ВЕСТНИК №2 (39) 2023
УДК 629.7.025.5
ПРИМЕНЕНИЕ УБИРАЕМЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ГРЕБНЕЙ ГОНДОЛЫ ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАЖДАНСКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
И. В. Астапов, Н. Е. Баранов, к.т.н., доцент, Ю. Ю, Михальчевский, к.т.н., доцент
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А. А. Новикова
Статья описывает существующие проблемы, требующие дополнительного изучения в вопросе улучшения летно-технических характеристик путем применения убираемых аэродинамических гребней гондолы двигателя современного транспортного реактивного самолета, а также методы решения этих проблем.
Ключевые слова: аэродинамический гребень, летно-технические характеристики, убираемый гребень.
IMPLEMENTATION OF RETRACTABLE NACELLE STRAKES FOR CIVIL AIRCRAFT PERFOMANCE IMPROOVMENT
I.V. Astapov, N.E.Baranov
St. Petersburg State University of Civil Aviation
named after Chief Marshal of Aviaton A.A. Novikov
This article describes the existing issues and questions that require further study on improving flight-technical characteristics through the application of retractable aerodynamic nacelles on the engine pod of modern transport jet aircraft, as well as methods to solve these problems.
Keywords:nacelle strake, flight performance, retractable nacelle strake.
УДК 656.7, 629.73, 378.162, 37.02, 37.042, 004, 612.8
ДОМИНИРУЮЩАЯ МОТИВАЦИЯ КАК ОСНОВА НЕЙРОПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПЕДАГОГИКИ
Г.А. Крыжановский1, д.т.к., профессор, В.А. Самойлов1, к.п.н.,
И.Г. Шайдуров1, к.т.н. наук., доцент, И.Н. Шестаков2, д.т.н. наук, доцент
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
2 Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации», Москва
Разработана модель профессиональной подготовки с учетом явления синхронизации и различных этапов сформированности мотивации у обучаемого. На основе модели определены приоритеты в обучении операторов АНС, которые способствуют формированию высоких профессиональных качеств. В качестве приоритетов выделены педагогические условия, методики, среда, общение, опыт.
Предложен дальнейший путь развития профессионального образования в виде нейропрофессиональной педагогики, учитывающей не только психологические и физиологические возможности обучаемых, но и учет особенностей протекания нейронных процессов.
Ключевые слова: оператор аэронавигационных систем, ЭЭГ, профессиональная подготовка, синхронизация, нейропрофессиональная педагогика, доминирующая мотивация, ДМОН.
DOMINANT MOTIVATION AS THE BASIS OF NEURO PROFESSIONAL PEDAGOGY
G. A. Kryzhanovskii1, I. N. Shestakov2, I. G. Shaidurov1, V. A. Samoilov1
1 Saint Petersburg State University of Civil Aviation, Saint Petersburg
2 Federal State Unitary Enterprise State Research Institute of Civil Aviation
A model of vocational training has been developed, taking into account the phenomenon of synchronization and various stages of the formation of motivation in a trainee. Based on the model, the priorities in the training of ANS operators are determined, which contribute to the formation of high professional qualities. Pedagogical conditions, methods, environment, communication, experience are highlighted as priorities.
A further path for the development of vocational education in the form of neuroprofessional pedagogy is proposed, taking into account not only the psychological and physiological capabilities of students, but also taking into account the peculiarities of the course of neural processes.
Keywords:aeronautical systems operator, EEG, professional training, synchronization, neuro-professional pedagogy, dominant motivation, DMII.
УДК 629.7.058
ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ В
АДАПТИВНОЙ АВИАЦИОННОЙ АВТОМАТИКЕ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АДАПТАЦИИ, ВЫЗВАННОЙ ТЕКУЩИМ СОСТОЯНИЕМ ПИЛОТА
Г. В. Коваленко д.т.н, профессор, И. А. Ядров
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
Для авиационных человеко-машинных систем (ЧМС) характерно противоречие, возникающее из-за несоответствия ограниченных возможностей человека-оператора возможностям современной техники, что свидетельствует о необходимости использования в таких ЧМС ориентированного на человека подхода к их созданию. Такой подход реализован в концепции адаптивной автоматики, применяющей методы внешней и внутренней адаптации; наиболее эффективный и трудоемкий из них – адаптация, вызванная текущим психофизиологическим состоянием оператора. В статье предлагается альтернативный способ оценки текущего психического состояния члена экипажа воздушного судна, основанный на внедрении в авиационные системы методов машинного обучения и не требующий применения практически сложных способов определения физиологических показателей деятельности пилота. Авторами описываются возможный порядок разработки такого алгоритма машинного обучения и используемые для его осуществления методы, а также анализируются возможные ограничения реализации данного проекта.
Ключевые слова: авиация, автоматизация, адаптация, адаптивные системы, науки о данных, машинное обучение, прогнозирование.
THE APPLICATION OF MACHINE LEARNING METHODS FOR
ADAPTIVE SYSTEMS’ OPERATOR-BASED ADAPTATION
G. V. Kovalenko, I. A. Yadrov
1 Saint Petersburg State University of Civil Aviation, Saint Petersburg
Aviation human-machine systems are associated with a contradiction between the limited human capabilities and advanced capabilities of modern technologies, that highlights the need for a special human-centred approach to their development. Such an approach is implemented in adaptive automation technologies, which involve both external and internal adaptation techniques; operator-based adaptation is known to be the most effective, but at the same time the most complicated of them. The article proposes an alternative way of pilot’s state assessment, which is based on the application of machine learning methods and eliminates the need for sophisticated psychophysiological monitoring sensors and equipment. We describe a potential procedure for the system’s development and the methods used as well as analyse the possible limitations of the project.
Keywords:aviation, automation, adaptation, adaptive systems, data science, machine learning, predictions.
УДК 629.7.023. 44
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕНАЖЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНО – ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТАВА
И.А. Давыдов, И.М. Хаертдинов к.п.н., доцент
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
В данной статье представлен анализ эффективности использования тренажера с VR (виртуальной реальности) – технологией, который впервые был применен для подготовки обучающихся по специальности «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения» специализации «Организация технического обслуживания и ремонта воздушных судов» (ОрТОР). Рассмотрены возможности современных технологий, позволяющие провести оценку соответствия технического персонала требованиям авиационной отрасли. Научное исследование проводилось на базе кафедры № 24 «Авиационной техники и диагностики» Санкт-Петербургского университета гражданской авиации имени главного маршала гражданской авиации А.А. Новикова. Дана качественная и количественная оценка эффективности изучения форм технического обслуживания и конструкции отечественного самолета Sukhoi Superjet 100 и вертолета Ми – 8 МТВ, а также конструкции двигателей SaM – 146 и ТВ3 – 117 с использованием тренажера виртуальной реальности. Делается заключение, что во время обучения инженерно-технического состава применение тренажера с использованием VR – технологий заметно сказывается на формировании компетенций и навыков, что необходимо для успешной профессиональной деятельности.
Ключевые слова: инженерно-технический состав, тренажерная подготовка, аэронавигация и эксплуатация авиационной техники, профессиональные компетенции, инженер.
ANALYSIS OF THE EFFECTIVENESS OF THE USE OF SIMULATOR TRAINING FOR ENGINEERING STAFF
I.A. Davydov, I.M. Khaertdinov
Saint Petersburg State University of Civil Aviation, Saint Petersburg
This article presents an analysis of the effectiveness of using a simulator with VR (virtual reality) technology, which was first used to train students in the specialty “Aircraft operation and air traffic management” specialization “Organization of aircraft maintenance and repair” (OrTOR). The possibilities of modern technologies allowing to assess the compliance of technical personnel with the requirements of the aviation industry are considered. The scientific research was conducted on the basis of the Department No. 24 “Aviation Engineering and Diagnostics” of the St. Petersburg University of Civil Aviation named after the Chief Marshal of Civil Aviation A.A. Novikov. A qualitative assessment of the effectiveness of studying the forms of maintenance and design of the domestic Sukhoi Superjet 100 aircraft and the MI – 8 MTV helicopter, as well as the design of the SaM – 146 and TV3 – 117 engines using a virtual reality simulator is given. It is concluded that during the training of engineering and technical personnel, the use of a simulator using VR technologies significantly affects the formation of competencies and skills, which is necessary for successful professional activity.
Keywords:engineering and technical staff, simulator training, air navigation and operation of aviation equipment, professional competencies, engineer.
УДК 656.078.1
МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПУНКТУАЛЬНОСТЬ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ВОЗДУШНОГО СУДНА К РЕЙСУ
Е.Н. Зайцев, д.т.н., профессор, Т.В. Зюба, к.т.н., доцент,
И.Г. Шайдуров, к.т.н., доцент, А.В. Юшков
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
Определены основные проблемы пунктуальности. Рассмотрена методология исследования и оценки эффективности управления пунктуальностью при подготовке воздушного судна к рейсу авиационного транспортно-логистического узла (АвиаТЛУ) при взаимодействии систем «Аэропорт-Авиакомпания». Рассмотрен метод структурной вертикально-горизонтальной декомпозиции АвиаТЛУ. Рассмотрены основные функциональные системы взаимодействия систем технической готовности воздушного судна (ВС),коммерческой и системы заправки ВС топливом в АвиаТЛУ. Предложен единый методологический подход к формированию комплексной системы управления пунктуальностью выполнения авиационных рейсов в АвиаТЛУ. Обоснована возможность построения математической модели оценки эффективности работы АвиаТЛУ его подсистем и модулей при взаимодействии элементов. Определена необходимость создания интеллектуальной системы поддержки принятия решений при управлении пунктуальностью подготовки и выполнения авиарейсов в АвиаТЛУ.
Ключевые слова: АвиаТЛУ, пунктуальность, функциональная и матричная модель системы управления пунктуальностью в АвиаТЛУ.
METHODOLOGY FOR FORMING THE CONTROL SYSTEM PUNCTUALITY
IN PREPARING THE AIRCRAFT FOR THE FLIGHT
E.N. Zaitsev, T.V. Zyuba, I.G. Shaydurov, A.V. Yushkov
St. Petersburg State University of Civil Aviation
named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The main problems of punctuality are identified. The methodology for research and evaluation of the effectiveness of punctuality management in preparing an aircraft for a flight of an aviation transport and logistics hub (AviaTLU) in the interaction of the Airport-Airline systems is considered. The method of structural vertical-horizontal decomposition of AviaTLU is considered. The main functional systems of interaction between the technical readiness systems of an aircraft (AC), commercial and aircraft refueling systems in AviaTLU are considered. A unified methodological approach to the formation of an integrated system for managing the punctuality of air flights in AviaTLU is proposed. The possibility of constructing a mathematical model for evaluating the effectiveness of the AviaTLU operation of its subsystems and modules in the interaction of elements is substantiated. The need to create an intelligent decision support system for managing the punctuality of the preparation and execution of flights in AviaTLU has been determined.
Keywords:AviaTLU, punctuality, functional and matrix model of the punctuality management system in AviaTLU.
УДК 656.7-051:316.485.6
КОМПЛЕКСНЫЕ СТРАТЕГИИ ПОВЕДЕНИЯ В КОНФЛИКТЕ: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
А. В. Малишевский, к.т.н., доцент
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
Статья продолжает ряд исследований, по проблеме конфликтного поведения в экипажах воздушных судов. Рассмотрен новый подход к классификации комплексных стратегий поведения в конфликте и методов их определения. Проведён сравнительный анализ применения для данных целей тестов TKI-R и TKAM Instrument. Исследования проведены на выборке из 170 студентов-пилотов и студентов-диспетчеров Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации.
Ключевые слова: конфликт, поведение, безопасность полётов.
STRATEGIES OF BEHAVIOR IN CONFLICT (PART TWO): COMPARATIVE ANALYSIS
A. V. Malishevskii
St. Petersburg State University of Civil Aviation
named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The article continues a number of studies on the problem of conflict behavior in aircraft crews. A new approach to the classification of complex strategies of behavior in conflict and methods of their definition is considered. A comparative analysis of the use of TKI-R and TKAM Instrument tests for these purposes was carried out The research was carried out on a sample of 170 pilot students and dispatcher students of the St. Petersburg State University of Civil Aviation.
Keywords:conflict, behavior, flight safety.
УДК 656.078.1
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТРЕНАЖЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ПОДГОТОВКИ ДИСПЕТЧЕРСКОГО СОСТАВА НАЗЕМНЫХ СЛУЖБ ОПЕРАТОРА АЭРОПОРТА
И.А. Тецлав
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
В статье рассмотрены структура системы обслуживания пассажиров, особенности моделирования потоков пассажиров в аэровокзале и характеристики компьютерного тренажера для диспетчерского персонала операторов аэропортов. Использование автоматизированных тренажерных комплексов на базе цифровых двойников технологических объектов в непрерывной подготовке позволяющей повысить качество обучения в ВУЗах, на производстве и дополнительном профессиональном образовании обеспечивает повышение психологической устойчивости оперативного персонала при действиях в нештатных ситуациях, сокращение числа технологических нарушений, связанных с ошибками персонала, а также повышение уровня надежности и безотказности работы оборудования, сохранности имущества, транспортной безопасности, жизни и здоровья пассажиров и персонала предприятия.
Ключевые слова:авиационный транспортно-логистической узел, обслуживание пассажиров в аэропорту, имитационное моделирование, алгоритм поддержки принятия решения, технические средства обучения.
AN AUTOMATED SIMULATOR COMPLEX FOR TRAINING AIRPORT GROUND SERVICE CONTROL STAF
I.A. Tetslav
St. Petersburg State University of Civil Aviation
named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The structure of the passenger service system, the features of modeling passenger flows in terminals as well as the characteristics of a computer simulator for the dispatching personnel of airport operators are considered in the article.The employment of automated training complexes based on digital twins of technological objects in continuous training, enables improvement of the university training programmes, as well as in production and in additional professional education, as a result ensures an increase of the psychological stability of operational personnel when operating in emergency situations, a reduction in the number of technological violations associated with personnel errors, as well as increasing the level of reliability and non-failure operation of equipment, safety of property, transport safety, life and health of passengers and personnel in the organization.
Keywords:aviation transport and logistics hub, passenger service at the airport, simulation modeling, decision support algorithm, teaching aids.
УДК 656.7
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА ДИСПЕТЧЕРСКОМ ТРЕНАЖЁРЕ ПО ПРЕОДОЛЕНИЮ ОСОБЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
И. Ю. Кривоборский, А. Р. Хуморов
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
Статья продолжает ряд исследований, по проблеме преодоления диспетчером особых ситуаций при управлении воздушным движением. Исследования в ходе пяти тренажёрных экспериментов проведены на выборке из 107 студентов-диспетчеров Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации в период 2018-2022 г.г..
Ключевые слова:профессиональная подготовка, управление воздушным движением, безопасность воздушного движения, тренажёрный эксперимент, потенциальная конфликтная ситуация, человеческий фактор.
ANALYSIS OF THE RESULTS OF EXPERIMENTS ON A DISPATCHER SIMULATOR TO OVERCOME SPECIAL SITUATIONS IN AIR TRAFFIC CONTROL
I. Ju. Krivoborskii, A. R. Khumorov
Saint Petersburg State University of Civil Aviation
The article contains a number of studies on the problem of overcoming special situations by the dispatcher in air traffic control. Research in the course of five simulator experiments was carried out on a sample of 94 dispatcher students of St. Petersburg State University of Civil Aviation in the period 2018-2022.
Keywords:professional training, air traffic control, air traffic safety, training experiment, potential conflict situation.
УДК 629.7:378.8
КОМПЛЕКСНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЛАЗОДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОГО ВНИМАНИЯ ПИЛОТА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С EFIS
Л.И. Фролова
Ульяновский институт гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева
В данной статье получил дальнейшее развитие отечественный и зарубежный опыт исследований глазодвигательной деятельности (ГДД) пилотов при профессиональной подготовке лётного состава гражданской авиации (ПП ЛС ГА). На основе проведённого анализа выявлены дальнейшие пути совершенствования ПП ЛС ГА, которые могут стать предпосылками к созданию интеллектуальных систем, использующих возможности современных лётных тренажёров. В этой связи предлагаются комплексные показатели глазодвигательной деятельности (ГДД), характеризующие распределение и переключение зрительного внимания (РПЗВ) пилота при работе с электронными системами отображения информации (Electronic Flight Instrument Systems – EFIS), основанные на применении метода анализа иерархий для реализации системного подхода к принятию решений при экспертном оценивании качества ПП ЛС ГА.
Ключевые слова: профессиональная подготовка лётного состава гражданской авиации, распределение и переключение зрительного внимания пилота, EFIS, глазодвигательная деятельность, айтрекинг.
COMPLEX OCULOMOTOR INDICATOR OF PILOT’S VISUAL ATTENTION DISTRIBUTION DURING INTERACTION WITH EFIS
L.I. Frolova
Ulyanovsk Institute of Civil Aviation named after Chief marshal of aviation B.P. Bugaev,
This article has further developed domestic and foreign experience in the study of oculomotor activity in the training of civil aviation flight personnel. On the basis of the analysis, further ways of improving the professional pilot training were identified, which can become prerequisites for the creation of intelligent systems, using the capabilities of modern flight simulators. It is proposed to use a complex indicator of oculomotor activity that characterizes pilot’s visual attention distribution during interaction with EFIS, based on analytic hierarchy process for systems approach in decision making during expert assessment of professional pilot training quality.
Keywords:professional training of civil aviation flight personnel, pilot’s visual attention distribution, EFIS, oculomotor activity, eye-tracking
УДК 621.396.969, УДК 681.518.3
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В ЗАДАЧЕ СОПРОВОЖДЕНИЯ МАНЕВРИРУЮЩЕГО БЕСПИЛОТНОГО ВОЗДУШНОГО СУДНА
Ю. В. Земсков, к.т.н, Г.А. Костин, д.т.н., Е. В. Пешко
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
Рассмотрены методы повышения точности траекторной обработки результатов радиолокационных измерений в автоматизированных системах организации воздушного движения (АС ОрВД). Кратко рассмотрены рекурсивные фильтры, традиционно примеряемые в тракте вторичной обработки радиолокационной информации современных АС ОрВД: альфа-бета фильтр, линейный и расширенный фильтры Калмана, многомодельный фильтр. Предлагается наряду с многомодельными фильтрами Калмана использовать универсальный фильтр, основанный на теореме об универсальном прогнозировании, точность которого асимптотически не хуже любого другого фильтра в классе непрерывных функций. В результате моделирования получено, что средний квадрат ошибки сопровождения траектории маневрирующей цели для универсального фильтра во время смены модели движения оказывается ниже, чем у традиционных фильтров.
Ключевые слова:АС ОрВД, радиолокационные измерения, траекторная обработка, альфа-бета фильтр, фильтр Калмана, многомодельный фильтр, универсальный фильтр.
UNIVERSAL PREDICTION ALGORITHM IN MANEUVERING TARGET TRACKING UNMANNED AIRCRAFT
G.A. Kostin, Y. V. Zemskov, E. V. Peshko
St. Petersburg State University of Civil Aviation
named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The paper considers the methods to increase the accuracy of trajectory processing of the results of radar measurements in automated air traffic management systems (AATMS). The recursive filters traditionally used in the secondary processing path of radar information of modern AATMS systems are briefly considered: alpha-beta filter, linear and extended Kalman filters, multi-model filter. Along with multi-model Kalman filters it is proposed to use a universal filter based on the universal prediction theorem, the accuracy of which is asymptotically no worse than any other filter in the class of continuous functions. The algorithm for the operation of a universal alpha-beta filter was developed. As a result of modeling, it was obtained that the mean square of the tracking error of the trajectory of a maneuvering target for the universal filter during the change of the motion model turned out to be lower than for traditional filters.
Keywords:AATMS, radar measurements, radar tracking, alpha-beta filter, Kalman filters, multi-model filter, universal filter.
УДК 629.7.05
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ АЗН-В
Е.И.Григорьева, Ю.Т. Криворучко д.т.н., А.П. Плясовских д.т.н.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
Предложен способ организации системы посадки с использованием линии передачи данных, применяемой для обмена информацией между мобильными (переносными) наземными станциями автоматического зависимого наблюдения АЗН–В OUT в режиме S и воздушными судами.
Эти сигналы предлагается дополнить идентификационным номером АЗН–В OUT, координатами местоположения мобильного АЗН–В OUT и значением точного времени передачи информации. При условии синхронизации времени на воздушном судне и на АЗН–В OUT будет обеспечено определение точного времени прихода сигнала на воздушное судно, вычисление дальностей до 2-х, 3-х и более мобильных наземных передающих станций АЗН–В и решение задачи по определению местоположения ВС на этапах захода на посадку в т.ч. на малооборудованные аэродромы и посадочные площадки.
Ключевые слова:: воздушное судно, много позиционная система посадки, навигация, дальномерный способ, спутниковые технологии, автоматическое зависимое наблюдение, требуемые эксплуатационные характеристики, АЗН–В OUT, TIS–B.
PROVIDING A LANDING SYSTEM APPROACH USING ADS-BTECHNOLOGIES
E.I. Grigorieva, Y.T. Krivoruchko, A.P. Plyasovskih
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
A method is proposed for organizing a landing system using a data transmission line used for information exchange between mobile (portable) ground stations of automatic dependent monitoringof AZN-In OUT in S mode and aircraft.
It is proposed to supplement these signals with the identification number of the ADS-B OUT, the coordinates of the location of the mobile ADS-B OUT AZN-IN OUT and the value of the exact time of information transmission. Under the condition of synchronization of time on the aircraft and on the ADS-B OUT AZN-V OUT system, it will be possible to determine the exact time of the signal arrival to the aircraft, calculate distances up to 2 – 3 or more mobile ground-based transmitting stations of the ADS-B and solve the problem of determining the location of the aircraft at the stages of landing, including on poorly equipped airfields and landing sites.
Keywords:aircraft, multi-position landing system, navigation, rangefinder method, satellite technologies, automatic dependent surveillance, required operational characteristics, ADS-B OUT, TIS-B.
УДК 629.7.051
ЗАРУБЕЖНЫЕ СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДОПОЛНЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
В. А. Корчагин, к.т.н., доцент
Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации, Москва
В статье рассмотрены зарубежные спутниковые системы функционального дополнения (SBAS) к глобальной навигационной спутниковой системе (ГНСС), находящиеся в эксплуатации и разрабатываемые в настоящее время. Во всем мире спутниковые системы функционального дополнения создаются по требованиям гражданской авиации, стандарты и рекомендуемая практика к этим системам определена документами Международной организацией гражданской авиации (ИКАО). Использование SBAS пользователями воздушного пространства даёт возможность достичь необходимых значений точности и других характеристик в зоне её обслуживания, соответствующих требованиям ИКАО к характеристикам сигнала в пространстве (SIS) для осуществления всех операций в полёте вплоть до точного захода на посадку. При использовании SBAS, не требуется установка дополнительного оборудования в аэропорту, обеспечение пользователей информацией не зависит от высоты полёта.SBAS является средством обеспечения заходов с точностью курсового маяка инструментальной системы захода на посадку (LP) и с точностью курсового маяка с вертикальным наведением (LPV), в частности до минимумов по категории I ИКАО (LPV200).
Ключевые слова:: гражданская авиация, воздушное судно, глобальная навигационная спутниковая система, спутниковая система функционального дополнения.
FOREIGN SATELLITE-BASED AUGMENTATION SYSTEMS THAT CAN BE USED IN CIVIL AVIATION
V. A. Korchagin
The State Scientific Research Institute of Civil Aviation, Moscow, Russia
The paper is concerned with foreign satellite-based augmentation systems (SBASs) for the global navigation satellite system (GNSS), both currently in operation and under development. All over the world, satellite-based augmentation systems are being created according to the requirements of civil aviation; standards and recommended practices for these systems are defined by documents of the International Civil Aviation Organization (ICAO). The use of SBASs by airspace users makes it possible to achieve high levels of accuracy and integrity of service that meet the ICAO requirements for the signal-in-space (SIS) performance. Important advantages of any SBAS are as follows:- its use, including vertical guidance, does not require installation of any additional equipment at the airport; – providing users with information regardless of the aircraft flight level, which will be very important, for example, for unmanned aircraft systems in the future; – an SBAS is a means of providing instrument approaches with localizer performance (LP) and localizer performance with vertical guidance (LPV), in particular to ICAO Category I minima (LPV200).
Keywords:civil aviation, aircraft, global navigation satellite system, satellite basedaugmentation system.
УДК 623.746.519
ВЛИЯНИЕ ВЕТРА НА ТОЧНОСТЬ СБЛИЖЕНИЯБЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА СПОСАДОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ СУДНА
И. О. Махонин
Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, г.Санкт-Петербург
Рассмотрен метод приведения беспилотного летательного аппарата с заданными терминальными условиями на посадочное устройство судна при действии ветра. Исследуется влияние ветра на точность выполнения терминальных условий. Вначале с использованием методов оптимального управления решается задача приведения с заданными терминальными условиями при действии только постоянного ветра. Полученная траектория используется в качестве опорной при исследовании влияния случайных составляющих ветра на точность сближения. Приводятся результаты моделирования, иллюстрирующие работоспособность предложенного метода для оценки влияния ветра на точность сближения.
Ключевые слова::беспилотный летательный аппарат, ветер, оптимальное управление, сближениес использованием опорной траектории.
THE EFFECT OF WIND ON THE ACCURACY OF APPROACH OF AN UNMANNED AERIAL VEHICLE TO A SHIP’S LANDING GEAR
И. O. Makhonin
D.F. Ustinov Baltic State Technical University “Voenmech”, St. Petersburg
The paper considers the method of bringing an unmanned aerial vehicle with specified terminal conditions to the landing device of a ship under the action of the wind. The effect of wind on the accuracy of the terminal conditions is investigated. First, using optimal control methods, the reduction problem with given terminal conditions is solved in a constant wind only. The resulting trajectory is used as a reference when investigating the effect of random wind components on the approach accuracy. Simulation results are presented to illustrate the operability of the proposed method for estimating the effect of wind on the approach accuracy.
Keywords:unmanned aerial vehicle, wind, optimal control, guidance using reference trajectory.
УДК 625.717.2
ГИБРИДНАЯ МОДЕЛЬ ВИРТУАЛЬНОЙ СПУТНИКОВОЙ ГРУППИРОВКИ, ПРИМЕНЯЕМОЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЛЬДООБРАЗОВАНИЯ АЭРОДРОМОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
А.Т.Измайлов 12, В.П1 Маслаков, д.т.н.
1 Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
2ООО «ДжетПорт СПб»
В данной статье предложены результаты изучения вопроса применения виртуальной спутниковой группировки (ВСГ) различного состава и применяемой аппаратуры для дистанционного зондирования поверхностей покрытий взлетно-посадочных полос с искусственным покрытием(ИВПП) аэродромов гражданской авиации РФ. Данный метод может быть использован для измерения температуры поверхности и основания ИВПП на глубину 10 см с целью повышения точности прогнозирования процессов льдообразования.
Объектом данного исследования выступают модели и методы, применяемые для описания функционирования отдельных блоков ВСГ.
Предметом данного исследования является содержание моделей, описывающих планирование космической съемки, модели измерения температуры поверхности и основания ИВПП, а также математический аппарат, описывающий функционирование данных моделей.
Задачей данной работы является описание модели ВСГ дистанционного зондирования аэродромов.
Ключевые слова:: спутник, группировка, инфракрасное излучение, аэродром, ИВПП, цифровизация, покрытие, поверхность, основание
HYBRID MODEL OF A VIRTUAL SATELLITE CONSTELLATION USED TO SOLVE THE PROBLEM OF PREDICTING THE PROCESSES OF ICE FORMATION OF CIVIL AVIATION AIRFIELDS
1 St. Petersburg State University of Civil Aviation
named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
2JetPort SPb LLC
This article proposes the results of studying the issue of using a virtual satellite constellation (VSC) of various composition and the equipment used for remote sensing of the surfaces of pavements of artificial takeoff and landing runways of the airfields of civil aviation of the Russian Federation. This method can be used to measure the temperature of the runway surface and base to a depth of 10 cm in order to improve the accuracy of forecasting ice formation processes.
The object of this study is the models and methods used to describe the functioning of individual VSC units.
The subject of this study is the content of models that describe the planning of satellite imagery, models for measuring the temperature of the surface and base, as well as the mathematical apparatus that describes the functioning of these models.
The objective of this work is to describe the VSC model for remote sensing of airfields.
Keywords:satellite, constellation, infrared radiation, airfield, runway, digitalization, coverage, surface, base.
УДК 656.022
АНАЛИЗ ТЕРМИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ КОНСОЛИДАЦИИ ГРУЗОВ С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ИХ ЦИФРОВЫХ ДВОЙНИКОВ
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
В статье доказана необходимость создания локальных, «национальных» терминальных систем в связи с расширяющейся санкционной политики Запада. Показана практическая значимость «бесшовных» технологий при внедрении систем «Физического интернета» с применением π-контейнеров. Обсуждаются аналогии между основными понятиями информационно-коммуникационной сети (классического интернета) для хранения и передачи информации и новой транспортно-логистической концепции «Физического интернета»(Physical Internet-PI). В статье предложена возможная имитационная модель цифрового двойника терминально-сетевого альянса (ТСА). Показано, что цифровые двойники способны представлять состояние цепи поставок в режиме online на основе замкнутых систем уравнений переноса в многофазном пространстве путем совмещения имитационных моделей широкого спектра с мониторингом в оперативном режиме краевых и начальных условий системы уравнений модели ТСА. В статье обсуждается синхромодальная природа транспортировки грузов в ТСА, подтверждающая идею использования кинетического уравнения Больцмана в многофазовом пространстве переменных сети ТСА.
Ключевые слова:: терминальные системы, «Физический интернет», терминально-сетевые альянсы, синхромодальные перевозки, уравнения переноса Больцмана, цифровой двойник, «бесшовные» технологии, замкнутые системы уравнений.
ANALYSIS OF TERMINAL SYSTEMS FOR CARGO CONSOLIDATION WITH THE PURPOSE OF CREATING THEIR DIGITAL TWINS
V.A. Glinsky1, Associate Professor, T.V. Baranova2
1St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
2 Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University
The article proves the need to create local, “national” terminal systems in connection with the expanding sanctions policy of the West. The demand for “seamless” technologies in the implementation of “Physical Internet” systems using π-containers is shown. The analogies between the basic concepts of the information and communication network (“Internet”) for storing and transmitting information and the new logistical concept of the “Physical Internet” (Physical Internet-PI) are discussed. The article proposes a possible simulation model of the digital twin of the terminal network alliance (TSA). It is shown that digital twins are able to represent the state of the supply chain online based on closed systems of equations by combining a wide range of simulation models with online monitoring of TCA objects with the subordination of the boundary and initial conditions of the system of equations of the TCA model. The article discusses the synchromodal nature of the transportation of goods in TSA, which leads to the idea of using the Boltzmann kinetic equation in the multiphase space of variables of the TSA network.
Keywords:terminal systems, “physical Internet”, terminal-network alliances, synchromodal transportation, Boltzmann transport equations, digital twin, “seamless” technologies, closed systems of equations.