Теоретичне дослідження та метод синтезу гарантованого управління нелінійними ергатичними системами аеронавігаційного призначення при наявності конфліктів
Репозитарій Національного Авіаційного Університету
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| 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:8080/handle/NAU/9306
|
|
| Language |
other
|
|
| Publisher |
Національний авіаційний університет
|
|