автореферат диссертации по транспорту, 05.22.13, диссертация на тему:Разработка методов повышения точности и надежности навигации дальнемагистральных самолетов в ситуациях с неполной информацией

Направахрукописи

ШАРОВ ВАЛЕРИЙ ДМИТРИЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ НАВИГАЦИИ ДАЛЬНЕМАГИСТРАЛЬНЫХ САМОЛЕТОВ В СИТУАЦИЯХ С НЕПОЛНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

05.22.13 - Навигация и управление воздушным движением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2004

Работа выполнена на кафедре аэронавигации Академии гражданской авиации

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Ю.Н. Саранский

Официальные оппоненты; доктор технических наук,

профессор П. В. Олянюк

кандидат технических наук И.Б. Кузнецов

Ведущая организация: Государственный научно-исследовательский

институт «Аэронавигация»

Защита состоится « 43 » Мяр^) 2004 г. в (о часов на заседании диссертационного совета Д 223.012.01 Академии гражданской авиации по адресу: 196210, г. Санкт-Петербург, ул. Пилотов, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГА Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь -диссертационного совета кандидат имшческих наук,

профессор О. И. Михайлов

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Современные дальнемагистральные самолеты выполняют полеты в регионах с недостаточным обеспечением наземными радиотехническими средствами навигации в условиях действия требуемых навигационных характеристик RNP-RNAV. В расчетных условиях эксплуатации навигационное оборудование этих самолетов в целом обеспечивает выполнение установленных требований к точности аэронавигации. Но в практике полетов продолжают иметь место случаи полных и функциональных отказов навигационных датчиков и вычислителей, погрешностей измерений навигационных параметров, выходящих за допустимые пределы, а также различных нарушений в функционировании системы аэронавигационного обеспечения полетов. Такие ситуации уменьшают возможности навигационного эргатического комплекса (НЭК) по выполнению установленных в данном регионе требований к точности аэронавигации, то есть приводят к снижению навигационной способности воздушных судов (ВС).

Аэронавигация - это информационный процесс, поэтому ее качество в конечном счете полностью зависит от качества информации, используемой в контуре управления, а также алгоритмов ее обработки. Все перечисленные ситуации характеризуются дефицитом или искажением необходимой для управления информации и поэтому обозначены в данной работе как ситуации с неполной информацией (СИИ).

Возможность повышения точности и надежности аэронавигации при возникновении СНИ обусловлена двумя факторами. С одной стороны, современные навигационные комплексы обладают существенной информационной избыточностью, вызванной дублированием и резервированием датчиков и систем, что дает возможность использования дополнительных информационных ресурсов для повышения качества навигации. С другой стороны, наличие в контуре управления человека (навигатора), позволяет обеспечить гибкость используемых алгоритмов управления в зависимости от полетной ситуации. Навигатор может повысить качество навигационного процесса на основе применения специально разработанных методов обработки информации и принятия навигационных решений, позволяющих снизить вероятность возникновения и отрицательные последствия СНИ. И наоборот, неоптимальные действия экипажа» в таких ситуациях приводят, как показывает практика, к навигационным инцидентам.

На протяжении десятилетий основным направлением развития навигационной науки являлось совершенствование технических средств навигации, повышение их точности, надежности и функциональных возможностей. Вместе с тем, действиям навигатора, особенно в ситуациях с неполной информацией, не уделялось достаточного внимания ни в научной, ни в нормативно-методической литературе. Это является одной из причин возрастания роли человеческого фактора в возникновении навигационных

инцидентов. I РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА

Актуальность данной диссертационной работы обусловлена необходимостью решения проблем, возникающих в навигационной практике экипажей дальнемагистральных самолетов (в том числе, самолетов Ил-96-300 авиакомпании «Аэрофлот») и связанных с обеспечением требуемой точности навигации в СНИ.

Объектом исследования является процесс аэронавигации дальнемагистральных воздушных судов.

Предмет исследования - методы повышения точности и надежности аэронавигации в ситуациях с неполной информацией.

Цель исследования: разработка примененяемых экипажем при подготовке и выполнении полета методов технологического и организационного характера, основанных на максимальном использовании имеющихся информационных ресурсов и направленных на обеспечение требуемой точности и надежности аэронавигации дальнемагистральных самолетов в ситуациях с неполной информацией.

Задачи исследования.

Для достижения поставленной цели в работе ставились задачи:

- выявить влияние дефицита и искажения различных видов информации на точность и надежность аэронавигации;

- разработать предложения по устранению недостатков информационного обеспечения экипажей в процессе предполетной подготовки;

- проанализировать и обобщить приведенные в нормативных документах и методической литературе рекомендации по действиям экипажа в условиях недостатка информации;

- провести анализ информационного обмена «экипаж-диспетчер» в регионе Северной Атлантики и разработать предложения по совершенствованию технологии работы экипажа в целях снижения вероятности операторских ошибок;

- на основе анализа экспериментальных данных о погрешностях счисления пути инерциальной навигационной системой (ИНС) "ийоп-90-100", установленной на Ил-96-300, разработать применимую экипажем в полете процедуру выбора наиболее точной ИНС;

- разработать методику послеполетного контроля ИНС в целях своевременного выявления снижения навигационной способности ВС;

- разработать методику выполнения полета по локсодромии с использованием данных ИНС при отказе навигационного вычислителя и исследовать возможность использования магнитной локсодромии при полетах в регионе Северной Атлантики.

Методологической и теоретической основой исследования являются научные труды отечественных и зарубежных авторов (Гильбо Е.П., Гиффорда С, Золотарева В.М., Липина А.В., Медича Дж., Молоканова Г.Ф., Паркенсона У, Пешехонова В.Г., Пугачева В. С, Сарайского Ю.Н. и других) в области теории воздушной-навигации* и аэронавигационного обеспечения полетов, математической статистики и теории оптимальных оценок. В процессе решения поставленных задач использовались экспериментальные методы сбора данных

о погрешностях ИНС, методы статистической обработки результатов измерений, теории массового обслуживания, теории принятии решений и оптимизации измерений, а также методы статистического моделирования с использованием ЭВМ.

Информационная база исследования включает в себя научные источники, официальные документы, статистические материалы отечественных и зарубежных организаций, а также результаты собственных расчетов и экспериментов, проведенных автором в производственных полетах на самолете Ил-96-300.

На защиту выносятся:

- результаты анализа погрешностей инерциального счисления ИНС по экспериментальным данным;

- методика оценки точности ИНС по результатам послеполетных процедур;

- методика контроля и выбора наиболее точной ИНС в полете;

- метод навигации по смещенной локсодромии в регионе Северной Атлантики с обоснованием возможности использования магнитной локсодромии.

Научная новизна работы

1. Впервые проведен сбор и анализ большого объема экспериментальных данных о погрешностях ИНС на самолетах с вычислительной системой самолетовождения (ВСС-85).

2. На основании экспериментальных данных обоснована целесообразность использования распределения Лапласа для погрешностей счисленных координат, разработана методика оценки соответствия точности счисления требуемым навигационным характеристикам.

3. Предложен новый метод контроля и выбора ИНС экипажем в полете, основанный на независимом мажорировании по проекциям.

4. Разработан метод полета по смещенной локсодромии с использованием ИНС с обоснованием возможности использования магнитной локсодромии при полетах по трекам Северной Атлантики, позволяющий повысить точность аэронавигации при отказе бортового компьютера.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Применение разработанных в диссертации методов в практике летной работы экипажей и при послеполетном обслуживании ИНС позволяет повысить точность аэронавигации дальнемагистральных самолетов в ситуациях с неполной информацией.

Результаты исследований автора использованы:

- при разработке «Инструкции по взаимодействию и технологии работы экипажей ВС Ил-96-300» (утверждена руководителем департамента летных стандартов Государственной службы гражданской авиации),

- -при разработке «Инструкции по производству полетов по маршруту Москва-Гавана» (утверждена Летным директором ОАО «Аэрофлот»),

- при изменении формата Главного Документа, применяемого для полетов в регионе Северной Атлантики, а также формата путевых углов в навигационных расчетах, предоставляемых SITA.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на 9-й Санкт-Петербургской Международной конференции по интегрированным навигационным системам (НТЦ «Электроприбор», 2002 г.), на отраслевых семинарах «Летная эксплуатации ВС» (Гос НИИ «Аэронавигация», 2001 и 2003 гг.), на заседании Российского общественного института навигации (Москва, 2003 г.), на Конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Академия ГА, 1998 г.), на семинарах кафедры аэронавигации Академии ГА, на летно-технических конференциях ОАО «Аэрофлот», а также в дискуссиях автора со специалистами НИИ АО (г. Жуковский) и с представителями фирмы «Litton Aeroproduct» (г. Лос-Анджелес, США).

По результатам исследования опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и 12 приложений. Объем основной работы составляет 158 страниц текста, включая 39 рисунков и 16 таблиц. Библиография содержит 101 наименование.

Краткое содержание работы

Во введении отмечена актуальность темы, отражена основная направленность работы, сформулированы цели и задачи исследования.

Первая глава содержит определения основных понятий, использованных в работе, обзор литературных источников, характеризующих современный подход к показателям качества аэронавигации и классификации навигационной информации. Дана краткая характеристика навигационного оборудования отечественных и зарубежных дальнемагистральных ВС, используемых в нем алгоритмов обработки навигационной информации. Предложена классификация ситуаций с неполной информации применительно к дальним полетам. Приведен критический анализ существующих в нормативной и методической литературе рекомендаций по действиям экипажа в ситуациях с неполной измерительной информацией.

Основными составляющими качества аэронавигации являются ее точность и надежность. Сущность этих традиционных характеристик и подходы к их количественной оценке раскрываются в работах Г. Ф. Молоканова, Н. Ф. Миронова, Ю. Н. Сарайского. В настоящее время в практике мировой аэронавигации все более широкое распространение получает концепция требуемых навигационных характеристик зональной навигации RNP-RNAV, разработанная ИКАО (Doc. 9613) и RTCA (DO-236A). В рамках этой концепции требования к качеству аэронавигации в конкретной части воздушного пространства устанавливаются с помощью набора взаимосвязанных характеристик: величины, предела, непрерывности и целостности удерживания. Определяющей из них является величина удерживания (containment value), поскольку остальные характеристики выражаются с ее помощью. Она представляет собой такую требуемую суммарную погрешность навигации, которая не должна быть превышена в течение 95% полетного времени. Тип требуемых навигационных характеристик

RNP (Required Navigation Performance), устанавливаемый в конкретном регионе, обозначается величиной удерживания, выраженной в морских милях.

Ввиду этого по аналогии в качестве показателей точности и надежности аэронавигации, фактически обеспечиваемых данным ВС, предлагается использовать фактические навигационные характеристики ANP (Actual Navigation Performance). Основной из них можно считать такое значение величины удерживания, которое соответствует минимальному значению типа RNP-RNAV, обеспечиваемому навигационным эргатическим комплексом самолета в данной обстановке. В частности, для боковой координаты это значение (показатель ANP) соответствует такому уклонению от линии заданного пути, которое не превышается с вероятностью 0,95.

НЭК, включающий в себя экипаж (навигатора) и технические средства (навигационный комплекс - НК), в условиях стохастического воздействия среды формирует сигналы управления ВС на основе обработки большого объема информации, поступающей из разных источников. Качество этого управления, характеризуемое ANP, зависит от качества используемой информации и алгоритмов ее обработки НК и экипажем.

В целях анализа причин возникновения и характера проявления различных СНИ, приводящих к снижению ANP, выделены два основных вида используемой в НЭК информации: аэронавигационная информация (АНИ) и измерительная (ИИ). Под АНИ понимается та информация, которая определяет заданную траекторию и ограничения, накладываемые на траекторию фактическую, а также обеспечивает получение и использование ИИ. В свою очередь ИИ поступает в основном от навигационных средств (датчиков) и используется для оценивания вектора состояния ВС и среды.

Дефицит или искажения информации каждого из этих видов могут привести к возникновению условий информационной неопределенности (ситуаций с неполной информацией), в которых снижается навигационная способность ВС (navigation capability), то есть степень возможности выполнить установленные в данном районе требования RNP-RNAV при данных алгоритмах работы навигационного комплекса и нормативной технологии навигационной деятельности экипажа.

Анализ причин навигационных инцидентов и нарушений в системе аэронавигационного обеспечения полетов позволил провести классификацию СНИ, встречающихся в практике летной эксплуатации дальнемагистральных самолетов (рис. 1).

Для оценки качества ИИ и эффективности ее использования проведен сравнительный анализ состава, характеристик и алгоритмов контроля информации НК отечественного и иностранного производства. Он показал принципиальное отставание вычислительной системы самолетовождения ВСС-85, устанавливаемой на Ил-96-300, от компьютерных систем управления (FMS) фирмы "Honeywell". Выявлен ряд недостатков и у перспективной ВСС-95, которая в целом отвечает современным требованиям.

g

НЕПОЛНОТА ИНФОРМАЦИИ

IF

Я

А- Аэронавигационной

И- Измерительной

И

А1 - Недостоверность

обычных данных

И1 - Недоступность средств коррекции координат

А2 - Задание ложной ПВТ

И2 - Отказы ИНС в автономном полете

A3 - Нарушения целостности

важной информации

ИЗ-Отказы ВСС (FMCS)

К

Рис. 1. Виды ситуаций с неполной информацией

Анализ существующих рекомендаций экипажу по действиям в ситуациях вида «И» (искажение ИИ)- показал, что они недостаточно проработаны и частично противоречивы. В частности, это относится к рекомендациям РЛЭ Ил-96-300 по действиям при отказе ИНС в отношении выбора одной из двух работоспособных (ситуация «И2»). В РЛЭ отсутствуют процедуры послеполетного контроля "Litton-90-lOO", имеющиеся в инструкции фирмы-производителя. Ни в нормативных документах, ни в методической литературе не отражены особенности алгоритма ВСС-85, требующие дополнительного контроля ИНС и не позволяющие применять некоторые рекомендации ИКАО. Только в "North Atlantic MNPS Airspace Operations Manual" (в дальнейшем -«Руководство MNPSA») приведены указания по выполнению полета с отказавшей FMS (ситуация «ИЗ»), которые имеют, однако, существенные недостатки. РЛЭ как отечественных, так и иностранных ВС данный вопрос не рассматривают. В зарубежной литературе (инструкции "Honeywell") содержатся советы по данному вопросу, но они неконкретны.

Пути предотвращения ситуаций вида «А» определены в гл. 2, а методы повышения ANP в особых ситуациях вида «И» разработаны в главах 3 и 4.

Вторая глава посвящена анализу СНИ вида «А», связанных с АНИ. Качество АНИ, характеризуемое точностью, разрешением и целостностью аэронавигационных данных, с внедрением зональной навигации (RNAV) и бортовых компьютеров становится одном из критических компонентов функционирования навигационных систем. Недостоверность АНИ может явиться причиной возникновения СНИ другого вида. Например, ситуация «И1» может возникнуть из-за неверно заданных средств коррекции счисленных координат.

Причинами возникновения СНИ данного вида наиболее часто являются:

- неинформированность экипажа о NOTAM на предполетной подготовке;

- ошибки передачи и интерпретации маршрутных изменений и диспетчерских разрешений при радиообмене;

- ошибки в навигационных базах данных (НБД) самолетов с ВСС-85.

Анализ временной загруженности экипажа самолета Ил-96 на предполетной подготовке показал, что в сокращенном составе (два пилота) он не в состоянии качественно проанализировать NOTAM, содержащиеся, как минимум, в четырех источниках: разделах изменений сборников ЦАИ ГА и "Jeppesen", информационных бюллетенях РГВ и NOTAM SITA. Большой объем этих документов, в которых значительная часть информации дублируется, может привести к нарушению целостности как гарантированной вероятности доведения информации до командира ВС. Критическая информация, например, о выключении системы посадки, может остаться неизвестной экипажу с вероятностью, намного превышающей требуемое стандартами ИКАО и EUROCAE значение 10"8.

Анализ содержания PIB и NOTAM SITA также показал, что от 30 до 40% их информации не относятся к данному рейсу. Она может быть исключена из документов с помощью информационных технологий, например, так называемых «протоколов SITA». Обоснованным представляется и сведение всех NOTAM в один РГВ, создаваемый не по региональному, а по маршрутному принципу узкой полосы.

Другим выводом, основанным на изучении аэронавигационного обсслуживания экипажей в ведущих авиакомпаниях, является вывод о необходимости создания на федеральном уровне службы «Флайт-диспатч» с широким кругом обязанностей и ответственности. Использование современных средства связи и передачи данных позволит существенно расширить её возможности.

СНИ вида «А2», характеризующиеся заданием ложной пространственно-временной траектории (ПВТ), рассмотрены на примере Северной Атлантики. Приведен обзор документов ИКАО, регламентирующих эти полеты, характеризующиеся особой структурой маршрутов (системой организованных треков - OTS), жесткими требованиями к навигационным характеристикам ВС (MNPS), необходимостью получения в полете океанического разрешения (ОР), задающего ПВТ, и регулярными докладами пролета точек трека.

В настоящее время основным способом получения ОР и докладов остается радиосвязь, в основном в ДКМВ (KB) - диапазоне. Анализ отчетов Группы Планирования Полетов в регионе (SPG), статистики Океанического Центра Шенвик и личных наблюдений автора в полетах позволили сделать вывод, что канал «экипаж-диспетчер», как система массового обслуживания, близок к насыщению. При общем количестве полетов 350 тыс. в год математическое ожидание (МО) числа заявок в очереди на ОР составляет:

а2

т. =—1--—j— = 0,277 ,

1 + a+_iL__

1-е

где а =Л)Я;, Л = 12,3 ;/ч - интенсивность заявок, mt=2 мин — 0,033 ч — МО

длительности получения ОР. Это означает что. каждая третья-четвертая заявка находится в очереди. Предел обслуживания наступает при a=l/mt=l/0,033=30, но сложности - уже при а а 0.6 (или Л » 20). Увеличение числа каналов потребует повышенной координации работы операторов. Улучшить характеристики радиообмена позволит использование специального бланка, а принципиально разрешит проблему внедрение современных методов информационного обмена.

По данным отчетов SPG около 80% грубых навигационных ошибок в пространстве MNPS связано с ошибками оператора (экипажа). Все процедуры их предотвращения основаны на «Руководстве MNPSA». Их интерпретации приводятся в отечественных документах (в Руководствах по производству полетов авиакомпаний, в технологиях работы, в методической и нормативной литературе). Анализ показал, что приведенные в этих документах описания процедур неполны, недостаточно конкретны и на практике не все выполняются.

Так, для самолета Ил-96 не существовало бланка Главного Документа (ГД), обязательного к применению по требованиям ИКАО. В то же время, причинами последних инцидентов с самолетами «Аэрофлота» явились именно нарушения технологии записи ОР, радиообмена, процедур ввода и контроля данных. Для исключения подобных ошибок на основе анализа опыта ведущих авиакомпаний автором был разработан и внедрен специальный формат ГД для Ил-96-300, отвечающий требованиям ИКАО и содержащий поля расчета трека, записи ОР, доклада пролета ППМ, контроля работы систем. Применение бланка не только облегчает работу экипажа, но и снижает загруженность каналов радиосвязи, уменьшает вероятность операторских ошибок.

В ситуациих вида «А1» (искажение обычной информации) экипаж, как правило, обладает ресурсами для принятия решения, выявляя недостоверные данные путем выполнения процедур контроля. Однако, как показало исследование, такой контроль для ВСС был затруднен из-за неудачных форматов путевых углов (ПУ) в навигационных расчетах, предоставляемых SITA. В результате обоснования автором необходимости модификации формата он был заменен. Замена средних ПУ на начальные и конечные (магнитные и истинные) не только повысила эффективность контроля информации, но и облегчила работу экипажа при отказах ВСС, использовании VOR, при полете в режиме заданного путевого угла (ЗПУ).

В главе 3 разработаны методы повышения ANP в ситуациях «И1» и «И2», связанных с эксплуатацией ИНС.

Характерной особенностью самолета Ил-96-300 является то, что входящий в состав его оборудования приемник спутниковой навигационной системы

(СНС) принимает сигналы только отечественной системы ГЛОНАСС, которая в настоящее находится в нерабочем состоянии. В связи с этим необходимые требования RNP-RNAV обеспечиваются на этом самолете за счет высокоточных ИНС "Litton-90-ЮО" производства США. Полет выполняется в режиме счисления пути и значительную часть времени над океаном, где отсутствуют наземные радиомаяки, то есть в СНИ вида «И1» (отсутствие средств. коррекции). Кроме того, несмотря на высокую надежность ИНС, случаются их отказы в полете (СНИ вида «И2»). По статистике АТЦ аэропорта Шереметьево в год наблюдается от 15 до 25 таких отказов.

Разработка методов повышения точности аэронавигации при использовании ИНС основывалась на собранных автором экспериментальных данных о погрешностях счисления координат. В период с 1998 по 2003 гг. в производственных полетах самолетов Ип-96-300 (ОАО «Аэрофлот») фиксировались отклонения А<р и АЛ счисленных ИНС координат места самолета <р и X от принимаемых за точные к о о р д и yi яп^л ученных с помощью приемника GPS "Gamin", не входящего в штатное оборудование самолета. Измерения проводились через каждые 30 мин полета. Всего выполнено 3051 измерение в 124 полетах продолжительностью до 10 ч. За период проведения эксперимента наблюдался один полный отказа и два длительных исключения ИНС по команде ВСС (соответствующие координаты исключены из выборки). Различное число измерений (объем выборки п) для различных моментов времени объясняется как различной продолжительностью полетов, так и дефицитом времени (автор в полетах выполнял обязанности штурмана или штурмана-инструктора).

Данные заносились на бланк, где также фиксировались дата, рейс, номера самолетов и вычислительных блоков ИНС (ПШ). Для оценки точности и распределения погрешностей все данные обрабатывались совместно.

В результате получены реализации нестационарных случайных процессов A<p(t) и AA(t), образующих для каждого времени полета / систему двух слабо коррелированных случайных величин с близкими дисперсиями и практически нулевыми математическими ожиданиями (МО). Результаты расчетов оценок МО - т*, среднего квадратического отклонения (СКО) - а* (в км), коэффициентов корреляции медианы эксцесса асимметрии погрешностей по широте и долготе представлены в табл. 1 в зависимости от времени полета (в часах).

Распределение погрешностей оказалось существенно отличным от

нормального закона в области больших отклонений. Исходя из особенностей ошибок ИНС и принципа статистической неразличимости, для аппроксимации применялись и другие законы распределения (в частности, устойчивые, по работам В. М. Золотарева), но наиболее адекватной экспериментальным данным оказалось распределение Лапласа с плотностью

где параметр.

Таблица 1

Экспериментальные оценки статистических характеристик погрешностей

1 п т*. км Ме* 0*. КМ | А®* Ех* Р* О* о, 0Г„ Им, Ял,

0.5 9 55 0,04 -0,02 0,78 1,47 5,55 0,14 0,95 1,35 1,41 2,43 2,73

X 0,15 0,09 0,79 1,34 6,41 0,97

1 Ф 185 0,05 0,00 0,88 0,69 2,15 011 1,05 1,39 1,67 2,89 3,25

X -0,16 -0,16 0,76 -0,14 2,26 0,90

1.5 Ф 206 -0.05 -0,09 0,91 0,19 1,84 006 1,07 1,51 1,94 3,35 3,76

X 0,22 0,09 0,90 1,35 6,38 1,06

2 ф 197 0,15 0,09 1,28 0,73 1,80 013 1,51 2,35 2,2 3,81 4,30

X 0,09 0,03 1,52 2,06 10,68 1,80

2.5 ф 173 -0,11 -0,09 1,38 -0,07 2,18 0,11 1,66 2,14 2,47 4,27 4,78

X -0,15 -0,18 1,11 -0,26 1,05 1,34

3 ф 170 -0,05 -0,09 1,56 0,45 3,24 0,17 1,88 2,57 2,73 4,73 5,30

X -0,10 -0,10 1,45 -0,24 2,86 1,75

3.5 <р 161 0,16 0,09 1,87 0,33 2,53 0,32 2,24 3,40 3 5,19 5,82

0,02 0,11 2,14 -0,63 5,46 2,56

4 ф 194 -0,35 -0,23 1,82 -0,46 2,08 0 23 2,13 3,30 3,26 5,65 6,35

X -0,06 -0,22 2,15 0,82 3,62 2,52

4.5 ф 206 -0,36 -0,37 1,99 0,07 2,09 034 2,35 3,68 3,53 6,11 6,85

X -0,11 -0,08 2,40 0,22 3,01 2,83

5 ф 218 -0,03 0,09 2,11 -0,06 1,44 0,21 2,46 3,75 3,79 6,57 7,36

X 0,14 0,06 2,41 0,75 3,72 2,83

5.5 ф 191 -0,27 -0,11 2,19 0,06 2,23 0,24 2,60 3,97 4,06 7,02 7,90

X -0,13 -0,39 2,53 1,07 4,76 3,00

в ф 188 -0,27 -0,42 2,20 0,11 1,68 0,23 2,62 4,32 4,32 7,48 8,37

X -0,22 -0,39 2,89 0,76 3,71 3,44

6.5 ф 151 -0,11 0,00 2,41 -0,23 0,75 009 2,94 4,90 4,59 7,94 8,90

X 0,32 -0,22 3,22 1,08 4,61 3,92

7 ф 152 -0,16 -0,19 2,45 0,51 1,78 014 2,99 4,94 4,85 8,4 9,43

X -0,07 -0,43 3,22 1,31 6,65 3,93

7.5 ф 131 -0,02 0,00 2,27 -0,06 0,42 014 2,81 4,59 5,12 8,86 9,95

X 0,14 0,09 2,93 -0,28 0,30 3,63

8 ф 119 0,19 0,19 2,93 0,56 1,98 0,11 3,66 5,02 5,38 9,32 10,45

X 0,10 -0,04 2,76 0,14 1,02 3,44

8.5 ф 113 0,19 0,28 3,36 0,14 1,53 -018 4,21 5,66 5,65 9,78 10,95

X -0,02 -0,27 3,02 0,15 0,43 3,78

9 ф 63 0,32 0,28 3,78 -0,47 2,27 -0,09 5,18 6,45 5,91 10,2 11,47

X 0,22 0,39 2,81 -0,54 2,14 3,85

9.5 ф 39 0,92 1,11 3,18 -1,43 4,97 0 4,75 6,08 6,18 10,7 12,01

X 0,28 0,00 2,54" 0,66 0,73 3,79

10 ф 39 1,69 1,11 3,51 0,96 2,08 -0 06 5,24 6,61 6,44 11,2 12,55

X 0,46 0,38 2,70 0,26 0,44 4,04

Пример гистограммы погрешностей по долготе и аппроксимирующих ее кривых распределения для 1=5 час приведен на рис. 2.

Гипотеза о распределении Лапласа не противоречит экспериментальным данным для большинства моментов ? по критериям Пирсона и Колмогорова, а также соответствует принципу распределения с максимальной энтропией. В её пользу говорят положительные эксцессы для многих выборок. Анализ диаграмм рассеивания позволяет предположить симметричное распределение радиальных погрешностей

Формула плотности распределения радиальной погрешности, необходимая для оценки величины удерживания, была получена автором на основе метода преобразования случайных величин, описаннного в монографии В А Румянцева. В соответствии с этим методом двумерная плотность Щхи х системы случайных величин с маргинальными распределениями /¡(Х]) и/) в общем виде представляется как

где ^ = Ф~'(Е1(Х])) и Ф~'(р2(х$\ Ф'1 - функция, обратная функции распределения нормального закона с параметрами (0, 1)). Параметр р рассчитывается по экспериментальным данным.

По соотношению (1) с учетом лапласовского характера. маргинальных распределений было получено двумерное распределение погрешностей координат.

В то же время в случае независимости X; и х^хправедливо соотношение

Дхих^МхдМхд,.

(2)

которое позволяет легко получить выражение для двумерной плотности распределения. Анализ показал, что для всех экспериментально полученных значений погрешностей плотности, рассчитанные по (1) и (2), различаются не более чем на 2,3%. Это дало основание использовать в дальнейшем полученную на основе формулы (2) плотность распределения

(3)

Получено выражение для вероятности попадания МС в круг радиуса Я:

Расчет для значений R, численно равных типу RNP, выполнен методом численного интегрирования, фрагмент результатов приведен в табл. 2.

Таблица 2

Вероятности попадания счисленного МС в круг радиуса R

Таблица позволяет решать и обратную задачу: по заданной а рассчитать К

Для оценивания показателя АЫР по боковой и продольной координатам получено выражение для вероятности нахождения фактического МС в произвольно ориентированном квадрате со стороной и центром в счисленном МС:

(м* 1 1 Л

Р = 4 --¡е~уЛ*с/Ар[е-шс/АЛ I

ГО 0 )'

из которого можно выразить значение величины обеспечиваемое с вероятностью Р=0,95:

¿л =2.677а/^2=2.60^

(4)

удерживания Ьц,

(5)

где <г= блг - СКО погрешности по каждой координате, (^-(б1^ -

средняя квадратическая радиальная погрешность определения места самолета.

Для сравнения по известным формулам рассчитано аналогичное значение в предположении нормального распределения погрешностей:

L„=2.375(Tr

(6)

На рис. 3 приведены зависимости от времени полета величины удерживания как показателя АКР, полученные по формулам (5) и (6). При их расчете использовались (гг.м , аппроксимирующие по МНК значения экспериментально полученных оценок а*г из табл.1. Приведен также график оценки Ьт по требованию целостности удерживания.

Как видно из графика, ИНС обладают высокой точностью. Например, целостность удерживания, соответствующая RNP5 (L=9 км) обеспечивается в течение 4,5 ч. RNP12.6 в пространстве MNPS обеспечиваются в течение более чем 10 ч. При этом гипотеза о распределении Лапласа дает более пессимистическую оценку точности по сравнению с нормальным распределением, но эта оценка ближе к реальным данным.

Основным способом контроля ИНС является оценивание по послеполетным данным погрешности, накапливающейся за час полета - Hour System Error (USE) или, что то же, среднего радиального ухода:

(7)

где <р, Л -координаты по ИНС, <р\ Я* - координаты стоянки -в минутах дуги, ? -время счисления в ч и уход - в м. мил/ч.

Для обобщения часто противоречивых требований документов к допустимой величине уходов автором были собраны 713 пар значений ухода по координатам. Наблюдался один отказ ИНС и четыре ухода более 2м.мгп/ч, они рассматривались как грубые и не учитывались. Были получены следующие

оценки характеристик (км за час) т*9=-0,016, т*л=-0,067, о*р=0,3б, а*х-0,39 Оценки асимметрии и эксцесса*.^\=-0,84, Аз*х=-0,83, Ех*ё=5,65, Ех*х~8,41.

Распределение оказалось близким к закону Лапласа. Плотность распределения радиального отклонения

полученная дифференцированием выражения (4), использована для построения кривой распределения аппроксимирующего экспериментальные данные (рис 4) Для сравнения представлено распределение Релея соответствующее нормальному распределению погрешностей координат, с параметром Из рис 4 видно, что предположение о распределении погрешностей координат по закону Лапласа лучше описывает распределение радиальных уходов, оцененных экспериментально

Анализ HSE, полученных от фирмы "Litton" в порядке обмена, подтвердил применимость распределения Лапласа и в этом случае При этом автором был разработан способ расчета параметра распределения V= по выборке

радиальных уходов

Приведенный анализ, опубликованные результаты других экспериментов и теоретических исследований по погрешностям ИНС дают основания оценивать уход величиной коэффициента точности счисления К

где Г/ -уход в /-м полете, N— число уходов в выборке.

В результате исследования установлено, что для выполнения наиболее строгих требований документов и исходя из гипотезы о распределении Лапласа точность счисления ИНС обеспечивает навигационную способность при выполнении неравенств:

г,<2 м мил/ч, К<1.06м. 'мил/ч.

Проверка выполнения первого из них уже внедрена в практику. Для выполнения второго требования необходимо организовать запись уходов по каждой ИНС и закрепить за ними места на самолете. В отличие от зарубежных авиакомпаний, эта работа пока не выполняется.

По выборкам отмечена существенная неравноточность отдельных ИНС (К от 0,37до 0,69 км/ч) не выявлено значимой зависимости от региона полетаВ то же время отмечено снижение точности по мере старения систем: за период с 1998 по 2003 г.г # повысился с 0,41 до 0,59 км/ч

Для оценки навигационной способности ИНС по результатам послеполетного контроля построены графики (рис. 5) зависимости показателя ANP от времени и К. Графики позволяют оценить его увеличение при правильном выборе одной ИНС как основного средства счисления.

23456789 10

Рис. 5. Оценка зависимости показателя АЫР (м. мил) от К и времени полета

Задача выбора экипажем одной из имеющихся на борту ИНС для дальнейшей навигации возникает при их отказах (ситуация «И2»), а также при полетах в высоких широтах. Для Ил-96-300 «Аэрофлота» обязательность процедуры выбора ИНС введена указанием командира летного отряда. Актуальность вопроса объясняется особенностями алгоритма ВСС-85. В результате исследования с применением теории оценок измерений по работам Е. П. Гильбо и И. Б. Челпанова автором установлено, что порог исключения ИНС завышен, поэтому ИНС с пониженной точностью продолжает участвовать в формирования средних координат, которые и используются для навигации. С другой стороны, принятое в алгоритме контроля достоверности информации сравнение курсов, поступающих от разных ИНС, является неоправданным,

поскольку приводит к исключению работоспособной ИНС. В обоих случаях ANP снижаются.

Использовались два подхода к решению задачи: методами теории принятия решения и методами оптимального оценивания.

Для решения первым способом автором выведены формулы априорных вероятностей событий, заключающихся в том, что наиболее точной является

однаизИНС. Например,дляИНС-1: ДС,)= j^jj +£)D +D D * ГД6

дисперсия радиального ухода i-ОЙ ИНС. Такой подход формализует рекомендации из инструкции FMS "Honeywell" по использованию предыстории работы ИНС. В принципе задача выбора может решаться в ВСС с применением критерия Байеса, если редкие коррекции координат рассматривать как эксперимент, но применение таких формул в полете экипажем, конечно, затруднительно.

Для второго способа необходимо решить следующие задачи:

1) найти оптимальную оценку Z вектора истинного МС по данным трех ИНС;

2) выбрать ИНС, вектор которой имеет минимальную разность с оптимальным.

Использовалась линейная модель (рис. 6) Xi=S+Ni ; (i=l,2,3), где Xi - вектор измерения i-ТОЙ ИНС с компонентами и X«, =л-,

S — вектор истинного МС, Ni - векторы погрешностей.

При решении первой задачи установлено, что для формирования Z целесообразно использовать мажоритарный алгоритм, при котором образуют вариационные ряды из одноименных проекций Xi.. Их медианы рассматриваются как проекции 7Р и при этом минимизируется критерий:

Решение второй задачи рассматривается как минимизация модуля векторной разности: Г^ТтХ^тт. В примере, приведенном на рис 6, вектор Ъ имеет координаты ф2, Аз, поэтому ИНС-2 и 3, назовем «средними», а ИНС-1 «крайней» (ее компоненты не участвуют в формировании Ъ). Анализ данных позволил предположить возможность исключить «крайнюю» ИНС из рассмотрения при выборе более точной ИНС. Выбор производится только из двух «средних» ИНС. Поскольку для каждой из них одна из координат совпадает с соответствующей координатой оптимальной оценки Ъ, выбор ИНС, «ближайшей» к Ъ, легко выполняется сравнением оставшихся координат векторов. Так, для приведенного примера, \ф2 - - Х}\С05ф2 > 0

выбирается ИНС-3.

Оценка точности и надежности данного алгоритма, а также проверка возможности исключения «крайней» ИНС проведены методом статистического моделирования. Установлено, что предлагаемый способ обеспечивает достаточную точность и надежность. Другие рассмотренные для сравнения

ы J* 1

способы не имеют перед ним существенных преимуществ, либо ему уступают, особенно при больших уходах ИНС. Применение данного робастного алгоритма дает наибольший выигрыш в показателе ЛОТ (от 10 до 50%.) при неравноточности ИНС

На основании исследования разработана методика выбора в полете более точной ИНС. Она реализуется экипажем без применения вычислительных средств и внедрена в авиакомпании «Аэрофлот».

Четвертая глава посвящена проблеме выполнения полета при отказе навигационного вычислителя («ИЗ»), не нашедшей освещения в литературе. В этой ситуации экипаж лишается НБД, индикации МС относительно ЛЗП и автоматического траекторного управления, но навигационные параметры ИНС (координаты, путевая скорость - курсы - ИК и МК и путевые углы - ПУ) остаются доступными.

Очевидно, что выполнение полета по данной информации возможно только по локсодромии. Выполнено сравнение максимального отклонения локсодромии от ортодромическогог трека путем решения трансцендентной системы уравнений итерационным методом, а также путем* расчета по приближенным формулам. Установлено, что достаточную для практики точность дает формула 2т=0.12588, где 5 — длина ортодромии в км, 5 - угол схождения меридианов в радианах.

При полетах по трекам уклонение 2т достигает 15 км, но оно имеет систематический характер и может быть уменьшено изменением методики

1

X

Я.2 А,з Я.]

Рис. 6. Формирование вектора оптимальной оценки

полета. Предлагаются два способа. Первый, близкий к традиционному, предусматривает разделение трека на Жучастков, где N-округленное до целых градусов схождение меридианов д. Для каждого /-го участка локсодромический ПУ: Его изменение осуществляется экипажем через Л1-(у, /Я.

Уменьшение 2т при этом теоретически пропорционально N 2, но на практике меньше за счет округления ПУ при его расчете. Недостаток способа -повышение временной загруженности экипажа из-за частой коррекции ПУ.

Второй способ предусматривает замену трека двумя смещенными относительно ЛЗП ортодромиями таким образом, чтобы полет по связанным с этими участками локсодромиям проходил возможно ближе к оси трека.

На рис. 7 АВ - исходный трек, АС=СВ, О - искусственный ППМ, образующий ортодромии, полет по которым проходит по локсодромиям, обозначенным пунктиром.

А

Рис. 7. Метод смещенных локсодромий

Показано, что с учетом обоснованных допущений для выполнения условия \21\=\22\~\2з\ необходимо выдерживать ПУ 0.223,'; /?2~^1+0.783.'., где о;-

начальный ИЛУ. При данном легко реализуемом способе полета 2т уменьшается вдвое по сравнению с первым способом при а по сравнению с полетом по локсодромии АВ - почти в 8 раз.

Для сравнения данного способа с методикой, рекомендованной в «Руководстве MNPSA», было выполнено компьютерное моделирование полета по локсодромии. Деятельность навигатора моделировалась изменением ПУ в зависимости от величины уклонения, алгоритм принятия решения формализован на основании результатов экспертного опроса штурманов Ил-96.

Погрешности ИНС моделировались с использованием генератора псевдослучайных чисел со статистическими характеристиками, соответствующими приведенным в гл. 3 экспериментальным данным.

Моделирование показало, что предлагаемый метод уменьшает Шг в два раза и стг на 10% по сравнению с рекомендуемым в «Руководстве ММР8А», что дает уменьшение показателя АКР на 20 - 30%. Также установлено, что при погрешностях счисления, соответствующих экспериментальным данным (гл. 3), применение как рекомендуемого, так и предлагаемого способов обеспечивает АКР не менее требуемых в Североатлантическом регионе.

Особенностью Ил-96-300 является то, что при некоторых отказах вычислителя ВСС автоматический полет возможен только с выдерживанием постоянного магнитного путевого угла (МТ1у=сот(:, режим «ЗПУ»). Текущий МПУ рассчитывается ИНС по истинному курсу и значениям магнитного склонения, которые определяются для текущего МС в соответствии с Международной моделью магнитного поля Земли ЮКЕ Данная модель в виде компьютерной программы "ЮКР-2000" Института физики Земли РАН использовалась в данной работе для анализа магнитной локсодромии - линии пути, пересекающей магнитные меридианы под постоянным углом.

Применялась следующая схема. Пусть в точке сферы Каврайского А(фь X]} магнитное склонение по ЮЮ7 (модельное) имеет величину А//, в точке В(ф2< Мз. (рис. 8). Из данных точек под указанными углами к истинным меридианам проведены ортодромии. Точка их пересечения Р* является полюсом некоторой условной косой сферической системы координат. Соединим точку С ортодромии АВ с Р* дугой большого круга. Она принимается за меридиан условной системы, образующий с истинным меридианом угол названный расчетным склонением.

Р

А

Рис. 8 Условная система координат

Если расчетное склонение в любой точке АВ точно равно модельному, то можно утверждать, что магнитная локсодромия АВ имеет все свойства обычной. Отклонения М от Мр приводят к дополнительным, неучтенным при разработке методов полета по локсодромии, уклонениям от ЛЗП. Оценить их можно по величине разности которую можно интерпретировать как

дополнительную погрешность в ГГУ. Таким образом, задача сводится к сравнению угла с модельным магнитным склонением М в данной точке.

Расчет Мр^а-а* выполнен по известным формулам сферической тригонометрии с помощью разработанной компьютерной программы, позволяющей по геодезическим координатам двух точек вычислить в любой точке ортодромии, их соединяющей. Установлено, что для региона Северной Атлантики |Л/-Л/р|<0.75°, поэтому возможно использование разработанных методов полета по локсодромии и при полете с МПУ с достаточной точностью.

Для практики имеет значение взаимное расположение ортодромии и магнитной локсодромии, зависящее от соотношения М и В северном полушарии истинная локсодромия всегда южнее ортодромии, для магнитной это будет при Расчеты показали, что в Северной Атлантике

расположение изогон таково, что для всех 1512 возможных треков это условие выполняется, причем в 98% уклонение магнитных локсодромий меньше, чем истинных, составляя в среднем 5.8 км.

В заключении приводятся основные результаты, выводы и рекомендации по работе. Разработанные в диссертации методы повышения точности и надежности аэронавигации наиболее важны для дальнемагистральных ВС, не оборудованных СНС, но актуальность их применения не исчерпывается только такими самолетами. Эти методы могут использоваться при нарушении целостности спутниковой информации, в условиях воздействия естественных и искусственных помех работе СНС, а также на ВС государственной авиации при необходимости решении ими своих задач в условиях автономного полета.

Основные результаты исследования и выводы по работе могут быть сформулированы следующим образом:

1) Точность и надежность аэронавигации зависят от качества используемой информации и алгоритмов её обработки в НЭК. Возникающие в практике летной эксплуатации дальнемагистральных самолетов ситуации дефицита и искажения аэронавигационной и измерительной информации (ситуации с неполной информацией) снижают навигационную способность ВС выполнять установленные в данном районе требования к качеству аэронавигации.

2) В целях предупреждения ситуаций, связанных с неполнотой аэронавигационной информации, рекомендуется внедрение в практику аэронавигационного обслуживания экипажей современных информационных технологий подготовки бюллетеней предполетной информации и создание в авиакомпаниях России службы «Флайт-Диспатч».

3) Значительная часть нарушений правил полетов в регионе Северной Атлантики связана с ошибками навигатора при обработке им информации, полученной по каналам радиосвязи. Это является следствием высокой загруженности этих каналов и несовершенства навигационных процедур получения информации. Применение экипажами предложенного в процессе выполнения данной работы нового формата Главного Документа, соответствующего требованиям ИКАО, позволяет улучшить характеристики радиообмена и снизить вероятность операторских ошибок.

4) Пилотажно-навигационные комплексы современных ВС в целом обладают потенциальными аппаратными и алгоритмическими возможностями поддержания требуемой точности аэронавигации в ситуациях с неполной информацией. Вместе с тем, сравнительный анализ навигационных характеристик дальнемагистральных ВС различных типов показал серьезное отставание навигационных комплексов самолетов Ил-96 и Ту-204 от их зарубежных аналогов. Выявлены отдельные недостатки и в алгоритмах, предполагаемых к использованию в перспективных вычислительных системах самолетовождения (ВСС-95).

5) Существующая технология навигационной деятельности экипажа в характерных для дальнемагистральных самолетов ситуациях с неполной информацией недостаточно проработана и не обеспечивает использования всех информационных ресурсов для повышения точности и надежности аэронавигации. Более полное использование экипажем возможностей навигационных комплексов современных ВС и применение им специальных методов обработки информации при подготовке к полету и в полете позволяют предотвращать возникновение ситуаций с неполной информацией и уменьшать их отрицательные последствия.

6) Анализ экспериментальных данных о погрешностях счисления пути, собранных в процессе выполнения данной работы в производственных полетах на самолете Ил-96-300 и при послеполетном контроле ИНС, выявил снижение точности систем по мере их старения, отсутствие значимой зависимости погрешностей от региона полета, а также показал существенное несоответствие распределения погрешностей координат нормальному закону и возможность использования для аппроксимации экспериментальных данных закона распределения Лапласа.

7) Разработанная методика оценки показателей точности и надежности аэронавигации в режиме инерциального счисления пути, основанная на использовании полученных при выполнении работы аналитических соотношений, соответствующих распределению погрешностей по двумерному симметричному закону Лапласа, позволяет оценить возможности НЭК по выполнению требований к качеству аэронавигации, установливаемых в виде ЯКР ККАУ Установлено, что отдельная ИНС «Шюп-90-100», эксплуатируемая на самолете Ил-96-300, обеспечивает требования ККР12.6, действующие в регионе Северной Атлантики и ККР10 в Тихом и Индийском океанах на протяжении более чем 10 часов полета, а ККР5 - в течение 4,5 часов.

8) Обоснованная в работе методика оценивания ухода ИНС по результатам послеполетного контроля позволяет своевременно выявлять снижение точностных характеристик систем по мере их старения и использовать эти характеристики для повышения точности аэронавигации.

9) Разработаный и внедреный в практику летной работы метод оценки и выбора более точной ИНС в полете, основанный на независимом мажорировании по проекциям, обеспечивает повышение точности и надежности аэронавигации самолетов, оборудованных ВСС-85, и компенсирует недостатки используемых в этой системе алгоритмов.

10) Приведенные в отечественных и зарубежных нормативных документах рекомендации по действиям экипажа при отказе навигационного вычислителя ВСС (FMS) имеют существенные недостатки и не в полной мере реализуют возможности использования навигационной информации. Разработанный для полета по трекам метод смещенных локсодромий, отличается простотой применения и обеспечивает повышение точности и надежности навигации на 15 - 20 % по сравнению с существующими методами.

И) Анализ свойств линии пути нового вида, названной магнитной локсодромией, показал, что в воздушном пространстве Северной Атлантики она аналогична обычной локсодромии в условной сферической системе координат и может быть использована для полета по трекам при некоторых видах отказов ВСС (FMS). При этом полет по магнитной локсодромии будет более точным, чем по истинной, для 95% треков, пролегающих южнее 65 ° северной широты.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях.

1. Шаров В.Д. Навигация по магнитным путевым углам в регионе Северной Атлантики//Тез. докл. XXX Юбилейная науч.-тех. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых Академии ГА. - СПб.: АГА, 1998. - С.47.

2. Шаров В. Д., Сарайский Ю. Н. Локсодромическая навигация по трекам Северной АтлантикиШроблемы эксплуатации и совершенствования авиационной техники и систем воздушного транспорта: Сб. науч. тр. аспирантов и молодых ученых Академии ГА. Т. Ш. - СПб.: АГА, 1997-98. -С.87-91.

3. Шаров В. Д. Погрешности инерциального счисления координат на самолете Ил-96-300//Новости навигации. - 2001. - №4. - С. 18-29.

4. Шаров В. Д. О недостатках в алгоритме оценки БИНС, реализованном в ВСС-85//Новости навигации. - 2002. - №3. - С.46-49.

5. Шаров В. Д. Особенности информационного обмена «экипаж-диспетчер» в воздушном пространстве Северной Атлантики/УПроблемы эксплуатации и совершенствования транспортных систем: Межвуз. сб. науч. тр. T.VI. Ч. 2. -СПб.: АГА, - 2001. - С.47-52.

6. Sharov, Y. Saraiskii. The Probability Distribution of the Dead Reckoning Errors// The materials of the 9 th St-Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. - 2002. - P.364-365.

Отпечатано РЦ ГПНТБ России Тираж 100. Печать офсетная Подписано в печать 5 02 04 Заказ 45

i-3438

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ НА ТОЧНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ АЭРОНАВИГАЦИИ

1.1. Аэронавигация как информационный процесс.

1.2. Требования к аэронавигации и возможности их реализации на современных ВС.

1.2.1. Обзор характеристик точности и надежности аэронавигации. Концепция RNP-RNAV.

1.2.2. Навигационная способность и показатель ANP.

1.2.3. Анализ общей погрешности системы TSE.

1.3. Краткая характеристика навигационного оборудования дальнемагистральных самолетов.

1.3.1. Оборудование современных отечественных самолетов.

1.3.2. Оборудование самолетов иностранного производства.

1.4. Ситуации с неполной информацией, характерные для дальнемагистральных самолетов.

1.4.1. Классификация ситуаций.

1.4.2. Актуальность разработки рекомендаций по повышению НС.

1.4.3. Обзор существующих рекомендаций по действиям при искажениях измерительной навигационной информации.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СИТУАЦИЙ С НЕПОЛНОЙ

АЭРОНАВИГАЦИИННОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

2.1. Пути совершенствования предполетного информационного обслуживания экипажей.

2.2. Исследование проблем информационного обмена экипаж-диспетчер» в полете.

2.3. Разработка методов повышения качества обработки информации при полетах в Северной Атлантике.

2.3.1. Особенности организации полетов в регионе.

2.3.2. Анализ загруженности канала радиосвязи «экипаж-диспетчер».

2.3.3. Классификация навигационных ошибок и разработка методов их предотвращения.

2.3.4. Обоснование предложений по изменению процедуры, применяемой в

MNPSA при потере связи.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ В СИТУАЦИЯХ С НЕПОЛНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ.

3.1. Экспериментальная оценка характеристик точности инерциального счисления пути.

3.1.1. Методика сбора и обработки данных.

3.1.2. Обоснование выбора закона распределения погрешностей.

3.1.3. Аналитическое выражение для двумерного распределения Лапласа

3.1.4. Оценка точности счисления.

3.2. Разработка методов эффективного использования инерциальной информации.

3.2.1. Анализ радиальных уходов.

3.2.2. Послеполетный контроль как способ оценки точности ИНС.

3.2.3. Недостатки алгоритма ВСС-85 и необходимость выбора ИНС.

3.2.4. Выбор ИНС как задача принятия решения в ситуации разового выбора варианта.

3.2.5. Выбор ИНС в полете на основе теории оптимальных оценок.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ЛОКСОДРОМИЧЕСКОЙ НАВИГАЦИИ ПРИ ОТКАЗЕ НАВИГАЦИОННОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЯ.

4.1. Локсодромия как альтернативная линия пути.

4.2. Способы приближения локсодромии к треку.

4.3. Исследование возможности применения магнитной локсодромии в аэронавигации.

4.4. Математическое моделирование навигации по локсодромии.

4.4.1. Принципы построения, функции и структура имитационной модели

4.4.2. Начальные условия, модели погрешностей и навигационной деятельности экипажа.

4.4.3. Краткая характеристика программ и анализ результатов моделирования.

Выводы по главе 4.

Актуальность работы. Современные дальнемагистральные самолеты выполняют полеты в регионах с недостаточным обеспечением наземными радиотехническими средствами навигации в условиях действия требуемых навигационных характеристик RNP-RNAV. В расчетных условиях эксплуатации навигационное оборудование этих самолетов обеспечивает выполнение установленных требований к точности аэронавигации. Но в практике полетов продолжают иметь место случаи полных и функциональных отказов навигационных датчиков и вычислителей, погрешностей измерений навигационных параметров, выходящих за допустимые пределы, а также различных нарушений в функционировании системы аэронавигационного обеспечения полетов. Такие ситуации уменьшают возможности навигационного эргатического комплекса (НЭК) по выполнению установленных в данном регионе требований к точности аэронавигации, то есть приводят к снижению навигационной способности воздушных судов (ВС).

Аэронавигация - это информационный процесс, поэтому ее качество зависит от качества информации в контуре управления, а также алгоритмов ее обработки. Все перечисленные ситуации характеризуются дефицитом или искажением необходимой для управления информации, и поэтому обозначены как ситуации с неполной информацией (СНИ).

Возможность повышения точности и надежности аэронавигации при возникновении СНИ обусловлена двумя факторами. С одной стороны, современные навигационные комплексы обладают существенной информационной избыточностью за счет дублирования и резервирования датчиков и систем, что дает возможность использования дополнительных информационных ресурсов для повышения качества навигации. С другой стороны, наличие в контуре управления человека (навигатора), позволяет обеспечить гибкость используемых алгоритмов управления в зависимости от полетной ситуации. Навигатор может повысить качество навигационного процесса на основе применения специально разработанных методов обработки информации и принятия навигационных решений, позволяющих снизить вероятность возникновения и отрицательные последствия СНИ. И наоборот, неоптимальные действия экипажа в таких ситуациях приводят, как показывает практика, к навигационным инцидентам.

На протяжении десятилетий основным направлением развития навигационной науки являлось совершенствование технических средств навигации, повышение их точности, надежности и функциональных возможностей. В последние годы этом направлении достигнут значительный прогресс, связанный в первую очередь с внедрением спутниковых навигационных систем (CHQ. Вместе с тем, действиям навигатора, особенно в СНИ, не уделялось достаточно внимания ни в научной, ни в нормативно-методической литературе. Это является одной из причин возрастания роли человеческого фактора в возникновении навигационных инцидентов.

Актуальность темы данной диссертационной работы обусловлена необходимостью решения проблем, возникающих в навигационной практике экипажей дальнемагистральных самолетов (в том числе самолетов Ил-96-300) и связанных с обеспечением требуемой точности навигации в СНИ.

Целью работы является разработка применяемых экипажем при подготовке и выполнении полета методов технологического и организационного характера, основанных на максимальном использовании имеющихся информационных ресурсов и направленных на обеспечение требуемой точности и надежности аэронавигации дальнемагистральных самолетов в ситуациях с неполной информацией.

Основные задачи. Для достижения цели в работе ставились задачи:

- выявить влияние дефицита и искажения различных видов информации на точность и надежность аэронавигации;

- разработать предложения по устранению недостатков информационного обеспечения экипажей в процессе предполетной подготовки;

- проанализировать и обобщить приведенные в нормативных документах и методической литературе рекомендации по действиям экипажа в условиях недостатка информации;

- провести анализ информационного обмена «экипаж-диспетчер» в регионе Северной Атлантики и разработать предложения по совершенствованию технологии работы экипажа в целях снижения вероятности операторских -ошибок;

- на основе анализа экспериментальных данных о погрешностях счисления пути инерциальной навигационной системой (ИНС) "Litton-90-100", установленной на Ил-96-300, разработать применимую экипажем в полете процедуру выбора наиболее точной ИНС;

- разработать методику послеполетного контроля ИНС в целях своевременного выявления снижения навигационной способности ВС;

- разработать методику выполнения полета по локсодромии с использованием данных ИНС при отказе навигационного вычислителя и исследовать возможность использования магнитной локсодромии при полетах в регионе Северной Атлантики.

Объектом исследования является процесс аэронавигации дальнемагистральных воздушных судов.

Предмет исследования - методы повышения точности и надежности аэронавигации в ситуациях с неполной информацией.

Методологической и теоретической основой исследования являются научные труды отечественных и зарубежных авторов (Ганыиина В. Н., Гильбо Е.П., Золотарева В.М., Липина А.В., Медича Дж., Молоканова Г.Ф., Паркинсона У., Пешехонова В.Г., Пугачева В. С., Сарайского Ю.Н., Трухаева Р. И. и др.) в области теории воздушной навигации и аэронавигационного обеспечения полетов, математической статистики и теории оптимальных оценок. В процессе решения поставленных задач использовались экспериментальные методы сбора данных о погрешностях ИНС, методы статистической обработки результатов измерений, теории массового обслуживания, теории принятии решений и оптимизации измерений, а также методы статистического моделирования с использованием ЭВМ.

Информационная база исследования включает в себя научные источники, официальные документы, статистические материалы отечественных и зарубежных организаций, а также результаты собственных расчетов и экспериментов, проведенных автором в полетах на самолете Ил-96-300. Научная новизна работы

1. Впервые проведен сбор и анализ большого объема экспериментальных данных о погрешностях ИНС на самолетах с вычислительной системой самолетовождения (ВСС-85).

2. На основании экспериментальных данных обоснована целесообразность использования распределения Лапласа для погрешностей счисленных координат и разработана методика оценки соответствия точности счисления требуемым навигационным характеристикам.

3. Предложен новый метод контроля и выбора ИНС экипажем в полете, основанный на независимом мажорировании по проекциям.

4. Разработан метод полета по смещенной локсодромии с использованием ИНС с обоснованием возможности использования магнитной локсодромии при полетах по трекам Северной Атлантики, позволяющий существенно повысить точность аэронавигации при отказе бортового компьютера.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Применение разработанных в диссертации методов в практике летной работы экипажей и при послеполетном обслуживании ИНС позволяет повысить точность аэронавигации дальнемагистральных самолетов в ситуациях с неполной информацией.

Результаты исследований автора использованы: - при разработке «Инструкции по взаимодействию и технологии работы экипажей ВС Ил-96-300» (утверждена руководителем департамента летных стандартов Государственной службы гражданской авиации);

- -при разработке «Инструкции по производству полетов по маршруту Москва-Гавана» (утверждена Летным директором ОАО «Аэрофлот»);

- при внедрении формата Главного Документа, применяемого для полетов в регионе Северной Атлантики, а также формата путевых углов в навигационных расчетах, предоставляемых SITA.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на 9-й Санкт-Петербургской Международной конференции по интегрированным навигационным системам (НТЦ «Электроприбор», 2002 г.), на семинарах «Летная эксплуатации ВС» (Гос. НИИ «Аэронавигация», 2001 и 2003 гг.), на Г заседании Российского общественного института навигации (Москва, 2003 г.), на Конференции аспирантов и молодых ученых (Академия ГА, 1998 г.), на семинарах кафедры аэронавигации Академии ГА, на летно-технических конференциях ОАО «Аэрофлот», в дискуссиях автора со специалистами НИИ АО (г. Жуковский) и фирмы «Litton Aeroproduct» (Лос-Анджелес, США). По результатам исследования опубликовано шесть печатных работ. На защиту выносятся:

- результаты анализа погрешностей инерциального счисления ИНС по экспериментальным данным;

- методика оценки точности ИНС по результатам послеполетных процедур;

- методика контроля и выбора наиболее точной ИНС в полете;

- метод навигации по смещенной локсодромии в регионе Северной Атлантики с обоснованием возможности использования магнитной локсодромии.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и 12 приложений. Общий объем работы составляет 184 страниц текста, включая 39 рисунков и 16 таблиц.

Основные результаты исследования и выводы по работе могут быть сформулированы следующим образом:

1. Точность и надежность аэронавигации зависят от качества используемой информации и алгоритмов её обработки в навигационном эргатическом комплексе (НЭК). Возникающие в практике летной эксплуатации дальнемагистральных самолетов ситуации дефицита и искажения аэронавигационной и измерительной информации (ситуации с неполной информацией) снижают навигационную способность ВС выполнять установленные в данном районе требования к качеству аэронавигации.

2. В целях предупреждения ситуаций, связанных с неполнотой аэронавигационной информации, рекомендуется внедрение в практику аэронавигационного обслуживания экипажей современных информационных технологий подготовки бюллетеней предполетной информации и создание в авиакомпаниях России службы «Флайт-Диспатч».

3. Значительная часть нарушений правил полетов в регионе Северной Атлантики связана с ошибками навигатора при обработке им информации, полученной по каналам радиосвязи. Это является следствием высокой загруженности этих каналов и несовершенства навигационных процедур получения информации. Применение экипажами предложенного в процессе выполнения данной работы нового формата Главного Документа, соответствующего требованиям ИКАО, позволяет улучшить характеристики радиообмена и снизить вероятность операторских ошибок.

4. Пилотажно-навигационные комплексы современных ВС в целом обладают потенциальными аппаратными и алгоритмическими возможностями поддержания требуемой точности аэронавигации в ситуациях с неполной информацией. Вместе с тем, сравнительный анализ навигационных характеристик дальнемагистральных ВС различных типов показал серьезное отставание навигационных комплексов самолетов Ил-96 и Ту-204 от их зарубежных аналогов. Выявлены отдельные недостатки и в алгоритмах, предполагаемых к использованию в перспективных вычислительных системах самолетовождения (ВСС-95).

5. Существующая технология навигационной деятельности экипажа в характерных для дальнемагистральных самолетов ситуациях с неполной информацией недостаточно проработана и не обеспечивает использования всех информационных ресурсов для повышения точности и надежности аэронавигации. Более полное использование экипажем возможностей навигационных комплексов современных ВС и применение им специальных методов обработки информации при подготовке к полету и в полете позволяют предотвращать возникновение ситуаций с неполной информацией и уменьшать их отрицательные последствия.

6. Анализ экспериментальных данных о погрешностях счисления пути, собранных в процессе выполнения данной работы в производственных полетах на самолете Ил-96-300 и при послеполетном контроле инерциальных навигационных систем (ИНС), выявил снижение точности систем по мере их старения, отсутствие значимой зависимости погрешностей от региона полета, а также показал существенное несоответствие распределения погрешностей координат нормальному закону и возможность использования для аппроксимации экспериментальных данных закона распределения Лапласа.

7. Разработанная методика оценки показателей точности и надежности г. аэронавигации в режиме инерциального счисления пути, основанная на использовании полученных при выполнении работы аналитических соотношений, соответствующих распределению погрешностей по двумерному симметричному закону Лапласа., позволяет оценить возможности НЭК по выполнению требований к качеству аэронавигации, установливаемых в виде RNP RNAV. Установлено, что отдельная ИНС «Litton-90-100», эксплуатируемая на самолете Ил-96-300, обеспечивает требования RNP12.6, действующие в регионе Северной Атлантики, на протяжении 10, a RNP5 (B-RNAV) - 4 часов полета.

8. Обоснованная в работе методика оценивания «ухода» ИНС по результатам послеполетного контроля позволяет своевременно выявлять снижение точностных характеристик систем по мере их старения и использовать эти характеристики для повышения точности аэронавигации.

9. Разработаный и внедреный в практику летной работы метод оценки и выбора более точной ИНС в полете, основанный на независимом мажорировании по проекциям, обеспечивает повышение точности и надежности аэронавигации самолетов, оборудованных ВСС-85, и компенсирует недостатки используемых в этой системе алгоритмов.

-15310. Приведенные в отечественных и зарубежных нормативных документах рекомендации по действиям экипажа при отказе навигационного вычислителя ВСС (FMS) имеют существенные недостатки и не в полной мере реализуют возможности использования навигационной информации. Разработанный для полета по трекам метод смещенных локсодромий, отличается простотой применения и обеспечивает повышение точности и надежности навигации на 15 - 20 % по сравнению с существующими методами.

И. Анализ свойств линии пути нового вида, названной магнитной локсодромией, показал, что в воздушном пространстве Северной Атлантики она аналогична обычной локсодромии в условной сферической системе координат и может быть использована для полета по трекам при некоторых видах отказов ВСС (FMS). При этом полет по магнитной локсодромии будет более точным, чем по истинной, для 95% треков, пролегающих южнее 65 ° северной широты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тема проведенного исследования обусловлена необходимостью решения конкретных проблем, которые возникают в навигационной практике дальнемагистральных самолетов ОАО «Аэрофлот», выполняющих полеты в регионах действия требуемых навигационных характеристик RNP. Необходимость обеспечения требуемой точности и надежности аэронавигации не только в расчетных условиях эксплуатации, но и при отказах навигационного оборудования, в случаях нарушения целостности аэронавигационной данных и в других ситуациях с неполной информацией, поставила задачу разработки таких методов навигационной деятельности экипажа в полете и такой технологии работы наземного персонала при организации и подготовке к кполету, которые позволили бы компенсировать конструктивные и алгоритмические недостатки навигационных комплексов отечественных ВС и обеспечить максимально достижимое качество аэронавигации в данной ситуации.

Разработанные в диссертации методы наиболее важны для дальнемагистральных ВС, не оборудованных СНС, но актуальность их применения не исчерпывается только такими самолетами. Эти методы могут использоваться при нарушении целостности спутниковой информации, в условиях воздействия естественных и искусственных помех работе СНС, а также на ВС государственной авиации при необходимости решении ими своих задач в условиях автономного полета.

1. Авиационная радиосвязь: Справочник/Под ред. П. В. Оляшока. М.: Транспорт, 1989. - 208 с.

2. База данных навигационных систем. ARINC 424-15. 2000.

3. Бранец В. Н., Шмыглевский И. П. Введение в теорию бесплатформенных ИНС.- М.: Наука, 1992. 280 с.

4. Браславский. Д. А., Якубович А. М. Оптимальное преобразование сигналов нескольких приборов с учетом погрешностей и отказов//Автоматика и телемеханика. 1968. - №10. - С. 18-21.

5. Вентцель Е. С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972. - 550 с.

6. Вентцель Е. С. Теория вероятностей.-М.: Высш. шк., 1998. 575 с.

7. Верещака А. И., Олянюк П. В. Авиационное радиооборудование. М.: Транспорт, 1996. - 344 с.

8. Воздушная навигация и аэронавигационное обеспечение полетов/Под ред. Н. Ф. Миронова. М.: Транспорт, 1992.- 295 с.

9. Воздушная навигация: Справочник/А. М Белкин, Н. Ф Миронов, Ю. И Рублев, Ю. Н. Сарайский. М.: Транспорт, 1988.- 382 с. !

10. Воробьев В. Г. и др. Комплексы ЦПНО. ЧI. М.: МГТУ ГА, 1998. - 140 с.

11. Воробьев JI. М. Воздушная навигация. М.: Машиностроение, 1984 - 254 с.

12. Ганыпин В. Н. и др. Применение методов математической статистики в авиационной практике. М.: Транспорт, 1993.-191 с.

13. Ганыпин В. Н., Русол В. Аэронавигационная информация и безопасность полетов. М.: Транспорт, 1991. - 64 с.

14. Гильбо Е. П., Челпанов И. Б. Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора.- М.: Сов. радио, 1975. 343 с.

15. Действия экипажа при работе с ВСС-85 и КПРТС-85 в комплексах КСЦПНО-96-300 и Ту-204/НИИ АО. 1994.

16. Демин В. М. Теория и практика применения карт в авиации. М.: Воениздат, 1969.- 203 с.

17. Домнин Н. Н., Сарайский Ю. Н. О структуре системы самолетовождения//Методы и средства управления воздушным движением:. Межвуз. сб. О ЛАГА. 1980. - С.75-77.

18. Дурнев В. И., Соловьев Ю А. Создание и развитие спутниковых радионавигационных систем// Новости навигации. 2001. - №4. - С.7-12.

19. Единый технологический график подготовки ВС к вылету: Приложение №2 к указанию № 70/У Ген. Директора ОАО «Аэрофлот» от 16. 09. 02.

20. Заключение по оценке соответствия самолетов Ил-96-300 (Группа А) и Ил-96-300-ПУ требованиям по обеспечению полетов в системе зональнойнавигации (BRNAV) в Европейском регионе при действии нормативов RNP-5/ ФАС России. 1997. - 7 с.

21. Золотарев В. М. Одномерные устойчивые распределения. М.: Наука, 1983. - 304 с.

22. Изделие ВСС-95-1. Руководство по технической эксплуатации. Пультовые процедуры/НИИ АО. 2001.

23. Изделие ВСС-95-1. Функциональные требования/НИИ АО. 2001.

24. ИКАО. Руководство по всемирной геодезической системе 1984 (WGS-84): Doc. 9674. 1-е изд. - 1997.

25. ИКАО. RAC. Правило аэронавигационного обслуживания. Организация воздушного движения. Doc.4444/ATM501. 4-е изд. 2001.

26. ИКАО. Дополнительные региональные правила. Doc. 7030/4. 1986.

27. ИКАО. Руководство по службам аэронавигационной информации. Doc. 8126-AN/872. 5-е изд. - 1995.

28. ИКАО. Руководство по требуемым навигационным характеристикам. (RNP): Doc. 9613 AN/937.- 2-е изд. - 1999.

29. ИКАО. Служба аэронавигационной информации. Приложение 15. 10-е изд. -1997.

30. ИКАО. Сотрудник по обеспечению полетов/диспетчер: Doc. 7192-AN/857. Ч.З.

31. Инструкция по взаимодействию и технология работы экипажей ВС Ил-96-300./ГС ГА, ОАО «Аэрофлот».- 2-е изд. 2002.

32. Карепин П. А. Теоретические законы распределения и их обоснование в задачах анализа точности многомерных размерных цепей. М.: Изд-во МГАУ, 1999. - 255 с.

33. Кинкулькин И. Е. и др. Контроль целостности интегрированной навигационной системы СРНС-ИНС//Новости навигации. 2003 - №2. -С.12-19.

34. Козарук В. В., Ребо Я. Ю. Навигационные эргатические комплексы самолетов. М.: Машиностроение, 1986. - 288 с.

35. Кудрявцев Н. Ф. Аэронавигация. М.: Гос. изд-во наркомата обороны Союза ССР, 1939. 280 с.

36. Курочкин П. Безопасность полетов и знание языка//Пятый океан. Авиасервис. 2002. - №4(20). - С.40-44.

37. Липин А. В. Выполнение международных полетов. Книга 3. Правила производства полетов. СПб.: Академия ГА, 1997. 189 с.

38. Липин А. В. Комплексная система пилотажно-навигационного оборудования Ту-204. 4.2. М.: Транспорт, 1992. - 109 с.

39. Логика работы пульта КП-РТС-95М-1 /НИИ АО, 1997. 56 с.

40. Макаров. Е. А. Повышение эффективности информационного обеспечения полетов воздушных судов на основе внедрения цифровой передачи: Дис. канд. техн. наук М., 1993. - 162 с.

41. Малишевский В. Н. Определение максимального бокового уклонения локсодромии от ортодромии//Навигация и управление воздушным движением: Межвуз. сб. ОЛАГА. 1979. - С.25-28.

42. Медич Дж. Статистически оптимальные линейные оценки и управление:. Пер. с англ. / Под ред. А. С. Шаталова. М.: Энергия, 1973. - 440 с.

43. Миронов Н. Ф. Штурманское обеспечение полетов в гражданской авиации. -М.: Машиностроение, 1987. 166 с.

44. Молоканов Г. Ф. Автоматизация самолетовождения и комплексные навигационные системы. Монино: ВВАим. Ю. А. Гагарина, 1977,- 494 с.

45. Молоканов Г. Ф. Точность и надежность навигации летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1967. - 214 с.

46. Мудров В. И., Кушко В. JI. Методы обработки измерений. М.: Радио и связь, 1983.-304 с.

47. Натансон И. П. Краткий курс высшей математики. СПб.: Лань, 1999.727 с.

48. Орельский В. С. Международные правила полетов. Ч. Б. СПб.: УТЦ ГА, 1996. - 270 с.

49. Паркинсон У. Введение в геомагнетизм: Пер. с англ. М.: Мир, 1986.578 с.

50. Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П. Введение в системный анализ. М.: Высш. шк., 1989. - 367 с.

51. Пешехонов В. Г. Современная автономная навигация/ТПроблемы и перспективы. Механика и навигация. Материалы науч. сессии, посвященной 85 летию акад. РАН А. Ю. Ишлинского. СПб., - 1999.- С.13-22.

52. Проект 1. Инерциальная опорная система (ГО.8)/Комитет по электронной технике авиатранспортных компаний (АЕЕС). 1991. - 85 с.

53. Пугачев В. С. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Наука, 1979. - 495 с.

54. Растригин Л. А. Современные принципы управления сложными объектами.- М.: Сов. радио, 1980. 229 с.

55. Руководство по летной эксплуатации самолета Ил-96-ЗОО/ОКБ Ильюшина. -1992.

56. Руководство по производству полетов ОАО «Аэрофлот». 2000.

57. Румшиский Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971. 192 с.

58. Румянцев В. А., Бовыкин И. В. Многомерные распределения вероятностей и их применение в гидрологии. СПб.: Гидрометиздат, 1994. - 146 с.

59. Сарайский Ю. Н., Рублев Ю. И. Проблемные вопросы самолетовождения. Л.: ОЛАГА, 1987. - 80 с.

60. Сарайский Ю. Н. Информационные аспекты безопасности аэронавигации//Сб. докл. 4-ой российской НТК «Современное состояние, проблемы навигации и океанографии». СПб., 2001.- Т. 1,- С.91-96.

61. Сарайский Ю. Н. Разработка методов оценивания надежности самолетовождения на воздушных трассах: Дисс. канд. техн. наук. Л., 1984.- 195 с.

62. Сарайский Ю. Н. Человеческий фактор в навигации воздушных судов. -М.:ЦНТИ ГА, 1990.-39 с.

63. Сборник аэронавигационной информации №1. Том I ЦАИ ГА, 19982003.

64. Справочник по математике для инженеров и студентов ВТУзов/Сост.: И. Н. Бронштейн, К. А. Семидяев. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1962. - 610 с.

65. Справочник по математике для научных работников и инженеров./ Сост.:

66. Г. Корн., Т. Корн.- М.: Наука, 1974. 832 с.

67. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами/Сост.: М Арамовиц, И Стиган.-М.: Наука, 1979.-830 с.

68. Справочник по теории вероятностей и математической статистике/ Сост.: В. С. Королюк и др. М.: Наука, 1985. - 640 с.

69. Стандарты на аэронавигационную информацию ED-77/DO- 201 А. EUROCAE. 2000. - 181 с.

70. Стулов А. В. Эксплуатация авиационного оборудования спутниковой навигации. М.: Воздушный транспорт, 2002. - 249 с.

71. Таршин Ю. П. Совершенствование систем и методов профессиональной подготовки летного состава на основе контроля текущего состояния: Автореф. дис. канд. техн. наук. СПб., 2001. - 33 с.

72. Трухаев Р. И. Модели принятия решения в условиях неопределенности. -М.: Наука, 1981.-256 с.

73. Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации. Приказ Минобороны РФ, Минтранса РФ и Росавикосмоса № 136/42/51, 2002.

74. Федоров С. М., Михайлов О. И., Сухих Н. Н. Бортовые информационно-управляющие системы. М.: Транспорт, 1994. - 261 с.

75. Фролов В. С. Самолетовождение с помощью приборов инерциальной навигации. М.: Транспорт, 1975. - 183 с.

76. Хиврич И. Г. Белкин А. М Автоматизированное вождение воздушных судов. М.: Транспорт, 1985. - 327 с.

77. Хиврич И. Г., Миронов Н. Ф., Белкин А. М. Воздушная навигация. М.: Транспорт, 1988. - 328 с.

78. Чернова И. А. Информативность нормального магнитного поля Земли в задачах коррекции навигационных систем: Автореф. дис. канд. физ-мат. наук. М., 1993. - 24 с.

79. Шаров В. Д. О недостатках в алгоритме оценки БИНС, реализованном в ВСС-85//Новости навигации. 2002. - №3. - С. 46-49.

80. Шаров В. Д. Особенности информационного обмена «экипаж-диспетчер» в воздушном пространстве Северной Атлантики// Проблемы эксплуатации и совершенствования транспортных систем: Межвуз. сб. науч. тр. Т. VI, Ч. 2. -СПб.: АГА,2001.-С.47-52.

81. Шаров В. Д. Погрешности инерциального счисления координат на самолете Ил-96-300// Новости навигации. 2001.- №4. - С. 18-29.

82. Юшманов Н.В. Элементы международной терминологии: Словарь-справочник. М.: Наука, 1968. - 72 с.

83. Boeng 767, Operations Manual/GPA Group LTD. Seattle, Washington, USA. -1991.

84. David L. Allen. Required Navigation Performance//www. boemg.com/commercial/Boeing Aeromagazine. 2000 -№ 12.

85. Guidance and Information Material concerning Air Navigation in the North Atlantic Region: NAT DOC 001. 7th ed. - 2000.

86. Heerden T. An African Odyssey//IFALPA International Quarterly Review. -1996.-Dec.-P.5-9.

87. Honywell-300 FMC: User's Guide/B. Bulfer, S. Gifford. Kingwood, Texas USA. 1991.

88. International Geomagnetic Reference Field, 1995 revision/ International Association of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA) Division V. Working Group 8//Geophysics Journal International. 1996. - № 125. - P.318-321.

89. Matchette R. Say What?! Non-Standard Phraseology Incidents//IFALPA International Quarterly Review. 1996. Dec. - P.27-32.

90. Minimum Aviation System Performance Standards (MASPS) for RNP Area Navigation: RTCA/DO-236A, B/RTCA. 2003. - 179 p.

91. North Atlantic MNPS Airspace Operations Manual /European and North Atlantic Office of ICAO. 9th ed. - 2000. - 94 p.

92. Peddie N., Fabiano E. A Model of the Geomagnetic Field for 1975//Journal of Geophysical Research. 1976.-Vol. 81. -N 14. - P.2539-2542.

93. Pilot's Guide (Sperry) FMS/Airbus Industrie. 1990.

94. Pilot's Guide LTN-90, LTN-90-100 Inertial Reference System MSU/SDU, MSU/FMS/Litton Aeroproducts. 1997.

95. Report of the Scrutiny Working Group: 36th Meeting / North Atlantic Systems Planning Group. Paris, 2001. - 10 p. - An. А, В, C, D.

96. Report of the Scrutiny Working Group: 37th Meeting /North Atlantic Systems Planning Group. Paris, 2002. - 11 p. - An. А, В, C.

97. SITA Notam Reference Manual/SITA. 2000.-5 ch.

98. Technical Description of LTN-90-100 Inertial Reference System/Litton Aeroproducts. -1991.

99. V. Sharov, Y. Saraiskii. The Probability Distribution of the Dead Reckoning Errors//The materials of the 9th St-Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. 2002. - P.364-365.- 159