Скачать Труды МИЭА выпуск 2

Скачать Труды МИЭА выпуск 2

Статья 1
УДК 681.5 50.43.19

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОВ

А. Г. КУЗНЕЦОВ, к. т. н.,
ОАО «МИЭА», Москва, Россия
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

В статье рассмотрена типовая схема технологии проектирования систем автоматического управления (САУ) самолетов, которой придерживаются все основные разработчики систем управления. Приведено теоретическое обоснование современной тенденции сокращения объемов летных испытаний за счет увеличения объемов математического моделирования и стендовой отработки.
Ключевые слова: технология проектирования САУ, математическое моделирование
Литература
1. Александровская Л.Н., Кузнецов А.Г. и др. Теоретические основы испытаний и экспериментальная отработка сложных технических систем. М.: Логос, 2003.
2. Методы анализа и оценивания рисков в задачах менеджмента безопасности сложных технических систем / Под ред. С.П. Крюкова, С.Д. Бодрунова. СПб.: Аэрокосмическое оборудование, 2007.

CURRENT TRENDS IN DESIGN PROCESS OF AIRCRAFT AUTOMATIC FLIGHT CONTROL SYSTEMS
A. G. KUSNETSOV, PhD in Engineering,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
The article examines the typical scheme of aircraft automatic flight control systems (AFCS) design process, which is used by all major AFCS designers. The article also gives a theoretical basis for the modern tendency to scale back flight tests owing to increase in scope of mathematical simulations and developmental tests.

Статья 2
УДК 629.3. 051-52
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОЙ СОВРЕМЕННЫХ САМОЛЕТОВ

А. Г. КУЗНЕЦОВ, к. т. н.,
Ю. Г. БОРИСЕНКО, к. т. н.,
ОАО «МИЭА», Москва, Россия.
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

Изложены основные направления развития систем управления современных гражданских самолетов в части обеспечения автоматизации процессов регулирования тяги во всей области их эксплуатации.
Ключевые слова: СУПТ, эквивалент тяги, реализация динамического управления тягой, дистанционный тракт управления, модернизация автоматизированных систем регулирования.
Литература
1. Гуськов Ю.П., Загайнов Г.И. «Управление полетом самолетов». – М.: Машиностроение, 1991, 269 стр.
2. Боднер В.А. «Системы управления летательными аппаратами». – М.: Машиностроение, 1973, 504 стр.
3. Бородин В.Т., Рыльский С.И. «Управление полетом самолетов и вертолетов». – М.: Машиностроение, 1972, 240 стр.

MAIN PRINCIPLES OF MODERN AIRCRAFT AUTOMATION THRUST CONTROL
A. G. KUSNETSOV, PhD in Engineering,
Y. G. BORISENKO, PhD in Engineering,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
The paper provides the basic ways of manadgement systems development of modern civil aircraft in a part of thrust control automation in the whole area of their operation.

Статья 3
УДК 629.3. 051-52
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПОСАДКА БЕЗ ВЫХОДА НА ВЫСОТУ КРУГА

В. Н. МАЗУР, к. т. н.,
С. В. ХЛГАТЯН, к. т. н.,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

В статье рассматривается посадка без предварительного выхода на высоту круга, обеспечивающая более широкую область включения режима посадки при нахождении самолета как выше, так и ниже глиссады. Такие посадки особенно актуальны в условиях загруженного воздушного пространства, т. к. сокращается время пребывания в воздушном пространстве, увеличивается пропускная способность и уменьшается уровень шума в зоне аэродрома.
Ключевые слова: автоматическая посадка, «посадка сверху», точность системы.
Литература
1. Мазур В.Н., Хлгатян С.В. Автоматическое управление заходом на посадку неманевренного самолета. Тезисы докладов на международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Современные проблемы аэрокосмической науки и техники». ЦАГИ, 2000.
2. Мазур В.Н., Хлгатян С.В. Автоматическое управление заходом на посадку тяжелого транспортного самолета без выхода на высоту круга. Тезисы докладов на II Всероссийской научно-технической конференции национальной ассоциации авиаприборостроителей, ГосНИИАС, 1999.
3. Александровская Л.Н., Кузнецов А.Г., Мазур В.Н., Хлгатян С.В. Непараметрический и параметрический метод подтверждения требований к точностным характеристикам систем автоматического управления. – Мир Авионики, № 1, 2001.
4. Александровская Л.Н., Кузнецов А.Г., Мазур В.Н., Хлгатян С.В. Анализ методов подтверждения соответствия точностных характеристик систем управления самолетов нормам летной годности. – Партнеры и конкуренты, № 8, 2001.
5. Александровская Л.Н., Кузнецов А.Г., Мазур В.Н., Хлгатян С.В. Подтверждение соответствия точностных характеристик систем управления самолетов нормам летной годности. – Партнеры и конкуренты, № 10, 2001.

AUTOMATIC LANDING WITHOUT AN EXIT ON CIRCLE HEIGHT
V. N. MAZUR, PhD in Engineering,
S. V. KHLGATIAN, PhD in Engineering,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
In article is considered the landing without a preliminary go around attitude, providing wider area of landing mode switching at aircraft is both above and lower of glide path. Such landings are particularly topical in the conditions of the loaded air space since is reduced the time in the air, carrying capacity increases and the noise level in an airdrome zone decreases.

Статья 4
УДК 629.7. 051-52
УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ САМОЛЕТА В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ. УСТРАНЕНИЕ УГЛА СНОСА ПРИ ПРИЗЕМЛЕНИИ

В. Н. МАЗУР, к. т. н.,
Е. А. МЕЛЬНИКОВА, к. т. н.,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5
Рассмотрены два способа парирования угла сноса при приземлении. Обосновано преимущество управления полетом со скольжением и креном. Приведено краткое описание алгоритма, минимизирующего снос с высоты 30 м до приземления, на примере самолета Ил-96-300. Представлены результаты детерминированного математического моделирования.
Ключевые слова: управление движением самолета, парирование угла сноса, скольжение, крен, автоматическая посадка, Ил-96-300
Литература
1. Требования по сертификации всепогодных полетов CS-AWO.
2. Сертификационный базис самолета Ил-96-300 по Главному изменению – внедрение на самолете посадочного минимума – категории IIIA ИКАО, утвержден 1-м заместителем Генерального конструктора ОАО «АК имени С.В. Ильюшина» 20.04.2004 г.
3. Техническое задание №13234 на разработку вычислительной системы управления полетом (ВСУП) – 1990 г.
4. Критерии одобрения погодных минимумов категории III для взлета, посадки и пробега AC 120-28D. Министерство транспорта США –1999 г.
5. Мазур В. Н., Мельникова Е. А. Анализ результатов моделирования автоматической посадки самолета Ил-96-300. Сборник материалов V Международной научно-технической конференции, ЕАТК ГА им Чкалова, г. Егорьевск, 2004.
6. Мазур В. Н., Мельникова Е. А. Анализ результатов моделирования автоматической посадки Ил-96-300. Тезисы докладов на IV Международной конференции «Авиация и космонавтика — 2005», Москва, 2005.

AIRCRAFT FLIGHT CONTROL IN A HORIZONTAL. THE DRIFT ANGLE ELIMINATION AT LANDING
V. N. MAZUR, PhD in Engineering,
E. A. MELNIKOVA, PhD in Engineering,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
Two ways are considered of drift angle correcting at the landing. Advantage of flight control with bank and sideslip is proved. The short description of the algorithm minimizing a bank from height of 30 m to the landing, on an example of IL-96-300 aircraft is resulted. Results of the determined mathematical simulation are presented.

Статья 5
УДК 681.5 50.43.19
АНАЛИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА СЕРТИФИКАЦИИ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

Л. Н. АЛЕКСАНДРОВСКАЯ, д. т. н., проф.,
А. Г. КУЗНЕЦОВ, к. т. н.,
Ю. И. СОЛОННИКОВ,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

В статье проведен анализ ряда зарубежных нормативных документов (DO-178B, DO-254, ARP4561, ARP4754), русскоязычные версии которых в настоящее время подготовлены и внедряются в практику проектирования и сертификации самолетного бортового оборудования. Показано, что внедрение современной тенденции технологии проектирования, отраженной в этих документах, приводит к пересмотру соотношения между основными этапами проектирования: математическим моделированием, стендовой отработкой и летными испытаниями – в сторону переноса основного объема работ на наземную отработку и сокращения объема летных испытаний.
Ключевые слова: сертификация бортовых систем, менеджмент качества, системное проектирование, гарантия проектирования, оценка безопасности, валидация, верификация
Литература
1. Крюков C.П., Бодрунов С.Д., Александровская Л.Н., Захаревич А.П., Круглов В.И. Корпоративный менеджмент постиндустриального общества / СПб: Корпорация «Аэрокосмическое оборудование», 2005.
2. Квалификационные требования DO-178B.
3. Квалификационные требования DO-254.
4. Аэрокосмическая рекомендательная практика ARP 4761.
5. Аэрокосмическая рекомендательная практика ARP4754.

THE ANALYSIS OF AIRCRAFT ONBOARD SYSTEMS CERTIFICATION FOREIGN EXPERIENCE
L. N. ALEKSANDROVSKAYA, D. Sc. in Engineering, professor,
A. G. KUZNETSOV, PhD in Engineering
Y. I. SOLONNIKOV,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
The article analyses of some foreign standards (DO-178B, DO-254, ARP4561, ARP4754) which Russian versions are prepared now and implement into design and certification practice of the aircraft onboard equipment. It is shown that implementation of design modern technology reflected in these documents, leads to balance revision between the basic design phases: mathematical simulation, bench developmental tests and flight tests — towards carrying over of the basic tests volume on ground developmental tests and reductions of flight tests volume.

Статья 6
УДК 629.7.05.07
ПРИМЕНЕНИЕ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СУБОПТИМАЛЬНОГО ФИЛЬТРА ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

К. А. АФЕНКО, к. т. н.,
П. Е. ДАНИЛИН, к. т. н., доцент,
Н. А. ЗАЙЦЕВА, д. т. н., проф.,
Е. В. КОЧНЕВА, к. т. н., доцент,
В. Г. ПОТЕХИН, к. т. н., доцент,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

Коррекция координат по данным радиотехнических средств в режиме «азимут-дальность» является одним из режимов работы алгоритмов комплексной обработки информации. Проведенные исследования погрешностей азимута и дальности показали, что они имеют ярко выраженную коррелированную составляющую. Для фильтрации этой составляющей потребовалось применение двухступенчатого фильтра.
Ключевые слова: двухступенчатый субоптимальный фильтр, задача позиционирования, коррелированная составляющая, погрешность азимута, погрешность координат, величина крена.
Литература
1. Н.А. Голованов, Н.А. Зайцева, Е.В. Кочнева. Двухступенчатый субоптимальный фильтр для обеспечения полетов на малых скоростях. «Авиакосмическое приборостроение», Москва, №5, 2002 г.
2. Ю.В. Гавриленко, Н.А. Зайцева, Е.В. Кочнева. Вопросы подключения второй ступени субоптимального фильтра при выполнении особых режимов. «Авиакосмическое приборостроение», Москва, №8, 2003 г.

APPLICATION OF THE TWO-LEVEL SUBOPTIMUM FILTER AT THE POSITION PROBLEM DECISION
K. A. AFENKO, PhD in Engineering,
P. E. DANILIN, PhD in Engineering,
N. A. ZAITSEVA, D. Sc. in Engineering, prof.,
E. V. KOCHNEVA, PhD in Engineering,
V. G. POTEKHIN, PhD in Engineering,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
Coordinates correction according to radio engineering means in a mode ‘azimuth-range’ is one of operation modes of integrated information processing algorithms. The conducted researches of azimuth and range errors have shown that they have the pronounced correlated component/ To this component filtration needed application of the two-level filter.

Статья 7
УДК 621.391.14
О ВЫБОРЕ АЛГОРИТМА И ТАКТОВОЙ ЧАСТОТЫ РАСЧЕТА МАТРИЦЫ ОРИЕНТАЦИИ ДЛЯ БЕСПЛАТФОРМЕННОЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

О. Н. БОГДАНОВ,
С. С. КОРОСТЕЛЕВА,
С. Е. КУХТЕВИЧ, к. ф.-м.н.,
А. В. ФОМИЧЕВ, к. ф.-м.н.,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

В настоящее время разработано множество алгоритмов определения ориентации, отличающихся числом шагов, порядком аппроксимации, видом используемых кинематических параметров, типом входной информации и т. п.
Потребность в разработке многошаговых алгоритмов высокого порядка аппроксимации была продиктована, прежде всего, отсутствием быстродействующих бортовых вычислителей, позволяющих определять ориентацию с высокой частотой.
В настоящее время возможности бортовых вычислителей существенно возросли, одновременно с этим возник целый ряд специфических задач, решаемых современными самолетами и требующих определения ориентации с высокой частотой обновления. Поэтому становится актуальной задача выбора достаточно простого алгоритма определения ориентации, обеспечивающего требуемую точность при высокой тактовой частоте работы.
В статье проведен сравнительный анализ различных алгоритмов ориентации. Установлены соотношения тактовых частот выдачи параметров ориентации, при которых разные алгоритмы имеют сопоставимую точность.
Ключевые слова: алгоритм определения ориентации, модельное движение, двухшаговый алгоритм, БИНС
Литература
1. В.Н. Бранец, И.П. Шмыглевский. Введение в теорию бесплатформенных навигационных систем. М. Наука, 1992, 280 с.
2. А.П. Панов. Математические основы теории инерциальной ориентации. Киев. Наукова думка, 1995, 279 с.
3. Ю.Н. Челноков. Кватернионные и бикватернионные модели и методы механики твердого тела и их приложения, М. Физматлит, 2006, 512 с.
4. Е.Ю. Алехова. Тестирование численного решения уравнений Пуассона, Гироскопия и навигация, №4 (59), 2007.

ON THE SELECTION OF THE ORIENTATION MATRIX CALCULATION ALGORITHM AND CLOCK SPEED FOR STRAPDOWN INERTIAL NAVIGATION SYSTEM
O. N. BOGDANOV,
S. S. KOROCTELEVA,
S. E. KUKHTEVICH, PhD in Physics and Mathematics,
A. V. FOMICHEV, PhD in Physics and Mathematics,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
At present is developed the set of attitude definition algorithms, varying by steps number, approximation order, type of used kinematics characteristics, the input data type and etc. The requirement for development of multistage high order approximation algorithms has been dictated, first of all, by absence of the high-speed airborne computers, allowing to define attitude with high rate. Currently possibilities of airborne computers have essentially increased, simultaneously with it there was variety of the specific problems solved by modern aircraft and demanding attitude definition with high update rate. Therefore there is actual a choice problem of enough simple algorithm of orientation definition providing required accuracy at operation high clock rate. In article is carried out the comparative analysis of various attitude algorithms. Correlations of clock rates of delivery of attitude data at which different algorithms have comparable accuracy are established.

Статья 8
УДК 629.735
ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАФАРЕТА ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ И ИНДИКАЦИИ

Н. А. КОЗАНКОВА, к. т. н.,
В. Т. СТРЕЛКОВ, к. т. н., доцент,
Т. П. ТКАЧЕВА, к. т. н.,
И. А. ОКМЯНСКАЯ,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

В статье предложен метод формульно-логического описания управления служебной информацией (частично и навигационной) для страниц информационного модуля многофункционального пульта управления (МФПУ). Разработан и получен трафарет, единый для всех страниц альбома информации, перерабатываемой вычислительной системой самолетовождения (ВСС).
Ключевые слова: вычислительные системы самолетовождения, МФПУ, трафарет информационного модуля, параметры ориентации.
Литература
1. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. – ЛИИ им. Громова. – 1994.
2. Гавриленко Ю.В., Стрелков В.Т. Численный критерий оценки значимости навигационной информации, «Навигация и управление движением». – Материалы докладов VII конференции молодых ученых. – СПб.: ГЦН РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2006.
3. Козанкова Н.А. Формализация управляющих сигналов МФПУ и подготовка к созданию трафарета страницы кадра – «Авиакосмическое приборостроение». – 2008. №2.
4. Матвеевский С.Ф. Основы системного проектирования комплексов ЛА. – М.: Машиностроение, 1987.

FORMING PRINCIPLES OF INFORMATION MODULES PATTERN FOR CONTROL PANEL AND INDICATION
N. A. Kozankova, PhD in Engineering,
V. T. Strelkov, PhD in Engineering,
T. P. Tkacheva, PhD in Engineering,
I. A. Okmianskaya,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC, Moscow, Russia.
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
In the article is offered the method of the symbolic-logical description of management by the service information (partially and navigation) for the information unit pages of a multifunctional control panel (MFPU). Developed and presented common mask for all pages of an album of information, processed by the flight management system (VSS).

Статья 9
УДК 629.7.051-52
ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ НА ЭТАПЕ ВЗЛЕТА

М. Г. ГЛУБОКАЯ,
ФГУП ГНЦ ЦАГИ имени проф. Н. Е. Жуковского,
140180, Московская обл., г. Жуковский, ул. Жуковского, 1
В статье проведен анализ достоинств и недостатков существующих на сегодняшний день разработок в области безопасности пассажирских самолетов на этапе взлета. Изложено описание методов контроля взлета и рассмотрены виды индикации. Показано, что основной причиной отсутствия внедрения рассмотренных разработок является их низкая надежность. Предложен новый оригинальный метод контроля взлета, в котором контролируемым параметром является функция «эффективная взлетная масса», а также вариант формата отображения информации экипажу о приемлемости процесса взлета.
Ключевые слова: контроль взлета, темп разбега, TOPMS, ATOMS, TOPM, эффективная взлетная масса.
Литература
1. David B. Middleton, Raghavachari Srivatsan, Lee H. Person Jr. Flight Test of Takeoff Performance Monitoring System Indicates Successful Use in Research Vehicle // Flight Safety Foundation Digest. – 1994. – Vol. 13 № 10.
2. Pinder S.D. Aircraft Takeoff Performance Monitoring in Far-Northern Regions: An Application of the Global Positioning System. Ph.D. thesis. – University of Saskatchewan. – 2002.
3. Lane E. Wallace. Airborne Trailblazer / NASA History Series.
4. Bove T., Andersen H.B. The effect of an advisory system on pilots’ go/no-go decision during take-off // Reliability Engineering and System Safety. – 2002. Vol. 75, № 2. 179-191.
5. D. Zammit-Mangion, M. Eshelby. An Operational Evaluation Of A Take-Off Performance Monitoring Algorithm / icas2002 Congresshttp://lu.fme.vutbr.cz/icas2002/PAPERS/7105.PDF
6. http://aerospace.sae.org/
7. Milligan M.W., Zhao M.M., Wilkerson H. J. Monitoring Airplane Takeoff Performance: Prototype Instrument with Learning Capability // Journal of Aircraft. – 1995. Vol. 32, № 4.
8. Никифоров С.П. Бортовая система контроля разбега – эффективное средство повышения безопасности взлетов транспортных самолетов – Техника воздушного флота. – 2002. № 3 – 4.
9. Григорьев М.А., Зуев С.А., Иняшкин Д.С. Летные исследования по отработке алгоритмов прогноза характеристик разбега самолета и способов их предоставления летчику – Вторая научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности»: Статьи и материалы конференции. – М.: Изд-во МАИ, 2004. – с. 45 – 50.
10. Глубокая М.Г. Бортовая система поддержки принятия решений на этапе взлета пассажирского самолета. – Техника воздушного флота, т. LXXXII, №1 (690), 2008 – С. 21–30.

THE SOLUTION WAYS OF SAFETY PROBLEM AT TAKEOFF PHASE
M. G. GLUBOKAYA,
Central Aerohydrodynamic Institute named after N.E. Zhukovsky (TsAGI),
140180, 1 Zhukovsky Street, TsAGI
This article analyses the advantages and disadvantages of existing for today developments in the field of passenger aircraft safety at takeoff phase. The description of takeoff monitoring method is stated and indication types (variants) are considered. It is shown that a principal cause of absence of considered developments implementation is their low reliability. The new original monitoring method of takeoff is offered in which monitored parameter is function «effective take-off weight», and also a variant of crew data indication format about an acceptability of takeoff process.