2024 №4 (45) | Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

ВЕСТНИК №4 (45) 2024

СОЗДАНИЕ АКТУАЛЬНЫХ СЦЕНАРИЕВ ТРЕНАЖЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ-ПИЛОТОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФАКТИЧЕСКИХ БОРТОВЫХ ДАННЫХ И ИХ КОМПИЛЯЦИИ
Воеводов В. К.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

В статье рассмотрена проблема создания актуальных сценариев тренажерной подготовки студентов-пилотов на основе анализа фактических бортовых данных и их компиляции. Рассмотрены системы управления базами данных на основе теории графов.

Ключевые слова: Безопасность полетов, базы данных, теория графов, Evidence-Based Training

CREATION OF RELEVANT SCENARIOS FOR SIMULATOR TRAINING OF STUDENT PILOTS BASED ON THE ANALYSIS OF ACTUAL FLIGHT DATA AND THEIR COMPILATION
Voevodov V. K.
Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»

The article considers the problem of creating actual scenarios for simulator training of student pilots based on the analysis of actual flight data and their compilation. Database management systems based on graph theory are considered.

Keywords:Flight Safety, Databases, Graph theory, Evidence-Based Training.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЙ АВИАЦИОННОГО СПЕЦИАЛИСТА ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Вольский В.В.1, Волкова Л.М.1, Коваленко В.Н.2, Мальцев И.Ю.3
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
2Военный институт физической культуры
3Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского

В статье рассматривается координация движений, определяющая скорость освоения новых движений, умение управлять и перестраивать двигательные действия при неожиданных ситуациях, как одна из важных профессиональных компетенций пилотов гражданской авиации. Представлены результаты совершенствования данной способности, необходимой для обеспечения безопасности полетов. Авторами предлагается модель развития координации движений в тренировочном процессе для роста профессиональной подготовки авиационного персонала.

Ключевые слова:Координация движений, вестибулярная устойчивость, физическая подготовка, пилот, авиация, ориентация в пространстве

OPTIMAL CONTROL OF THE MOTOR ACTIONS OF CIVIL AVIATION PILOTS
Volskiy V.V.1, Volkova L.M.1, Kovalenko V.N.2, Maltsev I.Y.3
1Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»
2Military Institute of Physical Education
3Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky

The article considers the coordination of movements, which determines the speed of mastering new movements, the ability to control and rebuild motor actions in unexpected situations, as one of the important professional competencies of civil aviation pilots. The results of improving this capability, which is necessary to ensure flight safety, are presented. The authors propose a model for the development of movement coordination in the training process for the growth of professional training of aviation personnel.

Keywords:Movement coordination, vestibular stability, physical fitness, pilot, aviation, spatial orientation

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ «СПЯЩЕЙ КАТАСТРОФЫ» ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ РИСКОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НА ЭТАПАХ СНИЖЕНИЯ
Куклев Е.А.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

Рассматриваются правила оценивания уровня безопасности полетов и правила принятия командиром воздушного судна решения о выборе режима полета при отказах функциональных элементов систем на этапе посадки воздушного судна. Использованы алгоритмические и методические рекомендации двух концепций ИКАО и НАСА типа MEL и цепей Дж. Ризона при конструировании модели «спящей катастрофы» на основе риск-ориентированного подхода (ИКАО).

Ключевые слова: Риск как мера нечеткого количества опасности, отказ элементов системы «экипаж – воздушное судно».

RULES FOR ASSESSING THE LEVEL OF FLIGHT SAFETY
E.A. Kuklev
Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»

The rules for assessing the level of flight safety and the rules for making a decision by the aircraft commander on the choice of flight mode when the functional elements of the systems fail at the landing stage of the aircraft are considered. Algorithmic and methodological recommendations of two concepts of ICAO and NASA type were used by MEL dedicated to the document so as “The Chains of J. Rison-Based Catastrophe” (ICAO).

Keywords:Risk as a measure of a fuzzy amount of danger, failure of elements of the system “crew – aircraft”.

АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯЕНИЯ ПОТЕРИ УПРАВЛЯЕМОСТИ ВОЗДУШНОГО СУДНА В ПОЛЁТЕ
Осиюк Е.А.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

В работе рассматриваются алгоритмические основы определения потери управляемости воздушного судна в полете. Применительно к линеаризованной системе дифференциальных уравнений, описывающих пространственное движение воздушного судна, получен левый делитель нуля матрицы управления. Сформулированы условия наличия всех действительных положительных корней характеристического уравнения, обеспечивающего полную управляемость в соответствии с выбранным критерием.

Ключевые слова: Управляемость летательного аппарата, возмущенное движение, критерии управляемости, линеаризация уравнений движения.

ALGORITHMIC BASIS FOR DETERMINING THE STATE OF LOSS OF CONTROL OF AN AIRCRAFT IN FLIGHT
Osiyuk E.A.
Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»

The paper examines the algorithmic foundations for determining the loss of controllability of an aircraft in flight. With regard to the linearized system of differential equations describing the spatial motion of an aircraft, the left divisor of zero of the control matrix is obtained. The conditions for the presence of all real positive roots of the characteristic equation, ensuring full controllability in accordance with the selected criterion, are formulated.

Keywords:Aircraft controllability, disturbed motion, controllability tests, linearization of motion equations.

ФОРМИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ НА ПИЛОТАЖНОМ УРОВНЕ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ
Баранов Н.Е.1, Кабанов С.А.2
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
2БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург

В статье предложен алгоритм формирования управления беспилотным летательным аппаратом на пилотажном (исполнительном) уровне на основе метода обратных задач динамики, предназначенный для стабилизации движения вдоль оптимальной траектории, полученной в результате оптимизации по критерию А.А. Красовского с прогнозирующей моделью в виде уравнений спирального прогноза. Показано, что управление с помощью пропорционально-дифференциального регулятора является частным случаем управления с использованием самоорганизующегося оптимального регулятора с экстраполяцией. Дан численный пример применения метода обратных задач динамики.

Ключевые слова: Оптимальное управление, спиральный прогноз, обратные задачи динамики.

CONTROL OF UNMANNED AERIAL VEHICLE AT FLIGHT LEVEL BASED ON METHOD OF INVERSE PROBLEMS OF DYNAMICS
Baranov N.E.1, Kabanov S.A.2
1Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»
2Baltic State Technical University «VOENMEH» named after D.F.Ustinov

The article proposes control algorithms for an unmanned aerial vehicle at the flight (executive) level based and method of inverse problems of dynamics, designed to stabilize motion along an optimal trajectory obtained using an algorithm with a predictive model in the form of spiral forecast equations. It is shown that control with a proportional-differential controller is a special case of control using a self-organizing optimal regulator with an extrapolation. A numerical example of the application of the method of inverse problems of dynamics is given

Keywords:Optimal control, spiral forecast, inverse problem of dynamics.

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ПЛАНИРОВАНИЯ ПОЛЕТОВ3
Верховец М.Н.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

В обзорной статье проведен сравнительный анализ структуры существующих автоматизированных систем планирования полетов. Автоматизированные системы планирования полетов являются основным инструментом полетного диспетчера для расчета точных и оптимальных рабочих планов полета. Подробно описаны их функциональные возможности и выявлены их основные недостатки, с которыми сталкиваются специалисты аэронавигационного обеспечения полетов в авиакомпаниях при составлении рабочих планов полета.

Ключевые слова: Автоматизированная система планирования полетов, SITA, Sabre flight management system, Jet Planner, Аэролоция, план полета, рабочий план полета, полетный диспетчер.

ANALYSIS OF THE TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF AUTOMATED FLIGHT PLANNING SYSTEMS
Verkhovets M.N.
Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»

The article provides a comparative analysis of the structure of existing automated flight planning systems. Their functional capabilities are described in detail and their main disadvantages are identified, which are faced by specialists of air navigation flight support in airlines when calculation flight plans.

Keywords:Automated flight planning system, SITA, SABRE FLIGHT MANAGEMENT SYSTEM, Aerosoft, flight plan, operational flight plan, flight dispatcher.

ПРОБЛЕМА ГЕНЕЗИСА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ АДАПТИВНОЙ АВТОМАТИКИ
Пономарев К.Ю.4
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

Статья обращена к высокоуровневому моделированию системы УВД при эволюции средств поддержки принятия решений в направлении интеллектуальной адаптивной автоматики. Рассматриваются характерные особенности генезиса интеллектуальной системы УВД, которые поднимают проблему моделирования цифрового образа деятельности диспетчера УВД.
Представленная в статье модель интеллектуальной системы УВД имеет прикладное значение при определении функциональных связей, из которых формулируются задачи последующего проектирования. Одна из них – определение и измерение параметров, которые должна включать в себя модель пользователя, как цифрового образа диспетчера УВД.

Ключевые слова: управление воздушным движением, интеллектуальная адаптивная система, автоматика, личностный фактор, процесс принятия решений.

THE GENESIS PROBPLEM OF THE AIR TRAFFIC CONTROL SYSTEM WITH INTELLIGENT ADAPTIVE AUTOMATION
Ponomarev K. Y.
Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»

The article is devoted to high-level modeling of the air traffic control (ATC) system in the context of the decision support tools evolution with intelligent adaptive automatics. In addition, the article examines features of the genesis of the intelligent ATC system, which raise the problem of modeling the digital image of the ATCo.
The developed model of the intelligent ATC system has an practical value in building functional links. This links define the tasks of subsequent system design. One of them is the research and measurement of parameters that the digital user model of ATC should include.

Keywords:air traffic control, intelligent adaptive system, automatics, personal factor, decision-making process

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ДИФРАКЦИОННОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВНЕШНЕГО СТЕКЛА ИЛЛЮМИНАТОРА САЛОНА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Костин Г.А.1, Баранов Н.Е.1, Майоров Е.Е.2
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
2Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Настоящая работа посвящена исследованию поверхности внешнего органического стекла иллюминатора салона летательного аппарата методов дифракционной интерферометрии. Авиационное органическое стекло выполняет все свои функции при воздействии больших напряжений от аэродинамических нагрузок, температурных перепадов, ультрафиолетового облучения, поэтому получение данных об оптических свойствах и поверхности является актуальной и перспективной задачей для авиационной промышленности. В работе поставлена цель и задача исследования. Приведены внешний вид авиационного органического стекла, реализация метода дифракционной интерферометрии и оптическая схема интерференционной установки. Для поверхностей авиационного органического стекла марки СО 120-А и PLEXIGLAS GS 249 получены параметры размаха и среднеквадратичного отклонения, а также изображения интерференционного поля при контроле исследуемых поверхностей. Выявлены зависимости коэффициента отражения от поверхностей при перемещении фрагмента стекла в направлениях OX и OY.

Ключевые слова:летательный аппарат, авиационное приборостроение, метод дифракционной интерферометрии, авиационное органическое стекло, размах, среднеквадратичное отклонение, коэффициент отражения.

APPLICATION OF THE DIFFRACTION INTERFEROMETRY METHOD FOR MONITORING THE EXTERNAL GLASS OF THE CABIN WINDOW OF AN AIRCRAFT
Kostin G.A.1, Baranov N.E.1, Maiorov E.E.2
1Federal state-funded educational institution of higher education «Saint-Petersburg State University of Civil Aviation named in honor of Air Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov»
2Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation»

The present work is devoted to the study of the surface of the external organic glass of the cabin window of an aircraft using diffraction interferometry methods. Aviation organic glass performs all its functions when exposed to high stresses from aerodynamic loads, temperature fluctuations, and ultraviolet radiation, therefore, obtaining data on optical properties and surfaces is an urgent and promising task for the aviation industry.
The aim and objective of the research is set in the work. The appearance of aviation organic glass, the implementation of the diffraction interferometry method and the optical scheme of the interference installation are presented. For the surfaces of aviation organic glass of the C 120-A brand and PLEXIGLAS GS 249, the parameters of the span and standard deviation, as well as images of the interference field during the control of the studied surfaces, were obtained. The dependences of the reflection coefficient on surfaces when moving a fragment of glass in the OX and OY directions are revealed.

Keywords:aircraft, aviation instrumentation, diffraction interferometry method, aviation organic glass, span, standard deviation, reflection coefficient.

СПЕКТРАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ МИКРОИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО МЕТОДА В ИССЛЕДОВАНИИ ЧИСТОТЫ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Майоров Е.Е., Курлов В.В, Арефьев А.В.
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

работе рассмотрена проблема выбора источника света для оптических щупов контроля поверхности воздушного судна. В настоящее время огромное внимание уделяется суперлюминесцентным светодиодам, потому что являются оптимальными источниками света за счет своих технических характеристик для бесконтактного контроля поверхностей. Применение спектрального метода для выявления пиковой длины волны излучения, ширины спектра источника, которая определяет длину когерентности значимо, поэтому настоящая работа актуальна и перспективна. В работе поставлена цель и задача исследования. Приведены функциональная схема измерительной установки и блок монохроматора. Получены графические спектральные характеристики суперлюминесцентных светодиодов на разных гетероструктурах и рассчитаны длины когерентности для каждого источника света.

Ключевые слова:летательный аппарат, авиационное приборостроение, спектральный метод, суперлюминесцентный диод, пиковая длина волны излучения, ширина спектра, длина когерентности источника.

SPECTRAL INVESTIGATION OF RADIATION SOURCES FOR THE MICROINTERFERENCE METHOD IN THE STUDY OF AIRCRAFT SURFACE CLEANLINESS
Maiorov E.E., Kurlov V.V., Arefyev A.V.
Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation»

The paper considers the problem of choosing a light source for optical probes for aircraft surface control. Currently, great attention is being paid to superluminescent LEDs, because they are optimal light sources due to their technical characteristics for non-contact surface control. The use of the spectral method to identify the peak wavelength of radiation, the width of the source spectrum, which determines the coherence length, is significant, therefore, this work is relevant and promising. The purpose and task of the study is set. The functional diagram of the measuring unit and the monochromator unit are given. Graphical spectral characteristics of superluminescent LEDs on different heterostructures have been obtained and the coherence lengths for each light source have been calculated.

Keywords:aircraft, aviation instrumentation, spectral method, superluminescent diode, peak wavelength of radiation, spectrum width, coherence length of the source.