автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.02, диссертация на тему:Совершенствование технологических процессов функционального контроля и испытаний пилотажно-навигационных комплексов летательных аппаратов

005002288

Кириллов Алексей Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

05.07.02 - Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

1 7 И0Я 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Самара-20 И

005002288

Работа выполнена на кафедре эксплуатации авиационной техники в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)» (СГАУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор КОПТЕВ Анатолий Никитович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент КОВАЛЕВ Михаил Анатольевич

кандидат технических наук МИНЕНКОВ Анатолий Александрович

Ведущее предприятие: Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс», г. Самара

Защита состоится 25 ноября 2011 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.215.02 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет)» по адресу: 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34, корпус За, ауд. 209

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ. Автореферат разослан 24 октября 2011 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 212.215.04, кандидат технических наук, доцент

Прохоров А. Г.

Общая характеристика работы

Актуальность. Рост сложности авиационного и радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов (ЛА), в частности, пилотажно-навигационных комплексов (ПНК), связанный с возрастающими требованиями обеспечения безопасности полётов, приводит к значительному повышению трудозатрат на всех этапах его проектирования, конструирования и производства ЛА. Всё это, в свою очередь, требует повышения эффективности производственных процессов всех уровней, которое лежит в области широкомасштабного внедрения прогрессивных технологий.

Трудоёмкость изготовления и отработки систем ПНК составляет 40... 50% от общей трудоёмкости изготовления всего ЛА.

Главной проблемой при отработке ПНК как единого комплекса оборудования, является отсутствие динамической проверки его работоспособности в наземных (цеховых) условиях. В связи с этим заданный уровень качества достигается путём отработки бортовых систем ПНК после серии испытательных полётов. Неисправности и отказы, выявленные при этих испытаниях, требуют проведения дополнительных монтажно-демонтажных и отладочных работ, выполняемых высококвалифицированными специалистами, и повторения испытательных полётов, что приводит к значительному увеличению затрат технических, технологических и временных ресурсов.

Число работ, посвященных тематике производственного контроля сложных бортовых комплексов оборудования, невелико. К ним относятся труды А. Г. Бирге-ра, П. Эйкхоффа, Чжена, Мэнинга, Метца, Белмана, А. Н. Коптева, В. А. Прилеп-ского, Д. В. Гольдена, В. И. Сагунова, Г. М. Загрутдинова, Б. Г. Соловьева. В работах отмечается, что в настоящее время в производстве отсутствуют эффективные автоматизированные средства контроля сложных бортовых комплексов оборудования, которые могли бы применяться на всех этапах производственного контроля до лётных испытаний.

Таким образом, при условии, что лётные испытания являются неотъемлемой частью производства ЛА, крайне важно стремиться максимально снизить объём внеплановых (повторных) полётов за счёт разработки и внедрения более совершенных технологических процессов функционального контроля и испытаний ПНК. Поэтому тема диссертации является актуальной.

Цель диссертационной работы. Совершенствование технологических процессов функционального контроля и испытаний ПНК в процессе производства летательных аппаратов за счёт разработки новых методов и средств обработки физико-технических параметров, лежащих в основе показателей качества объекта контроля и его готовности к выполнению задач пилотирования и навигации.

В соответствии с поставленной целью в работе сформулированы и решены следующие задачи:

- разработка методов представления агрегатов и систем ПНК летательных аппаратов для анализа ПНК как объекта контроля и диагностики;

- разработка модели процесса функциональной оценки технического состояния ПНК в цеховых условиях;

- разработка функциональной схемы диагностической системы управления состоянием ПНК в процессе производства ЛА;

- разработка системы динамических испытаний ПНК ЛА в наземных (цеховых) условиях.

Методы исследования включают теорию управления, теорию графов, теорию образов, структурно-функциональный анализ объекта контроля и диагностики, теорию принятия решения, моделирование сложных многофункциональных систем.

Объектом исследования являются технологические процессы контроля и испытаний ПНК при производстве ЛА.

Предметом исследования являются методы и средства дифференциальной и интегральной оценки технического состояния систем ПНК на всех этапах производства ЛА.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- создан формальный аппарат представления регулярных структур систем ПНК и комплекса в целом как объектов контроля и испытаний;

- разработана диагностическая модель ПНК, отличающаяся возможностью применения для задач функциональной динамической оценки технического состояния систем и агрегатов ПНК на базе специальных аппаратно-програмных средств контроля и диагностики в наземных условиях на завершающих этапах производства;

- предложены модели технологических процессов монтажа, контроля и испытаний систем и агрегатов ПНК в рамках введения диагностической системы управления техническим состоянием ПНК как составной части процесса производства ЛА.

Достоверность полученных результатов и правомерность применения математического аппарата подтверждается адекватностью полученных моделей и результатами экспериментальных исследований.

На защиту выносятся:

1. Метод представления ПНК на основе точного формализма теории образов, который используется в качестве концептуальной основы для синтеза и анализа образов систем и агрегатов ПНК как объектов контроля и диагностики.

2. Диагностическая модель ПНК для задач оценки технического состояния функциональных структур ПНК в наземных (цеховых) условиях.

3. Модели технологических процессов монтажа, контроля и испытаний ПНК.

4. Функциональная схема диагностической системы управления состоянием ПНК в условиях производства ЛА.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты позволяют:

- создать диагностическую систему управления техническим состоянием ПНК при производстве летательных аппаратов;

- значительно снизить трудоёмкость приемо-сдаточных испытаний летательных аппаратов за счёт исключения внеплановых (повторных) полётов;

- совершенствовать технологические процессы наземных испытаний ПНК летательных аппаратов на основе предложенных моделей, средств и разработанных алгоритмов.

Реализация результатов работы. Полученные в диссертационной работе результаты переданы на ОАО «Авиакор - Авиационный завод» для использования при разработке и реализации проектов совершенствования технологических процессов контроля и испытаний ПНК в процессе производства самолёта Ан-140-100, капитального ремонта Ту-154М, технического обслуживания ТУ-154Б. Материалы диссертации использованы в учебных курсах «Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники». Имеются соответствующие акты.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на следующих конференциях и семинарах:

- Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы машиностроения», Самара, Дом науки и техники, 2011 г.

- Межрегиональная конференция, посвященная 50-летию полёта человека в космос, Самара, СГАУ, 2011 г.

- XV Всероссийский семинар по управлению движением и навигации летательных аппаратов, Самара, СГАУ 2011 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 работ, в т.ч. 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 150 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 2 таблицы, список литературы включает 128 наименований.

Содержание работы

Во введении сформулирована проблема исследования, обоснована её актуальность, определена цель работы и круг решаемых задач, отмечена её практическая направленность и научная новизна.

В первой главе рассмотрено состояние теории и практики оценки технического состояния агрегатов и систем ПНК, выполнен анализ технологии контроля и технической диагностики компонентов ПНК на всех этапах производства летательных аппаратов.

В результате анализа определено, что контроль технического состояния агрегатов и систем ПНК осуществляется в три основных этапа:

1. Входной контроль комплектующих изделий ПНК, трудоёмкостью в среднем 700 н/ч на один комплект.

2. Контроль в цехе окончательной сборки на борту ЛА, трудоёмкостью в среднем 200 н/ч на один самолёт.

3. Лётные испытания, трудоёмкостью в среднем 2000 н/ч на один самолёт.

Выполнен подробный анализ каждого из приведённых этапов контроля по

таким критериям как:

- организационная структура выполнения каждого из этапов контроля;

- информативность и достоверность результатов контроля и диагностики;

- степень производственной необходимости и эффективность этапа контроля.

В результате выявлены факторы, затрудняющие объективную оценку технического состояния ПНК на период производства до лётных испытаний и получение достоверной оценки готовности агрегатов и систем ПНК выполнять свои задачи в полёте.

Во второй главе поставлена и решена задача комплексного представления сложных технических систем ПНК для анализа как регулярных объектов контроля и диагностики в рамках точного формализма теории образов.

Определено, что модель для анализа ПНК как объекта контроля и диагностики должна описывать ПНК не с конструктивной точки зрения, а с точки зрения функционирования, т. е. решения конкретных задач пилотирования и навигации.

Для построения такой математической модели конкретных агрегатов и систем ПНК использованы следующие принципы теории образов Ульфа Гренандера:

1) Модели агрегатов и систем строят из множества функциональных модулей, реализующих значения первичных высказываний для конкретных систем JIA или блоков - модулей этой системы. При этом множество всех модулей А состоит из непересекающихся классов модулей А": А = (J А" , где а - общий индекс, индекс класса модулей.

2) Формальные соединения модулей между собой осуществляются по определённым правилам Р.

3) Регулярные конфигурации, получаемые в результате формальных соединений модулей по правилу Р, обозначаются как b{P) и являются абстрактными моделями ПНК.

4) Абстрактные модели переводятся в реальные с помощью регулярного механизма деформации D.

При решении задач монтажа, контроля и испытаний (МКИ) агрегатов и систем ПНК JIA приходится иметь дело более чем с одной моделью, построенной в заданном пространстве модулей. Модели определяются составом модулей ап е А и структурой их соединений а. Тогда множество регулярных моделей записывается следующим образом:

B(P) = \Jb,(P)=[j(^D¡^¡,Pl), (1)

/»/ i-I

где At - множество модулей i-й конфигурации; D— множество отображений в модулях г'-й конфигурации; множество типов соединений а \ р, - отношение согласования или отношение связи, п - число конфигураций в множестве В[Р).

Полное множество модулей A" =|J А( и множество всех допустимых соединений X = (Jlf между ними образуют граф функционирования ПНК G = (/l",l).

Для детального анализа функционирования реальных агрегатов и систем ПНК при решении конкретных задач пилотирования и навигации в работе выделяются сильные компоненты графа G, представляемые порождёнными подграфами

G' = {A0-R(a»)nQ(a°)}, (2)

где а° - к-й модуль из множества A", R(a¡), - соответственно достижимое и контрадостижимое множество модуля а°к. Выражение (2) определяет состав модулей G'. Для определения функциональных связей между модулями решено уравнение, представляющее из себя зависимость между сильными компонентами G' и конечными ориентированными простыми цепями с,,, формально описываемы-

7

ми линейной формой cv =^mval:

V=1

U{А' - R(a°k)C]Q(a°t)}= (3)

где а° - v-я цепь графа G, mv - характеристика v - й цепи графа G, у - количество цепей.

Уравнение (3) использовано в качестве базового соотношения для целей детального анализа функционирования агрегатов и систем ПНК при решении выделенных пилотажно-навигационных задач.

Для решения уравнения (3) использован матричный метод. Матрицы достижимости Л и контрадостижимости построены на графе ПНК. Эти матрицы, связанные между собой отношением ортогональности, позволяют путём поэлементного умножения получить разбиение К ® С! = 5и, которое путём транспонирования строк и столбцов преобразуется в блочно-диагональную матрицу. Общий вид полученной блочно-диагональной матрицы представлен на рисунке 1. Элементы главной диагонали (8„р). представляют из себя подматрицы, соответствующие графам введённых конфигураций - режимов функционирования ПНК.

1 2 3 ... п

1 м 0 0 0 0

2 0 м 0 0 0

3 0 0 М 0 0

• 0 0 0 0

п 0 0 0 0 ы.

Рисунок 1 - Блочно-диагональная матрица

На рисунке 2 приведены примеры графов конфигураций - режимов ПНК самолёта АН-140-100. Вершины графов обозначают агрегаты и системы ПНК, задействованные в решении указанной пилотажно-навигационной задачи. Дуги графов определяют функциональную взаимосвязь между вершинами. Одни и те же вершины могут входить в состав нескольких конфигураций-режимов, но при этом

а) Граф режима стабилизации про- б) Г°аФ режима стабилизации на

странственного положения линии заданного пути

Рисунок 2 - Графы конфигураций-режимов ПНК

Введённые модули и модели, создаваемые из них, являются статическими представлениями состояний конкретных систем ПНК. Для построения моделей динамических испытаний ПНК применяются образующие, составляющие один важный класс алгебр изображений в опорном пространстве X = Я3 х Я', где Л' - пространство времени, а именно пространственно-временные образы.

Во время испытания программа контроля осуществляет непрерывный анализ выходных параметров ПНК, значение которых изменяется во времени.

Для представления и описания процесса изменения состояний носителей информации во времени предложена модель в виде образа сигнала, граф которой изображён на рисунке 3.

Рисунок 3 - Граф образа сигнала

Любой процесс начинается с исходного положения У1 во времени тс°" (образующая ¿^ ). Изменение У, происходит либо в сторону увеличения по закону

либо в направлении уменьшения по закону /'''"М- По истечению времён соответственно либо т"1', либо т^"" параметр У] приобретает новое значение У2, в котором будет находиться в течение времени тс°" (образующая д"'").

В частных случаях граф образа сигнала содержит конечное число итераций:

¿(г,"" +гГ")=г„, (4)

1=0

где п - число итераций.

Таким образом, на опорном пространстве времени Я' получено множество временных образующих С:

(5)

где: 0'р = {|дГ>52Р'5зР- -,5"р} ~ множество образующих, определяющее общую тенденцию роста;

О!» - множество образующих, определяющее об-

щую тенденцию снижения;

= {гГ'ЯГ.йГ'-'ЭГ1} " множество образующих, определяющее общее состояние покоя.

Понятия «конфигурации-режима» и «образ сигнала» введены как основа построения динамической диагностической модели ПНК для решения задач оценки технического состояния ПНК в наземных условиях.

В третьей главе рассмотрены вопросы управления состоянием ПНК в процессе производства ЛА на основе динамической оценки параметров систем и агрегатов ПНК в рамках диагностической системы управления состоянием. Под целью управления понимается поддержание заданного технического состояния ПНК в

процессе производства ЛА с помощью технологических процессов МКИ агрегатов и систем ПНК с учётом оптимизации трудозатрат на их выполнение.

Подход к решению задач управления, предложенный в данной работе, основан на методе пространства состояний, где под текущим состоянием объекта МКИ понимается технологическая операция, выполняемая над ним в данный момент времени. Технологические процессы МКИ в работе моделируются на базе понятия нечёткого множества Заде, основанного на обобщении понятия характеристической функции множества. Если Х- множество состояний, агрегатов и систем ПНК, то его нечёткое подмножество результатов оценки этих состояний с целью управления есть функция:

ц:Х->[0,1]. (6)

Динамика системы диагностического управления описывается нечётким теоретико-множественным отношением:

с1-ХхихХ->[0,1], (7)

где II - множество допустимых управлений, определяемое программой оценки состояний агрегатов и систем ПНК.

Рисунок 4 -Диагностическая система управления состоянием

Работа диагностической системы управления представлена на рисунке 4 и подразумевает непрерывное выполнение трёх основных операций:

1) Движение jc(/) агрегатов и систем ПНК в пространстве состояний.

2) Процесс e(t) оценки технического состояния агрегатов и систем ПНК.

3) Формирование управляющего действия e(t) по результатам оценки для достижения цели управления x0(t) с учётом внешних условий f(t).

На основе указанных конструктивных представлений в рамках метода пространства состояний разработана система моделей:

1) Модель движения агрегатов и систем ПНК в пространстве состояний описывается векторным уравнением:

*(» + ;)=*(»)+?(/-/), (В)

где х— вектор текущего управляемого объекта, c(t- /)- управляющее действие системы диагностического управления, сформированное по результатам предыдущей итерации.

Вектор состояния сформирован из множества величин, которых достаточно для того, чтобы полностью описать движение системы МКИ в пространстве со-

стояний. Этот подход оказывается ближе к реальным запросам практики МКИ, нежели любая разновидность метода преобразования производственных функций.

2) Модель процесса оценки технического состояния агрегатов и систем ПНК выполнена на основе полученного в главе 2 представления ПНК в виде набора конфигураций - режимов. Алгоритм функционального контроля для трёх режимов стабилизации: пространственного положения, линии заданного пути (ЛЗП), высоты (Н) представлен на рисунке 5. Алгоритм подразумевает формирование тестовых воздействий (//, и2, и3 содержащих в себе набор входных сигналов для систем и агрегатов, входящих в состав соответствующей конфигурации. В основном процессоре выполняется сравнение откликов реальной системы У, с эталонами У°, получаемыми от базы «Эталон», в качестве которой выступает элемент диагностической программы, содержащий требуемые значения параметров.

Рисунок 5 -Алгоритм оценки технического состояния

Результат сравнения е (/) по всем контролируемым параметрам определяет текущее состояние:

г(0=ё(0=1№-?|. (9)

которое используется для формирования корректирующего воздействия, а также задаёт цель управления в виде:

00)

' где т - число технологических операций, необходимых для достижения цели, г, - время выполнения / - й операции.

3) Модель корректирующего воздействия базируется на выражении:

е(/)=/М<М'Ш*(')}. (И)

где /(г) - производственные затраты, необходимые для выполнения е(/). При этом состояние управляемого объекта «Система контроля - ПНК» определяется функцией перехода системы диагностического управления из одного состояния в следующее под воздействием управления:

d(x, e ) = min (p(x), 1(e)), (12)

где fj: X—> [О, I] - нечёткое подмножество пространства состояний X, Л: е-* [0, 1] - нечёткое подмножество допустимых управлений ё(/).

Переходная функция d определяется на основе использования линейной модели—уравнения состояния:

x(t + l)=x(t)+s(t-l), (13)

где x(t): Х-> [0, 1] и s(t-I): s —> [0, 1] - два нечётких множества. Состояние системы определено:

x(t+O-.(X+e)^[0, I], х(г+/)= sup min (x(t),s(t)). (14)

(*+г)е(Л'+е)

Выражение (14) определяет достижение требуемого состояния агрегатов и систем ПНК при минимальных и достаточных затратах.

В четвёртой главе рассмотрена система наземных динамических испытаний ПНК J1A на основе предложенных моделей состояния ПНК, реализованных специальными аппаратно - программными средствами диагностирования.

Для диагностики ПНК в режиме стабилизации на линии заданного пути составлен сценарий имитационного полёта, траектория которого в ортодромической системе координат (S, Z) представлена на рисунке 6. Сценарий предполагает полёт по испытательному маршруту Самара - Караидельский с заданным путевым углом (ЗПУ) 53°, используемый в качестве траектории испытательных полётов на ОАО «Авиакор - авиационный завод». Сценарий полёта включает в себя полный набор факторов, приводящих к отклонению J1A от ЛЗП для оценки реакции ПНК.

Рисунок 6 — Траектория полёта Задача стабилизации на ЛЗП решается совместными действиями бортовой системы спутниковой навигации, определяющей текущее положение ЛА относительно ЛЗП по данным ГЛОНАСС/вРЗ спутников, и системы автоматического управления, формирующей величины отклонения элеронов.

Для анализа работы ПНК в данном режиме составлена математическая модель алгоритма обработки навигационной информации в декартовой системе координат с началом координат в центре Земли, в которой координаты х, у, г представлены в виде:

х = /(Я1Я2Я3,^,х1,у„21,х2,у2,г2,х3,у3,г3,х„у4,24), (15)

у = ¡{Я1,К2Я3Я4,х1,у„х1,х2,у2,г2,х3,у3,23,х4,у4,24), (16)

2= ¡{К1,П2Л3Л4,Х1,У„21,Х2,У2,22,Х3,У3Л3,Х4,У4,14), (17)

где х, у, г - координаты искомой точки (ЛА); К1,Я2,Я3Л4 - расстояния от искомой точки до точек 1 - 4 (спутников) соответственно; х„,уп,гп - известные координаты точек (спутников) 1, 2, 3, 4.

В результате математических преобразований получены аналитические выражения для расчёта координат искомой точки х, у, г:

d,2 в,2 С,2 а,2 в,2 С12 а,2 d,2 С,2 а,2 в,2 С12

х = d,3 е,з С,з / а„ в,3 С,з > У = а,з d,3 с,з / а,з в13 С13

dN «14 С,4 а,4 ви С,4 "¡4 d,4 С,4 а,4 «14 С14

в,2 dr. а,2 в 12 С,2

2 = 0,3 в,3 d,3 / а13 в,3 С,з >

а,4 «ы d,4 а,4 4 С,4

где введённые для упрощения записи коэффициенты имеют следующие значения: а,,=(-2х, + 2х2) в,_, = (-2у,+2у2) с,2 = (-2:, + 2::)

= (-2х, + 2х3), в13 = (-2у,+2у3), с,3 = {-2г,+2г3\

аи={-2х, + 2х<) в,4 =(-2у/ + 2у4) с„ = (-2:,+2=,)

а

dl2 = (х- + yl + z\ - х] - у2, - г] + R] - R;) d13 = (х; + у'3 + z3 - х2, - у2, - z] + R] - R2)

d,4 = + У4 + z4 - xi - у] - zi + RI - R4 )•

На основе полученной математической модели в среде графического программирования LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) представлена виртуальная модель подрежима полёта на ЛЗП в условиях недостаточности спутниковой навигационной информации. Лицевая панель окна программы представлена на рисунке 7.

Лицевая панель обеспечивает взаимодействие оператора и виртуальной модели. Визуальный индикатор в правой нижней части показывает траекторию движения центра масс ЛА в трёхмерном пространстве.

В рамках технологии имитации полёта полученная виртуальная модель позволяет анализировать процесс решения пилотажно-навигационной задачи по обеспечению навигации в течение ограниченного промежутка времени в условиях недостаточности спутниковой навигационной информации.

Рисунок 7-Лицевая панель диагностической программы 12

На базе полученной виртуальной модели выполнен комплекс экспериментальных работ по оценке эффективности предложенных методов конструирования программ контроля агрегатов и систем ПНК. Стенд контроля и диагностики представлен на рисунке 8 и включает в себя: программно-технический комплекс N1 РХ1-1050, микропроцессорную автоматизированной систему контроля авионики «МАСКА», разработанной в НИЛ-36 СГАУ, блок навигационных сигналов БНС-1М, осциллограф, персональный компьютер. В процессе эксперимента значения выходных сигналов блока БНС-1М сравнивались с эталонными значениями, формируемыми стендом.

Рисунок 8 - Стенд контроля и диагностики

Полученные результаты подтвердили эффективность предложенной методики диагностирования. На основе полученных результатов предложена методика осуществления диагностирования ПНК самолёта АН-140-100 в наземных (цеховых) условиях, структурная схема которой представлена на рисунке 9.

В качестве имитатора изменяющейся воздушной среды используется переносная измерительная станция MPS 30. Станция MPS 30 в соответствии с программой диагностики осуществляет подачу воздуха статического и динамического давлений на входы приёмников давления комплекса высотно-скоростных параметров (ИК ВСП).

Сценарий полёта для аппаратуры спутниковой навигации обеспечивает имитатор спутниковой навигационной информации СН-3803М, работающий под управлением программного обеспечения GG HUNTER.

Имитатор СН-3803М генерирует сигналы GPS/ГЛОНАСС спутника, характерные для движения самолёта по заданному маршруту. При этом в сценарий полёта входят и вынужденные отклонения от линии заданного пути (рис. 6) с целью анализа реакций ПНК.

Роль устройства согласования заключается в синхронизации сигналов скорости и высоты полёта от станции MPS-30 с сигналами изменения текущих координат от GPS/ГЛОНАСС генератора при имитационном движении ЛА.

Поскольку самолёт в процессе испытания неподвижен и находится в цеховых условиях, то на программу работы генератора GPS/ГЛОНАСС сигналов накладывается обратная связь от углов отклонения управляющих поверхностей (элеронов, руля высоты, руля направления), то есть реакция ПНК на заданные условия. Об-

ратная связь осуществляется через программно-аппаратный комплекс на базе платформы N1 РХ1-1050, содержащий модель алгоритма диагностики и выполняющий оценку параметров работы ПНК.

Рисунок 9 - Структурная схема диагностирования ПНК самолёта АН-140-100 в наземных условиях

Таким образом, в наземных условиях организуется имитация полёта ЛА согласно составленным конфигурациям. Используемый комплекс проверочного оборудования является универсальным и может быть применён под разные типы самолётов.

С помощью представленной технологии имитационного диагностирования аналогично решаются задачи осуществления в наземных (цеховых) условиях функциональной динамической оценки режимов штурвального управления, стабилизации пространственного положения ЛА, стабилизацию скорости, высоты, числа Маха, автоматического захода на посадку, а также комплексной готовности агрегатов и систем ПНК выполнять задачи пилотирования и навигации.

Экономическая эффективность предложенной методики диагностирования ПНК показана на рисунке 10 в виде диаграммы трудоёмкости.

Крайний сегмент в первом столбце диаграммы указывает трудоёмкость, затраченную на мероприятия по устранению обнаруженных в результате контроля дефектов. Здесь важно, что чем на более позднем этапе контроля обнаружен дефект, тем выше затраты на его устранение. Как видно из диаграммы, введение диагностической системы управления состоянием полностью исключает внеплановые вылеты за счёт технологического процесса диагностики ПНК выполняемого в сборочном цехе и основанного на имитации полёта. Таким образом, итоговая трудоёмкость производственного контроля ПНК снижается с 3400 н/ч, до 2600 н/ч.

■ Отдел кооперации

^ Входной контроль

& Сборочный цех

* Лётно-испытательная станция

■ Сверхнормы

3000 3500 н/ч

/ - трудоёмкость существующего технологического процесса контроля и испытаний ПНК

2 - трудоёмкость технологического процесса контроля и испытаний при введении диагностической системы управления состоянием ПНК

Рисунок 10 -Диаграмма трудоёмкости

В заключительной части работы представлены основные результаты и выводы, полученные в ходе диссертационного исследования.

В приложении на основе введённых понятий и определений предложена методика диагностики ПНК самолёта АН-140-100 в подрежиме стабилизации на линии заданного пути в условиях недостаточности спутниковой навигационной информации.

Основные результаты и выводы

1. Рассмотрено состояние теории и практики оценки технического состояния систем и агрегатов пилотажно-навигационных комплексов.

2. Выполнен анализ технологии контроля и технической диагностики агрегатов и систем пилотажно-навигационных комплексов на всех этапах производства летательных аппаратов. Выявлены факторы, затрудняющие объективную оценку технического состояния составляющих комплекса в процессе производства и отработки летательного аппарата, на основе чего сформированы цели и задачи диссертационного исследования.

3. На базе теории образов разработан метод и алгоритмы представления комплекса пилотажно-навигационного комплекса как объекта функционального диагностирования в наземных условиях.

4. Разработана функциональная схема диагностического управления состоянием пилотажно-навигационного комплекса в процессе производства летательного аппарата.

5. Разработана методика диагностирования пилотажно-навигационного комплекса на завершающих этапах производства летательных аппаратов на базе технологии имитации полёта с помощью специальных аппаратно - программных средств.

6. Выполнен комплекс экспериментальных работ по оценке эффективности предложенных методов конструирования программ контроля и диагностики агрегатов и систем пилотажно-навигационного комплекса.

7. Предложен технологический процесс цеховых испытаний ПНК ЛА, позволяющий сократить на 30% трудоёмкость лётных испытаний ПНК за счёт исключения внеплановых (повторных) испытательных полётов.

Основные положения диссертации опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Коптев, А.Н. [и др.] Вопросы синтеза динамической модели при контроле и диагностике современных пилотажно-навигационных комплексов летательных аппаратов [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов, H.A. Яковенко // Известия Самарского научного центра РАН. Том 13. - 2011, Номер 1(2) - С. 304 -308.

2. Коптев, А.Н. [и др.] Проблемы формирования диагностических моделей контроля бортовых систем летательных аппаратов [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов, H.A. Яковенко // Известия Самарского научного центра РАН. Том 13. - 2011, Номер 1(2) - С. 308-312.

3. Коптев, А.Н. [и др.] Прикладные вопросы теории моделирования систем диагностирования пилотажно-навигационных комплексов летательных аппаратов [текст ]/ А.Н. Коптев, A.B. Кириллов // Вестник СГАУ,- 2011,- №2 (26). - С.315 - 320.

4. Коптев, А.Н. [и др.] Диагностика пилотажно-навигационных комплексов на этапе производства самолётов [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов // Вестник СГАУ-2011,-№2 (26).- С.311 - 315.

5. Коптев, А.Н. [и др.] Вопросы синтеза модели процессов контроля и диагностики бортовых комплексов оборудования летательных аппаратов [текст ] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов, H.A. Яковенко, Д.Ю. Дронов // Известия Самарского научного центра РАН. -2011, Номер 14(6) - С. 286 - 292.

В других изданиях:

6. Коптев, А.Н. [и др.] Проблемы диагностики пилотажно-навигационных комплексов летательных аппаратов [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов // Сб. тр. Региональной научно-практической конференции, посвященной 50 - летию первого полёта человека в космос. / СГАУ. - 2011. - С. 82 - 83.

7. Коптев, А.Н. [и др.] Разработка системы динамического контроля оборудования спутниковой навигации [текст]/ А.Н. Коптев, A.B. Кириллов // Сб. тр. семинара по нераз-рушающим методам контроля. / СГАУ. - 2007. - С.91 - 96.

8. Коптев, А.Н. [и др.] Математические модели упреждающего обслуживания сложных бортовых систем [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов, H.A. Яковенко // Вестник института печати СГАУ, выпуск 5 -2010. - С. 146 -151.

9. Коптев, А.Н. [и др.] Организация входного контроля на авиастроительном предприятии [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов // Вестник института печати СГАУ, выпуск 5 -2010. - С. 151 - 156.

10. Коптев, А.Н. [и др.] Теория и практика входного контроля бортовых комплексов [текст] / А.Н. Коптев, A.B. Кириллов, H.A. Яковенко // Вестник института печати СГАУ, выпуск 5 -2010. -С.156- 162.

Подписано в печать 20 октября 2011г. Формат 60x84/16 Тираж 100 экз. Отпечатано с готового оригинал-макета. 443086,' Самара, Московское шоссе, 34.

Введение.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИКОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ СОВРЕМЕННЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХАППАРАТОВ.

1.1 Состояние и развитие пилотажно-навигационных комплексов.

1.2. Теория и практика оценки состояния систем бортовых комплексов оборудования.

1.3 Состояние технологии контроля и диагностики при производстве летательных аппаратов.

1.3.1 Входной контроль систем пилотажно-навигационного комплекса.

1.3.2 Проверка систем пилотажно-навигационного комплекса в цехе окончательной сборки.

1.3.3 Проверка систем пилотажно-навигационного комплекса на лётно-испытательной станции.

1.4 Техническое обеспечение технологических процессов контроля и диагностики пилотажно-навигационных комплексов.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ.

2.1 Формальное представление пилотажно-навигационных комплексов летательных аппаратов.

2.2 Разработка модели пилотажно-навигационного комплекса.

2.2.1 Стабилизация барометрической высоты полёта.

2.2.2 Стабилизация пространственного положения самолёта по углам курса, крена и тангажа.

2.2.3 Полёт по заданной траектории с выполнением координированных разворотов.

2.2.4 Заход на посадку в автоматическом режиме по сигналам VOR.

2.3 Пространственно-временной образ модели пилотажно-навигационного комплекса.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ И СТРУКТУР ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПИЛОТАЖНО-НААВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ.

3.1 Концепция диагностической системы управления состоянием.

3.2 Формальные основы представления диагностических процессов управления состоянием объектов контроля и диагностики.

3.3. Основные понятия и определения метода пространства состояний.

3.4 Модель движения агрегатов и систем пилотажно-навигационного комплекса в пространстве состояний.

3.5 Модель процесса оценки технического состояния агрегатов и систем пилотажно-навигационного комплекса.

3.6 Модель корректирующего воздействия.

3.6.1 Модель управляющего устройства.

3.6.2 Задачи управляющего устройства.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ САМОЛЁТОВ.

4Л. Разработка модели системы цеховых испытаний пилотажнонавигационных комплексов.

4 Л Л Сценарий диагностики режима стабилизации на линии заданного пути.

4Л.2 Моделирование подрежима полёта по линии заданного пути в условиях недостаточности спутниковой навигационной информации.

4Л.З Моделиройание созвездия навигационных спутников.

4Л.4 Моделирование образа летательного аппарата в поле навигационной информации.

4Л.5 Моделирование алгоритма обработки навигационной информации и формирования прогноза.

4.2 Аппаратно-программные средства диагностики.

Актуальность. Рост сложности авиационного и радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов (ЛА), в частности, пилотажно-навигационных комплексов (ПНК), связанный с возрастающими требованиями обеспечения безопасности полётов, приводит к значительному повышению трудозатрат на всех этапах его проектирования, конструирования и производства ЛА. Всё это, в свою очередь, требует повышения эффективности производственных процессов всех уровней, которое лежит в области широкомасштабного внедрения прогрессивных технологий.

Трудоёмкость изготовления и отработки систем ПНК составляет 40. 50% от общей трудоёмкости изготовления всего ЛА.

Главной проблемой при отработке ПНК как единого комплекса оборудования, является отсутствие динамической проверки его работоспособности в наземных (цеховых) условиях. В связи с этим заданный уровень качества достигается путём отработки бортовых систем ПНК после серии испытательных полётов. Неисправности и отказы, выявленные при этих испытаниях, требуют проведения дополнительных монтажно-демонтажных и отладочных работ, выполняемых высококвалифицированными специалистами, и повторения испытательных полётов, что приводит к значительному увеличению затрат технических, технологических и временных ресурсов.

Число работ, посвящённых тематике производственного контроля сложных бортовых комплексов оборудования, невелико. К ним относятся труды А. Г. Биргера, П. Эйкхоффа, Чжена, Мэнинга, Метца, Белмана, А. Н.

Коптева, В. А. Прилепского, Д. В. Гольдена, В. И. Сагунова, Г. М.

Загрутдинова, Б. Г. Соловьева. В работах отмечается, что в настоящее время в производстве отсутствуют эффективные автоматизированные средства контроля сложных бортовых комплексов оборудования, которые могли бы 5 применяться на всех этапах производственного контроля до лётных испытаний.

Таким образом, при условии, что лётные испытания являются неотъемлемой частью производства ЛА, крайне важно стремиться максимально снизить объём внеплановых (повторных) полётов за счёт разработки и внедрения более совершенных технологических процессов функционального контроля и испытаний ПНК. Поэтому тема диссертации является актуальной.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является совершенствование технологических процессов функционального контроля и испытаний ПНК в процессе производства летательных аппаратов за счёт разработки новых методов и средств обработки физико-технических параметров, лежащих в основе показателей качества объекта контроля и его готовности к выполнению задач пилотирования и навигации.

В соответствии с поставленной целью в работе сформулированы и решены следующие задачи:

- разработка методов представления агрегатов и систем ПНК летательных аппаратов для анализа ПНК как объекта контроля и диагностики;

- разработка модели процесса функциональной оценки технического состояния ПНК в цеховых условиях;

- разработка функциональной схемы диагностической системы управления состоянием ПНК в процессе производства ЛА;

- разработка системы динамических испытаний ПНК ЛА в наземных (цеховых) условиях.

Методы исследования включают теорию управления, теорию графов, теорию образов, структурно-функциональный анализ объекта контроля и диагностики, теорию принятия решения, моделирование сложных многофункциональных систем. б

Объектом исследования являются технологические процессы контроля и испытаний ПНК при производстве ЛА.

Предметом исследования являются методы и средства дифференциальной и интегральной оценки технического состояния систем ПНК на всех этапах производства ЛА.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- создан формальный аппарат представления регулярных структур систем ПНК и комплекса в целом как объектов контроля и испытаний; разработана диагностическая модель ПНК, отличающаяся возможностью применения для задач функциональной динамической оценки технического состояния систем и агрегатов ПНК на базе специальных аппаратно-програмных средств контроля и диагностики в наземных условиях на завершающих этапах производства;

- предложены модели технологических процессов монтажа, контроля и испытаний систем и агрегатов ПНК в рамках введения диагностической системы управления техническим состоянием ПНК как составной части процесса производства ЛА.

Достоверность полученных результатов и правомерность применения математического аппарата подтверждается адекватностью полученных моделей и результатами экспериментальных исследований.

На защиту выносятся:

1. Метод представления ПНК на основе точного формализма теории образов, который используется в качестве концептуальной основы для синтеза и анализа образов систем и агрегатов ПНК как объектов контроля и диагностики.

2. Диагностическая модель ПНК для задач оценки технического состояния функциональных структур ПНК в наземных (цеховых) условиях.

3. Модели технологических процессов монтажа, контроля и испытаний ПНК.

4. Функциональная схема диагностической системы управления состоянием ПНК в условиях производства ЛА.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты позволяют: создать диагностическую систему управления техническим состоянием ПНК при производстве летательных аппаратов;

- значительно снизить трудоёмкость приемо-сдаточных испытаний летательных аппаратов за счёт исключения внеплановых (повторных) полётов;

- совершенствовать технологические процессы наземных испытаний ПНК летательных аппаратов на основе предложенных моделей, средств и разработанных алгоритмов.

Реализация результатов работы. Полученные в диссертационной работе результаты переданы на ОАО «Авиакор - Авиационный завод» для использования при разработке и реализации проектов совершенствования технологических процессов контроля и испытаний ПНК в процессе производства самолёта Ан-140-100, капитального ремонта Ту-154М, технического обслуживания ТУ-154Б. Материалы диссертации использованы в учебных курсах «Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники». Имеются соответствующие акты.

Во введении сформулирована проблема исследования, обоснована ее актуальность, определена цель работы и круг решаемых задач, отмечена ее практическая направленность и научная новизна.

В первой главе рассмотрено состояние теории и практики оценки технического состояния систем и агрегатов ПНК, выполнен анализ технологии контроля и технической диагностики компонентов ПНК на всех этапах производства летательных аппаратов. Выявлены факторы, затрудняющие объективную оценку технического состояния ПНК в процессе производства и отработки ЛА.

Рассмотрена многочисленная группа работ по системам контроля технического состояния.

В заключении на базе проведенных исследований сформулированы цели и задачи диссертационной работы, обозначающие необходимость совершенствования технологии оценки в наземных условиях готовности ПНК выполнять задачи пилотирования и навигации на базе создания комплексной системы управления состоянием ПНК на всех этапах производства ЛА.

Во второй главе рассмотрены вопросы формальных основ комплексного представления сложных технических систем ПНК как объектов контроля и диагностики под средством понятий теории образов об образующих, конфигурациях, алгебре изображений и деформациях.

В результате предложено использование методов теории распознавания образов в качестве реальной перспективы совершенствования методов диагностики для оценки технического состояния ПНК и разработки процедур принятия решений.

В рамках теории образов предложено в качестве диагностической модели ПНК использовать пространственно-временной образ комплекса ПНК, состоящий из набора конфигураций-режимов, характеризующих функционирование систем и агрегатов ПНК при решении конкретных пилотажно-навигационных задач.

В третьей главе рассмотрена диагностическая система управления состоянием сложных технических систем - бортовых пилотажно-навигационных комплексов, состоящая из двухуровневой иерархии, где на нижнем уровне располагается система контроля и диагностики технического состояния ПНК, а на верхнем управляющее устройство, в рамках которого осуществляется функция принятия решения.

Показана необходимость применения таких систем в составе технологических процессов производства летательных аппаратов для решения задачи обеспечения соответствия технического состояния ПНК в 9 составе бортового комплекса требованиям нормативно-технической документации на протяжении всего производственного цикла, начиная от операций входного контроля покупной продукции, заканчивая наземной отработкой в цехе окончательной сборки и передачи ЛА на лётные испытания.

В рамках указанного рассмотрения представлены следующие модели:

- модель процесса оценки технического состояния ПНК, позволяющая рассматривать сложную структуру ПНК как набор отдельных компонентов, достоверная оценка технического состояния которых реализуема с помощью специальных алгоритмов диагностики;

- модель управляющего устройства системы диагностического управления техническим состоянием ПНК, принцип управления в которой основан на организованной системе с обратной связью по отклонению от заданной траектории движения в пространстве состояний; обобщённая модель системы диагностического управления техническим состоянием ПНК при производстве летательных аппаратов, процесс управления в которой реализуется многократной подачей на объект управляющих воздействий, причём управляющие воздействия могут быть простыми и сложными, а их состав и последовательность подачи могут зависеть от реакции объекта на предыдущие воздействия.

В четвертой главе предложены гибкие интеллектуальные системы для моделирования режимов полёта при решении задач наземной отработки систем и агрегатов ПНК.

Рассмотрены методы и алгоритмы динамической оценки состояния агрегатов и систем ПНК ЛА наземной отработки путём имитации режимов полёта с применением специальных аппаратно программных средств.

Разработана диагностическая модель функционирования ПНК самолёта АН-140 в режиме полёта по линии заданного пути в условиях недостаточности спутниковой навигационной информации.

В заключение выполнен обзор существующих аппаратно-програмных средств контроля и диагностики, позволяющих технически реализовать предложенные методы и алгоритмы оценки технического состояния ПНК на завершающих этапах производства летательных аппаратов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Рассмотрено состояние теории и практики оценки технического состояния систем и агрегатов пилотажно-навигационных комплексов.

2. Выполнен анализ технологии контроля и технической диагностики агрегатов и систем пилотажно-навигационных комплексов на всех этапах производства летательных аппаратов. Выявлены факторы, затрудняющие объективную оценку технического состояния составляющих комплекса в процессе производства и отработки летательного аппарата, на основе чего сформированы цели и задачи диссертационного исследования.

3. На базе теории образов разработан метод и алгоритмы представления комплекса пилотажно-навигационного комплекса как объекта функционального диагностирования в наземных условиях.

4. Разработана функциональная схема диагностического управления состоянием пилотажно-навигационного комплекса в процессе производства летательного аппарата.

5. Разработана методика диагностирования пилотажно-навигационного комплекса на завершающих этапах производства летательных аппаратов на базе технологии имитации полёта с помощью специальных аппаратно -программных средств.

6. Выполнен комплекс экспериментальных работ по оценке эффективности предложенных методов конструирования программ контроля и диагностики агрегатов и систем пилотажно-навигационного комплекса.

7. Предложен технологический процесс цеховых испытаний ПНК ЛА, позволяющий сократить на 30% трудоёмкость лётных испытаний ПНК за счёт исключения внеплановых (повторных) испытательных полётов.

1. Александровская, Л.Н. и др. Теоретические основы испытаний и экспериментальная отработка сложных технических систем [текст] / Л.Н. Александровская, В.И. Круглов, А.Г. Кузнецов, В.А. Кузнецов, A.A. Кутин, A.M. Шолом. -М.: Логос, 2003. 736 с.

2. Анодина, Т.Г. и др. Автоматизация управления воздушным движением [текст] / Т.Г. Анодина, A.A. Кузнецов, Е.Д. Маркович. -М.: Транспорт, 1992. 280 с.

3. Айвазян, С.А. и др. Классификация многомерных наблюдений [текст] / С.А. Айвазян, С.И. Бежаева, О.В. Староверов. М.: Статистика, 1974.-240 с.

4. Айвазян, С.А. и др. Прикладная статистика, основы моделирования и первичная обработка данных [текст] / С.А. Айвазян, Е.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин. -М.: Финансы и статистика, 1983. -471 с.

5. Байбородин, Ю.В. и др. Бортовые системы управления полётом [текст] / Ю.В. Байбородин, В.В. Драбкин, Е.Г. Сменковский. -М.: Транспорт, 1975. 336 с.

6. Биргер, А.Г. Метод моделирования дискретных устройств текст. /. Автоматика и телемеханика, 1981, № 1.- С. 138-144.

7. Биргер, И. А. Техническая диагностика текст. /. —М.: «Машиностроение», 1978.—240 с.

8. Болдырев, С.И. Интерактивная система построения проверяющих тестов дискретных устройств текст. /. В кн.: Логические методы в задачах диагноза. - Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1982. - С. 90-100.

9. Бояршинов, A.B. и др. Математические модели логических элементов в автоматизированной системе построения тестов [текст] / A.B. Бояршинов, Е.С. Рыжов. Обмен опытом в радиопромышленности. 1983, №1. - С. 15-21.

10. Долгов, В.А. и др. Радиоэлектронные автоматические системы контроля [текст] / В.А. Долгов, A.C. Касаткин, В.Н. Сратинский М.: Советское радио, 1978. - 384 с.

11. Джонс, Дж. К. Методы проектирования текст. М.: МИР, 1986.

12. Иоффе, М.И. Программы сплошного и событийного моделирования в автоматизированной системе синтеза тестов цифровых схем текст. // Проблемы автоматизации контроля логических схем. Тр. ИНЭУМ, вып. 62 1977. - С.15-22.

13. Казаков, И.Е. Статистическая теория систем управления в пространстве состояний текст. М.: Наука, 1975.

14. Казьмина, С.К. Компактное тестирование текст. // Автоматика и телемеханика, №3, 1982. С. 173-189.

15. Калман, Р. и др. Очерки по математической теории систем [текст] /Калман Р., Фалб П., Арбиб М. М.:МИР, 1971.

16. Квейд, Э. Анализ сложных систем текст. М.: Сов. радио, 1969.

17. Колмогоров, А.Н. и др. Элементы теории функций и функционального анализа [текст] / А.Н. Колмогоров, C.B. Фомин М.: Наука, 1970. -541 с.

18. Климов, В. Т. и др. Функциональные системы летательных аппаратов [текст] / В. Т. Климов, В. Д. Борисов. М.: Московский рабочий, 2003.-256 с.

19. Коптев, А.Н. и др. Монтаж и контроль испытания электротехнического оборудования ЛА [текст] / А.Н. Коптев, A.A. Миненков, Б.Н. Марьин, Ю.Л. Иванов. М, Машиностроение 1998, 296 с.

20. Коптев, А.Н. Повышение объективности контроля системы энергоснабжения самолетов текст. Л.: Труды ЛиАП, 1971. С.80-81.

21. Коптев, А.Н. и др. Универсальный стенд автоматического контроля жгутов САК-ЮОО [текст] / А.Н. Коптев, В.Н. Родионов. М.: Труды НИАТ, 1973. -С.31-35.

22. Коптев, А.Н. и др. Оптимизация системы автоматического контроля токораспределительных устройств [текст] / А.Н. Коптев, В.Н. Родионов. М.: Труды НИАТ, 1973. - С.39-43.

23. Коптев, А.Н. Исследование и разработка методов выбора контролируемых параметров бортовых систем самолета текст. // К.: НТК, конструкция, прочность и технология производства летательных аппаратов, 1977. С.51.

24. Коптев, А.Н. и др. Автоматический контроль электротехнического оборудования самолетов [текст] / А.Н. Коптев, П.С. Тюхтин, В.Ю. Вевцель. -М.: Авиационная промышленность, №11, 1977. С.49-51.

25. Коптев, А.Н. и др. Принципы построения систем диагностического управления качеством монтажа ЭТО [текст] / А.Н. Коптев, П.С. Тюхтин. М.: Авиационная промышленность. №7, 1978. - С. 30-32.

26. Коптев, А.И. и др. Коммутационная система средств автоматического контроля электротехнических бортовых сетей [текст] / А.И. Коптев, П.С. Тюхтин. М.: Авиационная промышленность, №11, 1979 - С.25-27.

27. Коптев, А.Н. Алгоритмизация процессов получения исходных данных для контроля качества бортовых устройств текст. К.: Сб. научных трудов, 1979. -С.20-25.

28. Коптев, А.Н. и др. Система отображения информации при электромонтаже [текст] / А.Н. Коптев, П.С. Тюхтин, В.И. Котелев. М.: Авиационная промышленность, №1, 1980. - С.25-27.

29. Коптев, А.Н. и др. Автоматизация контроля электрожгутов и электросборок. Монтаж и контроль электрожгутов из облегченных и теплостойких проводов [текст] / А.Н. Коптев, В.П. Зайцев, А.А Миненков // Сб. трудов.- М.: НИАТ, 1984. С.29-32.

30. Коптев, А.Н. Некоторые вопросы теории технологического анализа электросборок и его автоматизации. Монтаж и контроль элекгрожгутов из облегченных теплостойких проводов текст. // Сб. трудов. М.: НИАТ, 1984. - С. 38-44.

31. Коптев, А.Н. и др. Формализованная структура информационной базы для проектирования технологических процессов электромонтажных работ [текст] / А.Н. Коптев, В.А. Прилепский, П.С. Тюхтин. М.: Авиационная промышленность, № 4, 1984. - С.33-35.

32. Крон, Г. Тензорный анализ сетей текст. / Пер. с англ.: Под ред. JI.T. Кузина, П.Г. Кузнецова. М.: Советское радио, 1978. 720 с.

33. Крон, Г. Исследование сложных систем по частям диакоптика текст. / Пер. с англ.: Под ред. A.B. Баранова. М.: Наука, 1972. - 544 с.

34. Кузнецов, С. В. Автоматизированные бортовые системы управления и пилотажно-навигационные комплексы текст. М.: РИО МИИГА, 1987. - 92 с.

35. Майоров, С.А. и др. Асинхронное событийное моделирование логических схем и цифровых устройств [текст] / С.А. Майоров, О.Ф. Немолочков, А.Н. Колесник. // Управляющие системы и машины №2, 1973. -С.129-131.

36. Малышенко, Ю.В. и др. Метод сокращения объекта диагностической информации, используемой для поиска информации [текст] / Ю.В.

37. Мозгалевский, А. В. и др. Техническая диагностика (непрерывные объекты) [текст] / А. В. Мозгалевский, Д. В. Гаскаров. М. Высшая школа 1975г. 207 с.

38. Молодцов, Д.А. Устойчивость принципов оптимизации текст. -М.: НАУКА, 1987.

39. Новик, Г.Х. О достоверности сигнатурного анализа текст. // Автоматика и телемеханика №5, 1982. С. 157-159.

40. Новиков, В. С. Техническая эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования текст. М.: Транспорт, 1987. - 260 с.

41. Ноздрин, В. И. Автоматические системы управления и руководство полётом текст. / Правление воздушным движением и навигации // Обзорная информация ВИНИТИ. Проблемы безопасности полётов. 1996, №1. - с. 14 - 23.

42. Ноздрин, В. А. Свободный полёт самолётов после ввода в эксплуатацию комплексной интегрированной системы CNS/ATM // ОИВИНИТИ. Проблемы безопасности полётов. 1998г. - №12. с. 5 - 10.

43. Опойпев, В.И. Идентификация статических объектов кусочно-линейными функциями текст. / Автоматика и телемеханика №5, 1970.

44. Орешкин, М.И. и др. Архитектура систем автоматизированного функционального контроля цифровых узлов РЭА [текст]. / М.И. Орешкин, A.B. Соколов. // Обмен опытом в радиопромышленности №4, 1983. -С. 19-23.

45. Рай-бман, Н.С. Основы управления технологическими процессами текст. М.: Наука, 1978,- С.23-46.

46. Ольсон, Т. Динамические аналогии текст. Юность, 1947. 156 с.

47. Панич, Ю.В. Статистическое исследование нелинейных технологических объектов управления текст. // В сб.: Автоматизация производства строительных материалов. М.: Стройиздат, 1968, вып.2.

48. Пархоменко, П.П. Теория вопросников текст. // Автоматика и телемеханика №4, 1970. С.140-159.

49. Пархоменко, Л.С. и др. Основы технической диагностики (Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) [текст] / Л.С. Пархоменко, Е.С. Согомонян. М.: Энергия, 1981. - 320 с.

50. Повтрягин, Л.С. Основы комбинаторной топологии текст. М.: Наука, 1976. -С.316.

51. Полонников, Р.И. и др. Об одном способе решения задачи опознавания объектов [текст] / Р.И. Полонников, В.В. Александров. // Изв. АН СССР, Техническая кибернетика № 1,1967.

52. Поспелов, Д. А. Инженерия знаний текст. / Наука и жизнь. 1987.№6. С. 11-18.

53. Поспелов, Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления текст. -М.: Энергоиздат, 1981.

54. Поспелов, Д.А. Ситуационное управление. Теория и практика текст. М.: Наука, 1986.

55. Пчелинцев, Л.А. Поиск неисправностей как поглощающая марковская цепь текст. Известия АН СССР. Техн. кибернетика, №6, 1964.

56. Пчелинцев, Л.А. Об одной задаче тестового контроля текст. -Автоматика и телемеханика, №2, т.27. С. 107-108.

57. Раздобреев, А.Г. и др. Оптимизация анализа результатов диагноза технического состояния дискретных устройств [текст] / А.Г. Раздобреев, С.Г. Шаршунов. Владивосток: ДВЦН АН СССР, 1974,- С.23-37.

58. Раибман, Н.С. и др. Построение моделей процессов производства [текст] / Н.С. Раибман, В.М. Чадеев. М.: Энергия, 1975.

59. Рей, У. Методы управления технологическими процессами текст. /. М.: Мир, 1983.

60. Райфа, Г. Анализ решений текст. / Г. Райфа. // Введение в проблемы выбора в условиях неопределённости М.: Наука, 1977.

61. Родионов, В.Н. и др. Универсальный стенд автоматического контроля электрожгутов на изделии [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев, В. П. Зайцев, А.Ф. Пименов. Авиационная промышленность, №3, 1970. - С. 100-101.

62. Родионов, В.Н. и др. Измеритель числа оборотов гиромоторов [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев, В.П. Зайцев, В.А. Краснов. -Авиационная промышленность, №7, 1971. С.28-29.

63. Родионов, В.Н. и др. Комплексный стенд для отработки энергоснабжения самолетов [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев, В.П. Зайцев, Ф.М. Галеева. Авиационная промышленность, №7, 1971. - С. 11-12.

64. Родионов, В.Н. и др. Прибор для автоматического контроля монтажа [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев. Авиационная промышленность, №9, 1973.-С.25-26.

65. Родионов, В.Н. и др. Универсальный стенд для автоматического контроля жгутов (УСАК) [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев, А.Ф. Пименов. Авиационная промышленность, №10, 1973. - С.86-87.

66. Родионов, В.Н. и др. Автоматический контроль электрожгутов самолетов. Совершенствование технологии изготовления, монтажа и контроля кабельно-жгутовых изделий [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев. Сб. трудов. М.: НИАТ, 1975. - С.25-30.

67. Родионов, В.Н. и др. Автоматизированная система проверки электротехнических систем самолета Ту-154 с использованием ЭВМ [текст] / В. Н. Родионов, А.Н. Коптев. Авиационная промышленность, №1, 1975. -С.40-41.

68. Родионов, В.Н. и др. Метод оптимизации поиска неисправностей в токораспределительной системе самолета Ту-154 [текст] / В.Н. Родионов, А.Н. Коптев. Авиационная промышленность, №9, 1975. - С.30-31.

69. Рудницкая, В.П. и др. О структурно-функциональном моделировании дискретных устройств [текст] / В.П. Рудницкая, С.Г. Шаршунов. В кн.: Логические методы в задачах диагноза. - Владивосток: ДВЦН АН СССР, 1981. - С.13-20.

70. Сборник научных трудов. Техническая диагностика. - изд. Наука 1972 г.

71. Синельников, В.Е. Алгоритм анализа состязаний в дискретных последовательных устройствах текст. /. Изв. вузов СССР. Электромеханика, 1975, №11.-С. 123-124.

72. Соколов, Ю.А. Анализ технических средств зондового поиска неисправностей в дискретных устройствах текст. /. Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ, 1978, вып. 11. - С.73-79.

73. Соловьев, H.A. Тесты (Теория, построение, применение). М.: Наука, 1978,- С. 187.

74. Стоял, P.P. Множество. Логика. Аксиоматические теории текст. / Пер. с англ. Ю.А. Гостева и И.Х. Шмаина: Под ред. Ю.А. Шихановича. М.: Просвещение, 1968.-С.231.

75. Тюрин, Ю.Н. Статистические методы анализа экспертных оценок текст. / Ю.Н. Тюрин. М.: Наука, 1977.

76. Убар P.P. Анализ диагностических тестов для комбинационных логических схем методом обратного прослеживания неисправностей текст. / Р. Р. Убар. Автоматика и телемеханика, 1977, №8. - С. 168-176.

77. Фишберн, П. Теория полезности для принятия решений текст. / П. Фишберн. М.: Наука, 1978.

78. Хагер, Н. Этапы формирования моделей текст. / Н. Хагер / В сб.: Эксперимент. Модель. Теория. -М. Берлин: Наука, 1982.

79. Чипулис, В.П. Методы минимизации разрешающей способности и диагностической информации текст. /. Автоматика и телемеханика, 1975, №3. - С.133-141.

80. Чипулис, В.П. Использование диагностической информации при контроле и поиске неисправностей дискретных устройств с учетом возможностей неопределенности значений сигналов текст. /. Автоматика и телемеханика, №8, 1975. -С.150-158.

81. Чипулис, В.П. Методы предварительной обработки и формы задания диагностической информации для поиска неисправностей дискретных устройств текст. /. -Автоматика и телемеханика, 1977, №4. -С.165-175.

82. Чжен, и др. Диагностика отказов цифровых вычислительных систем [текст] / Чжен, Мэнинг, Метц.

83. Шапиро, Д.И. Принятие решений в системах организационного управления: использование расплывчатых категорий текст. / Д.И. Шапиро. -М.: Энергоатомиздат, 1983.

84. Шаршунов, С.Г. О методике первичного моделирования дискретных устройств с макроэлементами текст. /. Электронное моделирование, №5, 1980. - С.71-76.

85. Шаршунов, С.Г. Особенности диагноза технического состояния многовыходных объектов с использованием таблиц неисправностей текст. /. Автоматика и телемеханика, №12, 1973. - С. 161-168.

86. Шаршунов, С.Г. Алгоритм сокращения диагностической информации для дискретных устройств с заданной степенью различимости текст. /. Автоматика и телемеханика, №10, 1976. - С. 179-188.

87. Шаршунов, С.Г. Минимизация диагностической информации линейных алгебраических преобразований текст. /. В кн.: Логические методы в задачах диагноза. - Владивосток: ДВЦН АН СССР, 1979. - С.55-71.

88. Шрейдер, Ю.А. Информация и метаинформация текст. /. НГИ. Сер.2, №4, 1974.-С.З-10.

89. Шрейдер, Ю.А. Информационные процессы и информационная среда текст. /. -НГИ. Сер.2, №1,1976. С.3-6.

90. Шрейдер, Ю.А. и др. Системы и модели [текст] / Ю.А. Шрейдер, А.А. Шаров. М.: Радио и связь, 1982.

91. Штайнбух, К. Обучающие матрицы для дискретных и непрерывных сигналов текст. /. Сб. «Самонастраивающиеся автоматические системы». М., изд-во «Наука», 1964.

92. Штейн, М.Е., и др. Методы машинного проектирования цифровой аппаратуры [текст] /М.Е. Штейн, Б.Б. Штейн. М.: Советское радио, 1973. -294 с.

93. Шэннон, Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука текст. / - М.:МИР, 1978.

94. Эйкхофф, П. Основы идентификации систем управления текст. / М.МИР 1975.-683с.

95. Ackoff, R.L. The mismatch between educational systems and requirements for successful management text. // Wharton Alumni Magazine. -Spring, 1986. P. 10-12.

96. Kittler, J.A. Locally sensitive method for claster analysis text. // Pattern Recognition, v. 8, 1976. p. 87 - 94

97. Kittler, J.A. Feature set search algorithms text. // Parish, France, 25 June - 4 Jule, 1978. - p. 41 - 60

98. Lewandowski, A. and other. Theory, Software and Testing Examples in Decision Support Systems [text] // A. Lewandowski, A. Werzbicki. Working paper WP-88-071, International Institute for Applied System Analysis, Luxemburg, Austria, 1988.

99. Michael, M. and other. Experimental study of information measures and inter-untra class distance rations of features selection and ordering [text] // M. Michael, W. C. Lin // IEEE Trans, v. SMC 3, 1973. - p. 172 - 181

100. Summon, J. W. A nonlinear mapping for Data Structures Analysis text. // IEEE Trans. Comput. v. C - 18, N 5, 1969. - p. 401 - 409

101. Рисунок 1 Вид и размеры элемента «крыло».

102. Расположение крыла относительно остальных частей самолета определяется двумя параметрами: величиной сдвига центральной точки крыла (ГЦ средней части) относительно ЦМ по вертикальной и продольной осям.1. Длина фхозекяжаI

103. Рисунок 2 Вид и размеры элемента «Фюзеляж».

104. В случае пары крыльев в качестве центральной точки крыла берется середина отрезка, соединяющего центры средних частей крыльев.

105. Элемент «Фюзеляж» представляет собой образ фюзеляжа объекта. Фюзеляж состоит из цилиндрической средней части и двух конических обтекателей переднего и заднего.

106. Модель цилиндрической части состоит из п равных прямоугольников, средние линии которых совпадают с осью цилиндра и п равных правильных «-угольников, перпендикулярных оси цилиндра, равномернораспределенных по ее длине (рис. 2).

107. Рисунок 3 Вид и размеры элемента «Киль и стабилизатор».

108. Расположение стабилизатора относительно остальных частей самолета задается двумя параметрами: величиной сдвига центральной точки стабилизатора (ГЦ средней части) относительно ЦМ по вертикальной и продольной осям.

109. Рисунок 4 Вид и размеры элемента «Двигатель».

110. Рассмотрим систему уравнений (1). Выражения в скобках являются известными величинами. Для повышения наглядности представим их в виде коэффициентов:а12х + в12у + с122 = (112а1ЭХ + В1зУ+ С132 ^13 (2)а14х + в14у + с142 = с!14.

111. Значения коэффициентов системы уравнений (2) представлены ниже:а.2 = (-2х, +2х2) а13 =(-2х, +2х3)а14=(-2х1+2х4)с,2=(- 2г1+2г2)с,з=(-2г1+223) , с14 =(-22,4-22,)с112 =(х22 + у\ + -х,2-у.-т] + -Я2)и =(-2у, +2у2) в,з=(-2у1+2у3) в14 = (2у, +2у4)

112. Вывод выражения для определения координаты «х» приведён ниже.

113. Первое уравнение системы (2) умножено на1. В13 С13второена в12 с1214 С14а третье на преобразованы в вид:

114. Полученные выражения сложены их^ а12

115. В13 С13 В12 <>12 + а14 В12 С,2-а13 1. В14 См В14 С,4 В13 Со1. У1В12

116. В13 С13 В12 <>12 + в14 В12 с12вв 1. В14 С14 В14 С,4 В13 С13с13 1. В14 С14 В14 С,4 В13 с13

117. В13 С13 -(1,3 В12 с12 В12 С,21. В14 С,4 В14 См В13 С13• +ха12 В12 С,2 В12 в12 С12 В12 С12 С,2 а12 В,2 С,2а13 В13 С,з + У В13 В13 С13 В,3 С13 С13 = ¿13 В13 С13а14 В14 С,4 В14 В14 См В14 С,4 См ¿14 В.4 С144)

118. Получено выражения для определения координаты «х»:с1,х