Введение
Глава 1. Проблемы обеспечения безопасности полётов магистральных самолётов и путей повышения точности захода на посадку в условиях неопределённости характеристик возмущений 21
1.1. Пути повышения точности захода на посадку воздушных судов 21
1.2. Связь показателей безопасности полётов с характеристиками точности посадки 28
1.2.1. Обоснование необходимости разработки новых подходов для предупреждения авиапроисшествий 28
1.2.2. Определение показателей безопасности полёта 29
1.3. Анализ состояния безопасности и тенденций изменения уровня безопасности полётов при совершенствовании технических средств посадки 31
1.3.1. Основные общесистемные факторы аварийности ВС 31
1.3.1.1. Транспортные самолеты 1-3 классов 31
1.3.1.2. Анализ общих тенденций изменения показателей БП в ГА РФ и СНГ 35
1.3.2. Стратегические инициативы мировых сообществ в области повышения безопасности полетов 36
1.3.2.1. «Бесплатный урок» рейса NZ60: ошибочный сигнал наклона глиссады 40
1.3.2.2. Эксплуатационные ограничения, квалификация экипажа
(роли, ответственность и метод) и их влияние на безопасность на аэродромах 40
1.3.2.3. Развитие «культуры безопасности полетов» в небольшой авиакомпании и внедрение программы сокращения количества авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке (ALAR) 41
1.3.2.4. Ошибки при уходе на второй круг 42
1.3.2.5. Оценка человеческого фактора в системе предотвращения происшествий на ВГШ 42
1.3.2.6. Дорогая цена бизнеса 43
1.4. Основные задачи и методы исследования 44
Выводы по главе 1 51
Глава 2. Динамические модели управляемого движения воздушных судов на этапах взлёта и посадки при экстремальных возмущениях 52
2.1. Классификация управлений с учётом неопределённости информации 52
2.2. Формализация определений, характеризующих свойства управляющих процессов в фазовом пространстве 54
2.2.1. Функциональные качества систем с учётом неопределённости информации и понятие стратегии действия 54
2.2.2. Общие модели замкнутых управляемых систем в форме дифференциальных уравнений 56
2.3. Классы задач анализа и синтеза 57
2.4. Выбор критериев оценки качества динамических систем
с учётом неопределённости информации о внешних воздействиях 60
2.4.1. Ограничения по безопасности и устойчивости 60
2.4.2. Оценка свойств подмножеств, определяющих интервальные и позиционные ограничения 61
2.5. Критерии качества игровых систем 61
2.6. Функциональные ограничения на управляющие и возмущающие воздействия в управляемых системах 64
2.7. Схема сведения задач оптимизации к вариационному исчислению 66
Выводы по главе 2 61
РАЗДЕЛ 2 Анализ и синтез управления по минимаксному критерию
Глава 3. Определение областей возможных и допустимых отклонений вс в боковой плоскости при экстремальных ветровых воздействиях на участке посадки 68
3.1. Двойственные задачи терминального управления ВС в боковой плоскости 68
3.2. Упрощённая модель динамики движения ВС для задач минимаксного управления 69
3.2.1. Линейная модель ВС как объекта управления в боковой плоскости 69
3.2.2. Типовые законы управления ВС в боковой плоскости 70
3.3. Оценка действующих возмущений и информационных помех 72
3.4. Построение области возможных отклонений 73
3.5. Построение области допустимых отклонений 79
Выводы по главе 3 86
Глава 4. Теоретические основы применения метода минимаксной фильтрации при оптимизации управляемых авиационных систем 87
4.1. Основные задачи теории наблюдения 87
4.2. Разработка теоретических положений построения алгоритмов минимаксной фильтрации 91
4.3. Разработка вычислительных процедур 95
4.4. Определение конфигурации и функциональных возможностей вычислительных средств для реализации алгоритмов
пошаговой фильтрации 106
4.5. Упрощение вычислительной процедуры минимаксной
фильтрации 108
Выводы по главе 4 115
Глава 5. Принципы минимаксного управления боковым движением самолёта на заключительном этапе захода на посадку в условиях неопределённости информации о возмущениях 116
5.1. Постановка задачи 116
5.2. Реализация минимаксного траєкторного управления по методу экстремального прицеливания на этапе посадки самолёта 118
5.3. Вычислительные процедуры реализации алгоритмов управления по методу экстремального прицеливания „,„„„„„ 124
5.4. Оценка трудоемкости вычислений при реализации управления ВС по методу экстремального прицеливания 127
Выводы по главе 5 130
Глава 6. Оценка робастности алгоритмов минимаксного управления самолётом на основе вычислительного эксперимента 131
6.1. Теоретическое обоснование возможностей обеспечения робастности управления при упрощении минимаксных алгоритмов управления 131
6.2. Методика упрощения вычислительной процедуры
в задачах минимаксного управления посадкой самолета 133
6.3. Построение машинного алгоритма и результаты
моделирования 136
Выводы по главе 6 152
РАЗДЕЛ З Оценка технического состояния систем траекторного управления по минимаксному критерию
Глава 7. Оценка параметров систем управления по неполному наблюдению координат вс при неопределённости значений возмущений 153
7.1. Критерии оценки технического состояния подсистем АБСУиНК 153
7.2. Прямая и обратная задачи оценки технического состояния системы с учётом эксплуатационных ограничений
на параметры системы 156
7.3. Решение прямой и обратной задач для линейных систем 158
7.4. Методика численной оценки области значений допустимых параметров на выпуклых многогранниках 162
7.5. Численная процедура проверки выполнения условия стабилизации в допустимой области возможных значений параметров 166
7.6. Определение ограничений на размеры области стабилизации параметров для системы второго порядка 178
Выводы по главе 7 183
Глава 8. Определенние допустимых отклонений параметров и технического состояния подсистем абсуинк 184
8.1. Постановка задачи оценки области допустимых отклонений параметров подсистем АБСУ и НК 184
8.2. Описание объекта с АБСУ и НК
в режиме автоматического захода на посадку 188
8.3. Вычислительная процедура и результаты расчёта функционалов линейных систем с офаничениями на возмущения 196
8.4. Пример оценки минимаксных показателей качества для случая бокового движения ВС ТУ-154 199
Выводы по главе 8 202
Глава 9. Разработка методов получения гарантированных оценок технического состояния систем по данным бортовых регистраторов 203
9.1. Обоснование метода гарантированной оценки технического состояния по регистрируемым параметрам 203
9.2. Методика и алгоритмы оценки технического состояния подсистем АБСУ на примере системы штурвального управления 206
9.3. Определение работоспособности бокового канала СТУ 212
9.4. Описание модели бокового канала СТУ 223
9.5. Программы оценки технического состояния подсистем АБСУ-154 с учётом параметров экстремальных возмущений 226
9.6. Исследование и оценка безопасности процессов полуавтоматического управления траекторным движением ВС 228
9.7. Опытная проверка алгоритмов и программ оценки технического состояния АБСУ-154 231
Выводы по главе 9 234
Глава 10. Разработка критериев и методов оценки отклонений в работе абсу и нк и их влияния на траекторные параметры ВС 235
10.1. Анализ бортовых встроенных систем оценки отклонений в работе АБСУ и НК 235
10.2. Оценка применимости средств регистрации полетной информации для целей технической диагностики АБСУ и НК 243
10.3. Полунатурное моделирование директорной системы управления самолётом Ту-154 в режиме захода на посадку
по минимаксному критерию 253
10.3.1. Стенд полунатурного моделирования 253
10.3.2. Математическая модель бокового движения самолета Ту-154 256
10.3.3. Построение игровых алгоритмов управления и возмущения 257
10.3.4. Результаты моделирования 262
Выводы по главе 10 267
Заключение 268
Список литературы
