CC BY
0
Вторым важным методом обучения является обучение с использованием современных технологий. Сегодня существует множество компьютерных программ и симуляторов, которые позволяют горным инженерам моделировать различные ситуации и учиться принимать решения в виртуальной среде. Это позволяет им изучать новые технологии и методы без риска для жизни и здоровья. Кроме того, такой подход позволяет горным инженерам экономить время и ресурсы, так как они могут проводить обучение в любое удобное для них время.
Третий метод обучения, который стоит упомянуть, - это обучение с использованием кейс-метода. Этот метод заключается в том, что горным инженерам предоставляются реальные кейсы из практики, которые они должны решить. Такой подход позволяет им применить свои знания и навыки на практике и научиться решать реальные проблемы. Кроме того, обучение с использованием кейс-метода позволяет горным инженерам развивать свои аналитические и критические мышление, что является важным для успешной работы в этой области.
Список использованной литературы:
1. Егоров П. В., Бобер Е. А. Основы горного дела: учебник. — 2 изд. — Москва: Горная книга, 2006.
2. Исмаилов Т. Т., Голик В. И., Дольников Г. Б. Специальные способы разработки месторождений полезн ых ископаемых: учебник. — Москва: Горная книга, 2006.
3. Пучков Л. А., Шаровар И. И., Виткалов В. Г., Геотехнологические
способы разработки пластовых месторождений: учебник. — Москва: Горная книга, 2006.
4. Городниченко В. И., Дмитриев А. П. Основы горного дела: учебник. — 3-е изд., доп. и перераб. — Москва: Горная книга, 2020.
© Джомартов М., Багтыяров К., 2024
УДК 62
Жучаев Р.А., курсант 4 курса филиала академии ВУНЦ ВВС «ВВА» в г. Челябинске, г. Челябинск, Российская Федерация Булгаков А.Е.,
старший инструктор кафедры теории и методики управления авиацией, филиала академии ВУНЦ ВВС «ВВА» в г. Челябинске, г. Челябинск, Российская Федерация, Безруков Д.В., курсант 4 курса филиала академии ВУНЦ ВВС «ВВА» в г. Челябинске, г. Челябинск, Российская Федерация, Гончаров И.Е., курсант 4 курса филиала академии ВУНЦ ВВС «ВВА» в г. Челябинске, г. Челябинск, Российская Федерация Научный руководитель: Шавлов А.В., кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры теории и методики управления авиацией, г. Челябинск, Российская Федерация
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТРАЕКТОРНОЙ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ СУДНОМ
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы совершенствования системы траекторной оценки и прогнозирования
в автоматизированном системе управления воздушным движением.
Ключевые слова система, траектория, оценка, прогноз, управление.
Совершенствование одним из возможных методов повышения точности оценки и уменьшения неопределенности прогнозируемого положения в воздухе самолета в автоматизированных системах управления воздушным движением является использование априорной информации о плане и режиме полета.
Центральным в математической постановке задачи оценки и прогнозирования состояний состояния динамических процессов является модель оцениваемого процесса. Ранее в работах [1,2] исследовались возможность использования при рекуррентной траекторной оценке математической модели движения самолета учитывающий закон траекторного управления в боковом движении вида
и = с+е
где С - матрица коэффициентов обратной связи; е - вектор навигационных ошибок.
В настоящей работе предлагается более простая система траекторной оценки, позволяющая решить проблему реализуемости в АС УВД.
Используя простейшие кинематические уравнения и соотношение ¥ =—-р—, устанавливающее
связь угла крена у с курсом полета Ф при развороте, движение самолета в частно-ортодромической системе координат S, Z следующей системой:
•• V • g •
S =-S Ztgr;
VV •
•• V • g •
Z = — Z Stgy, VV
(2)
[72 7t2 = Vs + Z
где V = М £ + Z - скорость полета; g - ускорение свободного падения.
Управление боковым движением самолета осуществляется за счет изменения угла крена. Для задачи траекторной оценки можно принять, что заданный угол крена отрабатывается практически
мгновенно, т.е. у=уз. Систему можно упростить, учитывая, что для допустимых углов крена tд у~ у. Примем
•
гипотезу о полете с постоянной скоростью ( V =0), что в действительности имеет место для большей части маршрута, включая участки разворота.
С учетом вышеизложенного модель движения самолета (2) в пространстве состояний запишем в
виде
0010
0001
0000
0000
S
Z
S
+
0
g
g
S_ V
Z V
Уз
(3)
или X = Fx + B( x)U.
При условии V))Z, что имеет место при небольших перемещениях самолета относительно заданного пути,
в — [0002 Г , (4)
и модель (3) становится стационарной.
В отличии от известных моделей используемых и существующих системах траекторной оценки в автоматизированной системе управления воздушным движением, в модели (3) имеется управляющее воздействие и=уз, значение которого может быть известно априори на основании об используемом режиме подлета и законе траекторного управления [3]. Так, для режима полета по заданному маршруту заданный угол крена с учетом навигационных ошибок формируется в соответствии с законом [3].
и — - к (г + ^) - к'2(г + 4).
Определяя матрицу коэффициентов обратной связи в формуле (1)
O - KZ O - KZ
С —
записать в линейном виде
общую ошибку е — к, модель движения (3) можно
х = ^+ВС) X+вех. (5)
Без учета навигационных ошибок в выражении (5) получим более простое описание движения в пространстве состояний условия (4)
(6)
• S "0 0 1 0 " " S"
• Z 0 0 0 1 Z •
• S 0 0 0 0 S •
• Z 0 - KZg 0 - KZg _ Z
Раскрывая последнюю строку системы (6) г + г + — 0, определяем, что для заданных
I/ лл1 град , град коэффициентов К2 — 0,22 ^ ; Кг — 0,62- система имеет подпространство в боковом
движении.
Модель (6) стационарна и для нее легко определить переходную матрицу
"1 0 Т 0
0 (р + — ^2) 0 — ^2
а а
0 0 1 0
22
— +с 2 —
0 (--р) 0 (р — -(р2)
Ф(Т)
а
а
где
р = e аТ cos аТ; р2 = e ат sin аТ; а =
- аТ
аК'
2
а =
gKz -(gK'z)2
2
Аналогично можно имитировать управление для других режимов полета при полете по заданному курсу [4]
и — - Кр(Лр + еш ).
и
000 - ¥
V
. В этом
л
Приняв — ~, определим матрицу коэффициентов обратной связи С2 —
2 — случае запишем выражение и — —К^ (— + Рс + ву ) — С2 X + в2
где &2 = Рс + ву; Рс - неучтенный угол сноса. Для режима полета на радиомаяк.
и — К (£ + в£ ) — К¥ {у + в¥ ),
где ве - ошибка определения сигнала углового уклонения е. 2
Примем £ — , где D - расстояние до радиомаяка. Определяя матрицу коэффициентов
обратной связи в виде Сз —
О O^ D V
, запишем закон формирования управления при полете на
радиомаяк
U = Ke(-D + ee)-к¥(V + рс + e^) = С3Х + e3, где ef = Kee£ -Kv(fic + ^) .
Метод повышения точности оценки на участке разворота на новую линию заданного пути и улучшения качества обнаружения момента начала разворота изложен в работе [4].
Оценка точностных характеристик системы траекторной оценки, рассмотренную модель управляемого движения самолета, производилась методом статистического моделирования. При оценки использовался дискретный фильтр Калмана. Несмотря на значительные упрощения, результат оценки параметров траектории и навигационных ошибок практически совпал с полученными ранее в работе [2] для более сложной модели управляемого движения, при этом точность превосходит в 1,5 раза точность алгоритма скользящего сглаживания, применяемого в автоматизированной системе управления воздушным движением. В результате использования априорной информации о плане полета и законах траекторного управления система оценки приобрела качественно новые свойства, управляемость и устойчивость, повышающие точность траекторной оценки и достоверность прогнозирования.
Список использованной литературы:
1. Скрыпников В.В., Чернышова Е.В., Ермоленко В.В. Концепция построения компьютерных баз по физическим эффектам // Автоматизация. Современные технологии. - 2016 - № 11 - С. 16-20.
2. Научно-методический аппарат для оценки возможностей системы управления авиацией по информационному обеспечению процессов целеуказания и наведения / В.А. Васильев, П.А. Федюнин, М.А. Стафеев, А.В. Васильев // Теория и техника радиосвязи. - 2018 - № 4 - С. 5-14.
3. Модель управления вертолетным комплексом при наведении на наземную цель в условиях действия преднамеренных помех / В.А. Васильев, Д.А. Чистилин, М.А. Стафеев, М.А. Суслин // Воздушно-космические силы. Теория и практика. - 2017 - № 3 - С. 96-104.
4. Байбородин Ю.В. Бортовые системы управления полетом: / Ю. В. Байбородин, В.В. Драпкин, Е.Г. Сменковский //Учеб. пособие для вузов гражд. Авиации. Москва. Транспорт, 1975. - 336 с.
© Жучаев Р.А., Булгаков А.Е., Безруков Д.В., Гончаров И.Е., 2024
