Скачать Труды МИЭА выпуск 5

Скачать Труды МИЭА выпуск 5

Статья 1
УДК 531.717.81, 621.373.
ФИЛЬТРАЦИЯ АСМ-ИЗОБРАЖЕНИЙ ПОДЛОЖЕК ЗЕРКАЛ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА

А. В. МОЛЧАНОВ, к. т. н.,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»,
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5
А. Е. СЕРЕБРЯКОВ,
М. В. ЧИРКИН, д. ф-м. н., профессор,
Рязанский государственный радиотехнический университет
chirkin.m.v@rsreu.ru

Рассмотрены особенности полированной поверхности диэлектрической подложки зеркала лазерного гироскопа. Рассмотрена методика применения фильтрации на основе вейвлет-преобразования для выделения характеристических особенностей топографии рельефа подложки зеркал. Приведены результаты применения предложенной фильтрации для изображений подложек зеркала полученных методом атомно-силовой микроскопии (АСМ).
Ключевые слова: Подложка зеркала, фильтрация, изображение, вейвлет-преобразование.
Литература
1. Aronovitz F. Fundamentals of the ring laser gyro// Optical Gyros and their Application. — RTO-AG-339, 1999.— P. 3-1 — 3-45.
2. Азарова В.В., Дмитриев В.Г., Лохов Ю.Н., Малицкий К.Н. Теория дифференциального и интегрального рассеяния лазерного излучения прецизионной поверхностью диэлектрика// Квантовая электроника, т. 30, № 4, c. 360-364, 2000.
3. Molchanov A.V., Stepanov A.Yu, Chirkin M.V. Technological aspects of minimizing errors in laser gyros// 13th Saint-Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. — St. Petersburg, Russia, 29-31 May, 2006.— Р. 266-268.
4. Азарова В.В., Дмитриев В.Г., Лохов Ю.Н., Малицкий К.Н. Измерение шероховатостей прецизионных кварцевых подложек и лазерных зеркал методом дифференциального рассеяния// Оптический журнал, т. 69, № 2, с. 71-75, 2002.
5. Миронов В.Л., Удалов О.Г. Использование данных атомно-силовой микроскопии для оценки параметров, характеризующих рассеяние рентгеновского излучения наномасштабными шероховатостями поверхности// БелСЗМ-6, с. 17-23, 2004.
6. Wang H. The angle-limited integrated scattering (ALIS) measurement system for in-workshop inspection of the optical polishing process// Optics & Laser Technology, v. 26, № 5, p. 333-340, 1994.
7. Haus H.A., Statz H., Smith I.W. Frequency locking of modes in a ring laser// IEEE Journal of Quantum Electronics, v. QE-21, № 1, p. 78-85.
8. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. — М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2004.
Дьяконов В., Абраменкова И. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. — СПб: Питер, 2002. — 608 с.

AFM-IMAGES FILTRATION OF MIRROR SUBSTRATES FOR LASER GYRO
A. V. MOLCHANOV, PhD in Engineering,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC,
A. E. SEREBRYAKOV, postgraduate student,
M.V. CHIRKIN, D.Sc. in Physics and Mathematics, professor,
Ryazan State Radio Engineerring University
Features of dielectrical polishing surface of substrate mirror for laser gyro is considered. Application the method of filtration based on wavelet-transformation for separation the characteristics features of relief topography mirror substrate is considered. Show the results of application offered filtration for images mirror substrates received by Atomic Force Microscopy
(AFM) method.
Keywords: substrate mirror, filtration, image, wavelet-transformation.

Статья 2
УДК 621.391.14
О ВЛИЯНИИ ВОЗМУЩЕНИЙ НА ТОЧНОСТЬ ОДНОГО СПОСОБА ВЫСТАВКИ БИНС

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

Рассматривается вопрос о влиянии инструментальных погрешностей и движения основания на точность одного из способов автономной выставки бесплатформенной инерциальной навигационной системы. Исследуется влияние стандартных инструментальных ошибок, нештатных погрешностей типа выбросов сигналов датчиков и переменных воздействий, имеющих характерные частоты.
Ключевые слова: инструментальные погрешности, БИНС, точность.
Литература
1. Голован А.А., Парусников Н.А. Математические основы теории навигационных систем. Часть I. Математические модели инерциальной навигации. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: МАКС Пресс, 2011. — 136 с.
2. Журавлев В.Ф. Основы теоретической механики. М.: Издательство физико-математической литературы, 2001.-320 с.

ABOUT PERTURBATION’S INFLUENCE ON THE ACCURACY OF ONE OF THE WAYS OF SINS ALIGNMENT

A. V. FOMICHEV, PhD in Physics and Mathematics,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia

The problem, raised in this article is about influence of instrumental errors and the base motion on the accuracy of the SINS autonomic alignment. The, influence of the typical instrumental errors is being researched, as well as nontypical errors, such as escape of sensor signals, and variable influence with a typical frequency.
Keywords: instrumental errors, SINS, accuracy.

Статья 3
УДК 532.5, 681.5.037
АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ БАРОМЕТРИЧЕСКОЙ ВЫСОТЫ ПОЛЕТА МАГИСТРАЛЬНЫХ САМОЛЕТОВ: ПРИМЕНЕНИЕ ФОРМУЛЫ ДАВЛЕНИЯ НЬЮТОНА

Ю. П. НИКОЛАЕВ, д. ф-м. н,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

Предложена уточненная формула давления Ньютона. Формула предназначена для определения градиента давления на лобовой части поверхности выпуклого тела.
Модификация формулы Ньютона позволила решить малоисследованную и в то же время важную для приложений задачу аналитического нахождения ошибки при вычислении барометрической высоты самолета, возникающей из-за влияния угла атаки на измерение давления в контрольных (заборных) точках фюзеляжа при эволюциях самолета в вертикальной плоскости.
Установлена зависимость величины погрешности от высоты полета, удельной нагрузки на крыло и других технических характеристик магистральных самолетов. Приводится пример.
Ключевые слова: динамическая погрешность, барометрическая высота полета, формула давления Ньютона
Литература
1. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003.
2. Седов Л. И. Механика сплошной среды. Том 1,2. М.: Наука, 1970.
3. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. Том VI: Гидродинамика. Изд. 6-е. М., 2006.
4. J.D. Anderson, Jr. Computational Fluid Dynamics. The basics with applications. McGraw-Hill, 1995.
5. Черный Г.Г. Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматгиз, 1959.
6. Хейз У.Д., Пробстин Р.Ф. Теория гиперзвуковых течений. М.: Изд. ИЛ, 1962.
7. Коган М.Н. Динамика разреженного газа. М.: Физматгиз, 1967.
8. Гонор А.Л. Ньютоновское лобовое сопротивление // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1967. Т.2. №1. С. 93-101.
9. Хейз У.Д. Формула давления Ньютона / Теория оптимальных аэродинамических форм: Сб. статей под ред. А.Миеле, пер. с англ. М.: Мир. 1969. С. 197-202.
10. Pike J. Newtonian aerodynamics forces from Poisson’s equation // AIAA J. 1973. V. 11. № 4. P. 499-504.
11. Cobleigh B.R., Whitmore S.A., Haering E.A., Borrer J., Roback V.E. Flush Airdata Sensing (FADS) System Calibration Procedures and Results for Blunt Forebodies // NASA/TP-1999-209012, 1999.
12. Тарасенко А.В. Практические аспекты решения задач внешней аэродинамики дозвуковых летательных аппаратов в рамках уравнений Эйлера // ТВФ.2009.№1.
13. Вышинский В.В., Кравченко С.А. Обтекание фюзеляжа делового самолета. Труды ЦАГИ. 1994. №2559. С.1-16.
14. Любимов А.Н., Русанов В.В. Течение газа около тупых тел. Т. 1,2. М.: Наука, 1970.
15. Петров К.П. Аэродинамика тел простейших форм. М.: Факториал, 1998.
16. Петунин А.И. Методы и техника измерения параметров газового потока (приемники давления и скоростного напора). М.: Машиностроение, 1996.

ANALYSIS OF DYNAMIC ERRORS IN CALCULATION OF BAROMETRIC FLIGHT ALTITUDE OF LONG-HAUL PLANES: APPLYING NEWTON’S PRESSURE FORM
Yu. P. NICOLAEV, D. Sc in Physics and Mathematics,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
In this article the more accurate Newton’s formula is offered. This formula is aimed to define the pressure gradient on the front area convex body.
Newton’s formula modification allows to solve little-investigated but important problem of analytical error founding in calculation of barometric airplane altitude, which forms from angle of attack influence on fuselage breakpoint pressure calculation in aircraft development in vertical plane.
The article stages the dependence of magnitude error from altitude, specific wing load, and others technical characteristics regional jets. The example is given.
Keywords: dynamic errors, barometric flight altitude, Newton’s pressure form.

Статья 4
УДК 681.5.50.43.19
МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕНАБЛЮДАЕМЫХ «ХВОСТОВ» ФУНКЦИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В ЗАДАЧАХ ОЦЕНКИ СООТВЕТСТВИЯ ТРЕБОВАНИЙ К БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОСАДКИ САМОЛЕТОВ НОРМАМ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ

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

На основе анализа эмпирических функций распределений основных характеристик, определяющих безопасность автоматической посадки самолетов, предложен оригинальный метод их математического описания с использованием кусочной аппроксимации их хвостовых частей рядом усеченных распределений. Метод позволяет проводить экстраполяцию на ненаблюдаемые хвосты распределений и проводить экспресс-анализ оценки соответствия по ограниченному объему статистических испытаний при отработке систем автоматической посадки.
Ключевые слова: летная годность, системы автоматической посадки, безопасность.
Литература
1. Безопасность и надежность технических систем. // Л.Н. Александровская, И.З. Аронов, В.И. Круглов и др.: Учебное пособие. — М.: Университетская книга, Логос, 2008.
2. Лапидус В.А. Система статистического управления процессами. Система Шухарта. // Надежность и контроль качества, №№5-8, 1999.
3. Г. Дейвид. Порядковые статистики. — М.: Наука, 1979.
4. Г. Крамер. Математические методы статистики. — М.: Мир, 1978.
5. М. Дж. Кендалл, А. Стьюарт. Теория распределений. — М.: Наука, 1966.
6. Shakarian A. Application of Monte-Carlo techniques to the 757/767 auto land dispersion analysis by Simulation. // AIAA Guidance and Control Conference, New York, USA, 1983.
7. С.П. Крюков, С.Д. Бодрунов, Л.Н. Александровская и др. Методы анализа и оценивания рисков в задачах менеджмента безопасности сложных технический систем. — Спб.: Корпорация «Аэрокосмическое оборудование», 2007.

METHOD OF PREDICTION NON-VISIBLE FUNCTION’S ‘TAILS’ DISTRIBUTION IN THE PROBLEM OF ACCORDANCE EVALUATION OF THE TERMS TO AUTOMATIC LANDING SYSTEMS SAFETY WITH THE NORMS OF AIRWORTHINESS

L. N. ALEKSANDROVSKAYA, D. Sc. in Engineering, professor
V. N. MAZUR, PhD in Engineering.
S. V. HLGATYAN, PhD in Engineering;
A. E. ARDALIONOVA,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia
On the basis of analysis of cardinal parameters empirical functions’ distribution, which are determine the automatic landing safety, the new method of mathematical formulation of that functions was introduced. This method uses piecewise approximation of the tails, by the row of truncated distributions of their parameters. This method allows to conduct extrapolation on the observable distributional tails and to conduct express-analysis of the limited range statistic tests accordance mark while express landing is under tests.
Ключевые слова: airworthiness, automatic landing systems, safety.

Статья 5
УДК 629.73.02; 681.5.01
МОДЕЛИРОВАНИЕ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПИЛОТА НА ЭТАПЕ ВЗЛЕТА САМОЛЕТА

А. М. ШЕВЧЕНКО, к. т. н., с. н. с
Г. Н. НАЧИНКИНА,
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова Российской академии наук (ИПУ РАН),
Ю.И. СОЛОННИКОВ,
ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики»
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5

С целью снижения стрессовых нагрузок и улучшения ситуационной осведомленности пилота на этапе взлета воздушных судов в работе предлагаются алгоритмические методы оценивания текущего и прогнозирования будущего движения с использованием энергетического подхода к управлению полетом летательных аппаратов. На основе полученных оценок рассчитывается необходимая длина разбега воздушного судна по взлетно-посадочной полосе, после которой возможен разгон до минимальной эволютивной скорости и набор высоты для пролета над высотным препятствием. Приводятся результаты моделирования взлета пассажирского самолета в различных вариантах загрузки и при наличии высотных препятствий по курсу взлета на разном удалении от конца взлетно-посадочной полосы.
Литература
1. Statistical Summary of Commercial Jet Airplane Accidents. Worldwide Operations. 1959 20, Boeing. July 2012.
2. Кофман В. Д., Полтавец В. А., Теймуразов Р. А. Сравнительный анализ безопасности полетов отечественных и зарубежных самолетов. // Проблемы безопасности полетов. 2006. № 1. С. 6 15.
3. Глубокая М. Г. Бортовая система поддержки принятия решений на этапе взлёта пассажирского самолёта. // Техника воздушного флота, т. LXXXII, №1 (690), 2008 – С. 21–30.
4. Никифоров С. П. Бортовая система контроля разбега – эффективное средство повышения безопасности взлётов транспортных самолётов // Техника воздушного флота. – 2002. № 3–4, С.47-54.
5. Шаров В. Д. Методика оценки вероятности выкатывания воздушных судов за пределы ВПП при посадке. // Научный вестник МГТУ Гражданской Авиации, № 122, 2007
6. Завершинский В. В. Устройство для предотвращения выкатывания воздушных судов за пределы взлетно-посадочной полосы. // Российская Федерация. Патент RU2373115, B64D45/00 . Заявка: 2008104973/11, 11.02.2008 (24). Опубликовано: 20.11.2009 (56).
7. 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.
8. Ерусалимский М. А. Анализ принятия решения о прекращении или продолжении взлета в авиационных происшествиях и инцидентах. // Aviation Explorer, 07.11.2011.
9. Павлов Б. В., Шевченко А. М. Средства информационной поддержки пилота на этапах взлета и посадки. // Известия Южного федерального университета. Технические науки. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011, №3, С. 206-214.
10. Kurdjukov A. P., Nachinkina G. N., Shevtchenko A. M. Energy approach to flight control. // AIAA Conf. Navigation, Guidance & Control. AAIA Paper 98–4211. Boston, 1998.
11. Павлов Б. В., Шевченко А. М., Начинкина Г. Н. Энергетический подход и его использование для проектирования систем управления полетом. // Российско-американский научный журнал «Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем», вып. 2 (16), том 8. 2003. С.24–43.

MODELING OF THE PILOT INFORMATION SUPPORT TOOLS AT THE AIRCRAFT TAKEOFF STAGE
A. M.SHEVCHENKO, PhD in Engineering,
G. N. NACHINKINA,
The Institute of Control Sciences, RAS, Moscow, Russia
Y. I. SOLONNIKOV,
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ JSC
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125319, Russia

For the purpose of the pilot psychological loadings decreasing and the situational awareness improvement at the stage of an aircraft takeoff the algorithmic methods of current state estimation and of future movement forecasting with use of the energy approach are offered in the given work.
On the basis of received estimates the necessary takeoff ground roll distance is calculated, after which the acceleration up to minimum controllable airspeed and climbing sufficient for flight above a high-altitude obstacle are possible.
The results of passenger aircraft takeoffs modeling with various loads at presence of high-altitude obstacles on different distances from the runway end are presented.
Keywords: flight control, takeoff, energy approach, decision making.