Record Details

Теоретичне дослідження та метод синтезу гарантованого управління нелінійними ергатичними системами аеронавігаційного призначення при наявності конфліктів

Репозитарій Національного Авіаційного Університету

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Теоретичне дослідження та метод синтезу гарантованого управління нелінійними ергатичними системами аеронавігаційного призначення при наявності конфліктів
 
Creator Харченко Володимир Петрович
 
Subject нелінійні ергатичні системи
управління системами
аеронавігація
конфлікт
CNS/ATM
літальний апарат
 
Description Розглянуто загальну структуру комплексу „літак+засоби CNS/ATM”: динамічний керо-
ваний абонент – динамічна мережа – динамічний керуючий центр.
Виявлено особливості режимів функціонування системи CNS/ATM. Система CNS/ATM –
це система з високою динамікою інформаційно керуючих зв’язків. Режими її функціонування
характеризуються наявністю стратегій: острівної, хребтової та конфедеративної з високим рів-
нем мобільності абонентів, роуменгів проміжних інформаційних підсистем.
Відмітними ознаками режимів функціонування систем CNS/ATM є випадковий характер
виникаючих ситуацій – нормальних, критичних, особливих та втрата „цілісності” керування.
Розроблено структуру системи керування ЛА засобами CNS/ATM у вигляді графа станів
системи. На основі математичного апарату Марківських випадкових процесів розроблено мате-
матичну модель динаміки системи „літак+засоби CNS/ATM”, що дозволяє описувати динаміку
зміни станів системи у продовж польоту ЛА за концепцією „вільного польоту”.
Розроблено математичну модель системи „літак+засоби CNS/ATM” з урахуванням дина-
міки використання ресурсів інформаційної мережі.
Запропоновано алгоритм керування процесом підтримки інформаційної зв’язності в сис-
темі „літак+засоби CNS/ATM” з урахуванням динаміки використання ресурсів інформаційної
мережі. Аналіз особливостей інтелектуальних мереж зв’язку показав, що обчислювальна мере-
жа – це різновидність розподілених систем, достоїнством яких є можливість розпаралелювання
обчислень, що призводить до підвищення продуктивності та відмовостійкості системи. Викори-
стання комп’ютерних мереж повинне забезпечити користувачам мережі потенційну можливість
сумісного використання ресурсів усіх комп’ютерів.
Розглянуто розповсюджені базові мережні технології: Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25 та
frame relay. Застосування стандартних мережних технологій типу Ethernet, які дозволяють
швидко та ефективно з’єднувати комп’ютери різних типів.
Розглянуто основні характеристики мереж зв’язку: топології, фізичні та логічні зв’язки,
адресації вузлів, протоколи, інтерфейси.
Розглянуто модель ISO, як стандарт взаємодії відкритих систем, та сім рівнів взаємодії
модель ISO: прикладний, представницький, сеансів, транспортний, мережний, канальний та
фізичний. Визначено, що процес обміну (передачі) інформації між споживачами супроводжу-
ється пред’явленням вимог від споживачів інформації до інформаційної мережі, та вимогами
інформаційної мережі до форми представлення повідомлень абонентами.
На основі аналізу принципів передачі інформації інтелектуальними комп’ютерними ме-
режами, визначено: важливою тенденцією розвитку мережних технологій є передача в одній
мережі як дискретних так і аналогових за своєю природою даних, можливість передачі інфор-
мації по каналу з шумами з найменшою ймовірністю помилки може бути здійснена лише завдя-
ки запізнюванню, необхідному для розшифровки прийнятого сигналу.
Вперше запропоновано та системно обґрунтовано концепцію „віртуальних функціональ-
них систем”, яка може служити оптимальною основою створення регіональних систем
CNS/ATM. Розглянуто сучасні технології моделювання складних динамічних систем;
Узагальнено основні задачі організації комп’ютерних обчислень, серед яких важливе мі-
сце посідають задачі розробки чисельних алгоритмів та розробки програм та структури обчис-
лювально-керуючої системи для реалізації алгоритмів керування;
Розроблено структуру комплексу дослідження системи „пілот-літак”; запропоновано не-
лінійну математичну модель літального апарату та її комп’ютерне відтворення;
Визначено особливості моделювання системи „пілот-літак”;
Проведено аналіз існуючих чисельних методів аналізу моделей динамічних систем,
Розроблено математичний апарат синтезу структури системи керувань „пілот-літак”,
Запропоновано методики: синтезу функціональної структури системи „пілот-літак”; син-
тезу гомеостатичної структури системи керування повітряним судном; узгодження психофізіо-
логічних властивостей пілота з технічною частиною ЛА;
Проведено моделювання характеристик комплексу дослідження системи „пілот-літак”;
Розроблено інтерфейс дослідника системи (робоче місце).
Результати моделювання за допомогою пакету MATLAB та системи візуального моде-
лювання SIMULINK характеристик комплексу дослідження системи „пілот-літак” підтвердили
адекватність математичних моделей і ефективну працездатність розроблених алгоритмів.
Обґрунтованість і достовірність наукових результатів підтверджується використанням
відомих методів дослідження, перевіркою розроблених методів та методик імітаційним моде-
люванням та проведеним комп’ютерним експериментом, що показало, що результати дослі-
джень адекватно відображають ці методи.
Науково-технічні положення та висновки також обґрунтовані з коректного використання
системного підходу з різних точок зору: теорій автоматичного управління, ергатичних систем,
комп’ютерних інтелектуальних мереж; диференціальних рівнянь; динамічних, нелінійних, кон-
фликтних систем.
Створення подібних нових методів та алгоритмів керування, здатних істотно підвищити
рівень безпеки польотів, передбачене в рамках програми ІСАО по створенню глобальної інтегрованої системи керування повітряним рухом через реалізацію систем зв'язку, навігації, стеження та керування повітряним рухом (CNS/ATM Systems) в усіх державах - членах ІСАО (the Global Air Navigational Plan for CNS/ATM Systems).
 
Date 2014-07-23T11:30:35Z
2014-07-23T11:30:35Z
2007
 
Type Technical Report
 
Identifier http://er.nau.edu.ua/handle/NAU/9306
 
Language uk
 
Format application/pdf
 
Publisher Національний авіаційний університет
 

Технічна підтримка: НДІІТТ НАУ