автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Модели и алгоритмы процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов

кандидата технических наук
Дзюба, Александр Павлович
город
Махачкала
год
2008
специальность ВАК РФ
05.13.18
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Модели и алгоритмы процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов»

Автореферат диссертации по теме "Модели и алгоритмы процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов"

На правах рукописи

003458^ 1

Дзюба Александр Павлович

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АЭРОДРОМНЫХ КВАЗИДОПЛЕРОВСКИХ АВТОМАТИЧЕСКИХ РАДИОПЕЛЕНГА ТОРОВ

Специальность

05.13.18 - математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 ДЕН 2008

Махачкала 2008

003458231

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет».

Научный руюводитель:доктор технических наук,профессор Асланов Гайдарбек Кадырбекович Научный консультант: кандидат технических наук Савдов Адиль Абукович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, Магомедов Дар/д Ахмеднабиевич.

кандидат технических наук, профессор, Курбанмагомедов Курбанмагомед Ди н маго медо вич.

Ведущая организация: Дагестанский научный центр РАН.

заседании диссертацион_____ _____ „ ~._J)52j02, при ГОУ ВПО

«Дагестанский государственный технический университет» по адресу 367015, Махачкала пр. И мама Шамиля,д.70, ауд.202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет».

А вто реферат разослан /СО Si

Ученый секретарьдио

3 ащита со сгоится

200 ¿Ггода в 14 часов на

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный этап развития авиации характеризуется количественным и качественным изменением авиационной техники, увеличением интенсивности и скорости полетов, что требует повышения эффективности функционирования радиотехнических систем обеспечения полетов.

Разработка сложных радиотехнических систем требует сопоставления различных вариантов реализации для выбора оптимального из них. Эта задача может быть решена путем натурной реализации систем и сопоставления результатов испытаний, что является трудоемким, дорогостоящим и, что самое главное, длительным процессом.

Обойти указанные выше трудности можно моделированием процессов функционирования этих систем.

Кроме того, для сохранения отечественных автоматических радиопеленгаторов (АРП) на рынке стран СНГ и завоевания новых рынков на международной арене, стоит задача обеспечения превосходства технических характеристик отечественных АРП над зарубежными. Одним из методов решения данной задачи является сокращение длительности этапов разработки и испытаний АРП, что также обеспечивается путем моделирования процессов функционирования и испытаний АРП.

В части проведения испытаний АРП, моделирование обладает заведомо более широкими возможностями. Так, замена натурного эксперимента для исследования процессов пеленгования, кроме уменьшения колоссальных затрат времени и средств, позволяет обеспечить повторяемость результатов эксперимента. При натурном эксперименте, невозможно повторно обеспечить идентичность условий распространения радиоволн и характеристик подстилающей поверхности в районе размещения АРП, а также повторное нахождение воздушного судна в заданной точке пространства.

Известно много методов обработки пеленгационной информации. В связи с этим, возникает задача выбора оптимального из них по таким показателям, как быстродействие, точность определения пеленга и др. Эти задачи также решаются путем моделирования процессов обработки пеленгационной информации.

Как в России, так и за рубежом в последние годы происходит переход на реализацию АРП с использованием ЭВМ в канале обработки информации.

Однако, программы обработки пеленгационной информации, применяемые в этих радиопеленгаторах, являются интеллектуальной собственностью этих фирм, и в научной и специализированной литературе не приводятся.

В связи с изложенным, разработка моделей и алгоритмов процессов функционирования АРП является актуальной задачей.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационной работы является: моделирование процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов, исследование, разработка и научно-практическое обоснование выбора структуры АРП, использующего в канальной и общеканальной части, программные методы обработки информации, разработка математических моделей обработки пеленгационной информации в АРП и их программная реализация, проверка работоспособности выбранной структуры и корректности функционирования предложенных в работе моделей, алгоритмов и программ.

В соответствии с этой целью в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- разработаны модели и алгоритмы функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов;

- разработаны математические модели и алгоритмы обработки пеленгационной информации в АРП и осуществлена их программная реализация;

- проведен анализ и разделение задач, решаемых в АРП, на канальные и общеканальные;

- проведен сравнительный анализ различных вариантов алгоритмов и программ обработки пеленгационной информации;

- проверена корректность функционирования алгоритмов и программ путем их использования в эксплуатируемых АРП.

- разработаны модели, алгоритмы контроля параметров и состояния АРП и осуществлена их программная реализация;

Объектом исследования являются аэродромные квазидоплеровские автоматические радиопеленгаторы.

Предметом исследования является моделирование процессов функционирования АРП, разработка математических моделей обработки пеленгационной информации в АРП.

Средства и методы исследования базируются на системном подходе к изучению объекта и предмета исследования. В работе использованы методы математического моделирования, численные методы решения уравнений, метод наименьших квадратов, методы разложения сигналов на квадратурные составляющие и в ряд по функциям Уолша. Для проверки работоспособности приведенных в работе моделей, алгоритмов и программ использовались методы натурного и полунатурного экспериментов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработаны математические модели обработки пеленгационной информации в АРП, позволяющие улучшить дальность пеленгования и точностные характеристики АРП.

2. Разработаны и апробированы оригинальные алгоритмы определения пеленгов на источник радиоизлучения:

- с использованием метода наименьших квадратов;

- с разложением сигнала в ряд по функциям Уолша;

- с разложением сигнала на квадратурные составляющие;

- с искусственным формированием диаграммы направленности.

3. Разработаны модели работы общеканальной аппаратуры, которые позволили обеспечить более гибкий контроль и диагностику текущего состояния АРП и расширить функциональные возможности и потребительские свойства АРП.

4. Разработан алгоритм позволяющий обеспечить селекцию пеленгов полезного сигнала и помехи.

5 Разработан алгоритм, позволяющий обеспечить работоспособность АРП при неисправных вибраторах антенной системы.

Практическая значимость: практическая значимость результатов исследования заключается в том, что разработанные модели, алгоритмы и программы позволяют:

- проводить исследования канальной и общеканальной части АРП без дорогостоящих натурных испытаний, на их моделях;

- значительно сократить объем материальных затрат на проведение изменений и доработок АРП, т.к. ожидаемые результаты внедрения

изменений могут быть проверены на моделях, алгоритмах и программах, реализующих процессы функционирования АРП.

Внедрение результатов. Разработанные в диссертационной работе математические модели, алгоритмы и программы внедрены в разработках ОАО НИИ «Сапфир», а также в автоматических радиопеленгаторах, изготавливаемых в ОАО ПО «Азимут» и поставляемых для эксплуатации в аэропорты и аэроузловые центры автоматизированных систем управления воздушным движением:

- в опытных образцах приемопеленгационных центров «Надежда»;

- в серийно выпускаемых и поставляемых для эксплуатации в аэропортах гражданской авиации и в автоматизированных центрах управления воздушным движением автоматических радиопеленгаторах «Платан» и DF-2000.

Радиопеленгаторы «Платан» эксплуатируются более чем в сорока аэропортах России и, в частности, Домодедово (Москва), Пулково (С.Петербург), Аметхана-Султана (Махачкала);

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модели и алгоритмы функционирования квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов.

2. Математические модели, алгоритмы и программные методы обработки пеленгационной информации в квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторах.

3. Модели, алгоритмы и программные методы контроля параметров и состояния АРП;

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных

статей.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на заседаниях научно-технического Совета ОАО НИИ «Сапфир» в 1996 - 2006 годах и Дагестанского научно-исследовательского и технологического института информатики в 2005 году, на научно-технических конференциях в ГОУ ВПО ДГТУ в 1996-2007 годах, на Всероссийской научно-технической конференции «Современные информационные технологии в управлении». (Махачкала, 2003 г), на международных конференциях посвященных 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН (Махачкала, 1999) и 80-летию гражданской авиации России (Москва, 2003), на Всероссийской научно-технической конференции «Современные информационные

технологии в проектировании, управлении и экономике» (Махачкала, 2005 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 134 страницах, содержит 28 рисунков, 5 таблиц, 5 приложений, 70 наименований библиографии.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе «Анализ АРП как объекта моделирования» с целью создания модели АРП и разработки алгоритмов его функционирования проведен анализ функционального построения существующих АРП, реализованных аппаратными методами.

АРП, реализованные аппаратными средствами накладывают ограничения на применяемые методы обработки информации.

На основе анализа функционального построения существующих АРП, с учетом требований нормативных документов Заказчика и технических ограничений, накладываемых на работу АРП, проанализировано и выбрано структурное построение АРП использующего в канальной и общеканальной части программные методы обработки информации. При этом показано, что основным устройством, обеспечивающим управление АРП и обработку пеленгационной информации, является модуль обработки. Внутреннее построение модуля обработки целиком зависит от выбора вычислительного устройства. При этом рассмотрены варианты построения многопроцессорных АРП и АРП, построенных на основе промышленных одноплатных ЭВМ.

В первой главе, также произведено разделение задач, решаемых в АРП на канальные и общеканальные. Такое разделение необходимо при реализации модели функционирования АРП.

Во второй главе «Математические модели и алгоритмы обработки пеленгационной информации» приводятся различные математические модели и алгоритмы обработки пеленгационной информации.

В частности, рассматривается математическая модель обработки пеленгационной информации методом наименьших квадратов, где в качестве меры наилучшего соответствия функции, аппроксимирующей

опытные данные для радиопеленгаторов использован минимум значении следующей величины

N

Б = тт ^Г

1=1

(1)

где: А - амплитуда аппроксимирующей синусоидальной функции;

. .(2яг(/-1) Л

I—д?--)" искомая аппроксимирующая функция;

(р - опытные данные (значение фазы сигнала принятого кольцевым

излучателем)

N - количество излучателей в антенной системе; 9 - пеленг на источник излучения. Наилучшее приближение возникает при следующих условиях:

а? дв

= 0;

55

Отсюда имеем

дв дА

<

=25

{(р -А%тГ2яГ(', ^-бЦМсоБ]

V N

V N ) К N Из первого уравнения системы получим:

= 0

(2)

9 = агс1%

Л (2тт(1-\) V ■ Г 2*0-1)

(3)

Из второго уравнения получим: Откуда после преобразований получим:

АМ ^

АМ

'.(2^(1-1)'] а Г2л-(/-1Л „

БШ -1- С05б>-С03 -- 51Пб>

I N ) { N )

(4)

(5)

(6)

2 \ N ) \ N

Совмешая результаты решений выше приведенных уравнений, получим:

AN f 2тг(; — 1) ^ (2л(1-1)\

_ = cos^^.s^—— J

Введем обозначения: ' 2л (i -1)

a = J] sin

b-

Л (2;r(/-l)

Тогда, система уравнений (7) примет вид:

AN а и ■ а -= a cos в - b sin 6*

2 (8) О = a sin в + b cos в

Возводя в квадрат оба уравнения системы (8) получим:

= a1 cos2 в + Ъ1 sin2 в - 2 cos в sin в 4 (9)

0 = а2 sin2 0 + b2 cos2 в + 2cos в sin в

После суммирования уравнений системы (9), получим:

а2+Ъ2 (10)

A2N2

4

откуда имеем

А = +1}2 (И)

Из полученных результатов следует, что метод наименьших квадратов полностью аналогичен методу обработки с разложением сигнала на ортогональные составляющие, однако этот метод позволяет обеспечить работоспособность АРП даже при нескольких неисправных вибраторах. При первичном расчете пеленга, информация с неисправных вибраторов в алгоритме не учитывается. При повторной итерации значение фаз сигналов неисправных излучателей заменяются расчетными.

Далее, в работе приведены математические модели обработки пеленгационной информации с применением:

- разложения сигнала по функциям Уолша;

- путем формирования узкой диаграммы направленности АС с помощью фазовращателей и корреляционной обработки;

- разложением фазовой огибающей пеленгуемого сигнала на квадратурные составляющие.

Последняя из моделей, разработанных в диссертационной работе, реализована в серийно выпускаемых в настоящее время АРП.

Вычисление пеленга 8 разложением фазовой огибающей сигнала с антенной решетки АРП на две квадратурные составляющие, пропорциональные синусу и косинусу фазы огибающей (имеющей синусоидальную форму с неизвестной фазой) ведется в следующей последовательности:

Вычисляются значения

N

= sin(2;r(; -1)/ЛО

1 = !

N

AUC = ^(p, cos(2;r(/ -1 )/N),

i" i

если AUC > 0 и \А UC\>\ AUS\, то в = arctg(A UC/A US),

если A US > 0 и \А US\>\A UC\, то в ■= arctg(A US/A UC) + 90";

если AUC<0 и \AUC\>\ AUS\, то в = arctg(AUC/AUS)+180°;

если AUS <0 и \AUS\>\AUC\, то 6= arctg(AUS/AUC)+270u. где: / номер вибратора, i^-L. N,

N- количество вибраторов в АС АРП;

(р, - фаза /-го вибратора АС АРП;

AUS - составляющая фазовой огибающей, пропорциональной

синусу;

AUC - составляющая фазовой огибающей, пропорциональной косинусу;

в-значение пеленга на источник излучения.

Здесь же приводятся алгоритмы, позволяющие обеспечить работоспособность АРП при выходе из строя вибраторов антенной системы и программные методы вторичной обработки пеленгационной информации, которые позволяют повысить точность определения пеленга.

Выполнена также программная реализация всех вышеназванных математических моделей и алгоритмов обработки пеленгационной информации.

Глава завершается сравнительным анализом методов обработки информации.

В третьей главе «Модели и алгоритмы функционирования системы контроля и диагностика АРП» описываются назначение и виды контроля в АРП, а также модели и алгоритмы функционирования системы контроля и диагностики АРП.

При этом, контроль и диагностика подразделяется на оперативный, проводимый в процессе работы АРП, без прекращения пеленгования по каналам, и неоперативный, прерывающий пеленгование по каналам АРП.

Приводится алгоритм скользящего контроля каналов пеленгования в АРП, который предназначен для комплексной проверки работоспособности канала при пеленговании реального высокочастотного сигнала.

Здесь, в качестве источника сигнала, используется антенна с контрольно-измерительным генератором (КИГ), которая устанавливается на расстоянии не менее 30 м от антенны АРП. Частота излучения выбирается из диапазона рабочих частот АРП и заносится в его конфигурацию.

Скользящий контроль каналов пеленгования проводится с помощью одного или двух (в зависимости от надежности радиоприемников и каналов в целом) резервных каналов. Цикл скользящего контроля включает в себя, в первую очередь, проверку работоспособности резервных каналов, а затем поочередную проверку рабочих каналов пеленгования.

При контроле свободного резервного канала (не зарезервировавшего один из отказавших рабочих каналов) он настраивается общеканальной аппаратурой (ОА) АРП на контрольную частоту (излучаемой антенной с КИГ). Затем ОА ожидает от проверяемого канала поступления пеленгационной информации, содержащей значение пеленга на источник излучения. Принятое значение пеленга сравнивается с эталонным значением пеленга (определенного в конфигурации АРП), и в случае если абсолютная разница между этими значениями не превышает заложенного допуска, то проверяемый канал исправен и его состояние «Норма» подтверждается общеканальной аппаратурой. В случае если разница между пеленгами превышает допустимое значение, ОА отводит каналу 10 секунд работы, по истечению которых вновь принимает от канала очередное значение пеленга. В случае если повторное значение опять не

входит в заложенный допуск, каналу присваивается признак «Авария», ОА отключает его и формирует соответствующее аварийное сообщение, которое отображается на информационных табло аэродромной аппаратуры АРП и аппаратуры командно диспетчерского пункта (КДП). Если же повторное значение пеленга, полученное от канала входит в заданный допуск, то ОА подтверждает его состояние «Норма». Признак «Авария» будет присвоен каналу и в случае не получения от него пеленгационной информации в отведенное для этого время.

По завершению контроля резервных каналов начинается контроль рабочих каналов. На время контроля рабочего канала, один из резервных каналов настраивается на рабочую частоту проверяемого канала, и, как только с него начнет поступать пеленгационная информация, проверяемый рабочий канал настраивается на частоту КИГ. На время контроля рабочего канала, пеленгационная информация с резервного канала обрабатывается в ОА как с рабочего канала. Таким образом, при замене рабочего канала резервным, в АРП пеленгование по каналу не прекращается. Проверка рабочего канала по значению пеленга на антенну с КИГ происходит аналогично проверке резервного канала. Если проверяемый канал исправен, происходит перестройка проверяемого канала на рабочую частоту, а резервный канал приступает к проверке следующего включенного канала.

Если проверяемый рабочий канал неисправен (пеленг на КИГ выходит за пределы установленного допуска), то проверяемый канал отключается и вместо него продолжает работать резервный канал, настроенный на рабочую частоту этого канала. Отказавшему каналу присваивается признак «Резерв», что сразу отображается на информационных табло аэродромной аппаратуры и аппаратуры КДП. При этом если второй резервный канал исправен и свободен, то он приступает к дальнейшему скользящему контролю каналов. Если же второй резервный канал неисправен или уже ранее зарезервировал отказавший канал, то скользящий контроль каналов прекращается и дополнительно на информационных табло аэродромной аппаратуры и аппаратуры КДП высвечивается аварийное сообщение об отсутствии скользящего контроля каналов.

В третьей главе также приведены алгоритмы контроля линии связи между аэродромной аппаратурой АРП и аппаратурой КДП.

Кроме скользящего контроля каналов пеленгования, проверяющего аппаратуру только в рамках аэродромной аппаратуры, разработаны алгоритмы комплексного контроля каналов пеленгования, охватывающие весь ствол канала от антенной системы АРП и до модуля индикации, устанавливаемого на рабочем месте диспетчера аэропорта.

Антенная система является основным устройством АРП, от работоспособности которого зависит работоспособность всех каналов пеленгования. Наиболее часто отказываемыми узлами антенной системы являются кольцевые вибраторы. Отказ одного, двух вибраторов и более влечет за собой ухудшение технических характеристик пеленгования (точность, помехозащищенность), поэтому оперативное определение отказа какого-либо вибратора является важной задачей контроля.

В третьей главе также приведен алгоритм контроля состояния вибраторов в АРП, который осуществляется по двум направлениям. Первое направление - контроль работоспособности вибраторов в рабочих каналах при непосредственном пеленговании радиосигнала; второе направление - комплексный контроль работоспособности вибраторов в каналах проходящих очередную проверку при скользящем контроле.

Контроль состояния вибраторов в рабочем канале при пеленговании радиосигнала осуществляется по амплитуде сигнала с каждого вибратора.

При проверке работоспособности канала при скользящем контроле, контроль работоспособности вибраторов осуществляется не только по амплитуде сигнала, но и по соответствию фаз сигналов с вибраторов эталонным значениям. Эталонные значения фаз вибраторов формируются в ОА при установке конфигурации АРП и передаются каналам при их включении.

В АРП, использующих программные методы обработки информации, сохранность программного обеспечения (программы действия) является одной из гарантий работоспособности АРП.

Частичный отказ устройств, хранящих программу, является одним из самых трудно диагностируемых отказов. Поэтому в АРП предусмотрено тестирование устройств обеспечивающих хранение информации, а также контроль наличия основных сигналов прерывания.

Четвертая глава «Отладка и практическая реализация моделей и алгоритмов функционирования АРП» посвящена результатам практической реализации моделей и алгоритмов функционирования АРП.

Полученные в диссертационной работе результаты нашли практическую реализацию в виде использования предложенных алгоритмов, программ и структурной организации АРП в серийно выпускаемых автоматических радиопеленгаторах.

В этой же главе приведены результаты натурных испытаний автоматических радиопеленгаторов, в которых реализованы предложенные в диссертационной работе алгоритмы и программы, в частности, при предварительных испытаниях автоматического радиопеленгатора 0р-2000, проведенных в 2004 году по программе и методикам, разработанным ОАО НИИ «Сапфир» и согласованным федеральным унитарным предприятием "Государственное НИИ «Аэронавигация»".

Испытания проводились с целью определения соответствия опытного образца автоматического радиопеленгатора ЭР-2000 «Федеральным авиационным правилам, часть 170 (аэропортов). Сертификация оборудования аэродромов» и типовой конструкции АРП 0р-2000 базису, установленному комиссией по сертификации

аэродромов и оборудования Межгосударственного авиационного комитета. По результатам испытаний было принято решение о возможности предъявления опытного образца автоматического радиопеленгатора на сертификационные испытания.

В настоящее время АРП 0р-2000 поставляются в

эксплуатирующие организации.

В заключении приведены основные результаты, полученные в ходе исследования:

проведено моделирование процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов;

- проведен анализ и осуществлено разделение задач, решаемых в АРП, на канальные и общеканальные;

- разработаны математические модели обработки пеленгационной информации в АРП и осуществлена их программная реализация;

- разработаны различные варианты алгоритмов и программ обработки пеленгационной информации и проведен их сравнительный анализ;

- разработаны модели и алгоритмы функционирования системы контроля и диагностика АРП;

- проведена практическая проверка корректности функционирования алгоритмов и программ путем их внедрения в эксплуатируемых АРП.

В результате практической реализации работы разработаны и переданы для серийного производства первые отечественные автоматические радиопеленгаторы, использующие программные методы обработки пеленгационной информации, что позволило улучшить такие важнейшие характеристики АРП, как точность пеленгования и быстродействие АРП. При этом сокращение массогабаритных характеристик низкочастотной аппаратуры достигло 4-6 раз, сокращение же энергопотребления достигает 3-5 раз.

В новых АРП, расширены функциональные характеристики и потребительские свойства АРП. При этом контроль параметров и состояния АРП выполнен программно, что привело к значительному снижению аппаратных затрат, увеличению гибкости и глубины контроля, с повышением его достоверности и точности.

Внедрение программных методов обработки информации в АРП позволили внедрить новые вычислительные методы обработки пеленгационного сигнала, которые невозможно было ранее применять из-за больших аппаратурных затрат, что в значительной степени улучшило все показатели АРП (точность, помехозащищенность, многоканальность и т.д.). При этом, значительно сократился объем материальных затрат на производство АРП и проведение изменений и доработок т.к. в основном все работы сводятся к корректировке программного обеспечения АРП.

В новых экономических условиях для сохранения отечественных АРП на рынке стран СНГ и завоевания новых рынков на международной арене стоит задача обеспечения превосходства технических характеристик отечественных АРП над зарубежными. Одним из путей решения данной задачи является сокращение длительности этапов разработки и испытаний АРП, что в частности обеспечивается путем моделирования процессов функционирования и испытаний АРП.

Кроме того, выбор метода обработки пеленгационной информации оптимального по быстродействию и точности определения пеленга из множества методов также решается путем моделирования.

Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в следующих работах:

I. Статьи опубликованные в научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК:

I. Аджигитов Д.Р., Дзюба А.П., Мамедов Л.К., Обеспечение работоспособности аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгатров (АРП) при сложных условиях размещения // Транспортное дело России.- №10, часть 2. - Москва, 2006. - С. 13-14.

II. Статьи, опубликованные в других научных журналах и изданиях.

2. Асланов Г.К., Дзюба А.П., Магомедов С.Р. Контроль и диагностика аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов // Сборник «Современные информационные технологии в проектировании, управлении и экономике». Махачкала: ДГТУ, 2005.-С. 13-19

3. Асланов Г.К., Магомедов К.Г., Дзюба А.П. Формирование диаграммы направленности АРП с помощью корреляционной обработки // Вестник Дагестанского государственного технического университета. (Технические науки). Выпуск N 1. Махачкала: ДГТУ, 1997. - С. 99-101.

4. Асланов Г.К., Саидов A.C., Дзюба А.П. Сравнительный анализ методов обработки информации АРП // Сборник научных трудов «Вопросы проектирования и опыт разработки современных радиотехнических систем и приборов». Махачкала: ДГТУ, 1996. - С.76-79.

5. Дзюба А.П. Анализ результатов реализации автоматических радиопеленгаторов на основе промышленных ЭВМ // Тезисы докладов XXIV итоговой научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ 23-24 апреля. Махачкала: ДГТУ, 2003.-С. 107.

6. Дзюба А.П. Вопросы реализации обработки пеленгационной информации с применением метода наименьших квадратов для радиопеленгаторов // Тезисы докладов Международной конференции посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН. Махачкала: НПО «Юпитер», 1999. - С. 89.

7. Дзюба А.П. Исследование путей создания МВ-ДМВ радиопеленгаторов, использующих высокоэффективные антенные системы и микро_ЭВМ в канале обработки информации. Отчет по научно-

исследовательской работе (шифр «Сулак-Д»), Махачкала: ОАО НИИ «Сапфир», rl988. Per. № УУ 9590 от 24.05.88г. - С. 9-15.

8. Дзюба А.П. Особенности контроля состояния АРП при его реализации на промышленном ЭВМ // Тезисы докладов XXV итоговой научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ 23-24 апреля. Махачкала: ДГТУ, 2005. - С. 39.

9. Дзюба А.П. Проектирование систем на базе процессоров BLACKFIN ADSP-BF53X компании ANALOG DEVICES // Электронные системы и устройства на основе элементной базы компании ANALOG DEVICED. Махачкала: ДГТУ, 2006. - С. 90-100.

10. Дзюба А.П., Асланов Г.К., Шер М.И., Аджигитов Д.Р. Метод обработки пеленгационного сигнала с разложением в ряд Уолша // Вестник ДГТУ. (Технические науки) Выпуск N 1. Махачкала: ДГТУ, 1997. - С. 96 -98.

11. Дзюба А.П., Аджигитов Д.Р., Суворов О.В., Магомедов К.Г. Влияние нелинейности ФЧХ кварцевых фильтров в РПУ на точностные характеристики АРП. // Сборник тезисов докладов XXVI итоговой научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ 21-23 апреля. Махачкала: ДГТУ, 2005. - С. 10.

12. Дзюба А.П., Магомедов К.Г. Обработка пеленгационной информации методом наименьших квадратов // Всероссийская научно-техническая конференция «Современные информационные технологии в управлении». Тезисы докладов. Махачкала: ДГТУ, 2003. - С. 22-25.

13. Саидов A.A., Алиев Н.М., Дзюба А.П. Радиопеленгатор на базе промышленной ЭВМ // Тезисы докладов международной научно-технической конференции посвященной 80-летию гражданской авиации России. «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества». Москва: МГТУ ГА, 2003. - С - 22.

14. Саидов A.C., Асланов Г.К., Дзюба А.П., Гамматаев Г.Л. Алгоритм работы имитатора летных испытаний // Сборник научных трудов "Вопросы проектирования и опыт разработки современных радиотехнических систем и приборов". Махачкала: ДГТУ, 1996. - С. 32-36.

Дзюба Александр Павлович

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная Печать ризограф. Уел п л 1,0 Тираж 100 экз. Заказ №313

Отпечатано в ИПЦ ДГТУ. 367015, г.Махачкала, пр.Имама Шамиля, 70.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Дзюба, Александр Павлович

Перечень условных сокращений.

Введение.

Глава 1. Анализ АРП как объекта моделирования.

1.1. Структурное построение АРП, реализованных аппаратными средствами.

1.2. Структурное построение АРП с использованием микроЭВМ в канале обработки информации.

1.3. Разделение задач решаемых в АРП на канальные и общеканальные.

Глава 2. Математические модели и алгоритмы обработки пеленгационной информации

2.1 Обработка пеленгационной информации методом наименьших квадратов.

2.2. Метод обработки пеленгационной информации с применением разложения сигнала по функциям Уолша.

2.3. Обработка пеленгационной информации разложением фазовой огибающей пеленгуемого сигнала на квадратурные составляющие.

2.4. Обработка сигнала путем формирования узкой диаграммы направленности АС.

2.4.1. Формирование узкой диаграммы направленности АС с помощью фазовращателей.

2.4.2. Формирование диаграммы направленности с помощью корреляционной обработки.

2.5. Программные методы обеспечения работоспособности АР при выходе из строя вибраторов АС.

2.6. Программные методы вторичной обработки пеленгационной информации.

2.7. Сравнительный анализ методов обработки информации с точки зрения обеспечения точностных характеристик.

Глава 3. Алгоритмы контроля и диагностика АРП.

3.1. Назначение и виды контроля.

3.2. Алгоритм скользящего контроля каналов пеленгования.

3.3. Алгоритм контроля состояния вибраторов АС АРП.

3.4. Алгоритм контроля фазовой и амплитудной неидентичности вибраторов.

3.5. Алгоритм контроля каналов пеленгования по бланкированню.

3.6. Контроль физической линии связи между аппаратурой

КДП и аэродромной аппаратурой АРП.

3.7. Контроль работоспособности узлов АРП, отвечающих за хранение программного обеспечения АРП.

3.8. Контроль наличия основных сигналов прерывания микро-ЭВМ АРП.

3.9. Тестовый поузловой контроль блоков АРП.

Глава 4. Отладка и практическая реализация моделей и алгоритмов функционирования АРП

4.1. Примеры практической реализации АРП.

4.2. Испытания АРП и проверка корректности функционирования разработанных моделей и алгоритмов.

Введение 2008 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Дзюба, Александр Павлович

Современный этап развития авиации характеризуется постоянным количественным и качественным изменением авиационной техники, увеличением интенсивности и скорости полетов, что требует повышения эффективности функционирования радиотехнических систем обеспечения полетов.

Автоматические радиопеленгаторы (АРП) и радиопеленгационные системы (РПС) являются одним из средств обеспечения полетов, причем, на местных воздушных линиях, в удаленных и малоосвоенных районах АРП часто являются одним из основных средств УВД [4].

С помощью АРП решают следующие задачи:

- контроль за положением объекта относительно заданной линии пути;

- определение местоположения объекта по пеленгам от нескольких радиопеленгаторов, разнесенных на местности;

- идентификация меток от ВС на индикаторе кругового обзора радиолокатора методом наложения линии пеленга на его отметку.

Однако, при выходе из строя основных средств УВД, в критических ситуациях, АРП может быть использован для привода ВС на аэродром.

Кроме УВД АРП находят широкое применение в самых различных областях техники [47, 48].

Процесс разработки новой техники, изготовления опытного образца и его испытаний занимает длительный цикл. Особенно явно это выделяется при разработке сложной новой техники, каким является автоматический аэродромный квазидоплеровский радиопеленгатор, где требуется сопоставление различных вариантов реализации для выбора оптимального из них. Эта задача может быть решена путем натурной реализации систем, что является трудоемким, дорогостоящим и, что самое главное, длительным процессом. В то же время, обойти указанные выше трудности можно моделированием процессов функционирования этих систем.

Как и в России, в странах СНГ стоит проблема замены выработавших ресурс АРП.

Для сохранения отечественных АРП на рынке стран СНГ и завоевания новых рынков на международной арене стоит задача обеспечения превосходства технических характеристик отечественных АРП над зарубежными. Одним из путей решения данной задачи является сокращение длительности этапов разработки и испытаний АРП, что может быть обеспечено, в частности, моделированием процессов функционирования и испытаний АРП.

Известно много методов обработки пеленгационной информации. В связи с этим, возникает задача выбора оптимального из них по таким показателям, как быстродействие, точность определения пеленга и др. Эти задачи также решаются путем моделирования процессов обработки пеленгационной информации.

В нашей стране наиболее широкое применение для управления воздушным движением нашли квазидоплеровские АРП. Системы УВД предъявляет к ним жесткие тактико-технические требования. Так, современные АС УВД требуют измерение пеленга с точностью 0.1-0.2 градуса.

В настоящее время ОАО НИИ «Сапфир» в соответствии с Федеральной программой «Модернизация единой системы организации воздушного движения Российской Федерации», утвержденной постановлением Правительства Российской федерации № 368 от 20 апреля 1995 года производится модернизация 15-20 радиопеленгаторов в год.

Как и в России, в странах СНГ стоит проблема замены выработавших ресурс АРП.

Для сохранения отечественных АРП на рынке стран СНГ и завоевания новых рынков на международной арене стоит задача обеспечения превосходства технических характеристик отечественных АРП над зарубежными. Одним из путей решения этой задачи является применение ЭВМ в составе АРП, что делает насущным проблему моделирования процессов функционирования в квазидоплеровских аэродромных АРП.

В части проведения испытаний АРП, моделирование обладает заведомо более широкими возможностями. Так, замена натурного эксперимента для исследования процессов пеленгования, кроме уменьшения колоссальных затрат времени и средств, позволяет обеспечить повторяемость результатов эксперимента. При натурном эксперименте, невозможно повторно обеспечить идентичность условий распространения радиоволн и характеристик подстилающей поверхности в районе размещения АРП, а также повторное нахождение воздушного судна в заданной точке пространства.

В связи с изложенным, исследование вопросов моделирования процессов функционирования и разработка программного обеспечения для аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов является актуальной задачей.

В последние годы в Росси и за рубежом происходит переход на реализацию АРП с использованием ЭВМ в канале обработки информации.

В 1998 году ОАО Челябинский НИИ измерительной техники завершена разработка АРП со специализированной ЭВМ в канале обработки информации. Однако, алгоритмы и программы обработки пеленгационной информации, используемые в этом радиопеленгаторе являются интеллектуальной собственностью этих предприятий и в научной литературе не приводятся.

Исходя из этого, в данном диссертационном исследовании сформулирована следующая цель работы: моделирование процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов;

- исследование, разработка и научно-практическое обоснование выбора структуры АРП, использующего в канальной и общеканальной части, программные методы обработки информации; разработка математических моделей обработки пеленгационной информации в АРП и их программная реализация;

- проверка работоспособности выбранной структуры и корректности функционирования предложенных в работе моделей, алгоритмов и программ.

В качестве объекта исследования рассматриваются аэродромные квазидоплеровские автоматические радиопеленгаторы.

Предметом исследования является моделирование процессов функционирования АРП, разработка математических моделей обработки пеленгационной информации в АРП.

Для достижения поставленной цели в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

- разработаны модели и алгоритмы функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов;

- разработаны математические модели и алгоритмы обработки пеленгационной информации в АРП и осуществлена их программная реализация;

- проведен анализ и разделение задач, решаемых в АРП, на канальные и общеканальные;

- проведен сравнительный анализ различных вариантов алгоритмов и программ обработки пеленгационной информации;

- проверена корректность функционирования алгоритмов и программ путем их использования в эксплуатируемых АРП.

- разработаны модели, алгоритмы контроля параметров и состояния АРП и осуществлена их программная реализация;

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработаны математические модели обработки пеленгационной информации в АРП, выполнена их программная реализация, что позволяет улучшить дальность пеленгования и точностные характеристики АРП.

2. Разработаны и апробированы оригинальные алгоритмы определения пеленгов на источник радиоизлучения:

- с использованием метода наименьших квадратов;

- с разложением сигнала в ряд по функциям Уолша;

- с разложением сигнала на квадратурные составляющие;

- с искусственным формированием диаграммы направленности.

Произведен сравнительный анализ перечисленных выше методов обработки пеленгационной информации.

3. Разработаны модели работы общеканальной аппаратуры, которые позволили обеспечить более гибкий контроль и диагностику текущего состояния АРП и расширить функциональные характеристики и потребительские свойства АРП.

4. Разработанный алгоритм определения пеленга с искусственным формированием диаграммы направленности, позволил обеспечить селекцию полезного сигнала и сигнала помехи.

5 Разработан алгоритм, позволяющий обеспечить работоспособность АРП при неисправных вибраторах антенной системы.

Практическая значимость: практическая значимость результатов исследования заключается в том, что разработанные модели, алгоритмы и программы позволяют:

- проводить исследования канальной и общеканальной части АРП без дорогостоящих натурных испытаний, на их моделях;

- значительно сократить объем материальных затрат на проведение изменений и доработок АРП, т.к. ожидаемые результаты внедрения изменений могут быть проверены на моделях, алгоритмах и программах, реализующих процессы функционирования АРП.

Разработанные в диссертационной работе математические модели, алгоритмы и программы внедрены в разработках ОАО НИИ «Сапфир», а также в автоматических радиопеленгаторах, изготавливаемых в ОАО ПО «Азимут» и поставляемых для эксплуатации в аэропорты и аэроузловые центры автоматизированных систем управления воздушным движением:

- в опытных образцах приемопеленгационных центров «Надежда»;

- в серийно выпускаемых и поставляемых для эксплуатации в аэропортах гражданской авиации и в автоматизированных центрах управления воздушным движением автоматических радиопеленгаторах «Платан» и 0р-2000.

Радиопеленгаторы «Платан» эксплуатируются более чем в сорока аэропортах России и, в частности, Домодедово (Москва), Пулково * (С.Петербург), Аметхана-Султана (Махачкала);

По теме диссертации опубликовано 14 научных статей.

Заключение диссертация на тему "Модели и алгоритмы процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов"

Результаты работы внедрены (см. приложения 4-6):

- в опытных образцах приемопеленгационных центров «Надежда»;

- в серийно выпускаемых и поставляемых для эксплуатации в аэропортах гражданской авиации и в автоматизированных центрах управления воздушным движением автоматических радиопеленгаторах «Платан» и БР-2000;

- в серийно выпускаемых и поставляемых для эксплуатации в войсковые части военно-воздушных сил России автоматических радиопеленгаторах АРП-11М;

Радиопеленгаторы «Платан» эксплуатируются в более чем в сорока аэропортах России и. в частности, Домодедово (Москва), Пулково (С.Петербург), Уйташ (Махачкала),

На рисунке 4.1. показан радиопеленгатор «Платан», установленный в аэропорту Пулково, а на рисунках 4.2, 4.3 и 4.4, соответственно, модуль КДП, индикатор пеленга и оборудование, установленное в аппаратной АРП «Платан».

На рисунках 4.5, 4.6, 4.7 соответственно приведены шкаф обработки информации, модуль КДП и индикатор пеленга из состава АРП ВР-2000.

Рис. 4.1 АРП «Платан», эксплуатируемый в аэропорту «Пулково» (С.Петербург).

ТЬ КЯ 1 ВИЛл.

Рис. 4.3. Внешний вид рис 4 4 Оборудование, установленное в индикатора пеленга из аппаратной АРП «Платан» состава АРП «Платан»

Рис. 4.2. Модуль КДП из состава АРП «Платан»

Рис. 4.7. Индикатор пеленга из состава АРП 0р-2000

На рисунке 4.8 показан эксплуатируемый в войсковых частях военно-воздушных сил России автоматический радиопеленгатор АРП-11М2.

Рис. 4.8. Радиопеленгатор АРП-11М2

4.2. Испытания АРП и проверка корректности функционирования разработанных моделей и алгоритмов.

В 2004 году завершены предварительные испытания автоматического радиопеленгатора DF-2000 (акт испытаний приведен в приложении 7).

Лабораторные, механические и климатические испытания проводились на ОАО НИИ "Сапфир". Полигонные испытания АРП проводились вблизи радиолокационной позиции в аэропорту Уйташ (г. Махачкала). Испытания проводились по программе и методикам, разработанным ОАО НИИ «Сапфир», согласованным федеральным унитарным предприятием "Государственное НИИ «Аэронавигация»", начальником представительства заказчика министерства обороны РФ № 1997 ПЗ и утвержденным генеральным директором ОАО НИИ «Сапфир».

Испытания проводились с целью определения соответствия опытного образца автоматического радиопеленгатора DF-2000 ВАИШ.462112.016-13, изготовленного Открытым акционерным обществом «Сапфир» за № DF-001.04 и его эксплуатационной документации требованиям технического задания на «Разработку многоканальных автоматических радиопеленгаторов повышенной точности»,

По результатам испытаний проведена предварительная оценка соответствия радиопеленгатора DF-2000 «Федеральным авиационным правилам Часть 170 (аэропортов). Сертификация оборудования аэродромов» и типовой конструкции АРП DF-2000 базису, установленному Комиссией по сертификации аэродромов и оборудования Межгосударственного авиационного комитета.

По результатам испытаний принято решение о возможности предъявления опытного образца автоматического радиопеленгатора DF-2000 ВАИШ.462112.016-13 и его эксплуатационной документации на сертификационные испытания.

По результатам испытаний установлено, что АРП БР-2000 по России и странам предполагаемого экспорта (СНГ) и ведущим странам мира патентно чист.

Системы контроля обеспечивает проверку и контроль аппаратуры АРП по следующим показателям:

- инструментальной точности по контрольно-испытательному

- генератору (КИТ) согласно методике ГОСТ 23099-78;

- проверяется исправность антенны и каждого из 16 вибраторов по встроенному контролю;

Встроенная система контроля функционирует по признаку «Норма», «Ухудшение», «Авария», обеспечивается индикация и передача на выносную аппаратуру КДП и модуль ЗКП сигналов о состоянии АРП;

- обеспечивается световая и звуковая сигнализация АРП при аварии АРП;

Встроенный контроль обеспечивает отыскание неисправности до сменного блока и соответствующую индикацию для обслуживающего персонала. Информация о состоянии АРП выдается на КДП с глубиной до сменного блока.

В АРП предусмотрена автоматическая (программная) компенсация фазовой неидентичности ВЧ тракта в рабочем диапазоне частот, за счет специального режима фазировки, используемого при изменении состава ВЧ тракта АРП.

В аппаратуре АРП приняты меры, исключающие возможность неправильной сборки и неправильного подключения кабелей и других ошибок обслуживающего персонала во время эксплуатации, технического обслуживания и ремонта. Приняты меры по удобству сборки и разработки образца, обеспечивается доступность к отдельным составным частям без демонтажа других составных частей при техническом обслуживании и ремонте.

Используемые в АРП алгоритмы и программы обеспечивают соответствие технических характеристик (зона обзора в вертикальной плоскости в диапазоне частот, среднеквадратическая погрешность пеленгования по показаниям МИ на рабочих местах диспетчера при нулевых углах закрытия, чувствительность по каналам приема, минимальная длительность пеленгуемого сигнала) заданным в ТТЗ.

Подтверждена возможность работы АРП без постоянного присутствия обслуживающего персонала при непрерывной работе 24 часа.

При пожаре аэродромная аппаратура АРП обесточивается.

Подтверждено функционирование системы скользящего резерва при отказе рабочего канала АРП, которая обеспечивает среднюю наработку на отказ одного канала пеленгования не менее 12000 ч

АРП имеет следующие показатели надежности: -Среднее время восстановления аппаратуры АРП не более 30 минут.

- Назначенный срок службы не менее 15 лет.

- Назначенный ресурс - 120000 ч.

Испытаниями подтверждены соответствие АРП по живучести и стойкости к внешним воздействиям: на холодоустойчивость и воздействие атмосферных конденсированных осадков,

- на воздействие изменения температуры среды;

- на теплоустойчивость;

- на влагоустойчивость;

- солнечного излучения.

- отсутствия резонанса конструкций.

По комплектности и качеству математическое обеспечение вычислительных средств и программная документация соответствуют ЕСПД.

В соответствии с выводами комиссии АРП ВБ-2000 ВАИШ.462112.016-13 отвечает современному уровню радиопеленгационной и радиопремной техники, разработан с применением современной элементной базы и унифицированных базовых несущих конструкций. Опытный образец АРП испытания выдержал и соответствует требованиям ТТЗ и сертификационным требованиям

Испытания аэродромной аппаратуры отличаются тем, что они проходят длительный цикл испытаний. По авиационной технике, кроме предварительных и государственных испытаний Межгосударственным авиационным Комитетом проводятся сертификационные испытания.

На автоматический радиопеленгатор «Платан» ВАИШ.462112.016, разработкой которого руководил автор диссертационной работы, от Межгосударственного авиационного Комитета получен сертификат типа № 122.

Представляет интерес работа радиопеленгатора в условиях естественных помех, вызванных, переотражениями от местных предметов.

На рис. 4.9. приведена круговая диаграмма распределения ошибок с указанием положения местных предметов (аэропорт г. Барнаул). Из диаграммы видно, что местные предметы приводят к появлению значительных ошибок в работе автоматических радиопеленгаторов.

Применение программных методов обработки информации привело к тому, что кроме сокращения собственно аппаратуры АРП, сокращается также количество используемой при проведении приемосдаточных и периодических испытаний стандартной и специализированной аппаратуры.

Так, для проверки минимальной длительности пеленгуемого сигнала исползовался специальный таймер, который на заданное время включал КИГ. В новых АРП эта задача решается общеканальной программными методами. Программными методами также решаются задачи по определению амплитудной и фазовой неидентичностей вибраторов антенной системы. По традиционной методике было необходимо на длительное время (0,5 - 1 час) вывести АРП из рабочего режима в режим контроля. При этом требовалось дополнительное оборудование - генератор высокой частоты, осциллограф и фазометр.

Общеканальная ЭВМ выполняет эти операции за время не более 1 минуты.

Рис.4.9. Круговая диаграмма распределения ошибок с указанием положения местных предметов.

Заключение

Разработка сложных радиотехнических систем требует сопоставления различных вариантов реализации для выбора оптимального из них. Эта задача может быть решена путем натурной реализации систем и сопоставления результатов испытаний, что является трудоемким, дорогостоящим и, что самое главное, длительным процессом.

Обойти указанные выше трудности можно моделированием процессов функционирования этих систем.

Одной из таких систем являются аэродромные АРП.

В результате выполненной работы поставлены и решены следующие задачи:

- проведено моделирование процессов функционирования аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов;

- проведен анализ и осуществлено разделение задач, решаемых в АРП, на канальные и общеканальные;

- разработаны математические модели обработки пеленгационной информации в АРП и осуществлена их программная реализация;

- разработаны различные варианты алгоритмов и программ обработки пеленгационной информации и проведен их сравнительный анализ;

- разработаны модели и алгоритмы функционирования системы контроля и диагностика АРП;

- проведена практическая проверка корректности функционирования алгоритмов и программ путем их внедрения в эксплуатируемых АРП.

В результате практической реализации работы разработаны и переданы для серийного производства первые отечественные автоматические радиопеленгаторы, использующие программные методы обработки пеленгационной информации, что позволило улучшить такие важнейшие характеристики АРП, как точность пеленгования и быстродействие АРП. При этом сокращение массогабаритных характеристик низкочастотной аппаратуры достигло 4 — 6 раз, сокращение же энергопотребления достигает 3-5 раз.

В новых АРП, расширены функциональные характеристики и потребительские свойства АРП. При этом контроль параметров и состояния АРП выполнен программно, что привело к значительному снижению аппаратных затрат, увеличению гибкости и глубины контроля, с повышением его достоверности и точности.

Внедрение программных методов обработки информации в АРП позволили внедрить новые вычислительные методы обработки пеленгационного сигнала, которые невозможно было ранее применять из-за больших аппаратурных затрат, что в значительной степени улучшило все показатели АРП (точность, помехозащищенность, многоканальность и т.д.). При этом, значительно сократился объем материальных затрат на производство АРП и проведение изменений и доработок т.к. в основном все работы сводятся к корректировке программного обеспечения АРП.

В новых экономических условиях для сохранения отечественных АРП на рынке стран СНГ и завоевания новых рынков на международной арене стоит задача обеспечения превосходства технических характеристик отечественных АРП над зарубежными. Одним из путей решения данной задачи является сокращение длительности этапов разработки и испытаний АРП, что в частности обеспечивается путем моделирования процессов функционирования и испытаний АРП.

Кроме того, выбор метода обработки пеленгационной информации оптимального по быстродействию и точности определения пеленга из множества методов также решается путем моделирования.

Библиография Дзюба, Александр Павлович, диссертация по теме Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

1. Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектирование: пер. с англ. М.:Радио и связь, 1983г.-320с.

2. Арзуманян Ю.В. Цифровой согласованный фильтр. "Раиотехника", N 5, 1984.

3. Асланов Г.К. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук на тему: "Прикладные методы обеспечения точностных характеристик АРП и АРПС". Московский государственный технический университет гражданской авиации. Москва 1998г.

4. Асланов Г.К., Магомедов К.Г., Дзюба А.П. Формирование диаграммы направленности АРП с помощью корреляционной обработки. Вестник Дагестанского технического университета. Выпуск N 1, (Технические науки). г.Махачкала 1997.

5. Асланов Г.К.,А.С Саидов А.П.Дзюба. Сравнительный анализ методов обработки информации АРП. В сборнике научных трудов «Вопросы проектирования и опыт разработки современных радиотехнических систем и приборов» , Махачкала 1996 г.

6. Белявский Л.С., Чуткий И.П. К вопросу об оценке влияния отражений от местных предметов на точность радиопеленгования. В кн.

7. Радиотехническое оборудование аэропортов и воздушных трасс. Межвуз. сб. научных трудов, Киев, КИИГА, 1981г.

8. Вартанесян В.А., Гойхман Э.Ш., Рогаткин М.И. Радиопеленгация. М.: Воениздат, 1968.

9. Голосовский A.M. Синтез оптимальных схем фазового радиопелегатора. "Вопросы радиоэлектроники", серия "Общетехническая". 1971.

10. Голубов Б.И. Ряды и преобразования Уолша. М.: Наука, 1987.

11. Дзюба А.П., Магомедов К.Г., Суворов О.В. Влияние нелинейности ФЧХ кварцевых фильтров в РПУ на точностные характеристики АРП.

12. Дзюба А.П. Технический отчет по этапу «Технические предложения по ОКР «АРП-Цифра», Пояснительная записка ВАИШ. 462112.017 ПЗ ОАО НИИ Сапфир», г.Махачкала, 2001г

13. Дзюба А.П., Магомедов К.Г. Обработка пеленгационной информации методом наименьших квадратов. // Всероссийская научно-техническая конференция «Современные информационные технологии в управлении». Тезисы докладов. Махачкала 2003 г.

14. Дзюба А.П., Асланов Г.К., Шер М.И., Аджигитов Д.Р. Метод обработки пеленгационного сигнала с разложением в ряд Уолша. Вестник Дагестанского технического университета. Выпуск N 1, (Технические науки). г.Махачкала 1997.

15. Дзюба А.П. Вопросы реализации обработки пеленгационной информации с применением метода наименьших квадратов для радиопеленгаторов. Тезисы докладов Международной конференции посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН. Махачкала, ИПО «Юпитер» 1999г.

16. Аджигитов Д.Р., Дзюба А.П., Мамедов JI.K., Обеспечение работоспособности аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгатров (АРП) при сложных условиях размещения // Транспортное дело России.- №10, часть 2. Москва, 2006. - С. 13-14.

17. Ю.М.Иголкин, Е.М.Петров. Автоматический радиопеленгатор АРП-75". Учебное пособие для вузов гражданской авиации. РИО РКИНГА, Рига 1985 г.

18. Караваев В.В., Молодцов B.C. Сравнение алгоритмов параметрического спектрального анализа применительно к пеленгации источников антенной решеткой / Препр./ АН СССР. Радиотехн. ин-т. 1990. -N903. - С.1-10.

19. Ковальчук Я.М.,Третьяков Г.Н. Влияние многолучевости на характеристики пеленгатора / Многопозиц. радиосистемы. /Моск. ин-т радиотехн., электрон, и автомат. -М., 1991.

20. Кукес И.С., Старик М.Е. Основы радиопеленгации. М., "Сов. радио", 1964г.

21. Марущак А.И., Расин A.M. и др. Способы повышения точности пеленгования аэродромных УКВ радиопеленгаторов. Труды НИИ гражданской авиации, выпуск 136, 1977.

22. Марцинковский H.A. О дискретном интегрировании сигналов АРП при цифровом методе обработки информации. Труды ГОСНИИГА, выпуск 119, 1975.

23. Материалы фирмы "Fernau" (Англия)

24. Материалы фирмы Furuno Electronic Go., Ltd., pub. N NRG-010, October, 1982.

25. Матьянова JI. Ведущие зарубежные фирмы, выпускающие навигационные системы. Обзорная справка, микрофильм Р025547, держатель НИИЭИР.

26. Мезин В.К. Автоматические радиопеленгаторы. М.,"Сов. радио", 1969г.32. "Одноканальный радиопеленгатор ЕР 1650 с частотным диапазоном 20.500 МГц". Перевод N 4-28489 от 10.09.84г., ВЦП.

27. Отчеты по НИР «Анализ -Д». Махачкала., ОАО НИИ «Сапфир».

28. Отчет по научно-исследовательской работе "Исследование путей создания АРП ОВЧ диапазона для обеспечения полетов вертолетов с морских судов и морских буровых установок" (шифр "Азимут"), ДагНИИРА, Махачкала, 1989

29. Оппенгейм Э. Применение цифровой обработки сигналов. М., Мир, !980.

30. Радионавигационные системы аэропортов.-/Макаров К.В., Волынцев В.А., Шешин И.Ф., Червецов В.В., М.:Транспорт, 1978г.,336с.

31. Радиопеленгатор очень высокой частоты FD-525 фирмы Furuno, США. Sea Technology, June 1984, v.25, p.6.

32. Радиопеленгатор PA-555. News from Rohde & Schwarz (1985)1. No. 109.

33. Ракипов Р.Г., Саидов A.C. Спектральный метод обработки сигнала в квазидоплеровском АРП. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции "Научно-технический прогресс и ЭВМ"., Махачкала., 1987

34. Саидов A.A., Алиев Н.М., Дзюба А.П. Радиопеленгатор на базе промышленной ЭВМ. Тезисы докладов международной научно-технической конференции посвященной 80-летию гражданской авиации России. Москва, МИИГА, 2003г.

35. Саидов A.C., Асланов Г.К., Дзюба А.П., Гамматаев Г.Л. Алгоритм работы имитатора летных испытаний. В сборнике научных трудов "Вопросы проектирования и опыт разработки современных радиотехнических систем и приборов.", Махачкала 1996 г.

36. Саидов A.C., Тагилаев А.Р., Алиев Н.М., Асланов Г.К. Проектирование фазовых автоматических радиопелнгаторов. Москва, Радио и связь, 1997 г.

37. Смирнов В.В., Расин A.M. Влияние дискретности измерения фазового распределения в точке приема на точность пеленгования квазидоплеровского АРП. Челябинский политехнический институт., Сборник научных трудов, 1980, N 255.

38. Соломенцев В.В. Быстрая обработка сигналов и фазированных антенных решетках радиопеленгаторов. В журн. Вопросы повышения эффективности функционирования авиационного и радиоэлектронного оборудования ГА. Рига, 1983г.

39. УКВ доплеровские радиопеленгаторные фирмы Rohde & Schwarz. Материалы фирмы Data sheet N 5-275, Е-2.

40. УКВ пеленгатор KS-537. Материалы фирмы Koden Electronics Co., Ltd., Япония.

41. УКВ пеленгатор Simrad TDL-1250 для спасательных судов береговой охраны Великобритании. Safety of Sea, 1982, N 163, p.8.

42. УКВ прецезионный пеленгатор РА-001 для пеленгования судов. News from Rohde & Schwarz (1980) sommer, No.19, p. 15.

43. Ханцис C.3., Алхасов Ш.С., Караваев A.M., Анализ влияния местных предметов на точность квазидоплеровского радиопеленгатора. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции "Научно-технический прогресс и ЭВМ"., Махачкала., 1987

44. VHF Kompaktpieler РА-022, anf Der Roschungsplathrorm "Nordsee", News from Rohde & Schwarz (1984) v. 107.

45. Neues von Rohde & Schwarz, 1985, N 109.

46. Neues von Rohde & Schwarz, Winter 1986/87.

47. Neues von Rohde & Schwarz, Sommer 1980,

48. Compact 12-chanel VNF D/F, Interavia, 1983, v.l, p.79.

49. Coupard, A., Perrin, J., VHF Direction Finder NP 7 for supervision of shipping in English Channel. News from Rohde & Schwarz (1975) No.71, pp.4-7.

50. A. Coupard, J.Perrin. Essai dun radio-goniometre VHF pour e'identification des navires dans le Pas de Calais. Naviga tion (Frense), 1977, v.25, N 98, pp.187-193.

51. P.Soati. Sistema di radionavigazione VOR. Antenna hltalia), 1977, v.49, N 6, pp.226-229.

52. Icao Bulletin, 1977, v.32, N 5, p.41.

53. Icao Bulletin, 1984, v.39, N 3, p.180.

54. Unsett U. VHF Direction Finders control shipping in North Sea and Atlantic. News from Rohde & Schwarz (1989) No.124, pp.36.37.

55. Direction finding of narrowband autoregressive sources by antenna arrays /Ziskind Ilan, Bar-Ness Yeheskel // Antennas and Propag.: Int. Symp. Dig."Merg. Technol. 90's", Dallas, Tex., May 7-11, 1990. Vol. 4. Piscataway (N.J.), 1990.

56. Direction-of-arrival estimation for narrow band coherent and incoherent sources in the presence of unknown noise fields / Wang Fengzhen // Res. IEEE Int. Radar Conf., Arlington, Va, May 7-10, 1990. New York (N. Y.)} 1990.

57. Furuno Electric Co. LTD, Pub. NNPG-010, October 1982 (Japan)

58. Johnson,J.: R&S direction finders for Her Majesty's Coastguard. News from Rohde & Schwarz (1985) No.109, pp.36-37.

59. Mutual coupling effects on phase-only direction finding / Weiss Anthony J., Friedlander Benjamin // IEEE.Trans. Antennas and Propag. 1992. -40, N5.

60. Performance analysis of direction finding using lag redundancy averaging /Doron Miriam A., Weiss Anthony J., //IEEE Trans. Signal Process. -1993. -41, N3.

61. Precision DF safeguards North-Sea shipping. News from Rohde & Schwarz (1985) No.109, pp.35-36.