МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПОПОВ Петро Васильович

УДК 656.71.06

МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ФУНКЦІЇ ІНФОРМАТИВНОСТІ СВІТЛОСИГНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСУ ПРИ ПОСАДЦІ ПОВІТРЯНОГО СУДНА У СКЛАДНИХ МЕТЕОУМОВАХ

Спеціальність 05.22.20 – експлуатація та ремонт засобів транспорту

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі електроенергетичних систем Національного авіаційного університету Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Казак Василь Миколайович -

завідувач кафедри електроенергетичних систем

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Конахович Георгій Филимонович

декан факультету телекомунікацій та захисту інформації

кандидат технічних наук, доцент

Кравчук Ілля Степанович

начальник відділу Наукового центру
Військово-Повітряних Сил України

Провідна установа: Авіаційний науково-технічний комплекс "Антонов" Міністерство промполітики України

Захист відбудеться 25.02.2004 року о 14 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.062.03. у Національному авіаційному університеті Міністерства освіти і науки України

Адреса: 03058, м. Київ, проспект Космонавта Комарова, 1.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці НАУ

Автореферат розісланий 19 січня 2004 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.062. 03.

кандидат технічних наук Павлова С. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Світовий досвід експлуатації повітряних суден (ПС) показує, що число зльотів і посадок у складних метеорологічних умовах (СМУ) складає 3…6 % від загальної їхньої кількості. У той же час, незважаючи на незначність цієї цифри, саме в СМУ відбувається до 60 % усіх зареєстрованих авіаційних подій (АП). Високий рівень АП у СМУ значною мірою обумовлюється виникненням невизначеної ситуації в польоті через втрату пілотом візуального контакту з аеродромним світлосигнальним комплексом (АСК).

Одним із шляхів забезпечення безпеки польотів (БП) у СМУ є розробка нових підходів до оцінки вектора визначальних параметрів (ВВП) АСК. На відміну від відомого раніше підходу до АСК як до світлосигнальної системи з розподіленими в просторі вогнями крапкового типу в роботі запропонована модель, у якій ВВП АСК визначається як частотно-енергетичний спектр що впливає на вхід просторово-оптичної системи (ПОС) – "ПІЛОТАЕРОЗОЛЬ АТМОСФЕРИАСК". Спотворення ВВП у каналі ПОС обумовлює помилкові дії екіпажа, а також можливість його миттєвої дезорієнтації. Така модель дозволяє методологічно вірно сформулювати цілі і задачі вивчення ступеня впливу засобів АСК у зазначених вище АП і обґрунтувати нормовані значення ВВП АСК .

Аналіз публікацій з поставленої проблеми і нормативних документів ІКАО показав, що дотепер не сформульовано однозначне тлумачення ВВП АСК. Тому, з однієї сторони, оцінка ВВП АСК, як складової ПОС має вирішити актуальну проблему впливу засобів АСК на рівень БП, а також сформулювати основні технічні вимоги до вихідних характеристик перспективних АСК і їхніх систем контролю, що дозволить вирішити не менш актуальну проблему створення вітчизняного АСК.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Матеріали дисертаційної роботи були використані при проведенні науково-дослідних робіт з дослідження впливу АСК на БП і регулярність польотів за темами: №412-В81 "Исследовать и разработать методы повышения эффективности технического обслуживания светосигнальных систем посадки"; №512-В81 "Исследовать и разработать методы повышения надежности и работоспособности источников питания светосигнальных систем посадки"; 582-В86 "Провести исследования с целью повышения технического уровня регулятора яркости для существующих и перспективных светосигнальных систем посадки"; 66К-85Э "Обоснование методов и средств для перехода на техническое обслуживания электрического и светотехнического оборудования аэропортов по состоянию"; 57К-84Э "Совершенствование методов и средств диагностирования электрооборудования аэропортов гражданской авиации"; 316-В77 "Разработка технических требований к системе автоматического контроля работоспособности светосигнального оборудования аэропортов"; 340ГБ-93" Разра-ботка методических рекомендаций по расчету стоимости одного часа работы светосигнального оборудования аэропорта"; Д68-89 "Обоснование возможности независимого управления огнями КПБ и зоны приземления аэродромного светосигнального комплекса "Свеча-3" в условиях метеоминимума I категории сложности ИКАО".

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження розробка методики визначення функції інформативності АСК як складової ПОС під час прийняття рішення екіпажем ПС на етапах посадки в СМУ.

Об'єкт дослідження процес візуального зльоту, посадки, пробігу, розбігу і руління ПС у СМУ з обмеженою видимістю.

Предмет дослідження світлотехнічні і топологічні характеристики АСК як складової ПОС.

У роботі поставлені і вирішені такі задачі:–

аналіз сучасного стану в області забезпечення БП під час візуального пілотування ПС на етапі посадки в СМУ;–

методологічне визначення наукового підходу до оцінки якості функціонування АСК як однієї зі складових ПОС;–

розробка нових математичних моделей і алгоритмів визначення ймовірної висоти виявлення вогнів АСК і ймовірної ділянки візування земної поверхні екіпажем ПС залежно від метеоумов;–

розробка алгоритму з формування визначальних вихідних параметрів ПОС для гарантованої ідентифікації їх із зображенням вогнів АСК на етапі прийняття рішення екіпажем ПС;–

розробка методики оцінки необхідних вхідних характеристик ПОС для гарантованого рівня БП.

Методи дослідження. Розв’язання поставлених вище задач здійсню-валось апробованими методами теорії видимості в атмосфері, теорії моделювання складних технічних систем, теорії системного аналізу, теорії ймовірностей, математичної статистики, методів лінійного перетворення Фур’є, формальної алгебри, логіки, теорії експерименту.

Наукова новизна отриманих результатів. У дисертаційній роботі вперше застосована просторово-частотна теорія виявлення і розпізнавання вогнів АСК під час польотів в СМУ. На підставі розроблених методик і моделі ПОС одержані такі результати:

1.Сформульована нова методологія розв’язання задачі оцінки топологічної структури та світлотехнічних характеристик АСК як вхідного частотно-енергетичного впливу на ПОС.

2. Розроблено класифікацію відмов АСК за ступенем їхнього впливу на БП.

3. Науково обґрунтована доцільність застосування методу статистич-ного моделювання для дослідження процесу функціональної взаємодії екіпажу ПС з АСК під час польотів у СМУ.

4. Розроблено методику обліку ймовірності парирування екіпажем несприятливого чинника різкої зміни видимості на етапах посадки, зльоту або руху ПС по зльотно-посадковій смузі (ЗПС) та аеродрому.

5. Вперше нормовані значення функції інформативності АСК як складової ПОС для забезпечення заданого рівня БП на всіх технологічних етапах функціональної взаємодії екіпажу з АСК.

6. Запропоновано нову концепцію моніторінгу ВВП АСК під час польотів в СМУ.

Практичне значення одержаних результатів.

1.

2. Розроблено методику визначення ймовірності попадання екипажу в невизначену ситуацію під час польотів в СМУ з використанням засобів АСК.

3. Розроблено методику й алгоритм обліку ймовірності парірування екіпажем несприятливого чинника зміни оптичної дальності видимості на етапах посадки, зльоту або руху ПС по ЗПС та аеродрому.

4. Нормовані значення функції інформативності АСК для забезпечення заданого рівня БП на всіх етапах функціональної взаємодії екіпажу з АСК.

5. Розроблено алгоритм імовірного моделювання процесу функціо-нальної взаємодії екіпажу ПС із АСК при польотах у СМУ й отримані нові статистичні характеристики ВВП АСК.

6. Запропоновано нову концепцію моніторингу ВВП АСК і розроблено метод автоматичного контролю вихідного визначального параметра АСК із метою запобігання помилкових дій екіпажу ПС у момент прийняття рішення щодо посадки.

Практичні результати роботи знайшли застосування на практиці у разі модернізації АСК в аеропортах СНД та України.

Особистий внесок дисертанта. Усі результати досліджень, які увійшли до дисертаційної роботи, отримано особисто автором.

У роботах, опублікованих та виконаних у співавторстві, автору дисертації належать такі результати: у статті [1] розроблено алгоритм разрахунку ймовірності виникнення невизначеної ситуації у разі візуального пілотування в СМУ; у статті [3] обґрунтовано концепцію вибору ВВП АСК; у статті [4] розроблено методику експерименту; у роботах [5; 6; 7] запропоновано формулу винахіду; в актах впровад-ження результатів роботи методика розрахунку вартості одного часу роботи АСК та розробка принципу дії індикатора відмов вогнів АСК.

Апробація результатів роботи. Результати досліджень, які наведено у дисертаційній роботі, доповідалися автором і обговорювалися на науково-технічних конференціях (НТК): "Эффективность эксплуатации систем авиационного оборудования, безопасность и регулярность полетов" (КИИГА, 1983); "Проблемы проектирования, строительства, механизации и эксплуатации аэропортов" (КИИГА, 1985); "VII отчетная научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава" (КИИГА, 1986); "Всесоюзная НТК по современным проблемам проектирования, строительства и эксплуатации аэропортов", (Москва, 1986); "Совершенствование технологических процессов ремонта авиационной техники на заводах гражданской авиации. Автоматизация авиаремонтного производства" (Москва, 1986); "Механизация и автоматизация технологических процессов технической эксплуатации авиационной техники" (КИИГА, 1988); II МНТК "Методы управления системной эффективностью функционирования электрофицированных и пилотажно-навигационных комплексов" (КМУГА, 1993); Отчетная НТК университета за 1993 г. (КМУГА, 1994); XVI отчетная научно-техническая конфе-ренция университета за 1995 г. (КМУГА,1996); XVIII отчетная научно-техническая конференция университета за 1997 г. (КМУГА, 1998).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 робіт та 5 тез доповідей на науково-технічних конференціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та двох додатків. Обсяг основної частини роботи складає 161 сторінку. У роботі наведено 27 ілюстрацій та 10 таблиць. Список використаних джерел містить 82 найменування на 7 сторінках. Обсяг роботи разом із додатками складає 175 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі охарактеризована науково-технічна задача досліджень, обґрунтована актуальність роботи, сформульована її мета, наведені основні наукові та практичні результати, які отримані у дисертації.

У першому розділі роботи зроблено аналіз сучасного стану в об-ласті забезпечення БП на етапі візуального пілотування в СМУ, а також існуючі шляхи управління характеристиками ПОС. На основі аналізу публікацій підтверджений висновок про те, що основним чинником, що впливає на БП при посадці ПС в СМУ, є просторово-тимчасова мінливість оптичної дальності видимості в атмосфері та неспроможність сучасних топологічних і світлотехнічних характеристик АСК забезпечити їх гарантовану ідентифікацію пілотом в умовах гострого дефіциту часу під час посадки ПС. На підставі проведеного аналізу сформульована загальна задача дисертаційних дос-ліджень і визначені етапи її вирішення.

У другому розділі запропоновано нові підходи щодо розподілу технологічних етапів взаємодії екіпажу з АСК, які розділені на два інтервали часу, які необхідні екіпажу для здійснення зльоту (Тзл) і посадки (Тпос) ПС:

,

де tі час виконання технологічних етапів на ділянках траєкторії зниження (t1, t2), зльоту ПС (t7) і руху ПС по ЗПС, руліжнім доріжкам і перону (t3 ... t6).

Аналіз чинників, які впливають на ступінь сприйняття екіпажем АСК у СМУ показав, що на цей процес впливає множина чинників, які обумовлюють деяку ймовірність P(x,z) влучення в поле зору пілота необхідної кількості зорової інформації:

,

де – ділянка візування (Lвіз) вогнів АСК; x, z – просторові характеристики ділянки візування; [x,z,x,z] – межа просторових топологічних характеристик ділянки візування із кабіни ПС.

За допомогою схеми візування вогнів АСК екіпажем ПС на етапах t1, t2, t7 можна визначити ймовірну ділянку (Lвіз) земної поверхні, що візується екіпажем із кабіни ПС:

, (1)

де Sмод – метеорологічна оптична дальність видимості на ЗПС; Sпдв – метеорологічна оптична похила дальність видимості; hок – висота очей пілота над рівнем землі; – кут візування вогнів АСК із кабіни ПС; k – коефіцієнт співвідношення Sпдв і Sмод який визначається за формулою:

Аналіз виразу (1) дозволяє одержати ймовірності перебування екіпажу в очікуваних умовах спостереження вогнів (Pочк) і ймовірності виникнення невизначених ситуацій для умов IIIIA категорій ІКАО (PIIII) на технологічних етапах (t1, t2, t7):

де hвпр висота прийняття рішення екіпажем ПС на технологічному етапі польоту ti.

Імовірності виникнення невизначених ситуацій на технологічних етапах (t3, t4, t5, t6) розраховуються за формулами:

;

,

де M(Sмод) – математичне очікування Sмод; Sмод – мінливість оптичної дальності видимості на ЗПС; Lтр необхідне значення Lвіз; среднеквадратичне відхилення Sмод.

Експериментальні дослідження ймовірності виникнення невизначеної ситуації в польоті при відмовах АСК та їх вплив на психофізіологічний стан пілотів проводилися на тренажері Ту-154 і літаку Іл-86. За психофізіологічний параметр була обрана частота серцевих скорочень (ЧСС) пілота. Було виконано 126 записів ЧСС при різних відмовах бортових систем ПС, засобів АСК і появи на ЗПС стороннього транспорту. Аналіз отриманих результатів показав, що ЧСС пілота залежить від відмов АСК. Було доведено, що відмови засобів АСК впливають на психофізіологічний стан пілота аналогічно впливу відмов бортових систем ПС.

Для забезпечення заданого нормованого рівня БП Qн(ti) на інтервалах часу Тзл і Тпос необхідно, щоб виконувалося таке співвідношення:

(2)

Перший член виразу (2) визначає ймовірність виникнення помилкових дій екіпажу в пілотуванні, другий співмножник визначає ймовірність перебування фрагменту АСК, що візується пілотом у необхідному розмірному діапазоні (Lтр), третій співмножник імовірність застати в працездатному стані ділянку АСК, що візується, а четвертий співмножник імовірність зниження оптичної дальності видимості на ЗПС нижче припустимого рівня.

Впливати на дотримання виразу (2) можна тільки за рахунок першого і третього співмножника, два інших залежать від випадкових природних чинників. Перший співмножник визначає кваліфікацію екіпажу, а третій технічний рівень АСК і рівень організіції експлуатаційної служби, яка його обслуговує.

Отже, нормована ймовірність находження функції інформативності АСК на всіх технологічних етапах взаємодії екіпажу ПС з АСК забезпечує заданий рівень БП і повинна дорівнювати

.

Імовірність виникнення АП ("відмова" ПОС) на технологічному етапі tі, через втрату пілотом візуального контакту з вогнями АСК визначається умовою:

У третьому розділі по-новому поставлені і вирішені задачі методологічного обґрунтування моделі функціонального викорис-тання екіпажем ПС засобів АСК. Прийнято, що динамічний процес візуальної ідентифікації екіпажем засобів АСК варто розглядати з позицій існування ПОС.

Отже, на вхід ПОС надходить стаціонарна послідовність оптичних сигналів від фрагментів вогнів АСК , як функція часу t, при спостереженні АСК пілотом із кабіни ПС, що рухається у просторі S, а процес є послідовністю оптичних сигналів, що визначають процес бачення пілотом зображення цього ж фрагмента вогнів АСК на виході ПОС. У результаті описаних вище чинників видиме пілотом зображення фрагмента вогнів АСК може істотно відрізнятися від істинного:

(t) = A(t), t[to,tk],

де А – оператор перетворення оптичного сигналу (t).

Процес (t) для безупинного сигналу має вигляд:

, (3)

де h(t) – r k – матриця процесу (t); r – розмірність процесу (t); k – розмірність процесу (t).

Для інтервалу часу = t1 – t2 інтеграл (3) визначаємо:

а функцію h(t), як матричну імпульсну перехідну функцію ПОС:

,

де H(ti, , i) – матрична частотна характеристика просторового перет-ворення А в ПОС у просторовій точці i на висоті hi.

У спектральному вигляді зі спектральними щільностями f() і f():

; ,

то можна записати: і розглядати ПОС як лінійний просторовий фільтр із частотною характеристикою H(i,).

Використовуючи характеристику чутливості ока --1 до просторової частоти , можна визначити момент часу ti коли спектральна характеристика видимого пілотом зображення вогнів АСК буде нижче припустимої, тобто

.

Отже, у моделі визначається момент часу tі "відмови" ПОС, коли пілот із великим ступенем вірогідності не зможе ідентифікувати вогні АСК і визначити місце розташування ПС у просторі S. Спектральна характеристика f()i топологічного зображення АСК є за суттю ВВП що описує стан ПОС в обраному інтервалі часу (to,tk):

,

де ВВП АСК на момент часу k.

Закон перетворення ВВП і його оцінка визначаються моделлю об'єкта ідентифікації і логіко-функціональним алгоритмом його реалізації:

, (4)

де Y(n)(k) – вектор оцінки ВВП у перетині k; AТ(k) – обраний закон перетворення ВВП; Z(n)(k) ВВП, що описує стан ПОС; Ui(k) значення i-го визначального параметра в перетині k; [to,tk] час початку і кінця спостереження пілотом зображення АСК.

Сукупність класифікованих станів вектора реалізації параметрів, також змінюється зі завданим законом перетворення:

,

де (j,k), – область класифікованих станів.

Оцінка ВВП у перетині k робиться з урахуванням виразу (4) і стохастичної похибки перетворення :

За модель для інтервалу часу (0,k) обраний випадковий вектор реалізації параметрів (ВРП), компонентами якого є оцінки визначального параметра:

,

де оцінка j -го визначального параметра.

У відповідності ВРП нормам – екіпажем приймається рішення щодо приналежності або властивостей ПОС даному класифікаційному стану:

,

де подія, що визначає умови прийняття рішення щодо приналежності стану ПОС до s-го класифікованого стану, тобто .

Оптимальна оцінка складових ВВП U(n), що задовольняє критерію мінімуму средньоквадратичного значення помилки в перетині k, є:

. (5)

Використовуючи теорію гіпотез, визначимо апостеорну щільність розподілу ймовірностей у (5) і припускаючи, що вхідні щільності підкоряються гаусовому закону розподілу, а також те що кореляційні залежності між Z(n)( k) і Нn(k) дорівнюють нулю, шляхом відповідних перетворень одержуємо рекурентну оцінку фільтрації ВВП і кореляційну матрицю помилок ідентифікації стану ПОС, як динамічної системи:

.

Параметри атмосфери в моделі визначаються виразом:

, (6)

де М тип метеоявища; S() – ступень видимості; тривалість зниження видимості; dL/d коефіцієнт зменшення збільшення ділянки Lвіз на інтервалі .

Кількісно (6) можна описати виразом:

.

Узагальнений параметррозглядається в його динамічному відображенні:

(7)

де н, k, час початку і закінчення невизначеної ситуації.

З формули (7) витікає, що задача зводиться до перебування L Lmin при відповідній прозорості атмосфери і стану вогнів АСК на ділянці Lmin, що візується пілотом.

Формалізований опис функціонально-логічних станів ПОС у загальному вигляді записують так:

,

де В1,Вn – події; П – правильні дії екіпажу; Н – неправильні дії екіпажу;– відсутність i-ї події з переліку поданих вище; А1 – Аn – результуючі події.

Повна "відмова" ПОС :

,

де Di відмови обладнання; Сi помилкови дії пілотів; відсутність (присутність) раптової зміни видимості.

Отже, запропонований новий алгоритм функціонального вико-ристання екіпажем ПС засобів АСК, дозволяє з нових методологічних позицій підходити до проблеми забезпечення БП у СМУ.

Приклад моделювання за даним алгоритмом на ЕОМ наведено на рис. 1.

Рис. 1. Нормовані (1, 2) і змодельовані (3, 4) значення ймовірної

функції інформативності на технологічних етапах t1 :

1, 3 для ІІ категорії ІКАО; 2, 4 для ІІІА категорії ІКАО

Моделювання процесу функціональної взаємодії екіпажу з АСК підтвердило наведене раніше припущення, що основним фактором, який впливає на рівень БП на етапі посадки є мінливість видимості в просторі і часі, а сучасні топологічні і світлотехнічні характеристики АСК не досить спроможні за даних умов забезпечити екіпаж нормованим значенням ВВП АСК.

Четвертий розділ присвячений концепції побудови автоматичної системи контролю ВВП АСК. Запропонована концепція полягає в тому, що уздовж прожекторів АСК розташовують світлочутливі датчики, що реєструють енергетичний спектр відбитого від атмосферного аерозолю світла прожекторів АСК. Для сукупності N датчиків можна записати N-вимірний диференціальний закон розподілу енергетичної яскравості в сусідніх точках атмосферного аерозолю, що зондується:

де детермінант кореляційної матриці; ад'юнкта елемента m n матриці; Qmn зворотна кореляційна матриця.

Бімодальність макроструктури атмосферного аерозолю реалізується за допомогою двох нормальних законів розподілу з математичними очикуваннями , і дисперсіями і :

,

де а1, а2 – амплітуда відбитих сигналів із двох поруч розташованих просторових точок.

Кореляційна функція має вигляд:

де r1, r2 – радіус-вектор елементарного об'єму атмосферного аерозолю, що сканується.

За допомогою перетворення Хінчина-Вінера перейдемо від кореляційної функції до енергетичного спектра:

,

де область на площині вектора , що має нескінченну протяжність; елемент цієї області; – вектор просторової частоти.

Для одиничного датчика, за модель об'єкта сканування обрана двовимірна -функція, що має нескінченно малу площу підстави і нескінченно велику висоту:

; ,

де радіус-вектор центра однорідного елементарного атмосферного аерозолю у фокальній площині об'єктива датчика; поточне значення радіуса-вектора.

У полярній системі координат енергетичну яскравість елемен-тарного об’єму надамо як:

, (8)

де rc радіус підстави моделі елементарного об'єму атмосферного аерозолю.

Запишемо вираз (8) у спектральній формі за допомогою двовимірного перетворення Фур'є:

. (9)

Застосовуючи перетворення Хенкеля для функцій залежної від радіуса rc і використовуючи модель (8), виключимо інтегральну функцію із (9):

. (10)

Вираз (10) є математичною основою для проектування первинного датчика системи. Далі енергетичну характеристику зображення з
N-датчиків визначаємо так:

,

де ; с, d топологічні характеристики.

Відповідно до теореми відліків КотельніковаШенона, дискретне значення енергетичної освітленості датчиків буде визначати крок установки датчиків на площині (с,d). Це дозволить замінити просторові диференціали кінцевими різницями:

Можна, не погіршуючи точність, використовувати тільки різниці другого порядку, що описуються алгоритмом безупинного оператора 2 (Лапласіаном):

,

де радіус, від умовно першого (нульового) датчика на площині (с,d).

Виходячи з наведеного, можна стверджувати, що побудова автоматичної системи контролю ВВП АСК цілком технічно можлива.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

У дисертації розглянуті і застосовані нові підходи до розв’язання задачі забезпечення БП на етапі посадки ПС у СМУ. Запропонована нова методологія розв’язання задачі оцінки топологічної структури зображення вогнів АСК як вхідного частотно-енергетичного впливу на ПОС. Отримані алгоритми визначення нормованої функції інформативності АСК для забезпечення заданого рівня БП на всіх техно-логічних етапах функціональної взаємодії екіпажу з світлосигнальними вогнями АСК.

За результатами роботи можна зробити такі основні висновки:

1. Мінливість оптичної дальності видимості на траєкторії зниження ПС під час посадки є основним чинником, що визначає ймовірність виникнення невизначеної ситуації в польоті.

2. У значеній кількості випадків мінливість видимості обумовлюється туманом. Закономірності мінливості видимості для рівнинних аеродромів України однакові. Повторювальність однакових градацій погіршення і поліпшення видимості приблизно рівна.

3. Існуючі стандарти на топологічні схеми і світлотехнічні характеристики АСК вимагають уточнень і доповнень відповідно до запропонованого в роботі нового частотно-енергетичного підходу до процесу функціональної взаємодії екіпажу з АСК.

4. На основі результатів експерименту доведено, що відмови АСК впливають на психофізіологічний стан пілотів аналогічно впливу відмов бортових систем ПС.

5. Розроблено методику й алгоритм визначення функції оптичної інформативності АСК, чисельні значення якої визначаються природними чинниками, професіоналізмом екіпажу, рівнем і технічним станом АСК.

6. Науково обґрунтовано поняття відмови АСК як складової ПОС. Запропоновано концепцію принципово нової системи контролю ВВП АСК.

7. Розроблено новий метод класифікації пілотом отриманого
зображення АСК. Метод заснований на просторово-частотній відпо-відності характеристик ВВП АСК характеристикам ока людини.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ

1. Казак В.Н., Попов П.В. Методика оцінки імовірності виникнення невизначеної ситуації при візуальному пілотуванні у складних метеорологічних умовах на етапі посадки літака. К.: Вісн. північного наукового центру транспортної академії України, №6. – 2003. – С. 68–71.

2. Попов П.В. Метод диагностирования функциональных блоков регулятора яркости типа "Старт" по деформации тестового сигнала. // Автоматизация процессов технического обслуживания и ремонта авиационного оборудования воздушных судов. – К.: КИИГА, 1988. – С. 94–98.

3. Казак В.Н., Попов П.В. Алгоритм ідентифікації екіпажем стану аеродромного світлосигнального комплексу при прийнятті рішення щодо здійснення посадки в складних метеорологічних умовах // Захист інформації. – К.: НАУ, 2003. №7. – С. 201–207.

4. Казак В.Н., Попов П.В., Дворкин В.Р. Оцінювання ступеня впливу відмов елементів аеродромного світлосигнального комплексу на психофізіологічний стан пілотів //Актуальні проблеми автоматизації та інформаційних технологій. – Д.: Вид-во Дніпропетр. ун-ту. – 2003. – Т. 7. – С. 159–165.

5. Система электропитания аэродромных огней: А.с. 1149855 СССР, МКИ G08 B21/00./ П.В. Попов, С.Г. Ванецян (СССР); ДСП, Заявлено 16.06.82; Зарегистр. 08.12.84.

6. Устройство для контроля светосигнальных ламп. А.с. 1256067 СССР, МКИ G08 B21/00./ П.В. Попов, С.Г. Ванецян, Ю.К. Величко (СССР). – №377896/24-24; Заявлено 20.07.84; Опубл. 07.09.86. Бюл. 33.

7. Способ обнаружения участков кабеля с пониженным сопротивлением изоляции: А.с.1247791 СССР, МКИ G01 R31/08. П.В. Попов, Ю.К. Величко, С Г. Ванецян (СССР). – №3837433/24-21; Заявлено 04.01.85; Опубл. 30.07.86, Бюл. №28.

АНОТАЦІЯ

Попов П.В. Методика визначення функції інформативності світлосигнального комплексу при посадці повітряного судна у складних метеоумовах.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 експлуатація та ремонт засобів транспорту, НАУ, Київ, 2004.

Поставлена і вирішена задача визначення функції інформативності АСК при посадці ПС у СМУ на технологічних етапах функціональної взаємодії екіпажу із світлосигнальними вогнями. Сформульована нова методологія рішення задачі оцінки топологічної структури та світлотехнічних характеристик АСК як вхідного частотно-енергетичного впливу на ПОС. Обґрунтована доцільність застосування методики обліку імовірності парирування екіпажем несприятливого чинника за рахунок різкої зміни видимості. Отримані ймовірності виникнення невизначеної ситуації в польоті та нормовані значення функції інформативності АСК як складової ПОС. Запропоновано нову концепцію моніторінгу ВВП АСК.

Ключові слова: світлосигнальний комплекс, безпека польотів, просторово-оптична система, інформативність, динамічні моделі.

АННОТАЦИЯ

Попов П.В. Методика определения функции информативности светосигнального комплекса при посадке воздушного судна в сложных метеоусловиях.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.22.20 – эксплуатация и ремонт средств транспорта, НАУ, Киев, 2004.

Поставлена и решена задача определения функции информативности аэродромного светосигнального комплекса при посадке воздушного судна в сложных метеоусловиях на технологических этапах
функционального взаимодействия экипажа воздушного судна со светосигнальными огнями. Сформулирована новая методология решения задачи оценки топологической структуры и светотехнических характеристик аэродромного светосигнального комплекса как входного частотно-энергетического воздействия на пространственно-оптическую систему "Пилот аэрозоль атмосферы АСК". Произведена классификация отказов аэродромного светосигнального комплекса по степени их влияния на безопасность полетов. Получены вероятности попадания экипажа в неопределенные ситуации по причине изменчивости видимости и нормируемые значения функции информативности аэродромного светосигнального комплекса, как составной части пространственной оптической системы. Предложена новая концепция мониторинга вектора определяющих параметров аэродромного светосигнального комплекса для обеспечения безопасности полетов в сложных метеоусловиях. Разработан новый метод идентификации пилотом, полученного изображения аэродромного светосигнального комплекса, с требуемыми нормируемыми выходными определяющими параметрами пространственной оптической системы.

Ключевые слова: светосигнальный комплекс, безопасность полетов, пространственно-оптическая система, информативность, динамические модели.

SUMMARY

Popov P.V. A technique of determination function of determination of self-descriptiveness an airport lighting system in case of landing the aeroplane in complicated meteorological conditions.

Thesis for obtaining of a philosophy doctor in engineering degree on specialty 05.22.22 - exploitation (operation) and repair of transports, NAU, Kiev, 2004.

The problem of function of self-descriptiveness airport lighting system in case of landing the aeroplane in complicated meteorological conditions has bun put and solved at technological stages of functional interaction the crew of aeroplane with lights. The new methodology of solving the problem of estimate the topological structure, light and technical characteristics airport lighting system as a entrance frequency and energy influence in spatial and optical has been formulated. The new concept of monitoring of a vector of defining parameters airport lighting system for providing safety of complicated meteorological condition has been offered.

Key words: airport lighting system, safety of flights, spatial and optical system, selfdescriptiveness, dynamic models.

Підп. до друку 14.01.04. Формат 60х84/16. Папір офс. Офс. друк. Ум.фарбовідб. 5. Ум. друк.арк. 0,93. Обл.-вид. арк. 1,0.

Тираж 100 прим. Замовлення № 5-1. Вид. № 2/IV.

Видавництво НАУ

03058. Київ-58, проспект Космонавта Комарова, 1

Свідоцтво про внесення до Державного реєстру ДК №977 від 05.07.2002