автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Система автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов

На правах рукописи

РОМАНОВА ИРИНА ВИКТОРОВНА

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВСЕПОГОДНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ САМОЛЕТОВ

Специальность 05.13.12 Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2006

На правах рукописи

РОМАНОВА ИРИНА ВИКТОРОВНА ^¿Хе^

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВСЕПОГОДНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ САМОЛЕТОВ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет".

Защита диссертации состоится 5 октября 2006 г. в 16°" ч. на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира,5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, корпус 2

Автореферат разослан « 21 » Д&гусгна2006 г.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Суворов Михаил Дмитриевич доктор технических наук, профессор, Файзуллин Рашит Тагирович кандидат технических наук, доцент, Гололобов Геннадий Иванович Федеральное государственное унитарное предприятие производственное объединение "Полет", Конструкторское бюро

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 212.250.03 доктор технических наук

В.Ю. Юрков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные летательные аппараты (J1A) среди технических изделий являются самыми сложными по архитектуре и опасными в эксплуатации машинами.''При создании ЛА и автоматизированных систем для его обслуживания необходимо до предела сокращать часть «Жизненного Цикла Изделия» в соответствии с международным стандартом ISO 9004. Одним из направлений решения этой проблемы является разработка и развитие систем автоматизации проектирования (САПР) процессов, связанных с созданием и эксплуатацией ЛА.

Проблемой всепогодного взлета и посадки самолетов в стране начали заниматься в 70-х ' годах. Над ней работали Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации г. Москва, научно-производственное объединение «Автоматика» г. Омск, а в последнее время над этой проблемой работают ученые Санкт-Петербурга. Тем не менее, до сегодняшнего дня эта проблема так и не решена. Что касается зарубежных организаций, то они пока этими проблемами не занимались.

Поскольку многие процессы в автоматизированных системах взлета и посадки самолетов протекают со случайными искажениями, то и задачи, решающие эту проблему, должны быть с учетом-вероятностных.отклонений. Игнорирование стохастики параметров при создании автоматизированной системы всепогодного взлета и посадки самолетов может привести к значительным погрешностям и даже к авариям.

Интеграцию методов автоматизации всепогодного взлета и посадки самолетов можно рассматривать как систему, которая является частью международной стандартной методологии (ISO 9004) «Жизненного Цикла Изделия».

В диссертации исследуются процессы создания системы автоматизированного проектирования.процессов всепогодного взлета и посадки самолетов. ■ .

Таким образом, решая эту проблему можно утверждать, что она в на, стоящее время является весьма важной и актуальной.

Цель работы и предмет исследования. Целью работы является разработка теоретических положений и практического применения методов автоматизации процессов всепогодного взлета и посадки самолетов. Интегрируя модели элементов этой автоматизированной системы, следует добиться сокращения цикла всепогодного взлета/и посадки.

Предметом исследования являются системы авиационной отрасли.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи'.

1. Разработка системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов:

- анализ проблем всепогодного взлета и посадки самолетов и трудностей работы аэропорта в непогоду;

разработка математических моделей всепогодного взлета и посадки самолетов:

- оптимизация процессов всепогодного взлета и посадки самолетов;

- разработка принципов организации системы изменения яркости электросветосигнальных огней (ЭССО) взлетно-посадочных полос.

2. Моделирование экспертных оценок при всепогодном взлете и посадке самолетов:

- анализ основных метеорологических элементов, определяющих условия и технические требования к создаваемой автоматизированной системе;

- формирование базы знаний о метеорологических элементах и их влиянии на взлет и посадку самолетов;

организация диалога между диспетчерской службой и экипажем самолета с использованием экспертной системы (ЭС);

разработка модуля дистанционного пополнения и корректировки базы знаний о ме теорологических элементах.

3. Разработка алгоритмов и программ для системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов.

Методы исследований. В работе использованы методы, математического моделирования, теории массового, обслуживания и экспертных оценок, дифференциальные системы уравнений Колмогорова и Эрланга, теория вероятностей, современные компьютерные технологии и объектно-ориентированное программирование. Научная новизна работы:

предложен комплекс новых подходок к научным исследованиям проблемы всепогодного взлета и посадки самолетов;

- разработана ск'ггема математической оценки всепогодного взлета и посадки самолетов иа базе теории массового обслуживания;.

создана база знаний о метеорологических элементах и их влиянии на взлет и посадку самолетов;

проведены экспертные оценки этих процессов;

- иа основе разработанных математических моделей и базы знаний создано программное обеспечение для определения уровня яркости ЭССО и пропускной способрюсти взлетно-посадочных полос, а также для оптимизации процессов всепогодного взлета и посадки самолетов; '

- результаты обработки исходных данных разработанное программное обеспечение визуализирует в виде графиков и таблиц,, по которым принимаются решения о совершении всепогодного взлета и посадки.

Практическая значимость результате» работы состоит в следующем: разработанная система автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов позволяет автоматизировать отдельные этапы подготовки и совершения взлета и посадки самолетов при плохих погодных условиях;

арофаммный комплекс для решения задач оптимизации, входящий в состав САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов, дает возможность

оптимизировать работу взлетно-посадочных полос в сложных метеорологических условиях;

— экспертная система проводит оценку влияния погодных условий на пропускную способность взлетно-посадочной полосы и уровень яркости ЭССО, необходимый для безопасного совершения взлета и посадки;

- система плавного изменения яркости ЭССО позволяет динамически регулировать яркость ЭССО, увеличивая или уменьшая её, тем самым, обеспечивая хорошую видимость взлетно-посадочной полосы при плохой погоде.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных конференциях и семинарах (2003-2006 гг.) различных уровней. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции «Интеллектуальные и многопроцессорные системы - 2003» (Таганрог, 2003); на III Международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения» (Омск, 2005); на II Российской межвузовской конференции «Компьютерный инженерный анализ» (Екатеринбург, 2005); на городской научно-практической конференции «Совершенствование форм и методов управления качеством учебного процесса» (Омск, 2003); на заседаниях кафедры «Системы автоматизированного проектирования машин и технологических процессов» Омского государственного технического университета.

Публикации. Основные результаты проведенных исследований опубликованы в 12 научных работах, среди которых имеются три свидетельства об отраслевой регистрации программных комплексов.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 152 страницах, и включает в себя 3 таблицы, 34 рисунка. Библиографический список содержит 103 наименования. Приложение представлено на 29 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, сформулирована цель исследований, научная новизна, основные защищаемые положения, практическая значимость работы.

В первой главе представлен анализ проблем всепогодного взлета и посадки самолетов и трудностей работы аэропорта в непогоду.

В результате проведенного анализа процессов взлета и посадки самолетов в аэропортах были выявлены основные проблемы, возникающие при совершении этих операций в плохих погодных условиях. Определены недостатки технического оснащения аэропорта, оказывающие отрицательное влияние на всепогодный взлет и посадку самолетов.

Исследования показали, что главная проблема работы гражданских и военных аэродромов в непогоду — это обеспечение безопасности двух сложнейших операций — взлёта и посадки самолётов.

5

Основополагающим фактором при обеспечении всепогодного взлета и посадки самолетов является метеорологическое обеспечение гражданской авиации.

В работе изучается «Анализ состояния метеорологического обеспечения полетов воздушных судов гражданской авиации за 2004 год». В документе отражены состояние метеорологического обеспечения гражданской авиации, мероприятия по повышению качества метеорологического обеспечения полетов гражданской авиации и авиационные происшествия.

Трудности в организации метеообеспечения гражданской авиации связаны • с устаревшим парком метеоприборов, морально устаревшими средствами отображения информации и радиооборудования. На некоторых базовых метеорологических станциях практически отсутствует метеоинформация с аэродромов, отсутствуют регистраторы метеорологической дальности видимости.

Из-за периодического выхода из строя радиооборудования, неукомплектованности штата станций, информация порой отсутствует, что затрудняет работу синоптиков-прогнозистов.

Исследованы возможности применения систем массового обслуживания (СМО) и экспертных систем для решения задач всепогодного взлета и посадки самолетов в аэропортах.

Теория массового обслуживания может быть эффективно использована при математическом описании процессов всепогодного взлета и посадки самолетов. Исследованы возможности теории массового обслуживания для оптимизации всепогодного взлета и посадки самолетов. Плохие метеорологические условия снижают реальную пропускную способность аэропорта, в то время как количество обслуживаемых самолетов остается то же. В связи, с чем принимаются дополнительные меры: самолет приземляется на запасном аэродроме,-уходит на второй круг посадки и т.д. Это приводит к значительным экономическим потерям, а иногда и к авариям. В работе предлагается оптимизировать работу аэродрома при выше описанной ситуации, учитывая реальную вероятность взлета или посадки самолета.

Во второй главе рассмотрены ключевые моменты интеграции методов автоматизации всепогодного взлета и посадки самолетов.

Разработаны принципы организации «Системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов», которая позволяет автоматизировать отдельные этапы подготовки и совершения взлета и посадки самолетов в сложных метеоусловиях.

В качестве комплекса технических средств в САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов автором заложены:

• Система изменения яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы.

• Экспертная система определения значения величины уровня яркости электросветосигнальных огней аэродрома, а также значения вероятности взлета или посадки самолетов при плохих метеорологических условиях.

6

• Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах.

В САПР процессов всепогодного взлета и посадки разработано необходимое программное обеспечение.

Исследования показали, что наиболее часто условия взлета и посадки осложняет плохая видимость. В связи, с чем для освещения взлетно-посадочной полосы предлагается использовать динамические ЭССО, яркость которых может плавно изменяться. Изменение яркости ЭССО предлагается производить с помощью технической системы изменения яркости.

На этапе подготовки взлета и посадки экспертная система анализирует погодные условия и определяет зависимость от них уровня яркости электросветосигнальных огней и относительной пропускной способности взлетно-посадочной полосы. Программный комплекс для решения задач оптимизации на данном этапе проводит оценку влияния рассчитанной пропускной способности на интенсивность прилета и взлета самолетов; количество и время простоя взлетно-посадочных полос; суммарные потери; время ожидания самолетами в очереди, т.е. рассчитывает параметры эффективности этих процессов при плохих погодных условиях.

Результаты расчета визуализируются в виде графиков.

На основании обработки исходных данных устанавливается уровень яркости ЭССО с помощью системы изменения яркости, определяется состав аэродрома, оптимальная интенсивность взлета и посадки, а также режим работы взлетно-посадочных полос.

На этапе взлета и захода на посадку экспертная система устанавливает связь с экипажем самолета на предмет видимости взлетно-посадочной полосы. В результате диалога САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов в режиме реального времени корректирует результаты, а именно: если по заключению пилота видимость недостаточная, система предлагает увеличить яркость, в обратном случае уменьшить. Система изменения яркости ЭССО регулирует её по команде диспетчера.

Для изменения яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы используются интерактивные микроконтроллерные системы, включающие в контур управления человека-оператора (диспетчера).

Специализация контроллера типовой структуры на решение задачи изменения яркости ЭССО осуществляется путём разработки прикладных программ микроконтроллеров (МК) и аппаратуры связи МК с датчиками и исполнительными механизмами объекта.

Система изменения яркости ЭССО позволяет динамически регулировать яркость электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы и автоматизирует процесс всепогодного взлета и посадки самолетов.

Схема взаимодействия составляющих САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема взаимодействия составляющих САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов

Для определения уровня яркости ЭССО взлетно-посадочных полос, а также значения вероятности посадки и взлета самолетов при плохих метеорологических условиях разработана экспертная система. Она обеспечивает более эффективную работу диспетчера, минимизацию ошибок и уменьшению трудоемкости процесса всепогодного взлета и посадки.

Для формирования механизма логического вывода использован байесовский подход. Этот метод основан на применении теории вероятностей.

Байесовский подход позволяет вычислить относительное правдоподобие конкурирующих гипотез, исходя из значений вероятности свидетельства. Для использования байесовского подхода представим данные в базе знаний в форматах двух разновидностей.

В первом формате хранятся знания о конкретном значении уровня яркости электросветосигнальных огней аэродрома (Бо); вероятности взлета и посадки самолетов (О); прогноза развития ситуации и рекомендации для экипажа (гипотеза). Этот формат состоит из следующих элементов, представленных в таблице 1.

Поле «Гипотеза» характеризует название возможного исхода. Следующее . поле - р - это априорная вероятность такого исхода Р(Н), т.е. вероятность исхода в случае отсутствия дополнительной информации.

Таблица 1 — Формат хранения знаний в базе знаний при байесовском подходе

№ Гипотеза Р 0,Р ,Р"]п

1 8о=100%; (5=004 0.01 [1,1,0.01], [2,0.9,0.01], [3,0.9,0.1], [4,1,0], [5,0.8,0.01] [6,0.8,0.04], [7,1,0.01], [8,0.7,0.1], [9,0.9,0.01], ...

к Уход на второй круг 0.01 [1,0,8,0.01], [4,0.9,0,02], [5,0.8,0.03], [6,0.9,0.02], [7,0.9,0.04], [8,0.85,0.15], [9,0.4,0.1], [29,1,0] ...

к+1 Отказ от посадки 0.01 [1,0,8,0.01], [4,0.9,0,02], [5,0.8,0.03], [6,0.9,0.02], [7,0.9,0.04], [8,0.85,0.15], [9,0.4,0.1], [31,1,0] ...

Ряд повторяющихся полей включает три элемента. Первый элемент j - это номер соответствующего свидетельства.

Следующие два элемента:

р+- вероятность того, что данная гипотеза будет наблюдаться при условии, когда текущее свидетельство действительно имеет место;

р" — вероятность того, что данный признак будет наблюдаться при обратном условии.

Второй формат данных (таблица 2) состоит из свидетельств, т.е. признаков плохих погодных условий.

Таблица 2 - Формат хранения свидетельств в базе знаний при байесовском подходе

№ Признаки плохих погодных условий (свидетельства)

1 Атмосферное давление низкое

2 Скорость ветра значительная

...

п Атмосферное давление в норме

Теория Байеса опирается на предположение, что практически для любой гипотезы имеется, какая бы малая она не была, априорная вероятность того, что эта гипотеза истинна.

Если имеется априорная вероятность некоторой гипотезы, то должны . иметься и некоторые данные, которые можно было бы привлечь для доказательства гипотезы.

Тогда априорная вероятность может быть модифицирована так, чтобы получить апостериорную вероятность той же гипотезы с учетом поступивших новых данных:

Р(Н/Е) = Р(Е/Н)-Р(Н)/Р(Е) - формула Байеса; (1)

Р(Н/!Е) = Р(ЕЛН)-Р(Н)/Р(!Е), (2)

где Р(Н) - априорная вероятность гипотезы Н при отсутствии каких-либо свидетельств;

Р(Н/Е) - апостериорная вероятность гипотезы Н при наличии свидетельства Б;

Р(Е) — полная вероятность свидетельства Е.

Первоначальным значением Р(Н), которым мы воспользовались, была априорная вероятность р из базы знаний. Задав вопрос и получив новую величину Р(Н/Е), воспользуемся значением Р(Н/Е), как обновленным значением Р(Н).

Таким образом, весь процесс вычисления апостериорной вероятности будем повторять, увеличивая или уменьшая вероятность исхода с привлечением каждого нового свидетельства

P(H/E,+i)= Р(Ец )/Н)-Р(Н) / (P(EW/H)P(H) + P(Ei+i/!H)P(!H), (3)

где Р(Н) = Р(Н/Е,) - апостериорная вероятность, вычисленная на предыдущем шаге.

Аналогичные вычисления производятся и для значений Р(Н/!Е).

В конечном итоге, собрав все сведения, касающиеся всех гипотез, перейдем к окончательному заключению об истинности рассматриваемых гипотез.

Для принятия решения, т.е. выбора наиболее вероятной гипотезы, установим два порога для вероятности гипотезы - верхний и нижний. Если вероятность превосходит верхний порог, то гипотеза принимается как основа для возможного заключения. Если она оказывается ниже нижнего порога, то гипотеза отвергается, как неправдоподобная.

Верхний и нижний пороги М1 и М2 вычислим как максимум и минимум Р(Н/Е), возможных для этой гипотезы при заданном текущем состоянии базы знаний.

Максимальное значение Р(Н/Е) определим как максимально достижимая апостериорная вероятность этой гипотезы при условии, что все свидетельства, имеющиеся в базе знаний в данный момент говорят в пользу гипотезы.

Также определяется и минимальное значение Р(Н/Е) — это возможная минимальная вероятность гипотезы, вычисленная в предположении, что все свидетельства, имеющиеся в базе знаний, говорят против гипотезы.

Для принятия системой верного решения важен порядок, в котором будут задаваться вопросы в отношении тех или иных свидетельств.

Для определения порядка использован метод, называемый «косвенной цепочкой рассуждений». Идея метода сводится к тому, что каждому элементу свидетельства приписывается Цена, отражающая его роль в процессе вывода, и в первую очередь задается тот вопрос, для которого цена оказывается наибольшей.

В результате вычислим цену свидетельства (ЦС) как полную сумму максимальных изменений вероятностей по всем гипотезам, имеющимся в базе знаний

ЦС=±\Р(Н,/Е)~Р(Н1ПЕ)\. ы

По мере того, как уточняются апостериорные вероятности, цены свидетельств будут изменяться в соответствии с (4).

Если существует некоторая гипотеза, Рт|п которой больше, чем Рт„ для любой другой гипотезы, считается, что найден наиболее вероятный результат. При этом можно прервать общение с пользователем раньше обычного.

Данный механизм логического вывода корректирует базу знаний исходя из найденного решения, т.е. заменяет априорную вероятность этой гипотезы. Другими словами ЭС запоминает найденное решение. В следующий раз при анализе метеорологической обстановки она предлагает проверить сразу же эту гипотезу. Так поступают опытные специалисты-метеорологи, знающие особенности данного региона, времени года. Экспертная система накапливает априорные вероятности о конкретных гипотезах с целью их использования при логическом выводе.

Ввод данных в ЭС осуществляется в диалоге экспертной системы с диспетчером и с экипажем. Числовые значения основных метеорологических элементов поступают непосредственно от приборов измерения..

Диалог экспертной системы с диспетчером эффективнее осуществлять с помощью письменной речи. Это необходимо для анализа текущих метеорологических условий.

Диалог ЭС с экипажем необходим для определения значения нормального уровня яркости ЭССО. В случае недостаточного освещения взлетно-посадочной полосы уровень яркости плавно увеличивается, в обратном случае - уменьшается. В качестве средства общения экспертной системы с экипажем целесообразно использовать устную речь. Для диалога предлагается использовать в экспертной системе речевую технологию общения. Эта технология подразумевает под собой разработку системы речевого общения как составной части экспертной системы. Основой для разработки современных систем речевого общения является лингвоакустическая и информационная теории речеоб-разования и восприятия речи. Связь с экипажем ЭС устанавливает по системе связи.

Важной частью экспертной системы является модуль приобретения знаний. С его помощью знания в базе знаний пополняются, уточняются, корректируются и обновляются. Все операции со знаниями выполняет эксперт. В нашем случае это специалист метеорологической службы. Для работы с блюй знаний разработан модуль приобретения знаний, предоставляющий возможность дистанционного манипулирования знаниями.

Эта составляющая экспертной системы позволяет автоматизировать процесс управления знаниями в БЗ.

Сбор, корректировку и обновление знаний в базе знаний экспертной системы предлагаем осуществлять с помощью сервера компьютерной сети.

Разработанная в диссертации экспертная система позволяет автоматизировать отдельные этапы процесса всепогодного взлета и посадки самолетов, работу специалистов метеорологической службы и улучшает качество принимаемых решений.

Третья глава посвящена математическому описанию процессов всепогодного взлета и посадки самолетов и их оптимизации.

«Экспертная система для определения значения величины уровня яркости ЭССО взлетно-посадочных полос аэродрома и значения вероятности взлета или посадки самолетов при плохих метеорологических условиях» определяет реальную пропускную способность аэропорта и передает данные для оптимизации работы аэродрома.

Процессы оптимизации взлёта и посадки самолётов предложено воспроизводить с помощью математического аппарата теории массового обслуживания. Эта задача предусматривает разработку системы с использованием одной взлетно-посадочной полосы и при нескольких взлетно-посадочных полосах.

При анализе случайных процессов с дискретными состояниями, протекающих в процессе управления всепогодным взлетом и посадкой самолетов, удобно пользоваться геометрической схемой — графом состояний. Графом состояний можно описать потоки самолетов, совершающие взлет или посаду.

Размеченный граф состояний дает возможность определить вероятности состояний

Р1(0,Р2(1).....Рп(0 (5)

как функции времени.

Эти вероятности удовлетворяют определенного вида системам дифференциальных уравнений Колмогорова.

Размеченный граф изменения состояний процессов всепогодного взлета и посадки самолетов представлен на рисунке 2.

Анализ процессов всепогодного взлета и посадки самолетов, показал, что полученный размеченный граф отображает одноканальную систему массового обслуживания с ожиданием. Состояние процессов всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием одной взлетно-посадочной полосы описывается системой дифференциальных уравнений (6).

Состояние процессов всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием нескольких взлетно-посадочных полос описывается системой дифференциальных уравнений (7).

Интегрирование этих систем уравнений дает возможность определить вероятности состояний процессов всепогодного взлета и посадки как функции времени.

Представленный в диссертационной работе математический аппарат, позволяет рассчитать все требуемые параметры вероятностных состояний системы.

И2

'Им

Xi ,. Xi

>-1 X,

И2

Ц2

Sooo ■

Sooi

Soca

'й

mi

H2

>11<пЫ)

иг

Xi >-1

Sn2

X!

§010

h

вой

>■1 X,

So.ii

JMI

-Hi (fri—

">■1 X,

^ x2

X!

S]22

№

X!

"2

x2

&020

Ц1

X!

Hi

Soa

Х2 1М2 х2 М2 h 'И2 х? W ^ Хг

1 ▼

X, X,

"H2

X2

Sink

Xi Xj r -

'M2

X, Jl

Stn2

X2

"H2 X2 X,

S]nl

M2

Hi

>-2

X] X,

М2 ' Х2 Н2 1Д1 >.2

■ .

•pi

Лг

х2 Ц2 V2

X, -

>-2

Siml Somo Ml Som

M-2

So(nrtt»

Рисунок 2 — Размеченный граф состояний одноканальной системы массового обслуживания всепогодного взлета и посадки самолетов

ФоооСО. dt

dt

■- ~СЛ + ¿2 )Pooo (i)+Pool 0) + M2Poio(0,

-- -(Я, + Я2 + A/i)Pooi (0 + ¿iPooo (0 + ;ь Pol 1 <0 + /ЛР002 (0.

= -(•+ Я2 + >РООИ (0 + ¿1 Poo(m-l) (0 + -"ipooim+l) (О + /¿2 Pi 1« (О.

Фо0(и+1)СО

Л

= Poom(t) - P00(m+1) (0>

dt

= -(Я, + Я2 +/i2)Poio(0 + A2Pooo(0 + A'2Po2o(0 + /'i/>oii('),

= -(Я, + Я2 + p2)p0m0{t) + A2Po(m-,)o(0 + ^2Ро(И+оо(0 + A,P0mt (О, Фо<т+1)о(0 . . , .

--Jt--_i"2P0<m+l)0 <') + A1 PomOV'h

'J''"U(~ = -(Я, + A2 + Al )Poi I CO + ¿2 P001 (0 + Al P012 CO.

= -(A, + Л2 + )Рщ„-\)«-!)(') + h Po(n-lX*-2) (0 + Ml POH(t-l) CO +

dt

dt

+ Vo(n-2K* V0,

Фр„* (О dt

= ~М\РаПк CO + <*2Ро(п-1)* (О + Рол(1-1)СО.

dpujP~ = -(-ii + А2 + рг )Pi и СО + ¿1 Рою СО + А2Р121 СО,

Фкл-iHt-nCO

—i——-= -(Л, + Я2 + рг)рц /7-1х*-')С0 + ^-iPi(n-ix*-2) СО + ViPtnik-v) С0 +

+ Л2Л>(л - 2х* - о' ФыаСО dt

-Рг Ptnk СО + Я, р,я<*-1) СО + („-г,*- СО-

(б)

где ?ч, ^-2 — интенсивность взлета и посадки самолетов соответственно;

Hi, Hi — интенсивность обслуживания взлетающих и приземляющихся само летов соответственно;

m — количество мест в очереди;

Роль Pink — вероятность нахождения системы в состоянии S0„k; , п=0..ш, k=0..m.

Фооо«

Щ— = -(Я + Я2 )рооо(') + /ЛР001 С) + ^гРоюО.

а/ 1

= -(Я] + Я2 + /л )Роо\С) + ^Рооо(') + 2/Л АюгО),

Ш

Р(Ю(п+т—У\ СО —-- -(Я] + Я2 + л^, )р00(

Я+Ш- п+т- 2)(0 +«/',/>00(^,0 О),

<л

= ♦.« - I) ~ "^Лх*« ♦ „

Фо(Л41И-1)о(0

л

= -(Я, + яг + )Р0(л+т-1)0 С) + ^2Р0(п+т-2)оО) + "А2 Ро(т+л>о(' ) +

+ (Л,+(Я-1)/'2 )/><,„, (О,

д-= -^2Л><Л ♦ И)0О + 2^0(п + „ - ,)0С)'

«Л

-- ^Л + с» ■- « + V«*, - (О.

«Л

"(Я, + я2 + А, + /'2)р0,, (О + Я2Роо, (О + 2//,р012(0,

Л

Фш(0_

л

= -(Я, +Я2 +//2)Я1М(О+Я]Р0|0(О+(2//2 )/>,„(/),

ф. Г/)

= -((я -1)//2 + /А )/>,„, (г) + Я, _„(,) + Я2р1(п . (/).

Четвертая глава посвящена разработке алгоритмов и программ для САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов.

На основе составленных базы знаний и механизма логического вывода разработано программное обеспечение «Экспертной системы для определения уровня яркости электросветссигнальных огней аэродрома, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях». Данная разработка получила свидетельство об отраслевой регистрации.

Разработанная экспертная система позволяет автоматизировать работу специалистов метеорологической службы, улучшает качества принимаемых решений и решает проблему отсутствия опытных экспертов в некоторых регионах России, за счет тиражирования знаний.

На основе составленных математических моделей для систем взлета и посадки с использованием одной и нескольких взлетно-посадочных полос разработан «Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах». Программа получила свидетельство об отраслевой регистрации.

Разработанные программные модули в режиме реального времени строят графики зависимостей отдельных параметров всепогодного взлета и посадки от погодных условий и состава аэродрома. По этим графикам диспетчер принимает решение о проведении взлета или посадки самолетов в различных метеорологических условиях.

«Система автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов» позволяет:

• Определить уровень яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы.

• Плавно изменять яркость ЭССО.

• Рассчитать параметры эффективности системы при заданной интенсивности посадки и интенсивности взлета самолетов.

• Найти оптимальную интенсивность посадки и оптимальную интенсивность взлета самолетов при заданной пропускной способности системы.

• Проследить тенденцию поведения системы при различной пропускной способности системы.

• Для многоканальной системы определить зависимость ее параметров эффективности от количества каналов — взлетно-посадочных полос.

По результатам исследований в области экспертных систем разработан электронный учебно-методический комплекс «Искусственный интеллект», который используется в учебном процессе кафедры «САПР М и ТП» Омского государственного технического университета.

Разработанные программы и алгоритмы позволяют наиболее эффективно автоматизировать процессы всепогодного взлета и посадки самолетов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Интеграция моделей и систем автоматизации всепогодного взлета и посадки самолетов предоставляет возможность исключить влияние непогоды и в несколько раз сократить цикл взлета и посадки самолетов с взлетно-посадочной полос. . .

В диссертационной работе получены следующие научные и практические результаты:

1. Произведены исследования проблем всепогодного взлета и посадки самолетов, трудностей работы аэропорта в непогоду.

2. Разработана «Система автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов».

3. Построены принципы организации системы изменения яркости ЭССО взлетно-посадочной полосы.

4. Разработана «Экспертная система для определения уровня яркости электросветосигнальных огней взлепю-посадочнбй полосы, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях».

5. Разработано программное обеспечение «Экспертной системы определения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях».

6. Создана математическая модель системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием одной и нескольких взлегно-посадочных полос.

7. Получены формулы для расчета параметров эффективности системы и оптимальных значений величин интенсивности поступления самолетов на взлетно-посадочную полосу, относительной пропускной способности аэропорта и количества взлетно-посадочных полос.

8. Разработан "Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах", который помогает эффективно организовать работу взлетно-посадочных полос при плохих метеорологических условиях.

9. Разработанные программные модули в режиме реального времени строят графики зависимостей отдельных параметров всепогодного взлета и посадки от погодных условий и состава аэродрома. По этим графикам диспетчер принимает решение о проведении взлета или"'посадки самолетов в различных метеорологических условиях.

10. По результатам исследований в области экспертных систем разработан электронный учебно-методический комплекс «Искусственный интеллект». -

11. В диссертации были применены следующие типы математического аппарата: теория массового обслуживания, система дифференциальных уравнений Колмогорова, система дифференциальных уравнений Эрланга, теорема Байеса, теория вероятностей и другие.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В РАБОТАХ:

1. Бояркин Г.Н. Создание и использование электронных учебно-методических материалов при подготовке студентов по специальности САПР ! Т.Н. Бояркин, А.Г. Янишевская, И.В. Романова и др. // Вестник УГТУ — УПИ. Компьютерный инженерный анализ.— Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ -УПИ, 2005.-С. 130-136.

2. Романова И.В. Разработка «Экспертной системы для определения уровня яркости электросветосигнальных огней аэродрома и значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях». // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. тр./ Под ред. В.В.. Евстифеева. - Омск: ОмГТУ, 2006. - С. 4-12.

3. Романова И.В. Моделирование системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием нескольких взлетно-посадочных полос // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. тр./ Под ред. В.В. Евстифее-ва.-Омск: ОмГТУ, 2006.-С. 12-21.

4. Романова И.В. Программный комплекс для решения задач, оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах. — М.: ВНТИЦ, 2006.-№2006611455.

5. Романова И.В. Экспертная система для определения значения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочных полос аэродрома и вероятности взлета и посадки самолетов в плохих метеорологических усло-йиях. - М.: ВНТИЦ, 2006.2006611824.

6. Романова И.В. Оптимизация всепогодного взлёта и посадки самолётов в аэропортах // Омский научный вестник. — Омск: ОмГТУ, 2006. — № 4 (38). - С. 168-171.

7. Суворов М.Д. Оптимизация обслуживания самолетов в аэропорту с помощью теории массового обслуживания / М.Д. Суворов, А.Г. Янишевская, И.В. Романова и др. // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. тр./ Под ред. В.В. Евстифеева. - Омск: ОмГТУ, 2004; - С. 113-117.

8. Шамец С.П. Создание обучающих программ с использованием современных информационных технологий/ С.П. .Шамец, А.Г.. Янишевская, И.В. Романова и др. // Интеллектуальные и:многопроцессорные системы—2003: материалы Международной научно^техническойшонференции. ТЛ. - Таганрог: Изд-воТРТУ, 2003,- C.14S-148.

9.'Янишевская А.Г. Электронный учебник «Искусственный интеллект» / А.Г. Янишевская, И.В. Романова, И.С. Крысов - М.: ВНТИЦ, 2005. -№50200500251. '

10. Янишевская А.Г.. Разработка автоматизированной системы управления электросветосигнальным оборудованием аэропорта для всепогодного взлета, посадки, и руления самолетов в аэропортах / А.Г. Янишевская, И.В. Романова П Военная техника, вооружение и технологии двойного применения: материалы III Международного технологического конгресса: В 2 ч. -Омск: ОмГУ, 2005.-4.1.-С.86-87.

11. Янишевская А.Г. Создание электронных учебников в курсовом.и дипломном проектировании по специальности «Системы автоматизированного проектирования» / А.Г. Янишевская, И.В. Романова и др. // Совершенствование форм и методов управления качеством учебного процесса: материалы городской научно-практической конференции - Омск: ОмГТУ, 2003. - С.93-97.

12. Янишевская А.Г: Использование электронных учебно-методических материалов при подготовке студентов по специальности САПР. / А.Г. Янишевская, E.H. Пергун, И.В. Романова и др. // Графические коммуникации в технике и дизайне: материалы всероссийской научно-пра.ктической конференции. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2006. - С. 85-87.

Отпечатано с оригинала-макета, предоставленного автором ИД № 06039 от 12.10.2001

Подписано в печать 19.07.06. Формат 60x84 '/16. Отпечатано на дуиликаторе. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Зака> 610.

Издательство ОмГТУ. Омск, пр. Мира, 11. Т. 23-02-12 Типография ОмГТУ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Использование теории массового обслуживания и экспертных систем в авиации

1.1 Трудности работы аэропорта в непогоду.

1.2 Анализ математического аппарата теории массового обслуживания.

1.3 Использование теории массового обслуживания в авиации.

1.4 Использование экспертных систем в авиации.

1.5 Постановка задачи.

Выводы.

ГЛАВА 2 Разработка «Системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов».

2.1 Принципы организации «Системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов».

2.2 Принципы организации системы изменения яркости электросветосигнальных огней

2.3 Разработка «Экспертной системы для определения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочных полос, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях».

2.3.1 Диалог экспертной системы с экипажем самолета.

2.3.2 Формирование базы знаний экспертной системы и механизма логического вывода.

2.3.3 Модуль приобретения знаний.

Выводы.

ГЛАВА 3 Оптимизация процессов всепогодного взлета и посадки самолетов.

3.1 Моделирование системы взлета и посадки самолетов с использованием одной взлетно-посадочной полосы.

3.1.1 Вероятности состояний системы.

3.1.2 Параметры эффективности системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием одной взлетно-посадочной полосы.

3.2 Моделирование системы взлета и посадки самолетов с использованием нескольких взлетно-посадочных полос.

3.1.1 Вероятности состояний системы.

3.1.2 Параметры эффективности системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием нескольких взлетно-посадочных полос.

Выводы.

ГЛАВА 4 Разработка алгоритмов и программ для «Системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов».

4.1 Разработка программного обеспечения «Экспертной системы для определения яркости электросветосигнальных огней и относительной пропускной способности взлетно-посадочной полосы».

4.2 Разработка «Программного комплекса для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах».

4.3 Проектирование графиков всепогодного взлета и посадки самолетов.

4.4 Разработка электронного учебно-методического комплекса «Искусственный интеллект».

4.5 Апробация результатов исследований.

Выводы.

Актуальность проблемы. Современные летательные аппараты (JIA) среди технических изделий являются самыми сложными по архитектуре и опасными в эксплуатации машинами. При создании JIA и автоматизированных систем для его обслуживания необходимо до предела сокращать часть «Жизненного Цикла Изделия» в соответствии с международным стандартом ISO 9004. Одним из направлений решения этой проблемы является разработка и развитие систем автоматизации проектирования (САПР) процессов, связанных с созданием и эксплуатацией ДА.

Проблемой всепогодного взлета и посадки самолетов в стране начали заниматься в 70-х годах. Над ней работали московская организация Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации, научно-производственное объединение «Автоматика» г. Омск, а в последнее время над этой проблемой работают ученые Санкт-Петербурга [31].

Тем не менее, до сегодняшнего дня эта проблема не решена. Что касается зарубежных организаций, то они пока этими проблемами не занимались.

Поскольку многие процессы в автоматизированных системах взлета и посадки самолетов протекают со случайными искажениями, то и задачи, решающие эту проблему, должны быть с учетом вероятностных отклонений. Игнорирование стохастики параметров при создании автоматизированной системы всепогодного взлета и посадки самолетов может привести к значительным погрешностям и даже к авариям.

Интеграцию методов автоматизации всепогодного взлета и посадки самолетов можно рассматривать как систему, которая является частью международной стандартной методологии (ISO 9004) «Жизненного Цикла Изделия».

В диссертации исследуются процессы создания системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов.

Таким образом, решая эту проблему можно утверждать, что она в настоящее время является весьма важной и актуальной.

Цель работы и предмет исследования. Целью работы является разработка теоретических положений и практического применения методов автоматизации процессов всепогодного взлета и посадки самолетов. Интегрируя модели элементов этой автоматизированной системы, следует добиться сокращения цикла всепогодного взлета и посадки.

Предметом исследования являются системы авиационной отрасли. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи'.

1. Разработка системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов:

- анализ проблем всепогодного взлета и посадки самолетов и трудностей работы аэропорта в непогоду;

- разработка математических моделей всепогодного взлета и посадки самолетов;

- оптимизация процессов всепогодного взлета и посадки самолетов;

- разработка принципов организации системы изменения яркости электросветосигнальных огней (ЭССО) взлетно-посадочных полос (ВПП).

2. Моделирование экспертных оценок при всепогодном взлете и посадке самолетов:

- анализ основных метеорологических элементов, определяющих условия и технические требования к создаваемой автоматизированной системе;

- формирование базы знаний о метеорологических элементах и их влиянии на взлет и посадку самолетов;

- организация диалога между диспетчерской службой и экипажем самолета с использованием экспертной системы (ЭС);

- разработка модуля дистанционного пополнения и корректировки базы знаний о метеорологических элементах.

3. Разработка алгоритмов и программ для системы автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов.

Методы исследований. В работе использованы методы математического моделирования, теории массового обслуживания и экспертных оценок, дифференциальные системы уравнений Колмогорова и Эрланга, теория вероятности, современные компьютерные технологии и объектно-ориентированное программирование. Научная новизна работы:

- предложен комплекс новых подходов к научным исследованиям проблемы всепогодного взлета и посадки самолетов;

- разработана система математической оценки всепогодного взлета и посадки самолетов на базе теории массового обслуживания;

- создана база знаний о метеорологических элементах и их влиянии на взлет и посадку самолетов;

- проведены экспертные оценки этих процессов;

- на основе разработанных математических моделей и базы знаний создано программное обеспечение для определения уровня яркости ЭССО и пропускной способности взлетно-посадочных полос, а также для оптимизации процессов всепогодного взлета и посадки самолетов;

- результаты обработки исходных данных разработанное программное обеспечение визуализирует в виде графиков и таблиц, по которым принимаются решения о совершении всепогодного взлета и посадки.

Практическая значимость результатов работы состоит в следующем:

- разработанная система автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов позволяет автоматизировать отдельные этапы подготовки и совершения взлета и посадки самолетов при плохих погодных условиях;

- программный комплекс для решения задач оптимизации, входящий в состав САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов, дает возможность оптимизировать работу взлетно-посадочных полос в сложных метеорологических условиях;

- экспертная система проводит оценку влияния погодных условий на пропускную способность взлетно-посадочной полосы и уровень яркости ЭССО, необходимый для безопасного совершения взлета и посадки;

- система изменения яркости ЭССО позволяет плавно регулировать яркость электросветосигнальных огней, увеличивая или уменьшая её, тем самым, обеспечивая хорошую видимость взлетно-посадочной полосы при плохой погоде.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 152 страницах, и включает в себя 3 таблицы, 34 рисунка. Библиографический список содержит 103 наименования. Приложения представлены на 29 страницах.

ВЫВОДЫ

1. Программа «Экспертная система для определения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях» имеет свидетельство об отраслевой регистрации.

Разработанная экспертная система позволяет:

- эффективно организовать процессы всепогодного взлета и посадки самолетов;

- автоматизировать работу специалистов метеорологической службы;

- улучшает качества принимаемых решений;

- решает проблему отсутствия опытных экспертов в некоторых регионах России, за счет тиражирования знаний.

2. Программа «Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах» имеет свидетельство об отраслевой регистрации.

3. "Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах" помогает эффективно организовать работу взлетно-посадочных полос при плохих метеорологических условиях.

4. По результатам исследований в области экспертных и автоматизированных систем разработан электронный учебно-методический комплекс «Искусственный интеллект», который используется в учебном процессе кафедры «Системы автоматизированного проектирования машин и технологических процессов» Омского государственного технического университета.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Произведены исследования проблем всепогодного взлета и посадки самолетов, трудностей работы аэропорта в непогоду.

Исследования показали, что главная проблема работы гражданских и военных аэродромов в непогоду - это обеспечение безопасности двух сложнейших операций - взлёта и посадки самолётов. Наиболее часто условия взлёта и посадки осложняет плохая видимость. Для решения этих задач предложено разработать «Систему автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов», которая позволяет автоматизировать отдельные этапы подготовки и совершения взлета и посадки самолетов в сложных метеоусловиях.

2. Проанализированы возможности применения экспертных систем и теории массового обслуживания для решения задач всепогодного взлета и посадки самолетов.

3. Разработана «Система автоматизированного проектирования процессов всепогодного взлета и посадки самолетов».

В качестве комплекса технических средств в САПР процессов всепогодного взлета и посадки самолетов автором заложены:

• Система изменения яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы.

• Экспертная система определения значения величины уровня яркости электросветосигнальных огней ВПП, а также значения вероятности взлета или посадки самолетов при плохих метеорологических условиях.

• Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах.

4. Построены принципы организации системы изменения яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочных полос.

Система изменения яркости ЭССО ВПП на базе микроконтроллеров позволяет динамически регулировать яркость светосигнального оборудования аэропорта и автоматизирует процессы всепогодным взлетом и посадкой самолетов в аэропортах.

5. Разработана «Экспертная система для определения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях». База знаний и механизм логического вывода построены на основе байесовского метода, который позволяет эффективно управлять знаниями в ЭС. Разработан модуль приобретения знаний, позволяющий дистанционно производить манипуляции со знаниями в ЭС.

6. Разработано программное обеспечение «Экспертной системы определения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочной полосы, а также значения вероятности взлета и посадки самолетов при плохих метеорологических условиях».

7. Создана математическая модель системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием одной взлетно-посадочной полосы.

8. Получены формулы для расчета параметров эффективности системы и оптимальных значений величин интенсивности поступления самолетов на взлетно-посадочную полосу и относительной пропускной способности аэропорта.

9. Создана математическая модель системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием нескольких взлетно-посадочных полос.

10. Получены формулы для расчета параметров эффективности системы и оптимальных значений величин интенсивности поступления самолетов на взлетно-посадочные полосы, относительной пропускной способности аэропорта и количества взлетно-посадочных полос.

11. Разработан "Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах", который помогает эффективно организовать работу взлетно-посадочных полос при плохих метеорологических условиях.

12. Разработанные программные модули в режиме реального времени строят графики зависимостей отдельных параметров всепогодного взлета и посадки от погодных условий и состава аэродрома. По этим графикам диспетчер принимает решения о проведении взлета или посадки самолетов в различных метеорологических условиях. По графикам определяют:

- параметры эффективности системы при заданной интенсивности посадки и интенсивности взлета самолетов;

- оптимальную интенсивность посадки и оптимальную интенсивность взлета самолетов при заданной пропускной способности системы;

- тенденцию поведения системы при различной относительной пропускной способности системы;

- для многоканальной системы зависимости ее параметров эффективности от количества каналов - взлетно-посадочных полос.

13. По результатам исследований в области экспертных систем разработан электронный учебно-методический комплекс «Искусственный интеллект», который используется в учебном процессе кафедры «Системы автоматизированного проектирования машин и технологических процессов» Омского государственного технического университета. Особенностью электронного учебника является систематизированность знаний по искусственному интеллекту. Он представляют сводку результатов теории ИИ, накопленных за последние годы.

14. В диссертации были применены следующие типы математического аппарата: теория массового обслуживания, система дифференциальных уравнений Колмогорова, система дифференциальных уравнений Эрланга, теорема Байеса, теория вероятности и другие.

1. Абергауз Г.Г. Справочник по вероятностным расчетам. М.: Военное изд-во, 1970. - 344 с.

2. Автоматизированная система управления воздушным движением «Старт» в районе аэродрома. М.: Радио и связь, 1981.-179 с.

3. Автоматизированные системы массового обслуживания: Сб. науч. тр. М.: НПУ, 1983. - 80 с.

4. Амелькин В.В. Дифференциальные уравнения в приложениях. М.: Наука, 1987. - 157 с.

5. Архангельский В.И. Человеко-машинные системы автоматизации: управление качеством, безопасностью и надежностью. К.: НВК «К1А», 2000. - 296 с.

6. Батенькина О.В. Создание системы автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.13.12. Омск, 2005. - 19 с.

7. Бояркин Г.Н. Создание и использование электронных учебно-методических материалов при подготовке студентов по специальности САПР / Г.Н. Бояркин, А.Г. Янишевская, И.В. Романова и др. // Вестник

8. УГТУ УПИ. Компьютерный инженерный анализ - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2005. - С.130-136.

9. Брукинг А. Экспертные системы: принцип; работы и применение / А.Брукинг, П. Джонс, Ф. Кокс. М.: Радио и связь, 1987.-220 с.

10. Бурлаков М.В. Ситуационное управление в системах массового обслуживания // АН УССР, Институт кибернетики им. В.М. Глушкова. Киев: Наукова думка, 1991.- 159 с.

11. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. М.: Конкорд, 1992. - 268 с.

12. Вагин В.М. Дедукция и обобщение в системах принятия решений. М.: Наука, 1988. - 384 с.

13. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1972. - 242 с.

14. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.:Высш.шк., 2001, 575 с.

15. Вентцель Е.С. Прикладные задачи теории вероятностей / Е.С. Вентцель, JI.A. Овчаров. М.:Радио и связь, 1983. - 416 с.

16. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. СПб.: Невский диалект, 2001.-208 с.

17. Гаврилова Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. СПб.: Питер, 2001. - 384 с.

18. Гаврилова Т.А. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем / Т.А. Гаврилова, К.Р. Червинская. М.: Радио и связь, 1992.-344 с.

19. Гаек П. Автоматическое образование гипотез / П.Гаек, Т. Гавранек. М.: Наука, 1984. - 228 с.

20. Гаряев Н.А. Оптимизация и методы принятия решения в САПР. М.: Московский государственный строительный университет, 1999. - 33 с.

21. Гегечкори Е.Т. Математические модели принятия решений в экономике и технике: Монография. Омск:Изд-во ОмГТУ, 2004.-184 с.

22. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. -М.: Наука, 1987. 432 с.

23. Гордеев А.В., Молчанов А.Ю. Системное программное обеспечение. СПб.: Питер, 2001. - 736 с.

24. ГОСТ 19.002-80. Единая система программной документации. Схема алгоритмов и программ. Правила выполнения. Введен 01.07.81.-17 с.

25. ГОСТ 22771-77. Автоматизированное проектирование. Требования к информационному обеспечению. Введен 01.07.78. 6 с.

26. ГОСТ 23501.101 87. Системы автоматизированного проектирования. Общие положения. Введен 01.07.88.-9 с.

27. ГОСТ 23501.108 85. Взамен 23501.8 - 80. Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначение. Введен 01.01.86. - 14 с.

28. Джексон П. Введение в экспертные системы. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. 624 с.

29. Ерофеев А.А. Интеллектуальные системы управления. СПб: Изд-во СПбГТУ, 1999. - 316 с.

30. Захарцев А.С. В Петербурге начат выпуск новой навигационной системы для самолетов, www.svavia.ru/2006/03/25.

31. Ивченко Г.И. Теория массового обслуживания / Г.И. Ивченко, В.А. Каштанов, И.Н. Коваленко М.: Высш. шк., 1982. - 256 с.

32. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн.1. Системы общения и экспертные системы: справочник /под ред. Э.В. Попова. М.: Радио и связь, 1990.-464 с.

33. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн.2. Модели и методы: справочник /под ред. Д.А. Поспелова. М.: Радио и связь, 1990. - 304 с.

34. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн.З. Программные и аппаратные средства: справочник /под ред. В.Н. Захарова, В.Ф. Хорошевского. М.: Радио и связь, 1990. - 368 с.

35. Карпова Т. Базы данных: модели, разработка, реализация. -СПб.: Питер, 2002. 304 с.

36. Кириллов В.В. Структурированный язык запросов (SQL). -СПб.: ИТМО, 1994.-80 с.

37. Клинпман Э. Проектирование микропроцессорных систем: пер. с англ. М.: Изд-во «Мир», 1980. - 575 с.

38. Корнат А.Н. Полумарковские модели восстанавливаемых систем и систем массового обслуживания/ А.Н. Корнат, В.Н. Кузнецов Кишинев: Штиинца, 1991. - 276 с.

39. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств: Перевод с англ. М.: Радио и связь, 1982. - 432 с.

40. Культин Н.Б. Delphi в задачах и примерах. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 288 с.

41. Курант Р. Курс дифференциального и интегрального исчисления: пер. с англ. Том 2. М.: Высш.шк., 1970. - 672 с.

42. Лукин А.Н. Системы массового обслуживания: Анализ систем массового обслуживания с отказами в военной практике. -М.: Воениздат, 1980. 189 с.

43. Матвеев В.Ф. Системы массового обслуживания. М.: Изд-во МГУ, 1984.-239 с.

44. Мелони Дж. РНР 4 в действии: пер. с англ. М.: Лучшие книги, 2002.-400 с.

45. Навигация и управление воздушным движением: Сб. науч. тр. Л.: ОЛАГА, 1983. - 82 с.

46. Назаров А.А. Управляемые системы массового обслуживания и их оптимизация: Сб. науч. тр. Томск: Изд-во Томского университета, 1984. - 334 с.

47. Неделько В.Н. Уровневый подход к формированию базы знаний для систем поддержки принятия решений реального времени // Интеллектуальные и многопроцессорные системы 2003:

48. Материалы Международной научно-технической конференции.Т.1. -Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003. С.133-135.

49. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта. М.: Радио и связь, 1985. - 376 с.

50. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. М.: Лори, 1996. - 320 с.

51. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 336 с.

52. Норенков И.П., Маничев В.В. Основы теории и проектирования САПР. М.: Высш. шк., 1990. - 335 с.

53. Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1986. - 364 с.

54. Олифер В.Г, Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Питер, 2001. - 672 с.

55. Орловский С.А. Проблемы принятия решения при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981. - 262 с.

56. Осипов Г.С. Приобретение знаний интеллектуальными системами. М.: Наука, 1997. - 246 с.

57. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М.: Высшая школа, 1972. - 576 с.

58. Попов Э.В. Общение с ЭВМ на естественном языке. М: Наука, 1986 - 340 с.

59. Попов Э.В. Статические и динамические экспертные системы: Учебное пособие / Э.В. Попов, И.Б. Фоминых. М.: Финансы и статистика, 1996. - 320 с.

60. Попов Э.В. Экспертные системы 90-х гг. Классификация, состояние, проблемы, тенденции // Новости искусственного интеллекта. 1991. - №2. - С.84-101.

61. Прасолов Б.М. Элементы теории массового обслуживания: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. - 100 с.

62. Пугачев B.C. Стохастические дифференциальные системы: Анализ и фильтрация. М.: Наука, 1990. - 630 с.

63. Романова И.В. Моделирование системы всепогодного взлета и посадки самолетов с использованием нескольких взлетно-посадочных полос // Анализ и синтез механических систем. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006.

64. Романова И.В. Программный комплекс для решения задач оптимизации при всепогодном взлете и посадке самолетов в аэропортах. М.: ВНТИЦ, 2006. - № 2006611455.

65. Романова И.В. Экспертная система для определения значения уровня яркости электросветосигнальных огней взлетно-посадочных полос аэродрома и вероятности взлета и посадки самолетов в плохих метеорологических условиях. М.: ВНТИЦ, 2006. - № 2006611824.

66. Романова И.В. Оптимизация всепогодного взлёта и посадки самолётов в аэропортах // Омский научный вестник. Омск: ОмГТУ, 2006. - № 4 (38). - С. 168-171.

67. Рот К. Проектирование с помощью каталогов. -М.:Машиностроение, 1995.-420 с.

68. Рудаков В.А., Тренин В.А. Анализ состояния метеорологического обеспечения полетов воздушных судов гражданской авиации за 2004 год. Официальный сайт организации «Метеоагентство Росгидромета» www.meteoagency.ru/amo/method.php/2006/05/18.

69. Рыбина Г.В. Проектирование систем, основанных на знаниях: Учебное пособие. М.: МИФИ, 1997. -104 с.

70. Саати Т.Д. Элементы теории массового обслуживания и её приложения: пер. с анг. М.: Советское радио, 1971. - 364 с.

71. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высш. шк., 2001.-343 с.

72. Справочник диспетчера службы движения гражданской авиации. М.: Воздуш. трансп., 1984. - 176 с.

73. Справочник летчика и штурмана. Под ред. М.В. Лавровского. М., Воениздат, 1974. - 504 с.

74. Суворов М.Д. Оптимизация обслуживания самолетов в аэропорту с помощью теории массового обслуживания / М.Д. Суворов, А.Г. Янишевская, И.В. Романова и др. // Анализ и синтез механических систем. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004. С. 113-117.

75. Суворов М.Д. Анализ и математическое моделирование процессов в сложном машиностроении. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1995. -168 с.

76. Суворов М.Д. Моделирование состава сложного изделия и разузлование в автоматизированном проектировании изделий и технологических процессов / Механика процессов и машин: Сб. науч. тр. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1994. - С 8-11.

77. Таунсенд К. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ: пер. с анг. М.: Финансы и стастистика, 1996. - 564 с.

78. Тейксейра С. Delphi 5. Руководство разработчика, том 1. Основные методы и технологии программирования: пер. с анг. / С. Тейксейра, К. Паченко М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. - 832 с.

79. Технология работы диспетчеров службы движения гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 1982. - 284 с.

80. Тихомиров Ю. Microsoft SQL Server 7,0. СПб.: БХВ-Петербург, 2001.-720 с.

81. Уинстон П. Искусственный интеллект: пер. с анг. М.: Мир, 1980.-519 с.

82. Фаронов В.В. Туробо Паскаль 7.0. Начальный Курс. М.: «Нолидж», 2000.- 576 с.

83. Фейгина Е.М. Представление знаний в системах искусственного интеллекта. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. - 88 с.

84. Федоров А. Особенности программирования на Borland Pascal. Киев: Диалектика, 1994. - 144 с.

85. Фильчаков П.Ф. Справочник по высшей математике. М.: Высш. шк., 1976. - 534 с.

86. Форсайт Ф. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. М.: Радио и связь, 1987. - 226 с.

87. Хилажев Е.Б. Микропроцессорная техника в управлении транспортными потоками. М.: Радио и связь, 1987. - 175 с.

88. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство: пер. с анг. М.: Мир, 1991. - 296 с.

89. Чинченко Ю.В. Автоматизация процессов контроля уровня готовности авиадиспетчеров к действиям в кризисных ситуациях // Интеллектуальные и многопроцессорные системы 2003: Материалы

90. Международной науч-техн. конф. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2003. -С.121-123.

91. Янишевская А.Г. Электронный учебник «Искусственный интеллект» / А.Г. Янишевская, И.В. Романова, И.С. Крысов М.: ВНТИЦ, 2005. - №50200500251.

92. Яшин А.М. Разработка экспертных систем. JL: ЛПИ, 1990. - 364 с.

93. Borghoff U. Information Technology for Knowledge Management. Sprinter-Verlag, Bin, 1998. - 268 p.

94. Demazeau Y. Decentralized artificial intelligence. Amsterdam: Elsevier North-Holland, 1990. - 324 p.

95. Klincman E. Microprocessor system design. Prentice-hall, New Sersey, 1977. -575 p.

96. Meloni J. PHP fast & easy web development. A division of prima publishing, 2000. - 400 p.

97. Teixeira S. Delphi 5. Developer's guide / S. Teixeira, X. Pacheco A Division of Macmillan Computer Publishing, 2001 -832 p.