автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Повышение эффективности целевого применения бортовых метеонавигационных радиолокаторов

о Л 9 п

Министерство гражданской авиации СССР ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ ГРАВДАНСЮЙ АВИАЦИИ

На правах рукописи

БОНДАРЧУК ИВАН ЕВСЕЕВИЧ

УДК 656.7.052:621.396.967

ПОВШЕНИЕ Э«ЕКГИВНОСТИ 1ЩЕВСГ0 ПРИМЕНЕНИЯ БОРТОВЫХ МьТЕОНАВИГАЦИОННЫХ РАДИОЛОКАТОРОВ

Специальность 05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технически* наук

Ленинград 1990

Работа выполнена в Киевском Ордена Трудового Красного Знаыени институте инженеров гражданской авиации-

НАУЧНЫЙ руководитель доктор технических'наук профессор ДЕНИСОВ В.Г.

- оаицшнш ОППОНЕНТЫ доктор технических наук профессор ОДЯНШ П.В. кандидат технических наук доцент ШОВСКИЯ Ф.И.

ррдуирт. ПРЕДПРИЯТИЕ Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (ГосНИИГА).

Защита состоится " 1990 г. в ауд. Р

на заседании специализированного Совета Д.072.03.01 при Орден _ Ленина Академии грагданской авиации

Автореферат разослан * ®1990 г.

С диссертацией ыоано ознакомиться в библиотеке Академии гражданской авиации.

Отзыв и замечания в двух экземплярах, заверенные гербово печатью, просим направлять по адресу: 196210, Ленинград, ул. Пилотов, д. 38, Академия ГА, Ученый совет.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук доцент

С.С.Павлов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Предметом исследования в настоящей работе является процесс применения по назначению бортовых метеонавигационных радиолокаторов, которые в дальнейшем именуются сокращенно БРЛС - бортовыми радиолокационными станциями.

БРЛС представляют собой автономные многофункциональные и в известном смысле уникальные бортовые средства решения ряда задач воздушной навигации и обеспечения безопасности полетов (ЕП). Но несмотря на важность решаемых с их помощью задач, остается неразрешенным ряд вопросов использования БРЛС по назначению, что снижает эффективность их применения. Основными такими вопросами являются следующие.

Решение задач навигации с помощью любого средства имеет своей целью обеспечение как ГЛ, так и высокой экономической эффективности полетов. Однако до настоящего времени не разработаны показатели, которые обеспечили бы возможность оценки экономической эффективности применения средств коррекции счисленных координат -самолета, в том числе применения для этой цели БРЛС. Вместе с теы актуальность разработки такого показателя очевидна, так как задачу повышения эффективности применения любого технического средства можно решить только на основе использования такого показателя путем сравнения результатов применения одного и того же средства различными способами или результатов решения одной и той се задачи с помощью различных средств, но одним и тем же способом.

Как показал прэдгзрительный анализ, возможно повышение точности определения ИС с помощью БРЛС. В частности, практика применения локаторов для этой цели показывает, что за счет конечной ширины диаграммы направленности антенны (ДНА) курсовые углы ориентиров (КУО), представляющих собой поверхностно-распределенные объекты, измеряются с погрешностями, возможные значения которых не известны. Поэтому исследование закономерностей, обуславливающих наличие указанных погрешностей, может обеспечить как оценку возможных пна-чений г следних, так и .разработку практических рекомендаций, направленных на повышение эффективности применения БРЛС для решения задач навигации.

В специальной литературе, в том числе в официальных изданиях, приводятся рекомендации о применении бортовых лохаторор для из»*г рения высоты верхней границы облачности (ВЛГО). Но пря этой «бо совсем не затрагивается Задача оценки точности такого измерен««.

либо эта задача рассматривается с учетом только отдельных факторов, определяющих указанную точность. Между тем результатом решения этой задачи определяется не только эффективность, но и целесообразность использования БРЛС для измерения ВВГО. А оценку упо- . ыянутой точности можно получить только как результат системного анализа всех факторов, влияющих на точность измерения ВВГО радиолокационными методами.

В специальной литературе приводятся также рекомендации об использовании БРЛС для предотвращения опасных сближений самолетов в воздухе. Но эти рекомендации не сопровождаются необходимым анализом с целью оценки вероятностей возникновения ошибок первого и второго рода, т.е. вероятностей пропуска потенциально опасного самолета и возникновения ложной тревоги соответственно.

Таким образом, актуальность исследования с целью повышения эффективности применения БРЛС обусловлена, с одной стороны,'широким использованием бортовых локаторов для решения ряда задач воздушной навигации и обеспечения ЕП, а с другой стороны - недостаточным научным обоснованием методов решения этих задач с их помощью.

Целью работы является повышение безопасности и экономичности полетов путем разработки и обоснования рекомендаций, выполнение которых обеспечит более эффективное целевое применение БРЛС. Для достижения этой цели в работе впервые решены следующие задачи:

разработан показатель экономической эффективности применения средств коррекции МО, к которым относятся БРЛС;

определены возможные значения погрешностей измерения курсовых углов границ поверхностно-распределенных ориентиров с помощью БРЛС и разработаны рекомендации, выполнение которых обеспечивает уменьшение составляющей этих погрешностей, обусловленной конечной шириной ДНА;

с учетом основных системообразующих факторов исследован процесс измерения ВВГО с помощью БРЛС, в результате чего показано, что бортовые локаторы не обеспечивают решение-задачи обхода облачности по высоте;

исследован процесс применения БРЛС для локации самолетов и на этой основе оценена вероятность возникновения ложных тревог при использовании локатора для решения задачи предотвращения опасных сближений самолетов в воздухе.

Методологической основой работы является системный подход к исследованию процесса функционирования системы БРЛС - оператор -

радиолокационные цели и комплексная оценка эффективности этого процесса по критериям безопасности и экономичности полетов самолетов гражданской авиации.

Научная новизна работы заключается в следующем: предложен новый подход к оценке эффективности решения задач навигации, на основе которого разработана модель процесса навигации, обеспечивающая возможность его исследования с целью определения управляющих воздействий, направленных на получение максимальных экономических результатов с одновременным удовлетворением требованиям обеспечения безопасности полетов;

обоснована целесообразность использования математического ожидания случайной составляющей пути самолета, наличие которой вызвано погрешностями навигационных измерений, в качестве оценки экономической эффективности навигации самолета в плоскости азимутов;

разработана математическая модель процесса коррекции МС в' боковом направлении при муршрутном способе навигации и детерминированных, определяемых через точностные характеристики используемого НК интервалах коррекции;

сформулирована задача навигации самолета в плоскости азимутов как задача математического программирования, в которой минимиз!-ции подлежит целевая функция, выражающая математическое ожидание случайной составляющей пути самолета, а требование обеспечения невыхода самолета за пределы воздушной трассы с заданной вероятностью учитывается ограничения)«» на значения интервалов коррекции МС;

предложен и обоснован метод оптимизации процесса коррекции НС в боковом направлении, при котором в качестве управляемых параметров выступают взаимосвязанные точностные характеристики средств коррекции МС, ширина воздушной трассы (ВТ) и значения интервалов коррекции МС в боковом направлении;

найден алгорити выбора детер)яшированных интервалов коррекции МС в боковом направлении при маршрутном способе навигации, оптимальных по минимуму математического ожидания случайной составлявшей пути самолета;

предложено в качестве показателя потенциальной эффективности средств коррекции ЫС использовать оптимальное значение упомянутого выше математического ожидания, получены вырагэнмя, обеспзчяеаг,-щие вычисление этого показателя;

разработаны математические модели функционирования сясттз:

БРЛС - оператор в процессе измерения курсовых углов границ поверхностно-распределенных ориентиров, измерения ВВГО и локации самолетов.

Практическая "значимость работы состоит в следующем: предложенный метод комплексной оценки качества функционирования системы БРЛС - оператор-радиолокационные цели, учитывающий требования обеспечения как безопасности, так и высокой экономичности полетов, может быть использован при разработке показателей качества функционирования других подсистем авиационной транспортной системы;

применение разработанных методов определения оптимальных интервалов коррекции МС и ширины ВТ при маршрутной навигации обеспечивает повышение экономической эффективности полетов;

разработанный показатель потенциальной эффективности средств коррекции № может использоваться для сравнительной оценки этих средств в процессе синтеза навигационных комплексов самолетов;

учет рекомендаций об особенностях использования БРЛС для измерения курсовых углов поверхностно-распределенных ориентиров обеспечивает повышение точности решения ряда задач воздушной навигации с помощью бортовых локаторов;

повышение безопасности полетов достигается учетом обоснованного в работе вывода о невозможности измерения ВВГО с помощью БРЛС с необходимой для практики самолетовождения точностью, а также рекомендаций о применении БРЛС для предотвращения опасных сближений самолетов. '

Внедрение результатов работы. Основные практически значимые результаты работы.отражены автором в трех книгах, которые в различные годы вышли из печати в издательстве "Транспорт" (Москва) и согласно утвержденным программам подготовки и переподготовки летного состава в высших летных училищах ГА рекомендованы к использованию в качестве учебных пособий. На основе работы и публикаций п< ее теме автором разработаны "Рекомендации экипажам самолетов по практическому применению бортовых радиолокаторов", используемые в Кировоградском высшем летном училище ГА в процессе подготовки и переподготовки штурманов и пилотов.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на научной конференции по проблемам человеческого фактора (Кировогра; май 1986г.), на Всесоюзной научно-практической конференции по безопасности полетов (Ленинград, октябрь 1988г.), а также на семина-

pax кафедр Киевского института инженеров ГА, Кировоградского высшего летного училища и Ордена Ленина Академии ГА.

Достоверность результатов работы подтверждена статистическим моделированием исследуемого процесса, результатами экспертных оценок и экспериментов.

Состав и объем работы. Работа объемом 150 страниц состоит из "Введения", четырех глаз, заключения и списка литературы из 107 наименований, содержит 23 рисунка и 7 таблиц.

Основное содержание работы

"Введение" содержит формулировки цели, задач и гипотезы исследования.

В главе I кратко рассмотрены особенности построения БРЛС в связи с их назначением, основные принципы их применения для решения задач воздушной навигации и обеспечения безопасности полетов, намечены возможные методы исследования.

Глава 2 посвящена разработке и обоснованию показателя эффективности применения БРЛС для целей коррекции НС. Используемые для этого в настоящее время показатели, основанные только на оценке вероятности невыхода самолета за-пределы ВТ, нельзя считать достаточными, так как они дают оценку только безопасности полетов, но не учитывают их экономичность, обеспечиваемую применением рассматриваемых средств и методов навигации. В.связи с этим выполнена разработка показателя, учитывающего требования обеспечения как безопасности, так и экономичности полетов.

Б процессе выполнения полета счисление координат НС и их измерение с помощью средств коррекции производятся с погрешностям, вследствие чего фактический путь самолета оказывается всегда больше .заданного. При этом их разность является функцией случайных погрешностей навигационных измерений, поэтому токе представляет собой случайную величину, именуемую.в дальнейшем случайной составляющей пути самолета. Её значение может быть оценено только методами теории вероятностей и математической статистики на сснове знания точностных характеристик рассматриваемых средств навигации. С целью получения такой оценки рассмотрен отрезок линии фактического пути (Л£П) самолета, соответствующий одному циклу коррекция МС в боковом направлении при маршрутном способе навигация. Показа!», что при этой основной вклад (в среднем оолее 90«) в случайную составляющую пути вносится той её частью, которую проходит сеиолет &

процессе выполнения -образных маневров выхода на ЛЗП при коррекции ЫС. С учетом втого и в предположении, что при многократном выполнении полетов по одной и той же линии заданного пути (ЛЗП) смежные коррекции ЫС всегда выполняются в окрестностях одних и тех же её точек, получено математическое ожидание случайной составляющей Ц/ти самолета на отрезке Л311 между этими точками:

где II - радиус разворота самолета при выполнении 3 -образного маневра выхода на ЛЗП; с*а-и- и - средние квадратические отклонения (СНО) погрешностей измерения боковой координаты МС в точках начала выполнения ( I - < )-й и г-й коррекций соответственно; - СКО погрешностей измерения боковой составляющей путевой скорости самолета на рассматриваемом отрезке пути; £ /с1 — временной интервал ¿-й коррекции, т.е. время между моментами окончания (1-1 )-й и ¿-й коррекций.

Очевидно, процесс коррекции ЫС следует считать оптимальным, когда при использовании рассматриваемых средств навигации и выполнении N коррекций ЫС за время полета Т одновременно обеспечиваются невыход самолета за пределы ВТ с заданной вероятностью и минимальное значение математического ожидания тм суммарной случайной составляющей цути самолета. Исходя из этого и.на основе выражения (I) задача оптимизации процесса коррекции ЫС в боковом направлении при маршрутном способе навигации сформулирована как задача математического программирования:

т I - 0,2Ь?И'в'*Iв£а.и * ч е*г1 *,

■.а«..4

(I)

г

1 = 1, М, 13)

Ы-1 N

12 Ы <т< Еь^ »

м

где а - коэффициент, определяемый потребной вероятностью невыхода самолета за пределы ВТ, имеющей ширину 2 6 и симметричной относительно ЛЗП; - путевая скорость самолета.

Из всех входящих в (2), (3), (4) и (5) гэличин оператор навигационного комплекса (НК) может изменять только интервалы iel . С учетом этого рассмотрена возможность оптимизации процесса коррекции МС по минимуму математического ожидания ти путем выбора соответствующих интервалов коррекции.:А так как такая задача а общей постановке не решается, то рассмотрен несколько упрощенный процесс коррекции, при котором ег^ = ег^-= с* и =дгМ2 при

I .В таком случае равенство (2) может иметь место только при I 1-1 «и решение рассматриваемой задачи дает следующие оптимальные значения интервалов коррекции:

—< ^ , ^ (6)

при '(7)

"" дег„г * б»* IV, I Зй

¿ рлч Щ 1 , ,

■ &R ^ W/* 8* U

Особый практический интерес представляет случай, соответствующий выражениям (6). При этом

(Математическое ожидание тЫа представляет собой оцен^ потенциальной эффективности применения рассматриваемого средства коррекции ЫС при маршрутной навигации и детерминированных, определяемых через точностные характеристики НК интервалах коррекции. Если имеется два таких средства, характеризующихся СКО погреаностей нзкэ-рения боковой координаты егк1 и vKt , то согласно (9) сравнительная потенциальная эффективность их применения с однмга и теып се средствами счисления пути

Степень отклонения интервалов коррекции от опттшллыпсс ouemt-

вается отношением равенство =. интервала коррекции,

Ли

м*» . где

то

Если для любого действительно

iKd ~ оптимальное значение ¿-го

-tJLzSxL)*

tnu. Г»-1—■ */. J

Зависимость fin от /к показана на рис. I.

Необходимость осуществлять коррекцию МС в боковом направлении через интервалы i-bi^t&i возникает в случаях, когда имеют место соотношения (7). В связи с этим определено соотношение ширины ВТ м СКО погрешностей коррекции, при котором обеспечивается возможность коррекции через интервалы te„= . При нормальном распределении ЛЕУ и û « 2 это соотношение

Л

Ък

Анализ показал, что при 2ё=10 км современные радиотехнические средства в большинстве случаев не обеспечивают возможность ^Гт

Гк

Рис.1

коррекции МС в боковом направлении через оптимальные интервалы и за счет вынужденного увеличения частоты коррекции фактический цуть самолета увеличивается на 0,2-0,5'? относительно его программного значения. Вместе с тем при 26-20 км коррекция через оптимальные интервалы с помощью большинства тех же средств возможна. Однако БРЛС не обеспечивают возможность коррекции МС с оптимальной частотой и при 26- 20 км.

Результаты аналитического анализа процесса коррекции МС под-

тверядены его статистическим моделированием на ЭВМ.

В главе 3 исследована возможность повышения эффективности применения БРЛС для определения МС путей повышения точности измерения координат РЛО. Показано, ч~о для определения МС'используются преимущественно поверхностно-распределенные РЛО. При этой измеряют координаты границ таких РЛО, вследствие чего проявляются все случайные погрешности измерения координат точечных радиолокационных целей, а также дополнительно возникают погрешности, 'обусловленные конечной шириной ДНА локатора. Наличие таю« погрешностей подтверждается практикой применения БРЛС и вызвано следующим.

Оператор БРЛС различает на индикаторе с яркостной индикацией' границу цели и фона при определенном соотношении яркостей их отметок, характеризуемом контрастностью

Вг

где В1 и В{ — меньшая и большая яркости свечения контрастирую-■ щих поверхностей экрана индикатора. Поэтоцу в зависимости от относительной радиолокационной контрастности двух поверхностей отметки границы иедду ни«и фиксируется оператором БРЛС при различных значениях угла & в горизонтальной плоскости меяду максиыумои 00^ ДНА и направлением.на действительную границу раздела двух повбрх- • костей (рис.2). Угол л требуется определить как погрешность

кч^'В^л. угла г г ■ . _

мерения*границы раздела двух поверхностей, обусловленную конечной

Далее введено понятие коэффициента отражения электромагнитной" энергии поверхностью как отношение плотности потока энергии вторичного поля к-плотности потока энергии первичного поля у данной поверхности. Обозначены п, и п1 коэффициенты отражения контрастирующих поверхностей и учтено, что яркость свечения экрана .индикатора '■„.., (Т2)

где ти - постоянный для данной электрбнно-лучевой трубки (ЭЛТ) коэффициент; им - амплитуда напряжения, поступающего на управляющий электрод ЭЛТ с выхода приемника ЕРЛС.

С другой стороны, обозначив 0 ширину ДНА на уровне 0,5 по мощности и учтя, что угол излучения и приема антенны по нулевым значениям основного лепестка ДНА игольчатого типа составляет 26 , в соответствии с рис.2 можно записать:

Ьпг$°}ги) си , Вг = т„)А [п,/гц)«и*<и , (13) д ■ 4

где А - коэффициент, который зависит от характеристик БРЛС и для одного и того же локатора является постоянным; /(од - функция, аппроксимирующая ДНА в горизонтальной плоскости.

На основании выражений (II), (12),(13) и рис. 2 получено:

_Ъ™---(И)

п С,Ч9Цп+и + 1п-1)91

где п = —-; Ф12.36А ) - интеграл вероятности от аргумента 2,3£|-.

в V .

' Оператор различает отметку цели на индикаторе при И - 0,2...0,3. При к -0,25 и при условии л« 0 из (14) получено л =2,64' Анализ показал, что это значение п меньше даже тех, которые имеют место при локации береговой черты водоемов, примыкающей к равнинной незастроенной суше, обеспечивающей минимальное значение коэффициента я в выражении (14". Зависимость относительной погрешности

от коэффициента п при Н=0,25, определенная согласно (14),. показана на рис. 3. А так как возможные минимальные значения п составляют несколько десятков единиц, то из этого рисунка следует, что. в практике применения БРЛС всегда

Таким образом, показано, что при использовании береговой черты водс".мов в качестве РЛО курсовые углы таких ориентиров измеряются с систематическими погрешностями, которые могут быть учтены оператором БРЛС. Вывод подтвержден экспериментом.

А е

0,5

и

100

200

Рас.З

Далее вычислены СКО погрешностей-измерения дальности и КУО с помощью ЕРЛС, а также СКО погрешностей определения МС с помощью современных ЕРЛС. Затем на основе этого и согласно (10) вычислены показатели сравнительной потенциальной эффективности определения МС с помощью ЕРЛС различными способами. Б частности, оказалось, что эффективность дальномерного спобобд в 1,17 раза выше эффективности угломерно-дальнонерного способа.

В главе 4 изложены результаты исследования эффективности применения ЕРЛС для обзора воздушного пространства,с целью обхода опасных метеообразований и предотвращения опасных сближений самолетов.

Анализ результатов проведенного экспертного опроса штурманов-практиков показал, что ЕРЛС обеспечивают измерение дальности и курсовых углов границ грозовой облачности с точностью, достаточной для надежного решения задачи ее обхода в плоскости азимутов. Вместе с тем требует оценки точность измерения ВВГО в соответст- ■ вии с методикой, проводимой в руководствах по летной эксплуатации самолетов и другой специальной литературе. Сущность этой методики состоит в том, что после обнаружения отметки облачности на индикаторе локатора его антенну поднимают (поворачивают) в вертикаль-пай плоскости до исчезновения отметки, после чего вычисляют превышение облачности над горизонтальной плоскостью, в которой нахо-. дится самолет: .

К^Щш-г|-ь " {15)

где ¿8 - расстояние до облачности; - угол между горизонтальной плоскостью и направлением максимума ДНА.

На точность'определения ВБГО способом подъема антенны оказы-' вают влияние следующие случайные факторы: абсолютное значение рг -диолокационной отражаемости облачности и, ее р-^пре-еление по высоте; положение самолета относительно облачности по дальности; погрешности стабилизации положения антенны локатора; индивидуальные особенности оператора, вследствие проявления которых различные операторы обнаруживают отметку облачности на индикаторе при неодинаковых значениях ее контрастности; нестабильность выходных характеристик БРЛС.

Модель облачности, на основе которой получено равенство (15), не учитывает этих факторов. Она также не отражает тот факт, что облачность является радиолокационной целью с сильно флюктуирующей эффективной площадью отражения. А в силу действия указанных факторов значения превышения йк и угла д, нельзя считать связанными •детерминированно. Поэтому, без учета возможных изменений выходных характеристик локатора и погрешностей стабилизации антенны, на основе уравнения локации облачности в дифференциальной форме получено .следующее равенство, которое дает возможность учесть влияние основных из указанных ьлю факторов:

5expi-s.se 4т- г^с4Я,})}*гег$схр1-5,5 с £-, (16)

А. " в* и

где индексами о и н обозначены значетия величин, соответствующие положениям антенны, при которых оператор обнаруживает отметку облачности на индикаторе БРЛС с вероятностями 0,95 и 0,05 соответственно: а, и рм - углы в вертикальной плоскости в пределах ДНА, заполненные облачностью; «Э„ - расстояние до облачности; Но и к и - расстояние по вертикали от участка облачности с максимальной радиолокационной отражаемостью до направления максимума ДНА; у- - коэффициент, учитывающий распределение отражаемости облачности по ьысоте; /> - угол, отсчитываемый от направления максимума ДНА.

В (16)' независимуми переменными являются дальность ,£в первоначального обнаружения облачности оператором БРЛС с вероятностью 0,95, расстояние , коэффициент у и угол д, . При возможных значениях этих параметров найдены реяения трансцендентного уравнения (¡6) относительно переменной Нм , после чего вычислялись ' разнскгти углов подъема антенны, соответствующие расстояниям Аф и

kH , которые затем сравнивались с результатами аналогичных вычислений, выполненных согласно'(15). Таким образом показано, что при учете только основного лепестка ДНА погрешности измерения ЕВГО с помощью ЕРЛС способом подъема антенны могут иметь один по- ' рядок с этой высотой. Кроме того, исследована возможность обнаружения облачности за счет наличия в ДНА боковых лепестков и показано, что применительно к отечественным ЕРЛС такое обнаружение воз. можно на дальностях до 12-15 км. •

Сравнительным анализом требований к системам предотвращения столкновений (СПС) самолетов и характеристик ЕРЛС показано, что последние могут использоваться как сигнализаторы наличия в зоне ; обзора локатора потенциально опасных самолетов. Вместе с. тем показано, что надежность решения задачи предотвращения опасных сближений самолетов с помощью ЕРЛС является недостаточной как за счет обзора воздушного пространства с их помощью только в передней полусфере относительно самолета, так и вследствие низкой разрешающей способности локатора по углу места. Последнее приводит к тому, что с помощью ЕРЛС одновременно обнаруживаются самолеты, которые находятся на нескольких смежных по высоте эшелонах полетов. Получены зависимости относительной дальности обнаружения самолетов с помощью ЕРЛС з cdoбоднем пространстве от разности высот полета конфликтующих самолетов, показанные на, рис. 4, где 80 обозначена максимальная дальность обнаружения самолета с йо.мощью ЕРЛС, АЯ/Д,

г 30 ки

200

Рис.4

•400

а 5) - текущее значение дальности. Полученные сначала как результат теоретического анализа, эти зависимости затем подтверждены результатами эксперимента, в процессе которого осуществлялась локация находящихся в воздухе самолетов с помощью расположенного на земле бортового радиолокатора. •. . .

Заключение

Выполненная работа представляет собой законченное исследование, научные и практические результаты которого изложены выше. . Из этих результатов вытекают следующие основные выводы:

1. Используемые в настоящее время показатели качества решения задач навигации нельзя считать достаточными, так как они ориентированы на обеспечение безопасности полетов и не дают оценки экономической эффективности использования средств навигации самолета.

2. В качестве показателя экономической эффективности решения задачи навигации самолета в плоскости азимутов целесообразно использовать математическое ожидание случайной составляющей фактического пути самолета, наличие которой обусловлено погрешностями навигационных измерений. Этот показатель определяется точностными характеристиками используемых средств навигации и значениями интервалов коррекции, а также может зависеть от установленной ширины воздушной трассы. '

3. С использованием упомянутого математического ожидания в качестве показателя эффективности коррекции ЫС задача навигации самолета в плоскости азимутов формулируется как задача математического программирования.

4. Для маршрутного способа навигации существуют оптимальные значения детерминированных интервалов коррекции МС в боковом направлении, определяемые через точностные характеристики используемых средств навигации и обеспечивающие минимум математического ожидания случайной составляющей пути самолета.

. 5. Возможность коррекции МС через оптимальные интервалы опре- •. деляется только соотношением ширины ВТ и среднего квадратического отклонения погрешностей средства коррекции ЫС, поэтому с целью обеспечения высокой экономической эффективности полетов ширину ВТ следует устанавливать в зависимости от точностных характеристик используемых средств коррекции МС.

б. Оптимальное (минимальное) значение математического ожидания случайной составляющей пути самолета, обеспечиваемое конкретными ср"дствами навигации, может служить мерой потенциальной эффективности этих средств.

V. В случае уменьшения интервалов коррекции от оптимальных упоу;:иутое математическое ожидание увеличивается быстрое, чем при увеличении интервалов коррекции от ~ого же значения. Это следует учигывать в практике навигации, по возможности не допуокая часто-

ты коррекции МС больше оптимальной.

8. В качестве оценки эффективности решения задачи навигации самолета в плоскости азимутов целесообразно использовать отношение оптимального и фактического' значений математического ожидания случайной составляющей пути самолета.

9. Погрешности измерения курсовых углов границ поверхностно-распределенных объектов с помощью ЕРЛС, обусловленные конечной шириной диаграммы-направленности антенны, могут достигать значений, близких к ширине диаграммы на уровне половинной мощности'.

С целью их уменвшения необходим^ в качестве радиолокационных ориентиров выбирать границы поверхностей с возможно малой радиолока-. ционной контрастностью. В частности, при использовании для этой цели береговой черты водоема следует выбирать ее участки," граничащие с равнинной незастроенной сушей.

10. Точность измерения координат границ облачности спомощьл современных БРЛС достаточна для решения задачи обхода облачности в плоскости азимутов. Однако БРЛС не обеспечивают измерение высоты верхней границы облачности с точностью, которая требуется для пр-нятия экипажем самолета обоснованного решения о возможности полета с необходимым превышением над облачностью. Поэтому бортовые локаторы не могут и не должны использоваться для решения задачи обхода опасной для полета облачности по высоте.

11. Вследствие низкой разрешающей способности БРЛС по углу места в процессе радиолокационного обзора врздушного' пространства с их помощью одновременно обнар„ хиваются самолеты, находящиеся на нескольких соседних по высоте эшелонах полетов. Поэтому при использовании бортового локатора для предотвращения опасных сближений самолетов существует высокая вероятность возникновения ситуаций, характеризуемых как ложная тревога, что следует учитывать в практике применения бортовых локаторов.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Бондарчук U.S., Харин В.И. Авиационное и радиоэлектронное" оборудование самолета Ан-24. М.: Транспорт, 1975, 280с.

2. Бондарчук И.Е., Харин В.И. Авиационное и радиоэлектронное оборудование самолета Як-40. М.:Транспорт , 1976, 286с.

3. Бондарчук И.Е. Летная эксплуатация радионавигащгонного оборудования самолетов. М.: Транспорт , 1978, 272 с.

4. Бондарчук И.Е., Харин В.И. Авиационное и радиоэлектронное оборудование самолета Ан-24. !i.:Транспорт, 1979 , 268с.

5. Бондарчук И. Е. С бортовым локатором. - Гражданская авиация. 1931, * I. с. 19.

6. Бондарчук И. Е., Х&рин В. И." Авиационное и радиоэлектронное оборудование самолета Як-40. И.: Транспорт, 1982, 270 с.

7. Бондарчук И.Е., Бондарчук В.И. Метод оценки действий оператора СЧМ по частоте корректирующих движений системы. - В кн.: Человеческий фактор: проблемы подготовки и оценки, профессиональной надежности операторов. Тезисы докладов научно-практической конференции. Кировоград: Кировоградское высшее летное училище ГА, 1986. с. 292-296.

8. Бондарчук И. Е. С бортовым локатором вблизи грозы. - Гражданская авиация, 1988, № 9. с. 30-31.

9. Бондарчук И.Е. О точности определения высоты облачности с :,о..:с'гью бортового локатора. - В кн.: Всесоюзная научно-практическая конференция "Безопасность полетов и профилактика авиационных проис-иестЕкй:. Тезисы докладов. Секция "Надежность применения радиоэлектронных средств связи, навигации и управления воздушным движением". 51.: Ордена Ленина Академия гражданской авиации, 1988. с. 40.

10. Бондарчук И.Е. О задаче выбора оптимальных интервалов коррекции МС при маршрутном способе навигации.- В кн.: Методы навигации" и управления движением воадушных судов в перспективных системах обеспечения полетов! Межвузовский тематический сборник научных трудов. Л.: Ордена Ленина Академия гражданской авиации, 1989.' с. 28-36.

11. Бондарчук И.Б. Рекомендации экипажам самолетов по практическому применению бортовых радиолокаторов. Кировоград: Кировоградское высшее латное училище гражданской авиации, 1990. 22с.

12. Бондарчук И.Е. Некоторые эргономические аспекты навигационного применения бортовых радиолокаторов. - В кн.: Эргономические особенности первоначального освоения новой техники. Межвузовский тематический сборник научных трудов. К. I Киевский институт инженеров гражданской авиации, 1989. с.15-18.

Псдчксано к п.->:ат* 23.04.90 ¡г- Формат 60*В4/1б.Бум.для ш.ап. Офсотаач п^ать.Усл.пео.жЛ.О.Тираж 700 гясз.Закаэ * 28.0тп.в тип. КЮ ГА,г.Кировоград