Methodological foundation of integrated aircraft positioning by multiple navigational aids under risk condition - Manuscript.

Ukrainian

Методологічні засади комплексного позиціонування літальних апаратів за сукупністю навігаційних засобів в умовах ризику: автореф. дис. ... док. тех. наук.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.13 – «Навігація та управління рухом», Національний авіаційний університет, м. Київ, 2020. Дисертаційна робота спрямована на вирішення актуальної науково-технічної проблеми підвищення точності визначення координат місцеположення літального апарату в умовах незапланованої відмови основної системи позиціонування з метою забезпечення виконання сучасних вимог навігації заснованої на характеристиках. Розроблено та запатентовано методи позиціонування літального апарату за сукупністю навігаційної інформації отриманої за результатами вимірювань датчиків та прогнозованих за регресією значень на основі попередніх вимірювань. Зокрема, розроблено методи позиціонування за сукупністю інформації від далекомірного обладнання, сукупністю кутової інформації від всенапрямлених радіомаяків, та їх комбінації, що дозволяє підвищити точність кожного з методів шляхом вибору оптимальної геометрії взаємного місцерозташування у порівнянні з існуючими методами позиціонування за парами навігаційних засобів. Запропоновано методи позиціонування за інформацією системи попередження зіткнень літаків у повітрі та інформацією про повітряний рух навколо, отриманої за концепцією автоматичного залежного спостереження, що дозволяє оцінювати координати літального апарату з урахуванням зони невизначеності. Розроблено метод пасивного позиціонування, що використовує сигнали далекомірного обладнання, наявні у просторі, у якості опорного навігаційного сигналу для отримання часової різниці фіксації сигналів на борту літака, що дозволяє визначати власне місцеположення у просторі на основі різністно-далекомірного принципу без випромінювання електромагнітних хвиль, що зменшить завантаженість наземних радіонавігаційних засобів. Удосконалено метод оцінювання доступності радіонавігаційних засобів, що враховує індивідуальні особливості наземного обладнання, вплив тропосфери, рельєфу місцевості і штучних споруд на поширення сигналів радіонавігаційних засобів та дозволяє більш точно визначати зону дії наземних радіонавігаційних засобів у повітряному просторі. Вперше запропоновані моделі ймовірнісного класифікатора для контролю за витримуванням навігаційних характеристик, що гарантують розпізнавання відповідності специфікаційним вимогам зональної навігації з максимальною ймовірністю. Сформульовано та вирішено оптимізаційну задачу вибору оптимального набору радіонавігаційних засобів у термінах цілочисленного лінійного програмування, що дозволяє оптимально використовувати наземний сегмент радіонавігаційного обладнання. В роботі уперше розроблено модель оцінювання характеристик поля навігаційних сигналів сформованих радіонавігаційними засобами у тривимірному просторі, що дозволяє отримувати точну тривимірну модель просторових зон відповідності специфікаційним вимогам зональної навігації для задач планування повітряного руху. Модель ґрунтується на ітеративному підході оцінювання характеристик позиціонування за різними методами з використанням розбиття повітряного простору на елементарні частинки та інтегрального оцінювання контурів просторових об’єктів. Розроблену модель використано для оцінювання тривимірних зон простору відповідності різним вимогам зональної навігації для різних методів навігації у межах повітряного простору України. У сукупності розроблені методи надають якісно нове рішення задачі забезпечення систем літального апарату навігаційною інформацією у випадку відмови основного джерела даних позиціонування. Застосування розроблених методів відповідає напрямам розвитку авіаційної галузі та підвищує безпеку авіаційних перевезень. Ключові слова: навігація; позиціонування; наземні радіонавігаційні засоби; точність; доступність; повітряний простір; прогнозування; зона дії; навігація заснована на характеристиках.

Books and Chapters

40

Navigation; positioning; navigational aids; accuracy; availability; airspace; prediction; service volume; performance based navigation

2020