автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Система поддержки принятия решения при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений

На правах рукописи

НУРУЛЛИНА Ирина Флюровна

СИСТЕМА ПОД Д ЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКА НАРУШЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2004

Работа выполнена на кафедре авиационного приборостроения Уфимского государственного авиационного технического университета

Научный руководитель д-р техн. наук, проф.

ЕФАНОВ Владимир Николаевич

Официальные оппоненты д-р техн. наук, проф.

СУЛТАНОВ Альберт Ханович канд. техн. наук,

МИТАКОВИЧ Сергей Анатольевич

Ведущее предприятие ФГУП КумАПП (г. Кумертау)

Защита диссертации состоится «30» декабря 2005 г. в_часов

на заседании диссертационного совета Д-212.288.03 Уфимского государственного авиационного технического университета по адресу: 450000, г.Уфа, центр, ул.К.Маркса, 12.

Автореферат разослан «18» Февраля! 2004 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф.

Миронов В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Спутниковые системы навигации и связи оказали в течение последнего десятилетия наиболее существенное влияние на формирование принципов системной интеграции не только бортового авиационного оборудования, но и наземной инфраструктуры управления воздушным движением. Дальнейшие перспективы использования глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в качестве основного средства высокоточной оперативной навигации в значительной мере зависят от возможности анализировать в полете текущую навигационную информацию с целью обнаружения ухудшения ее качества и своевременного исключения непригодных данных из дальнейшей обработки. Важнейшей характеристикой достоверности и надежности навигационных измерений ГНСС является целостность, которая задается в виде значений риска и времени, связанных с выдачей пилоту предупреждений о том, что требуемые навигационные параметры не выдерживаются. Для снижения опасности нарушения целостности навигационных измерений необходимо оперативно принимать решения о допустимости использования задействованных средств навигации или о переходе к другому созвездию навигационных искусственных спутников земли (НИСЗ), другим навигационным комплексам и т.д. С этой целью широко используются информационные технологии поддержки принятия решений (IIIIF). Большой вклад в развитии такого рода информационных технологий внесли отечественные ученые Васильев В.И., Ильясов Б.Г., Крымский В.Г., Миронов В.В., Павлов C.B., Поспелов Д.А., Тру-хаев Р.И., Султанов А.Х.

В то же время использование существующих методов ППР не позволяет обеспечить требуемый уровень целостности навигационной системы. Это связано, в первую очередь, с отсутствием интегральных показателей, характеризующих текущее состояние навигационной системы. Еще одна важная проблема заключается в том, что качество принимаемого решения определяется уровнем достоверности исходной информации об условиях функционирования навигационной системы, о целесообразности принимаемых решений и о последствиях принятых решений. Для того чтобы ГНСС в полном объеме выполняла возложенные на нее функции, используемые системы ППР должны не только формировать рекомендации, которые позволяют принимать решения в условиях недостоверной информации, но и способствовать получению дополнительных данных, обеспечивающих принятие обоснованных решений.

Сказанное обуславливает актуальность темы диссертационной работы, направленной на разработку системы ППР в условиях неопределенности, базирующейся на методике комплексной оценки целостности ГНСС и позволяющей осуществлять реконфигурацию навигационных средств с целью повышения уровня готовности и достоверности навигационных измерений.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является повышение целостности навигационных измерений за счет своевременной оценки уровня доверия, с которым можно отно ^ЦЩЩ^^^^информации, вы~

иишим |

¿ГщЯЬУЛ*

даваемой навигационной системой, и разработки системы ППР о реконфигурации навигационных средств для повышения качества навигационных измерений. Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработана методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска.

2. Разработан алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса.

3. Разработан метод поиска оптимального созвездия НИСЗ, гарантирующего требуемый уровень целостности навигационной информации с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия.

4. Разработана имитационная модель ГНСС, позволяющая уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

5. Разработаны программные средства, реализующие алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

Методы исследования

Для решения поставленных в диссертационной работе задач были использованы методы системного анализа; методы функционального анализа; основы матричного исчисления и линейной алгебры; методы математической статистики, касающиеся параметрического и непараметрического оценивания, идентификации, кластеризации, прогнозирования; обобщенную и нестандартную интервальную арифметику; теория ожидаемой полезности.

Научная новизна результатов

1. Методика оценки риска нарушения целостности навигационных определений отличается тем, что в ней впервые предлагается использовать мультипликативную свертку локальных оценочных функций, отображенных на общую шкалу измерений.

2. Предложенный алгоритм ППР отличается тем, что решения принимаются на основе информации, достаточной для объективной оценки сложившейся ситуации. С этой целью выбор решения сопровождается процессом накопления достоверной информации за счет осуществления специальных исследовательских процедур.

3. Метод повышения качества и достоверных навигационных измерений отличается от существующих подходов использованием принципа «восходящей деградации» созвездия, который предусматривает последовательное улучшение характеристик используемого созвездия НИСЗ за счет выявления и устранения спутников с худшими характеристиками.

4. V* ■■г»,«' | г • .; »ч *

■и!'-,'* *{' •

•Я» »•

Практическая значимость результатов

Практическую значимость полученных результатов составляют:

1. Разработанная методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска, которая подразумевает использование навигационных спутниковых систем в качестве основного средства высокоточной оперативной навигации.

2. Созданный алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса, позволяет снизить риск нарушения целостности навигационных измерений.

3. Разработанная имитационная модель ГНСС, позволяющая уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

4. Разработанные программные средства, реализующие алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

Перспективность предложенных методик подтверждается результатами их внедрения на ФГУП УНПП «Молния» (г.Уфа).

На защиту выносятся

1. Методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска.

2. Алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса.

3. Метод поиска оптимального созвездия НИСЗ, гарантирующего требуемый уровень целостности навигационной информации с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия.

4. Имитационная модель ГНСС, которая позволяет уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

5. Программные средства, реализующие алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

Основания для выполнения работы

Работа выполнена на кафедре авиационного приборостроения УГАТУ в соответствии с Программой научных исследований по разработке средств авиопики пятого поколения, принятой Научно-техническим Советом Национальной ассоциации авиаприборостроителей России, а также с планом госбюджетных научно-исследовательских работ по теме ИФ-ВТ-12-ОО-ОЗ/г «Разра-

ботка концепции и методов построения многоуровневых интеллектуальных систем управления сложными технологическими процессами».

Апробация работы и публикации

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях различного уровня. Среди них:

IV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов «Решетнёвские чтения» (Красноярск, 10-12 ноября, 2000);

Сибирская научно-техническая конференция «Наука. Промышленность. Оборона» (Новбсибирск, 2001);

Всероссийская студенческая научная конференция "V Королевские чтения" (Самара, 2001);

Международные молодежные научные конференции «Гагаринские чтения» ((«МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2001-2003гт.);

Международная молодежная научно-техническая конференция «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (Уфа, 2001);

Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (МЭИ, 2002).

Основные результаты диссертационной работы отражены в 12 публикациях, в том числе в 4 статьях и 8 трудах конференций.

Структура работы

Диссертационная работа состоит из 149 страниц машинописного текста, включающего в себя введение, четыре главы основного материала, выводы и заключение; рисунков на 17 страницах; библиографического списка из 104 наименований на 10 страницах и двух приложений на 29 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цель работы и задачи исследования, обсуждается новизна и практическая ценность выносимых на защиту результатов.

В первой главе рассмотрена инфраструктура ГНСС, которая включает три составляющие: космический сегмент, включающий различные орбитальные группировки НИСЗ, наземный комплекс управления (НКУ), бортовую аппаратуру потребителей (АП). ГНСС ГЛОНАСС разрабатывалась по заказу Министерства обороны России, и в настоящее время применяется для предоставления навигационных услуг различным категориям потребителей без каких-либо ограничений. Российская система спутниковой навигации была развернута в начале 90-х гг., а ее коммерческая эксплуатация осуществляется с 1995 г. Полная ОГ в СНС ГЛОНАСС содержит 24 штатных НИСЗ.

Перспективы использования СНС в качестве основного средства высокоточной оперативной навигации в значительной мере зависят от величины предельного уровня погрешностей, который может быть обеспечен при измерении навигационных параметров. Влияющие на уровень погрешностей естественные

факторы объединены в несколько характерные группы: геометрические факторы; факторы распространения радиоволн в атмосфере; факторы, обусловленные качеством навигационных сигналов и несовершенством АП.

Целостность навигационных измерений характеризуется доверием, с которым можно относиться к правильности информации, выдаваемой полной системой. Для комплексной оценки целостности и качества функционирования ГНСС используется большое число аппаратных, алгоритмических и программных методов контроля работоспособности качества и целостности навигационных измерений, а также автоматического исключения обнаруженных неисправностей бортовой НАЛ, которые предполагают использование избыточной информации от большего, чем минимально необходимо, числа спутников. Показано, что существующие автономные алгоритмы контроля целостности: RAIM, AIME, FDE, в силу присущих им недостатков не позволяют обеспечить требуемый уровень целостности навигационных измерений. К числу отмеченных недостатков относятся:

- каждый из описанных алгоритмов решает локальную задачу контроля работоспособности того или иного сегмента ГНСС;

- при этом используется большое количество разрозненных показателей, имеющих различную физическую природу и не имеющих единой шкалы измерений, что делает невозможным комплексную оценку целостности навигационных измерений;

- большое количество возможных вариантов реконфигурации навигационных средств затрудняет выработку своевременного и правильного решения, тем более что такое решение принимается в условиях риска и неопределенности.

Важную роль в обеспечении требуемого уровня целостности играют информационные технологии ППР. Для снижения риска нарушения целостности необходимо оперативно принимать решения о допустимости использования задействованных ^редств навигации или о переходе к другому созвездию НИСЗ, другим навигационным комплексам и т.д. В свою очередь, задачу ППР можнр представить следующей теоретико-множественной моделью

<t, X, R, A, F, G, D>, (1)

где t - постановка задачи (например, выбрать наилучшую в некотором смысле альтернативу или упорядочить все множество альтернатив); X - множество допустимых альтернатив (решений, вариантов действий); R - множество критериев оценки степени достижения поставленных целей; А - множество шкал измерения по критериям (шкалы наименований, порядковые, интервальные, отношений); F - отображение множества допустимых альтернатив в множество критериальных оценок их последствий (исходов); G - система предпочтений решающего элемента; D - решающее правило, отражающее систему предпочтений.

Анализ современных методов ППР на основе качественной информации о предпочтениях и последствиях, принятия решений с дискретизацией неопределенности, принятия решений с использованием субъективных критериев,

принятия решений в условиях риска и неопределенности на основе глобальных критериев, выбора решений с использованием количественной информации о предпочтениях и последствиях и т.д. позволил сформулировать задачу, решение которой направлено на разработку системы ГТПР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений. При этом было установлено, что, несмотря на все многообразие различных способов ППР, все они отличаются общим недостатком: качество принимаемого решения определяется уровнем достоверности исходной информации об условиях функционирования навигационной системы, о целесообразности принимаемых решений и о последствиях принятых решений.

Во второй главе разработана математическая модель ППР в условиях риска и неопределенностей при оценке и управлении рисками нарушения целостности навигационных измерений. В процессе исследования выявлен следующий круг проблем, связанных с оценкой целостности навигационных измерений:

- высокая размерность задачи принятия решения, обусловленная системной интеграцией не только бортового авиационного оборудования, но и наземной инфраструктуры управления воздушным движением, спутниковых средств навигации;

- неопределенность условий, в которых осуществляется процедура принятия решения;

- использование принципов композиционного принятия решения.

Для создания модели ППР в условиях риска и неопределенностей при оценке и управлении рисками нарушения целостности навигационных измерений разработаны основные элементы математического описания, общие для всех этапов процедуры ППР.

Множество Z = \Zl, Z2,...,Zr} заданий представляет собой совокупность требований, определяющих функциональное предназначение исследуемого навигационного комплекса и многообразие условий его применения.

Множество X = {Хи X2,--.,Xnj вариантов возможных решений задает совокупность детализированных до определенного уровня возможных альтернативных действий, которые удовлетворяют ограничениям и рассматриваются как возможные способы выполнения заданий.

Критерий е= ,, вводится как определенная совокупность

оценочных функций, которая признается в процессе ППР важной в отношении выполнения задачи оценки риска, является общей для всех альтернативных решений и не может быть представлена в виде ограничений.

Множество К= {jt]f K2,...,Kq} навигационных параметров - это совокупность технических характеристик, однозначно описывающих сложившуюся навигационную обстановку.

Множество 0 = \9 в 2,...,0 5| тактических параметров - это совокупность внешних по отношению к исследуемому навигационному комплексу ус-

ловий, непосредственно определяющих целостность навигационных измерений.

Множество экспериментов Y=\Y{, Y2,...,Ym], направленных на устранение неопределенности в оценке вариантов принимаемых решений.

Множество Г = т2'---'Ут} возможных результатов проведенных экспериментов.

На основе введенных элементов математической модели разработан метод ППР, преимуществами которого являются:

- возможность оптимизировать объем экспериментальных исследований, направленных на изучение свойств исследуемых вариантов;

- универсальность, т.е. возможность учитывать неопределенные факторы, описанные субъективными вероятностями, функциями принадлежности и ин-

| тервальными функциями.

При реализации предложенного метода операция выбора включает три I характерных этапа.

, Этап прогнозирования. На этом этапе формируется совокупность показа-

телей, отражающих субъективную оценку степени соответствия вариантов решения, предъявляемым к ним требованиям, которая образовалась в результате анализа возможных исходов экспериментов при учете неопределенных факторов

e, = e,(z,X„e,r,rj), 1=1,2,-Р- (2)

Этап оценки включает в себя математическую обработку априорных характеристик с целью получения апостериорных зависимостей <z>(0/r,F) и <р{Г IY). Далее определяются ожидаемые значения оценочных функций при-^ менительно ко всем выявленным вариантам решений

s(Z,X, Г,У) = \s{Z,X,®,Tj)cp{®IT,Y)d® , (3)

а

( на основе которых формируется приоритетное множество альтернатив

e(Z, Г )=e\tTe{Z,X,r,Y), (4)

Х,еХ

и вычисляются его оценки

s(Z, Y) = js(Z, Г, 1>(Г / Y)dT . (5)

а

Полученные значения оценочных функций используются для выбора оптимального эксперимента, обеспечивающего наилучшую ожидаемую величину этого критерия

c'(Z) = extr e(Z, Y), по всем Y, eY. (б)

Этап принятия решения является завершающей стадией операции выбора, на которой осуществляется найденный оптимальный эксперимент Y' и фиксируется его результат Г*. С учетом осуществления оптимального эксперимен-

та определяется решение, для которого ожидаемое значение критерия будет максимальным

e(Z, Х-, Г', Yj) = extr t(Z, X, f, Y/).. (7)

В случае, когда более предпочтительным оказывается задание некоторых интервалов для возможных значений соответствующих характеристик, предлагается переход к шкалам интервалов. Для формирования массива исходных данных каждому элементу задается пессимистическая и оптимистическая оценки, которые представляют собой верхние и нижние границы интервалов. В процессе реализации алгоритма эвристической оптимизации на интервальной шкале вычисляются апостериорные вероятности и для нормализованных (или неотрицательных) оценочных функций определяются границы интервалов ожидаемых значений.

Что касается операций выбора оптимального варианта на множестве интервальных значений оценочных функций, то они осуществляются с использованием абсолютного критерия предпочтения

e'(k,,i,l)>£l(k2>i,l), если ¿(k,,i,l)>d(k2,U) (8)

или безусловного критерия

d(k],i,l) > eJ(k2,i,l), если ¿(khi,l) > ¿(k2,i,l) и ¿(khi,l) > sL(k2,i,l)-, (9)

здесь ¿(k,i,I) и ¿(k,i,l) - соответственно, нижняя и верхняя границы интервалов ожидаемых значений оценочных функций.

Осуществление интервальных операций приводит к расширению результирующих интервалов для значений исследуемых функций. С целью сужения результирующих интервалов рекомендуется использовать обобщенную и нестандартную интервальную арифметику, в частности, метод Мура.

Изложенный алгоритм является основой для разработки программного модуля ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений в условиях дефицита достоверной информации.

В третьей главе излагаются принципы формирования агрегированных критериев при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений в условиях внутренних и внешних неопределенных факторов на основе исследования параметров имитационной модели.

Цель ППР накладывает вполне определенный отпечаток на принцип выбора совокупности оценочных функций и методику оценки на их основе уровня риска. Чтобы некоторая функция, определенная на множестве возможных альтернатив и характеризующая степень достижения цели ППР, могла рассматриваться в качестве показателя эффективности, она должна удовлетворять следующим требованиям: соответствие цели; содержательность и интерпретируемость; измеримость; минимальность числа используемых частных показателей; полнота.

В существующих алгоритмах оценки целостности используется большое количество разнородных показателей, которые задаются в виде распределений случайных значений измеренных навигационных параметров, включая геогра-

фическую долготу и широту, высоту над опорным эллипсоидом, составляющие путевой скорости и текущее время; в виде дискретных функций, таких как команды RAIM и AIME о режимах работы, сигналы тревоги и предупреждения о готовности/неготовности навигационной информации; в виде непрерывных функций, характеризующих среднеквадратические отклонения измерения горизонтальных координат, высоты, аппроксимирующий зависимостей и т.д.

При этом статистические характеристики зачастую не отвечают требованиям состоятельности, достоверности и эффективности т.к. формируются на основе ограниченных цензурированных выборок. В результате выбранные предположения об их вероятностных распределениях не всегда являются оправданными. Кроме того, перечисленные характеристики не позволяют правильно интерпретировать состояние навигационных измерений, т.к. количество контролируемых параметров принимается максимально возможным, а численные значения некоторых показателей не поддаются реальному осмыслению и, следовательно, не могут служить основной для совершенствования аппаратуры. В качестве примера можно привести нормируемые значения вероятностей выявления отказа при посадке по I, II, III категории ИКАО, которые составляют, соответственно, 0,999999,0,9999999, 0,9999999995. Согласно шкале оценок вероятности, приведенной в международном стандарте IEEE 379-1977, событие с вероятность 10"7 1/час охарактеризуется как в 10 раз менее вероятное, чем невероятное.

В связи с отмеченными недостатками существующих оценочных функций предлагается процедура разработки интегрированного показателя риска, которая предусматривает выполнения следующих этапов:

- выбор формы представления показателя риска в виде свертки локальных оценочных функций;

- разработка единой шкалы измерения для отдельных составляющих интегрированного показателя;

- разработка метода вычисления количественных значений отдельных составляющих и всего интегрированного показателя.

При выполнении первого этапа используется информация о свойствах оценочных функций, которая определяет возможные формы свертки критериев. Так, если оценочные функции удовлетворяют следующим двум условиям: независимости по предпочтению и возможности компенсации уменьшения значений одних показателей за счет увеличением других, то для них возможна мультипликативная свертка в виде

£М = f[erkW. (Ю)

где г(к) - показатели важности оценочных функций.

На втором этапе используются методы бального оценивания, предусматривающие применение общей 100-бальной шкалы для локальных оценочных функций. Схема формирования единого показателя на основе разнородных оценочных функций представлена на рис. 1.

Распределения

Дискретные функции

п п

Непрерывные функции

Бальное

оценивание

\7

1 Единая шкала 100

Рис. 1. Схема формирования интегрированного критерия

При выполнении третьего этапа используется следующий алгоритм параметризации.

Шаг V Установить области изменения оценок по каждому показателю [е,тт; е,тах], 1=1,2,..„р. Положить Де,т,п)=0; ивГ>1.

Шаг 2: Разбить области изменения оценок на две подобласти граничными точками в*, 1=1,2, ...,р.

Шаг 3: Для каждого 3=1,2,...,р выполнить шаги 4-10.

Шаг 4- Присвоить значения у"=^тш; у+=е,тах и положить к=1.

Шаг 5: Зафиксировать значения частных показателей е, на уровнях ь,, И; ¡=1,2,...,р и положить у„=у';у„=у+.

Шаг 6: Вычислить у(к) = 0,5(ул + у„).

Шаг 7; Получить экспертную оценку о предпочтительности увеличения е} от значения у* до у® над увеличением Ej от у(к) до у+ вследствие уменьшения значений остальных показателей ¡=1,2,...,р;

Шаг 8: Если предпочтительнее переход у' -> у(к), то положить уп= у(к), если предпочтительнее переход у(к) —> у+, то ул = у®; перейти к шагу 7. Если переходы одинаковы по предпочтительности, то присвоить значения

= 0.5, если к=1; {¡(у00) = 0,25, если к=2; ^(у00) = 0,75, если к-3.

Шаг 9: Положить к=к+1 и проверить условие к > 3: да - окончить вычисления, нет - перейти к шагу 10.

Шаг 10: Присвоить у" = ^ к=3; у+ = е/""1, если к=3. Перейти к шагу 5.

Шаг 11: Осуществить линейную интерполяцию функциональных зависимостей ^(е,); ¡=1,2,...,р.

Шаг 12: Для всех пар (к,1), к*1; к,1=1,2,...,р; выполнить шаги 13-15.

- = о ™ если к=2; у+ = у(1), если к=2;у- = у(1), если

Шаг 13: Осуществить попарное экспертное сравнение оценок е(к> и е'

I в свою очередь е,(|)=еГл, при 1*1; и с^еГ"

до

где е,(к)=еГ", при Ыс; и £к,к;=ек'

Шаг 14: Если Е(к) предпочтительнее е(1), то найти такую величину

ek <ектах, при которой оценки е<к) и е(" окажутся эквивалентными; если е/1' пред-(к) * почтительнее е , то определить аналогичную величину в|.

Шаг 15: Составить уравнение v^fo ) = vi; ( или Vifi(ei*) = vk). Если при выполнении шага 14 оценки е(к) и е(|) эквивалентны, положить vk = vi.

Шаг 16: Решить систему уравнений v,f,(e,) = Vj; i*j; ij=l,2,...,m.

Шаг 17: Конец.

В результате выполнения описанной процедуры получена следующая форма единого критерия

Б ~ £кс Бап ^ню (И)

где Екс, еап, внк - частные показатели риска нарушения целостности из-за различных составляющих ГНСС (КС- космический сегмент, АП -аппаратура потребителя, НК - наземный комплекс).

В свою очередь каждая составляющая интегрированного показателя включает следующий набор рисков

- _ . (6 _ (2) (3)

*>КС tnx *'КС ,

бал— San ^ап £ап > (12)

_ =_(!)_ W - (3)

Онк «-НК «-як ьнк >

где ejl\ ejl\ е,жС1) - риск возможных нарушений в соответствующей аппаратуре, екс(2), ба,/2*, е,„(2) - оценки уровней воздействия нарушений на целостность навигационных измерений, sj ' san(3) е,,,'3' - риск нарушения целостности из-за невозможности реконфигурации (устранения) последствий.

Полученные показатели риска используются при оценке множества вариантов решения задачи обеспечения целостности навигационных измерений. Это множество формируется с учетом существующих принципов реконфигурации навигационных средств. В процессе 111IP стоит вопрос: отдать ли предпочтение одному из вариантов действий сразу (и какому именно), или предварительно выполнить исследование какого-либо из вариантов с тем, чтобы получить дополнительную информацию о возможных последствиях предполагаемых действий и осуществить выбор более обоснованно. В качестве одной из возможных альтернатив предусматривается сохранение исходной конфигурацию, если предпосылки нарушения целостности навигационных измерений отсутствуют: бортовая аппаратура НИСЗ и авиационная аппаратура потребителя работает исправно, отсутствуют отказы аппаратуры наземных станций, а искажения сигналов в атмосфере не превышают допустимых пределов. В противном случае принимаются решения о реконфигурации созвездия, условием которого является поиск новой допустимой совокупности НИСЗ, либо о реконфигурации средств измерения, для чего изучается возможность альтернативного решения навигационной задачи с использованием средств инерциальной навигации, радиотехнических средств ближней или дальней навигации и т.д.

Изложенные соображения позволили сформулировать алгоритм оценки риска нарушения целостности навигационных измерений ГНСС, включающий

проведение феноменологического и вероятностного анализа возможных ситуаций, Блок-схема данного алгоритма приведена на рис. 2.

Рис. 2. Блок - схема алгоритма оценки риска нарушения целостности навигационной информации

При проведении феноменологического анализа целостности навигационных измерений использовалась разработанная имитационная модель ГНСС. Данная модель включает:

- модель космического сегмента с орбитальной группировкой НИСЗ;

- модель погрешностей навигационных измерений;

- модель сегмента навигационной аппаратуры потребителя. Имитационная модель космического сегмента позволяет рассчитывать

текущие координаты всех спутников, входящих в соответствующие орбитальные группировки в полярной системе координат и в геоцентрической декарю-вой системе.

Модель погрешностей навигационных измерений учитывает влияние геометрических факторов, факторов распространения радиоволн в атмосфере (тропосферные, ионосферные погрешности, погрешности из-за многолучевости сигнала), а также факторы, обусловленные несовершенством бортовой аппаратуры НИСЗ и аппаратуры потребителя.

В модели сегмента навигационной аппаратуры потребителя определяются искомые навигационные параметры в результате решения переопределенной системы уравнений следующего вида

/,{хс,¥^т)=А -^{хс-х, )2+ (ус-у, ь з д = о; (13)

здесь Д - псевдодальность (беззапросная дальность) от / -го НИСЗ до самолета, Х„ У„ и Хс, У с, 2„ соответственно, координаты / -го НИСЗ и самолета, аппарата Т - сдвиг бортовой шкалы времени самолета относительно единого системного времени ГНСС, 5О, - погрешность определения /-ой псевдодальности.

Псевдорешение системы (13), минимизирующее длину вектора

X = \ХС,УС,2С,Т^, находится при использовании модифицированного метода Ньюгона-Рафсона из следующей системы

(14)

где - матрица Якоби от/(х) размерности Ых4, вычисленная в точке

соответствующей к -ой итерации вычислительного процесса.

Для минимизации влияния погрешностей при решении системы (14) используется вариант метода Ьи-факторизации, получивший название метода квадратного корня (метода Холецкого). В результате система (14) трансформируется в совокупность уравнений вида

= м>. (15)

Так как обе системы имеют в левой части треугольные матрицы, то их решения легко находятся методом обратной подстановки.

Проведенный в работе анализ принципов навигации с использованием ГНСС и факторов, влияющих на точность навигационных измерений, позволил сделать вывод о том, что величина ошибок измерения существенно зависит от конфигурации созвездия НИСЗ и от местоположения наземного объекта относительно орбитальной группировки. Наряду с этим большое значение имеет то обстоятельство, что требования к точности позиционирования значительно меняются в зависимости от фазы полета: от ±1853 м на крейсерском режиме полета до ±5-6 м - при точном заходе на посадку. Отмеченные обстоятельства послужили основой для предложенного принципа «восходящей деградации» созвездия НИСЗ. При использовании этого принципа в течение полета происходит выявление и исключение «худших» по обеспечиваемым характеристикам спутников, в результате чего точность навигационных измерений постоянно увеличивается. Как показал тестовый пример, разброс горизонтальных коорди-

нат самолета, полученный по оптимальной конфигурации из 4 НИСЗ, найденной с помощью изложенного принципа «восходящей деградации» созвездия, в 3-3,5 раз меньше, чем в случае исходной конфигурации из 9 НИСЗ.

В результате экспериментальных исследований алгоритма «восходящей деградации» созвездия была построена зависимость СКО от количества спутников в созвездии, показанная на рис. 3. Согласно полученным данным, выбор оптимального созвездия обеспечивает снижения величины СКО с 123,27 м до 0,25 м.

Рис. 3. Зависимость СКО от количества спутников

В четвертой главе разработан программный модуль 111 IP, который реализует эвристический алгоритм дискретной оптимизации для точечной и интервальной шкалы. Программа обеспечивает: графический интерфейс, позволяющий пользователю, имеющему элементарный навыки работы с Windows-приложениями, быстро освоить программу; легкий и удобный ввод исходных данных; контроль над правильностью вводимых данных; средства помощи.

Создан программный модуль «Спутник», реализующий имитационную модель ГНСС. Его интерфейс предоставляет пользователям возможность эффективно работать с данной программой за счст оперативного и наглядного доступа к данным, который обеспечивают панель быстрого доступа (панель инструментов) и главное меню.

С использованием разработанных программных средств проведены исследования разнообразных сценариев оценки риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием интегрированного показателя и выбора оптимального варианта реконфшурации навигационного комплекса.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В работе поставлена и решена задача разработки алгоритма поддержки принятия решений о реконфигурации средств спутниковой навигации и повышения качества навигационных измерений, который позволяет сократить время, затраченное на расчеттю-теоретические работы при проектировании систем названного класса в среднем на 20-30%, а предложенные алгоритмы поддержки принятия решений о реконфигурации средств спутниковой навигации и повышения качества навигационных измерений с использованием

принципа «восходящей деградации» созвездия обеспечивают увеличение уровня достоверности в оценке целостности в среднем в 2-3 раза при уменьшении среднеквадратичной ошибки позиционирования в 1,5-2 раза.

В ходе исследований были решены следующие задачи:

1. Разработана методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска.

2. Создан алгоритм ПГГР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса.

3. Разработан метод поиска оптимального созвездия НИСЗ, гарантирующего требуемый уровень целостности навигационной информации, с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия.

4 Создана имитационная модель ГНСС, позволяющая уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

5. Созданы программные средства, реализующие алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нуруллнна И.Ф. Алгоритм контроля целостности навигационной информации ГНСС в нечеткой обстановке//Решетнёвские чтения: Материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов. Красноярск: CAA, 2000. С. 17-19.

2. Ефанов В.Н, Нуруллина И.Ф. Бортовая авиационная аппаратура глобальной спутниковой системы навигации//Наука. Промышленность. Оборона: Материалы Сибирской науч.-техн. конф. Новосибирск, 2001. С. 90-91.

3. Нуруллина И.Ф. Интеллектуальная поддержка целостности навигационных измерений ГНСС//У Королевские чтения: Всерос. студен, науч. конф. Самара: СНЦ РАН, 2001. С. 104-105.

4. Нуруллина И.Ф. Оценка риска нарушения целостности навигационных полей ГНСС//ХХУ11 Гагаринские чтения: Материалы Междун. молодёжи, науч. конф. -М.: МАТИ, 2001. Т.7. С. 22-23.

5. Нуруллина И.Ф. Микропроцессорные средства контроля целостности навигационной информации глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС)//Интеллектуальные системы управления и обработки информации: Материалы Междун. молодежи, науч.-техн. конф. Уфа.: УГАТУ, 2001. С. 202. (статья на англ. яз.)

6. Нуруллина И.Ф. Генетический алгоритм формирования оптимального созвездия ГНСС//ХХУП Гагаринские чтения: Материалы Междун. молодёжи, науч. конф,- М.: МАТИ, 2002. Т.6. С. 66-67.

7. Нуруллина И.Ф. Алгоритм контроля целостности навигационных измерений глобальных навигационных спутниковых систем//Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Материалы Восьмой междун. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов-М.: МЭИ, 2002. Т.1. С. 128-129.

8. Нуруллина И.Ф Целостность навигационных измерений глобальных спутниковых систем//ХХУШ Гагарик-кие чтения: Материалы междун. молодёжи. науч. конф.- М.: МАТИ, 2003. Т. 6. С. 14-15.

9. Ефанов В.Н., Нуруллина И.Ф. Оценка риска нарушения целостности навигационных измерений СНС//Мир авионики. 2003. №2. С. 31-36.

10. Нуруллина И.Ф. Обеспечение целостности навигационных измере-ний//Люди и космос: Материалы V Междун. Молодежи, науч.-практ. конф. 2003. С. -237. (статья на англ. яз.)

11. Ефанов В.Н., Нуруллина И.Ф. Обеспечение качества навигационных измерений с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия НИСЗ//Вестник УГАТУ. 2004. Т.5, №1. С. 83- 91.

12. Ефанов В.Н., Нуруллина И.Ф. Информационные технологии поддержки принятия решений при создании интегрированных комплексов бортового оборудования//Мир авионики. 2004, №4. С. 19-27.

Диссертант

Нуруллина И.Ф.

НУРУЛЛИНА Ирина Флюровна

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ

ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКА НАРУШЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 28.12.04. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman. Усл.печ.л. 1,0. Усл.кр.-отг. 1,0. Уч.-изд.л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 706.

Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии

450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

»-40 S ft

РНБ Русский фонд

2006-4 9515

Введение

1. Анализ проблемы оценки целостности и повышения достоверности навигационных измерений в ГНСС

1.1. Анализ особенностей функционирования современных систем глобального позиционирования

1.2. Анализ точности навигационных определений в ГНСС и бортовой навигационной АЛ 21 1.3 Анализ существующих методов оценки и прогнозирования целостности навигационных измерений 29 1.4. Анализ возможностей информационных технологий для снижения риска нарушения целостности навигационных измерений.

2. Разработка системы ППР при оценке и управлении рисками нарушения целостности навигационных измерений

2.1. Исследование особенностей ГНСС, определяющих структуру системы ППР при оценке целостности навигационных измерений

2.2. Математическая модель ППР при оценке целостности навигационных измерений

2.3. Алгоритм совместной оптимизации вариантов принимаемых решений и исследовательских процедур

2.4. Особенности реализации алгоритмов поддержки принятия решений в нечеткой обстановке и в условиях интервальной неопределенности

3. Методика реконфигурации навигационных средств по критерию минимума интегрированного показателя риска

3.1. Формирование агрегированных критериев для оценки риска нарушения целостности навигационных измерений

3.2. Имитационная модель ГНСС

3.3. Методика исследования результатов навигационных измерения применительно к различным вариантам орбитальных группировок ГНСС

4. Разработка программного комплекса поддержки принятия решений при оценке риска и реконфигурации навигационных средств

4.1. Программный модуль поддержки принятия решений в условиях риска и неопределенности

4.2. Сценарий оценки риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием программного модуля СППР

4.3. Программный модуль имитационной модели ГНСС

Актуальность темы. Спутниковые системы навигации и связи оказали в течение последнего десятилетия наиболее существенное влияние на формирование принципов системной интеграции не только бортового авиационного оборудования, но и наземной инфраструктуры управления воздушным движением. Дальнейшие перспективы использования глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в качестве основного средства высокоточной оперативной навигации в значительной мере зависят от возможности анализировать в полете текущую навигационную информацию с целью обнаружения ухудшения ее качества и своевременного исключения непригодных данных из дальнейшей обработки. Важнейшей характеристикой достоверности и надежности навигационных измерений ГНСС является целостность, которая задается в виде значений риска и времени, связанных с выдачей пилоту предупреждений о том, что требуемые навигационные параметры не выдерживаются. Для снижения опасности нарушения целостности навигационных измерений необходимо оперативно принимать решения о допустимости использования задействованных средств навигации или о переходе к другому созвездию навигационных искусственных спутников земли (НИСЗ), другим навигационным комплексам и т.д. С этой целью широко используются информационные технологии поддержки принятия решений (ППР). Большой вклад в развитии такого рода информационных технологий внесли отечественные ученые ВасильевВ.И., ИльясовБ.Г., КрымскийВ.Г., МироновВ.В., ПавловС.В., Поспелов Д. А., ТрухаевР.И., СултановА.Х.

В то же время использование существующих методов ППР не позволяет обеспечить требуемый уровень целостности навигационной системы. Это связано, в первую очередь, с отсутствием интегральных показателей, характеризующих текущее состояние навигационной системы. Еще одна важная проблема заключается в том, что качество принимаемого решения определяется уровнем достоверности исходной информации об условиях функционирования навигационной системы, о целесообразности принимаемых решений и о последствиях принятых решений. Для того чтобы ГНСС в полном объеме выполняла возложенные на нее функции, используемые системы ППР должны не только формировать рекомендации, которые позволяют принимать решения в условиях недостоверной информации, но и способствовать получению дополнительных данных, обеспечивающих принятие обоснованных решений.

Сказанное обуславливает актуальность темы диссертационной работы, направленной на разработку системы ППР в условиях неопределенности, базирующейся на методике комплексной оценки целостности ГНСС и позволяющей осуществлять реконфигурацию навигационных средств с целью повышения уровня готовности и достоверности навигационных измерений.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является повышение целостности навигационных измерений за счет своевременной оценки уровня доверия, с которым можно относиться к правильности информации, выдаваемой навигационной системой, и разработки системы ППР о реконфигурации навигационных средств для повышения качества навигационных измерений. Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработана методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска.

2. Разработан алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса.

3. Разработан метод поиска оптимального созвездия НИСЗ, гарантирующего требуемый уровень целостности навигационной информации с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия.

4. Разработана имитационная модель ГНСС, позволяющая уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

5. Разработаны программные средства, реализующие алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

Методы исследования

Для решения поставленных в диссертационной работе задач были использованы методы системного анализа; методы функционального анализа; основы матричного исчисления и линейной алгебры; методы математической статистики, касающиеся параметрического и непараметрического оценивания, идентификации, кластеризации, прогнозирования; обобщенную и нестандартную интервальную арифметику; теория ожидаемой полезности.

Научная новизна результатов

1. Методика оценки риска нарушения целостности навигационных определений отличается тем, что в ней впервые предлагается использовать мультипликативную свертку локальных оценочных функций, отображенных на общую шкалу измерений.

2. Предложенный алгоритм ППР отличается тем, что решения принимаются на основе информации, достаточной для объективной оценки сложившейся ситуации. С этой целью выбор решения сопровождается процессом накопления достоверной информации за счет осуществления специальных исследовательских процедур.

3. Метод повышения качества и достоверных навигационных измерений отличается от существующих подходов использованием принципа «восходящей деградации» созвездия, который предусматривает последовательное улучшение характеристик используемого созвездия НИСЗ за счет выявления и устранения спутников с худшими характеристиками.

Практическая значимость результатов

Практическую значимость полученных результатов составляют:

1. Разработанная методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска, которая подразумевает использование навигационных спутниковых систем в качестве основного средства высокоточной оперативной навигации.

2. Созданный алгоритм 111 IF при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса, позволяет снизить риск нарушения целостности навигационных измерений.

3. Разработанная имитационная модель ГНСС, позволяющая уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

4. Разработанные программные средства, реализующие алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

Перспективность предложенных методик подтверждается результатами их внедрения на ФГУП У Hi 111 «Молния» (г.Уфа).

На защиту выносятся

1. Методика оценки уровня целостности ГНСС с использованием обобщенного показателя риска.

2. Алгоритм ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений с использованием совмещенной процедуры поиска оптимального плана экспериментальных исследований и оптимального варианта реконфигурации навигационного комплекса.

3. Метод поиска оптимального созвездия НИСЗ, гарантирующего требуемый уровень целостности навигационной информации с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия.

4. Имитационная модель ГНСС, которая позволяет уменьшить уровень неопределенностей при выборе оптимального варианта реконфигурации созвездий задействованных НИСЗ.

5. Программные средства, реализующие алгоритм 111 IP при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений и имитационную модель ГНСС.

Основания для выполнения работы

Работа выполнена на кафедре авиационного приборостроения УГАТУ в соответствии с Программой научных исследований по разработке средств авионики пятого поколения, принятой Научно-техническим Советом Национальной ассоциации авиаприборостроителей России, а также с планом госбюджетных научно-исследовательских работ по теме ИФ-ВТ-12-ОО-ОЗ/г «Разработка концепции и методов построения многоуровневых интеллектуальных систем управления сложными технологическими процессами».

Апробация работы и публикации

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях различного уровня. Среди них:

IV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов «Решетнёвские чтения» (Красноярск, 10-12 ноября, 2 ООО);

Сибирская научно-техническая конференция «Наука. Промышленность. Оборона» (Новосибирск, 2001);

Всероссийская студенческая научная конференция "V Королевские чтения" (Самара, 2001);

Международные молодежные научные конференции «Гагаринские чтения» ((«МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2001-2003гг.);

Международная молодежная научно-техническая конференция «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (Уфа, 2001);

Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (МЭИ, 2002).

Основные результаты диссертационной работы отражены в 12 публикациях, в том числе в 4 статьях и 8 трудах конференций.

Основное содержание работы

В первой главе рассмотрена инфраструктура ГНСС и перспективы ее использования, которые в значительной мере зависят от величины предельного уровня погрешностей, обеспечиваемого при измерении навигационных параметров. Исследуется роль, которую играют информационные технологии ППР в обеспечении требуемого уровня целостности навигационных измерений. Проведен анализ современных методов ППР, который позволил сформулировать задачу разработки системы ППР при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений. Во второй главе разработана математическая модель ППР в условиях риска и неопределенностей при оценке и управлении рисками нарушения целостности навигационных измерений. В третьей главе излагаются принципы формирования агрегированных критериев при оценке риска нарушения целостности навигационных измерений в условиях внутренних и внешних неопределенных факторов на основе исследования параметров имитационной модели. В четвертой главе разработан программный модуль ППР, который реализует эвристический алгоритм дискретной оптимизации для точечной и интервальной шкалы, создан программный модуль «Спутник», реализующий имитационную модель ГНСС.

Заключение:

Оптимальный эксперимент: Оценка новой конфигурации Результат: Оптимальный вариант:

Новая конфигурация пригоднаРеконфигурация средств измерения новая конфигурация непригоднаРеконфигурация средств измерения

Рис. 4.6. Окно отчета сценария оценки риска нарушения целостности навигационных измерений

Согласно результату, полученному на основе сформулированных субъективных оценок, оптимальным является второй эксперимент - оценка новой конфигурации. При этом в зависимости от предполагаемого результата проведенного исследования, оптимальным признается третий вариант оценки риска целостности навигационных измерений.

4.3. Программный модуль имитационной модели ГНСС

Программный модуль «Спутник» предназначен для работы с имитационной моделью глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Модуль реализован для работы в ОС Windows и имеет следующие возможности:

- быстрый доступ к любой группе данных с помощью меню, панели инструментов и «горячих» клавиш;

- одновременная работа с несколькими проектами расчетов с помощью инспектора проектов;

- динамическое изменение параметров расчета при изменении исходных данных;

- отображение отдельных групп данных в отдельных окнах с возможностью перемещения их по рабочей области программы, что обеспечивает свободу пользователей в оформлении рабочего пространства для более быстрой работы с программой;

- статистическое и графическое отображение результата расчета с возможностью последующей записи в файл как результатов, так и исходных данных;

- просмотр всех шагов расчета: для одиночного расчета - по каждой итерации, для многоэкспериментого расчета - по каждому эксперименту и по каждой итерации.

В состав программного модуля входят следующие файлы: sputnik.exe -файл загрузки программы; файлы проектов (по умолчанию - с расширением pro).

Интерфейс программного модуля «Спутник» предоставляет пользователям возможность эффективно работать с данной программой за счет оперативного и наглядного доступа к данным, который обеспечивают панель быстрого доступа (панель инструментов) и главное меню. «Спутник» активно использует возможности Windows, поэтому любую необходимую операцию можно выполнить с использованием правой или левой кнопок или колесика мыши.

Рис, 4.7. Общий вид рабочего пространства программы

Панель инструментов. Панель инструментов, каждая кнопка которой соответствует некоторому пункту главного меню, предоставляет доступ к основной, часто используемой части команд главного меню.

Панель инструментов включает несколько панелей, на каждой из которых распложены кнопки, сгруппированные по функциональному назначению. Работа с панелью быстрого доступа осуществляется выбором нужной кнопки. Далее следует подробное описание кнопок каждой из панелей, на ко

Глалиос меню

Памел ннстручсилм Паисдь wimpyионто» "Исходные д**иыс" "Pucwr" торые разделена панель быстрого доступа. Пояснения к каждой кнопке выделенной группы следуют в порядке очередности, слева направо.

Панель инструментов «Проект». Данная панель инструментов используется для ускорения работы с файлами проектов. На рис, 4.8. показан общий вид панели инструментов «Проект». Таблица 4. 3 раскрывает назначение кнопок этой панели.

D d§ У

Рис. 4.8. Общий вид панели инструментов «Проект»

1. Аверкин А.Н. Нечеткие числа в системах искусственного интеллекта и управления. Лекции САМИ и САНС. - Тверь, НПО "Центрпрограммсистем", 1991. - 11 с.

2. Аверкин А.Н., Нуген А.И. Использование нечеткого отношения моделирования для экспертных систем. - М.: ВЦ АН СССР, 1988. - 24 с.

3. Авиационная радионавигация/Под редакцией А.А. Сосновского М.: Транспорт. 1990год.

4. Авиационная радионавигация: Справочник./А.А. Сосновский, И.А. Хаймович, Э.А. Лутин, И.Б. Максимов; Под ред. А.А. Сосновского. -М.: Транспорт, 1990. - 264 с.

5. Алексеев А.В. Применение нечеткой математики в задачах принятия решений. Методы и системы принятия решений: Прикладные задачи анализа решений в организационно - технических системах. - Рига: Риж. Политехи. Институт, 1983. — 42 с.

6. Алиев Р.А., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. - М: Радио и связь. 1990. - 264 с.

7. Алиев Р.А., Алиев P.P. Теория интеллектуальных систем.- Baicy: Чашигоглу. 2001. - 720 с.

8. Алтунин А.Е., Чуклеев Н., Семухин М.В., Крел Л.Д. Методические рекомендации по применению теории нечеткости в процессах контроля и управления объектами газоснабжения. - Тюмень, 1983 - 136 с.

9. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Компьютерная поддержка изобретательства (методы, системы, примеры применения).- М.: Машиностроение, 1988. - 476 с.

10. Анодина Т.Г., Кузнецов А.А, Маркович Е.Д. Автоматизация управления воздушным движением. М.: Транспорт, 1992.

11. Анцев Г.В., Сарычев В.А. Системы интеллектуальной поддержки радиолокационных мониторинговых авиационных комплексов. Труды Все-россиского симпозиума «Радиолакационное исследование природных сред», ВЫП.1 СПб., 1998г.

12. Аппаратура потребителей СРНС «Навстар.» Ч.1 и 11/А.И. Волын- кин, И.В. Кудрявцев, И.Н. Мищенко, B.C. Шебшаевич//3арубежная радиоэлектроника. 1983. №4. 70 -91 ; №5. 59 - 83.

13. Архангельский А. Я. Программирование в Delphi 5. - М.: БИНОМ, 2000. - 172 с.

14. Ауэрбах Ш. Наследственность. Введение в генетику для начинающих. - М.: Атомиздат, 1969. - 175 с.

15. Аэрокосмическое приборостроение России. Сер. 2. Авионика. Выпуск З./Сб. под общей редакцией Бодрунова Д. - СПб: Национальная Ассоциация авиаприборостроителей (НААП), 199. - 158 с , ил.

16. Бабич О.А. Обработка информации в навигационных комплексах. М.: Машиностроение 1991 год.

17. Беляевский Л. и др. Обработка и отображение радионавигационной информации/Л. Беляевский, В. Новиков, П. В. Олянюк; Под ред. П. В. Олянюка. - М.: Радио и связь, 1990. - 232 с.

18. Борисов А.Н., Алексеев А.В., Меркурьева Г.В. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений. - М: Радио и связь. 1989. - 304 с.

19. Борисов А.Н., Вилюмс Э.Р., Сукур Л.Я. Диалоговые системы принятия решений на базе мини-ЭВМ: информационное, математическое и программное обеспечение. Рига: Зинайте, 1986. - 195с.

20. Борисов А.Н., Крумберг О.А., Федоров И.П. Принятие решений на основе нечетких моделей. Примеры использования. - Рига: Зинатне, 1990.-184 с.

21. Бортовые радиоустройства посадки самолётов/И.А. Хаймонович, П.А. Иванов, Ю.Е. Устроев и др. - М.: Машиностроение, 1980. - 328с.

22. Броневич А.Г., Каркищенко А.Н. Вероятностные и возможност- ные модели классификации случайных последовательностей. Под ред. Л.С. Берштейна. - Таганрог, ТРТУ, 1996. - 193 с.

23. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления с использованием нечеткой логики. Учебное пособие. - Уфа: УГАТУ, 1995. - 80 с.

24. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления с использованием генетических алгоритмов. Учебное пособие. - Уфа: УГАТУ, 1999. - 105 с.

25. Васильев В.И., Ильясов Б.Г., Ванеев СВ., Жернаков СВ. Интеллектуальные системы управления с использованием нейронных сетей. Учебное пособие. - Уфа: УГАТУ, 1997. - 92 с.

26. Воеводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления. - М.: Наука, 1984.-320 с.

27. Верещака А.И., Олянюк П.В. Авиационное радиооборудование. Транспорт, 1996.

28. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ. М.: КНИЦ ВКС, 1995.

29. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС/ Под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М.: ИПРЖР, 1998.

30. Духон Ю.И., Ильинский Н.Н., Лаушев Г.И. Справочник по средствам связи и радиотехнического обеспечения полётов/Под ред. Р.С. Тверского. -М. : Воениздат, 1979. 286с.

31. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения МАТЛАБ. Специальный справочник. -Пб.: Питер, 2001. - 480 с.

32. Емельянов В.В., Ясиновский СИ. Введение в интеллектуальное имитационное моделирование сложных дискретных систем и процессов. Язык РДО. - М.: Изд-во АНВРЖ, 1998. - 427 с , ил. 136.

33. Ефанов В.Н, Нуруллина И.Ф. Бортовая авиационная аппаратура глобальной спутниковой системы навигации // Материалы сибирской - научно технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона»: - Новосибирск, 2001. - 90-91.

34. Ефанов В.Н. Глобальные спутниковые системы: Есть ли альтернатива? Мир Авионики, Журнал национальной ассоциации авиаприборостроителей. 7/99. 30 - 42.

35. Ефанов В.Н., Нуруллина И.Ф. Информационные технологии поддержки принятия решений при создании интегрированных комплексов бортового оборудования//Мир авионики: Ежеквартальный журнал корпорации «Аэрокосмическое оборудование».- 2004, №4.- 19-27.

36. Ефанов В.Н., Нуруллина И.Ф. Обеспечение качества навигационных измерений с использованием принципа «восходящей деградации» созвездия НИСЗ//Вестник УГАТУ: Научный журнал УГАТУ.- 2004, Т.5, №1(а). 83-91.

37. Ефанов В.Н., Нуруллина И.Ф. Оценка риска нарушения целостности навигационных измерений СНС// Мир авионики: Ежеквартальный журнал корпорации «Аэрокосмическое оборудование».- 2003, №2.- 31-36.

38. Житников В.П., Шерыхалина Н.М., Ураков А.Р. Линейные некорректные задачи. Верификация численньпс результатов: Учебн. Пособие/ Житников В.П., Шерыхалина Н.М., Ураков А.Р; Уфимск. Гос. Авиац. Техн. ун-т.-Уфа: УГАТУ, 2002.-90 с.

39. Жуковин В.Е. Многокритериальные модели принятия решений с неопределенностью. - Тбилиси: Мецниереба, 1983. - 104 с.

40. Жуковин В.Е. Нечеткие многокритериальные модели принятия решений. - Тбилиси: Мецниереба, 1988. - 71 с.

41. Заде Л.А. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений.- В кн.: Математика сегодня. - М.: Знание, 1974, с. 5-49.

42. Иваненко В.И. Мельник B.C. Вариационные методы в задачах управления для систем с распределенными параметрами. Киев: Наука, думка, 1988.-286с.

43. Ивахненко А.Г., Лапа В.Г. Предсказание случайных процессов. - Киев: Наукова Думка, 1971.-416 с.

44. Каинов В.Х., Селюгин А.А., Дубровский А. Методы обработки данных в системах с нечеткой информацией. - Фрунзе: Илим, 1988. - 188 с.

45. Калмыков А., Шокин Ю.И., Юлдашев З.Х. Методы интервального анализа. - Новосибирск: Наука, 1986. - 222 с.

46. Кини Р.А. Райфа X. Принятие решений при многих критериях: Предпочтения и замещения: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1981. - 560 с.

47. Колмогоров А.Н. О логических основаниях теории вероятностей // Теория вероятностей и математическая статистика.. - М.: Наука. 1986. -482 с.

48. Колчинский В.Е., Мандуровский И.А., Константиновский М.Н. Автономные доплеровские устройства и системы навигации летательных аппаратов. М.: Сов. Радио, 1975.432 с.

49. Космонавтика: Энциклопедия/Гл. ред. В.П. Глушко; Редколлегия: В.П. Бармин, К.Д. Бушуев, B.C. Верещетин и др. - М.: Сов. Энциклопедия, 1985. - 528с., ил., 29 л. ил.

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

51. Красовский Н.Н. Управление динамической системой. Задача о минимуме гарантированного результата. - М.: Наука, 1985. - 520с.

52. Крумберг О.А. Анализ возможностей исходов в дереве решений. // Модели выбора альтернатив в нечеткой среде: Тезисы докл. межресп. науч. конф. - Рига.: Рижский политехи. Ин-т, 1984.

53. Крумберг О.А. Теория психологической возможности для моделирования выбора в условиях неопределенности. // Методы принятия решений в условиях неопределенности. -Рига.: Рижский политехи. Ин-т, 1980.

54. Кузнецов В.П. Интервальные статистические модели. - М.: Радио и связь, 1991.-352 с.

55. Липкий И.А. Спутниковые навигационные системы. М.: Вузовская книга, 2001.

56. Лобковский В.А. Н УССР. Сер. А. - 1986. - № 4.

57. Лобковский в.А. Об одном примере безразличной неопределенности // Кибернетика. - 1981. - № 1.

58. Малоховский Р.А., Соловьёв Ю.А. Оптимальная обработка информации в комплексных навигационных системах самолётов и вертолё-тов//Зарубежная радиоэлектроника, 1974, №3, с 18-53.

59. Матчо Джон, Фолкнер Дэвид Р. Delphi. - М.: БИНОМ, 1995.- 464с.

60. Меркурьева Г.В. Диалоговая система построения и анализа лингвистических лотерей // Методы и системы принятия решений: Прикладные задачи анализа решений в организационно - технических системах. - Рига: Риж. Политехи. Ин-т. 1983.

61. Модели принятия решений на основе лингвистической перемен- ной/А.Н. Борисов, А.В. Алексеев, О.А. Крумберг и др. - Рига: Зинатие, 1982. -256 с.

62. Моисеева Н.Н. Математические задачи системного анализа. - М.: Наука, 1981.-368с.

63. Молодцов Д.А. Устойчивость принципов оптимальности.- М.:Наука, 1987.-280с.

64. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения/Под ред. P.P. Ягера.-М.: Радио и связь, 1986.-408 с.

65. Николаев В.И., Чалов Д.В. Определение ценности и стоимости информации для принятия решений. // Пробл. Техн. и АСУ. - 1984.

66. Ноздрин В.И. Прогресс в развитии автоматических систем управления воздушным движением. Сб. «Проблемы безопасности полетеов», №1, 1995г.

67. Нуруллина И.Ф. Генетический алгоритм формирования оптимального созвездия ГНСС // Материалы Международной молодёжной научной конференции XXVIII Гагаринские чтения: : - Том 6 - М.: Изд-во «МА-ТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2002. - 66-67.

68. Нуруллина И.Ф. Оценка риска нарушения целостности навигационных полей ГНСС // Материалы Международной молодёжной научной конференции XXVII Гагаринские чтения: - Том 7 - М.: Изд-во «МАТИ» -РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2001. - 22-23.

69. Нуруллина И.Ф. Целостность навигационных измерений глобальных спутниковых систем // Материалы Международной молодёжной научной конференции XXVIII Гагаринские чтения: - Том 6 - М.: Изд-во «МАТИ» -РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2003. - 14-15.

70. Олянюк П.В., Астафьев Г.П., Грачёв В.В. Радионавигационные устройства и системы гражданской авиации. М.: Транспорт, 1983. 320с.

71. Орлов А.И. Задачи оптимизации и нечеткие переменные. - М.: Знание, 1980.- 64 с.

72. Орловский А. Нечеткие отношения предпочтения в задачах принятия решения. // Математические методы оптимизации и структурирования систем. - Калинин: Калини. Гос. Ун-т, 1980. - 189с.

73. Орловский А. Проблемы принятия решений при нечеткой информации. - М.: Наука, 1981.- 206 с. - 336.

74. Партасарати К. Введение в теорию вероятностей и теорию меры: Пер. с англ. - М.: Мир, 1983

75. Помыкаев И. И., Селезнев В. П., Дмитроченко Л. А. Навигационные приборы и системы: Учеб. Пособие для вузов. Под ред. И. И. Помыкаева. - М.: Машиностроение, 1983. - 456 с.

76. Пшеничный Б.Н. Выпуклый анализ и экстремальные задачи. — М.: Наука, 1980.-320с.

77. Радилакационные системы летательных аппаратов/П.С. Давыдов, В.П. Жаворонков, Г.В. Кащеев и др.; Под ред. П.С. Давыдова. - М.: Транспорт, 1977.-352с.

78. Радионавигационные системы летательных аппаратов/П.С. Давыдов, В.В. Криницин, И.Н. Хресин и др.; Под ред. П.С. Давыдова. М.: Радио и связь, 1985. 265с.

79. Радионавигационные системы сверхдлинноволнового диапозо- на/С.В. Волошин, Г.А. Семенов, А.С. Гузман и др.; Под ред. П.В, Оленюка, Г.В. Говорушкина. М.: Радио и связь, 1985. 264с.

80. Радиотехнические системы. Под ред. Казаринова Ю.М. М.: Высшая школа, 1990.

81. Д. Бодрунов В.Н. Ефанов. Авионика пятого поколения и перспективы российского авиаприборостроения/Материалы II Всеросийской научно- технической конференции национальной ассоциации авиаприборо-строителей.(12-13 мая 1999г.). - Москва, с. 14 -36.

82. Сарьгаев В.А. Есть ли своя специфика у мониторинговых систем? Мониторинг, 1995, №3, июль.

83. Сетевые спутниковые радионавигационные систе- мы/В.С.Шебшаевич, П.П.Дмитриев, Н.В. Инванцевич и др.; Под ред. П.П.Дмитриева и B.C. Шебшаевича. М.: Радио и связь, 1982. 272 с.

84. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. - М.: Эко- Трендз, 2000. - 268 с.

85. Сосновский А.А. Хаймович И.А. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Справочник. - М.: Транспорт, 1987. - 256 с , ил., табл.

86. Сосновский А.А., Хаймович И.А. Радиотехнические средства ближней навигации и посадки летательных аппаратов. 1975год.

87. Сосновский А.А., Хаймоновия И.А. Авиационная радионавигация: Справочник. - М.: Транспорт, 1980. - 225 с.

88. Справочник по высшей математике/А.А. Гусак, Г.М. Гусак. - 2-е изд., стереотип. - Мн.: ТетраСистемс, 2000. - 640 с.

89. Справочник по высшей математике/М.Я. Выгодский. - М.:2000 г. -864 с.

90. Трухаев Р.И. Модели принятия решений в условиях неопределенности. - М.: Наука, 1981. - 258 с.

91. Управление динамическими системами в условиях неопределенности / СТ. Кусимов, Б.Г. Ильясов, В.И. Васильев и др. - М.: Наука, 1998. -452с.

92. Флеров А.Г., Тимофеев В.Т Доплеровские устройства и системы навигации. М.: Транспорт, 1987.191 с. 12.

93. Шапиро Д.И. Принятие решений в системах организационного управления: использование расплывчатых категорий. - М.: Энергоатомиздат, 1983.-184 с.

94. Шокин Ю.И. Интервальный анализ. - Новосибирск, Наука, 1981. -112 с.

95. Interface Control Document: NAVSTAR GPS Space Segment / Navigation User Interfaces (ICD-GPS-200). Rockwell Int. Соф. 1987.

96. Nurullina I. Satellite navigational systems: wholeness of navigational measurements/ZMaTepnaiibi V Международной молодежной научно - практической конференции, «Люди и космос»: -Днепропетровск, 2003. - с. 237.