Скачать Труды МИЭА выпуск 18

Скачать Труды МИЭА выпуск 18

Статья 1
УДК 629.7.018.7
АЛГОРИТМЫ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ БОРТОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, ОСНОВАННЫЕ НА ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ЛИНЕЙНЫМИ И УГЛОВЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ДВИЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

О. Н. КОРСУН, д.т.н., профессор
ФГУП «ГосНИИАС»,
125319, г. Москва, ул. Викторенко, 7,
e-mail: marmotto@rambler.ru
П. А. МОТЛИЧ
ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России
41006, Московская обл., г. Мытищи, ул. Комарова, д. 13
e mail: mp.gnmc@mail.ru
Рассмотрены современные алгоритмы комплексной обработки информации на основе взаимосвязи между линейными и угловыми параметрами движения. Предложен алгоритм проверки согласованности измерений угловых величин, а также два варианта алгоритма восстановления углов ориентации летательного аппарата, использующих измеренные спутниковой навигационной системой проекции линейной скорости объекта.
Ключевые слова: параметры движения летательного аппарата, обработка бортовых измерений.
Литература
1. Корсун О. Н., Лысюк О. П. Комплексная оценка погрешностей бортовых измерений и регистрации в целях обеспечения задач безопасности полетов. Проблемы безопасности полетов. 2007. № 2, с. 31-41.
2. Корсун О. Н., Мотлич П. А. Комплексный контроль бортовых измерений основных параметров полета летательного аппарата. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. № 1, с. 135-148.
3. Корсун О. Н., Лысюк О. П., Зиновьев А. В. Оценивание погрешностей измерения скорости спутниковой навигационной системы движения летательных аппаратов с использованием информационной избыточности // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2008. Т. 6. № 11, с. 77-82.
4. Корсун О. Н., Зиновьев А. В., Лысюк О. П., Багнюк Е. С. Алгоритм оценивания постоянной составляющей погрешности измерения воздушной скорости при учете скорости ветра // Вестник компьютерных и информационных технологий». 2008. № 9, с. 2-6.
5. Пушков С. Г., Горшкова О. Ю., Корсун О. Н. Математические модели погрешностей бортовых измерений скорости и угла атаки на режимах посадки самолета // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 8, с. 65-70.
6. Булгаков В. В., Корсун О. Н., Кулабухов В. С., Стуловский А. В., Тимофеев Д. С. Алгоритмы повышения точности расчета углов ориентации летательного аппарата // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2016. № 1, с. 159-170.
7. Корсун О. Н., Николаев С. В., Пушков С. Г. Алгоритм оценивания систематических погрешностей измерений воздушной скорости, углов атаки и скольжения в летных испытаниях // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2016. № 3, с. 118-129.
8. A. Cho, Y.-S. Kang, B.-J. Park, and C.-S. Yoo, “Airflow angle and wind estimation using GPS/INS navigation data and airspeed,” in Proc. 13th Int. Conf. Control, Automation and Systems (ICCAS), Gwangju, Korea, 2013.
9. H. Long and S. Song, “Method of estimating angle-of-attack and sideslip angle based on data fusion,” in Proc. Int. Conf. Intelligent Computation Technology and Automation, 2009, pp. 641–644.
10. ГОСТ 20058-80. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. М.: Издательство стандартов, 1981. 54 с.
11. Васильченко К. К., Леонов В. А., Пашковский И. М., Поплавский Б. К. Летные испытания самолетов. М.: Машиностроение, 1996. 720 с.
12. Klein V., Morelli E.A. Aircraft system identification: Theory and Practice. USA, Reston: AIAA. 2006. 499 p.

ONBOARD MEASUREMENTS INTEGRATED PROCESSING ALGORITHMS BASED ON INTERRELATION BETWEEN AIRCRAFT MOTION LINEAR ANDANGULAR PARAMETERS

О. N. KORSUN, D. Sc. in Engineering, professor
FGUP ‘GosNIIAS’,
125319, 7 ul. Victorenko, Moscow, Russia,
P. А. MOTLICH
CRMC Russian Defense Ministry ‘Chief Research Metrological Center’
41006, 13 ul. Komarova, Mitischi, MO
The paper considers the modern integrated data processing algorithms based on relationship between linear and angular motion parameters of the aircraft. The paper introduces the angular parameters measurements relation validation algorithm as well as two types of aircraft attitude angles estimation algorithms based on body linear velocity, measured by GPS.
Keywords: Aircraft motion parameters, on-board measurements processing.

Статья 2
УДК 629.7.05
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОЗДЕЙСТВИЙ АТМОСФЕРНОЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ НА ПОЛЕТ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Ю. Б. КУЛИФЕЕВ, д. т. н., профессор
ОАО МНПК «Авионика»,
127055, Россия, Москва, ул. Образцова, дом 7
kulifeev38@mail.ru
В. Е. КУЛИКОВ, д. т. н., профессор
ПАО «Московский институт электромеханики и автоматики»
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Рассмотрена задача формирования математической модели влияния полного вектора скорости ветра на динамику движения летательного аппарата. Разработана модель турбулентной составляющей скорости ветра с учетом возможности дифференцирования случайного процесса турбулентного ветра в интересах цифрового моделирования полета ЛА. Задача решена в виде получения дискретных моделей дифференцируемого случайного процесса ветровых возмущений вертикальной и боковой составляющих турбулентного ветра. Численно доказана адекватность предложенной модели в смысле реализации заданных частотных и статистических свойств генерируемого случайного ветра.
Ключевые слова: вектор скорости ветра, модель турбулентного ветра, дифференцируемый случайный процесс, дискретная модель.
Литература
1. Доброленский Ю. П., Иванова В. И., Поспелов Г. С. Автоматика управляемых снарядов. — М.: ГНТИ Оборонгиз, 1963. — 548 с.
2. Воздушная навигация: справочник / А. М. Белкин, Н. Ф. Миронов, Ю. И. Рублев, Ю. Н. Сарайский. — М.: Транспорт, 1988. — 303 с.
3. Единые западно-европейские нормы летной годности. Всепогодные полеты. ЕЗЕНЛГ-ВП. / Перевод с англ. JAR-FWO, 2-е изменение от 01 08.1996 г. — ЛИИ им. М. М. Громова.
4. Лебедев А. А., Чернобровкин Л. С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов. Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е переработанное и доп. — М.: Машиностроение, 1973. — 616 с.
5. Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов / Под ред. Г. С. Бюшгенса. — М.: Наука. Физматлит, 1998. — 816 с.
6. Динамика полета: Учебник для студентов высших учебных заведений / А. В. Ефремов, В. Ф. Захарченко, В. Н. Овчаренко и др.; под ред. Г. С. Бюшгенса. — М.: Машиностроение, — 2011. — 776 с.
7. Красовский А. А. Системы автоматического управления и их аналитическое конструирование. М.: Наука, 1973. — 560 с.
8. Турбулентность в свободной атмосфере. — 2-е изд., перераб. и доп./ Н. К. Винниченко, Н. З. Пинус, С. М. Шметер, Г. Н. Шур — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 287 с.
9. Доброленский Ю. П. Динамика полета в неспокойной атмосфере. — М.: Машиностроение, 1969. — 254 с.
10. Кулифеев Ю. Б. Определение дискретных математических моделей динамических объектов, заданных линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами / Труды Военно-воздушной инженерной академии им. проф.
Н. Е. Жуковского, 2008 , № 3 (т. 80). С. 5-19.
11. Куликов В. Е. Формирующий фильтр дифференцируемого турбулентного ветра. // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами. Вып. 7, 2013. С. 36-42.
12. Кочетков Ю. А. Основы автоматики авиационного оборудования. М.: ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1995. ‒ 574 с.
13. Кулифеев Ю. Б. Методика построения дискретных математических моделей линейных динамических объектов с постоянными коэффициентами. // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами. Вып. 13, 2016. С. 2-16.
14. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. Приложение G. ‒ М.: МАК
Авиаиздат, 2009. ‒ 274 с.
15. David J. Moorhouse; Robert J. Woodcock. Background Information and User Guide for MIL-F-8785C, Military Specification ‒ Flying Qualities of Piloted Airplanes. ‒ Flight Dynamics Laboratory, 1982. ‒ 256 p.

GENERATION OF SPATIAL MATHEMATICAL MODEL FOR ATMOSPHERIC TURBULENCE IMPACT ON THE AIRCRAFT FLIGHT
Yu. B. KULIFEEV, D. Sс. in Engineering, professor
MRPC ‘Avionica’,
7 Obraztsova St., Moscow, 127055, Russia
V. E. KULIKOV, D. Sс. in Engineering, professor
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ PJSC
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125167, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
The paper considers the problem of mathematical model generation for full wind vector impact on aircraft flight dynamics. A wind turbulent component model was developed considering the possibility of random turbulent wind differentiation for aircraft flight digital simulation. The problem was solved in the form of discrete-time models of differentiable random wind disturbances of vertical and lateral turbulent wind components derivation. The adequacy of the proposed model in terms of given frequency and statistical properties of generated random wind implementation is numerically proved.
Keywords: wind vector, turbulent wind model, random differentiation, discrete-time model.

Статья 3
УДК 629.7.052
О ПЕРСПЕКТИВНЫХ АСТРОКОРРЕКТОРАХ АСТРОИНЕРЦИАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

C. А. ЧЕРЕНКОВ,
А. А. ХУДЯКОВ
ПАО «Московский институт электромеханики и автоматики»
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Рассмотрена возможность разработки малогабаритных астрокорректоров с использованием матричных приемников излучения, обеспечивающих упрощение и удешевление технологий разработки перспективных астроинерциальных навигационных систем.
Ключевые слова: астроинерциальная навигационная система, астрокорректор, астроориентир, обнаружительная способность, матричный фотоприемник.
Литература
1. Чесноков Г. И., Черенков С. А. Астроинерциальные системы, прошлое, настоящее, будущее. Журнал «История науки и техники», №9 2016 г. Издание «Научтехлитиздат», Москва 2016 г., с. 27-31.
2. Аванесов Г. А., Бессонов Р. В., Куркина А. Н., Людомирский М. Б., Каютин И. С., Ямщиков Н. Е. Автономные бесплатформенные астроинерциальные навигационные системы: принципы построения, режимы работы и опыт эксплуатации // «Гироскопия и навигация» № 3, 2013 г., с. 92-93.
3. Howell S. B. Handbook of CCD Astronomy. — Second ed. — Cambridge: Cambridge University Press, 2006. — P. 73.
4. Забелина И. А. Расчет видимости звезд и далеких огней. Ленинград, «Машиностроение», 1978 г., с. 138-139.
5. Якушенков Ю. Г. Основы теории расчета оптико-электронных приборов. М.: «Советское радио», 1971 г., с. 76.
6. Русинов М. М. Композиция оптических систем. Ленинград, «Машиностроение», 1989 г., с. 278, 283.

ON ADVANCED ASTRO-INERTIAL NAVIGATION SYSTEMS ASTROCORRECTORS
S. А. CHERENKOV,
А. А. HUDYAKOV
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ PJSC
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125167, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
The possibility of small-size astrocorrectors development based on matrix radiation detectors providing simplifying and cost cutting of the advanced astro-inertial navigation systems development technology is considered here.
Keywords: astro-inertial navigation system, astrocorrector, stellar tracker, detectability, matrix radiation detectors.

Статья 4
УДК 629.7.05
ИНТЕГРАЦИЯ МОДУЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ В АРХИТЕКТУРУ ИМИТАТОРОВ СТЕНДОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

В. Л. ФЕДОТОВ
ПАО «Московский институт электромеханики и автоматики»
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
В работе предложена концепция интеграции модульности в архитектуру стендовых комплексов. В комплексе используются имитаторы блоков и систем авиационного оборудования, архитектура которых предусматривает возможность модульной замены устройств ввод-вывода. Предлагаемая архитектура служит для быстрой замены и реконфигурации имитатора.
Устройства ввода-вывода объединяются в один кластер с помощью кросс платы. Информационный обмен между кластером и компьютером управления осуществляется по протоколу Fast Ethernet, что обеспечивает минимизацию задержки передачи данных и простоту управления. Кросс плата обеспечивает агрегацию и передачу данных с устройств ввода-вывода и частичную перетрассировку линий связи с выходами имитатора.
Ключевые слова: стендовый комплекс, модульный имитатор, информационный обмен, агрегатор данных.
Литература
1. Демидов Д. М., Крупенин А. Ю., Федотов В. Л. Развитие стендовых комплексов АО МИЭА и инновации в их технической реализации. // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами, выпуск 12, 2016 г.
2. Федотов В. Л. Демонстрационно-исследовательский стендовый комплекс для имитации и полунатурного моделирования движения воздушного судна. // Навигация и управление движением. 17-20 марта 2015 года. Санкт-Петербург ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». XVII конференция молодых ученых «Навигация и управление движением».
3. Федотов В. Л. Стенд имитационного моделирования пилотажно-навигационного комплекса. // 13-я Международная конференция «Авиация и космонавтика-2014». 17-21 ноября 2014 года. Москва. Тезисы. ‒ СПб.: Мастерская печати, 2014. ‒ 710 с.
4. Федотов В. Л. Особенности программного обеспечения демонстрационно-исследовательского стендового комплекса моделирования навигационного оборудования. // XXIV Международная научно-техническая конференция «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации». 14-20 апреля 2015 года. Алушта. Труды XXIV Международной научно-технической конференции.

INTEGRATION OF MODULAR SOLUTIONS INTO TEST FACILITIES SIMULATORS ARCHITECTURE
V. L. FEDOTOV
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ PJSC
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125167, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
The paper introduces the concept of integration of modularity into test facilities architecture.
In the test facilities employ aircraft equipment units and systems simulators with the architecture that provides the ability of input-output (I/O) devices modular replacement. The proposed architecture is used for quick replacement and reconfiguration of a simulator.
I / O devices are integrated into one cluster with the help of a cross-board. Data exchange between the cluster and the control computer is provided via the Fast Ethernet protocol, which minimizes data transmission delays and simplifies control. The cross-board provides data aggregation and transmission from I / O devices and partial realignment of communication links with simulator outputs.
Keywords: test facilities, modular simulator, information exchange, data aggregator.

Статья 5
УДК 629.7.05
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ЖЕЛАЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНТУРА СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫСОТЫ ПОЛЕТА САМОЛЕТА

А. С. ЮРЧЕНКО
ПАО «Московский институт электромеханики и автоматики»
Россия, 125319, г. Москва, Авиационный пер., д. 5
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
Рассмотрен способ синтеза контура стабилизации высоты на основе метода обратных задач динамики. Предложен подход к аналитическому определению области желаемых динамических параметров замкнутого контура управления. Найдены границы области назначаемых параметров.
Ключевые слова: контур управления, область желаемых значений, коэффициенты обратных связей, желаемые корни, делимость многочленов, быстродействие, устойчивость системы.
Литература
1. Крутько П. Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: Линейные модели, 1987. ‒ 304 с.
2. Аязян Г. К., Новоженин А. Ю., Таушева Е. В. Параметрический синтез ПИД-регуляторов на заданную степень колебательности.
Труды XII Всероссийского совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014). ‒ М.: изд-во ИПУ РАН, с. 147-159.
3. Куликов В. Е. Аналитический синтез демпфера тангажа с использованием аэродинамических параметров линеаризованных силовых уравнений продольного движения самолета. // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами.
Вып. 10, 2015, с. 2-19.
4. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Т.1. Линейные системы. ‒ М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. ‒ 288 с.
5. Курош А. Г. Курс высшей алгебры, 9-е изд. ‒ М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1968. ‒ 431 с.

DESIRED AIRCRAFT ALTITUDE CONTROL LOOP PARAMETERS RANGE DETERMINATION
A. S. YURCHENKO
‘Moscow Institute of Electromechanics and Automatics’ PJSC
5 Aviatzionny Pereulok, Moscow, 125167, Russia
e-mail: aomiea@aviapribor.ru
The article considers a method of altitude control loop synthesis based on the dynamics inverse problems technique. An approach to the analytical estimation of closed control loop desired dynamic parameters range is proposed. The assigned parameters range boundaries are found.
Keywords: control loop, desired parameters range, feedback, desired roots, polynomial divisibility, quick-response, system stability.