слова: таблицы классификации контролируемых параметров, статистический анализ, качество прессованных деталей, сокращение количества дефектных прессдеталей, планы статистического приемочного контроля по количественному и альтернативному признаку.

Скачать 494,3 kB

Постановка задачи синтеза алгоритмов комплексной обработки информации о движении объектов на рабочей площади аэродрома с возможностью реконфигурации информационных каналов

УДК 629.735.05:621.3

DOI 10.51955/2312-1327_2025_3_119

Нелли Михайловна Романенко

Эдуард Анатольевич Болелов

Анжела Сергеевна Борзова 

Аннотация. Безопасность наземного движения на рабочей площади аэродрома во многом определяется совершенством аэродромных систем наблюдения. В настоящее время для решения задач наблюдения и контроля наземного движения на аэродроме используются радиотехнические системы наблюдения. Несмотря на высокие технические и тактические характеристики эти системы подвержены влиянию естественных и искусственных радиопомех, которые могут существенно ограничить их использование для задач наблюдения и контроля наземного движения, вплоть до полной невозможности использовать информацию от этих систем наблюдения. Перспективной разработкой является виброакустическая система наблюдения, функционирование которой основано на иных физических принципах. Однако и системам виброакустического наблюдения присущи недостатки, основным из которых является невозможность наблюдения неподвижного объекта с выключенными двигателями. Актуальной является задача объединения существующих и перспективных систем наблюдения в единую комплексную систему, в которой недостатки одной системы наблюдения будут компенсированы достоинством другой системы наблюдения. В данной статье рассмотрена постановка задачи синтеза алгоритмов комплексной обработки информации о движении объектов на рабочей площади  аэродрома с возможностью реконфигурации информационных каналов.

Ключевые слова: алгоритм комплексной обработки, наземное движение, рабочая площадь аэродрома, математическая модель, радиолокационная станция обзора лётного поля, система наблюдения, многопозиционная система наблюдения, виброакустическая система наблюдения.

Скачать 529,6 kB

Способ определения маршрута обхода воздушным судном грозы методом нахождения кратчайшего пути на графе

УДК 621.396.96

DOI 10.51955/2312-1327_2025_3_35 

Геннадий Владимирович Коваленко

Илья Александрович Ядров

Аннотация. В статье представлены результаты разработки метода определения оптимального маршрута обхода воздушным судном (ВС) постоянной во времени (неподвижной) зоны грозовой деятельности и сильных ливневых осадков, основанного на нахождении кратчайшего пути на графе, при построении которого учитываются геометрии опасных метеоявлений и минимальные безопасные расстояния до них. Приведено сравнение стратегий, основанных на использовании при формировании зон обхода грозы выпуклых и вогнутых оболочек. Установлено наличие статистически значимого различия в центральных тенденциях соответствующих длин маршрутов, а также показано, что маршруты, при построении которых используются вогнутые оболочки, в среднем на 2% короче, при возможных абсолютных различиях длин до нескольких сотен километров. Основной практический результат работы заключается в том, что предлагаемый метод определения оптимального маршрута обхода грозы может быть использован как инструмент повышения ситуационной осведомлённости пилотов ВС и оптимизации работы экипажа при выполнении полётов в условиях неблагоприятной метеорологической обстановки, может позволить осуществлять обход грозы в автоматическом режиме с использованием автопилота, а также может способствовать повышению экономической эффективности полётов в неблагоприятных метеорологических условиях за счёт сокращения расхода топлива благодаря выбору оптимального маршрута их обхода.

Ключевые слова: авиация, безопасность полётов, оптимизация, обход грозы, кратчайший путь на графе, алгоритм Дейкстры, минимальная оболочка.

Скачать 928,1 kB

Современное состояние и перспективы развития систем планирования использования воздушного пространства. Часть 2

УДК 351.814.32

DOI 10.51955/2312-1327_2025_3_87

Александр Юрьевич Княжский

Сергей Валентинович Баушев

Аннотация. Настоящая статья является второй частью обзора систем планирования использования воздушного пространства. В первой части был проведен сравнительный анализ известных моделей воздушной обстановки: сетевых, вероятностных, динамики загрузки, экспертных, развития воздушной обстановки, потенциалов, энтропийных. Во второй части проведен сравнительный анализ существующих подходов к планированию использования воздушного пространства: синтеза маршрутов движения, управления загрузкой органов ОрВД, оптимизации множества планов полётов, разрешения единичных конфликтов планов полётов, планирования потоков вылетов/прилетов. Выявлены преимущества и недостатки проанализированных подходов, предложена их классификация, исходя из физического смысла и полноты группы.

Ключевые слова: планирование использования воздушного пространства, планирование полётов, безопасность воздушного движения, планы полётов, организация воздушного движения, авиационные конфликты, диспетчерское обслуживание.

Скачать 1,0 MB

К вопросу экспериментальной постановки апробации алгоритма обработки диагностических параметров авиационных ГТД на основе многослойных нейронных сетей

УДК 629.735

DOI 10.51955/2312-1327_2025_3_71 

Гусейн Гусейнов

Олег Федорович Машошин

Аннотация. В работе представлены экспериментально обоснованные табличные данные для настройки гиперпараметров многослойных нейронных сетей в задачах диагностики авиационных газотурбинных двигателей. Предложены семь оригинальных алгоритмов адаптивной настройки параметров обучения, включающих методы динамической адаптации скорости обучения, стратегии изменения архитектуры сети в зависимости от режима работы двигателя и адаптивные подходы к регуляризации. Диапазоны параметров охватывают значения от 10–5 до 103, что обеспечивает практическую применимость для различных архитектур и типов данных. Научная новизна заключается в создании адаптивных алгоритмов, учитывающих специфику диагностических параметров компонентов ГТД и их временную динамику.

Ключевые слова: многослойные нейронные сети, диагностика авиационных двигателей, гиперпараметры, адаптивная оптимизация, газотурбинные двигатели, машинное обучение, временные ряды.

Скачать 501,2 kB

« Older Entries