МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ...

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТІНСТИТУТ АЕРОНАВІГАЦІЇ

ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВООБСЛУГОВУВАННЯ ПОВІТРЯНОГО РУХУ УКРАЇНИ

ПРОБЛЕМИ НАВІГАЦІЇІ УПРАВЛІННЯ РУХОМ

Тези доповідейВсеукраїнської науково-практичної

конференції молодих учених і студентів

18 – 20 листопада 2013 року

1

Київ 2013

2

УДК 629.735.05: 621.396.933 (082)

Проблеми навігації і управління рухом: тези доповідей Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих учених і студентів; м. Київ, 18 – 20 листопада 2013 р., Національний авіаційний університет / редкол.: М.С. Кулик та ін. – К.: НАУ, 2013. – 172 с.

Збірка тез науково-практичної конференції містить короткий зміст доповідей науково-дослідних робіт молодих учених і студентів.

Розраховані на широке коло фахівців, студентів, аспірантів та викладачів.

Редакційна колегія

ГОЛОВНИЙ РЕДАКТОР

Кулик М.С., ректор Національного авіаційного університету, д.т.н., проф., заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.

ЗАСТУПНИКИ ГОЛОВНОГО РЕДАКТОРА

Харченко В.П., проректор Національного авіаційного університету з наукової роботи, д.т.н., проф., заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.

Чепіженко В.І., директор Інституту аеронавігації, д.т.н., с.н.с.

Чередніченко Ю.А., генеральний директор ДП ОПР “Украерорух”, к.т.н.

ВІДПОВІДАЛЬНИЙ СЕКРЕТАР

Бондарев О.С., фахівець дирекції ІАНОпубліковано в авторській редакції однією з трьох робочих мов науково-

практичного семінару: українсько, російською, англійською.

© Національний авіаційний університет, 2013

3

ПЛЕНАРНЕ ЗАСІДАННЯ

ОРГАНІЗАТОРИ КОНФЕРЕНЦІЇ

Національний авіаційний університет є потужним авіаційним вищим навчальним закладом, знаним не лише в Україні, а й далеко за її межами. Тисячі його вчених та педагогів, сотні тисяч випускників зробили гідний внесок у розвиток вітчизняної та світової науки, техніки і промисловості, стали активними творцями науково-технічного прогресу.

За роки існування Національний авіаційний університет пройшов великий історичний шлях. За цей час було підготовлено понад 150 тисяч спеціалістів та магістрів, які сьогодні є візитною карткою Національного авіаційного університету в усіх регіонах України, СНД та зарубіжних країнах.

Гордістю Національного авіаційного університету сьогодні є його випускники: державні діячі, відомі науковці, керівники виробництв, науково-педагогічні працівники.

В університеті створено унікальну авіаційну базу, в складі якої – навчальний аеродром, унікальний авіаційний ангар, радіополігон та полігон авіаційної наземної техніки, тренажери та аеродинамічний комплекс з унікальною аеродинамічною трубою, яка внесена до Державного реєстру наукових об’єктів національного надбання.

Значна концентрація та інтеграція науково-педагогічних, науково-методичних, матеріально-технічних ресурсів дає змогу університету провадити цілеспрямовану політику в сфері підготовки висококваліфікованих фахівців, здійсненні наукових досліджень і розробок, а також реалізовувати перспективні плани та програми, вчасно реагуючи на зростаючі потреби суспільства.

Інститут аеронавігації створено 27 травня 2009 року (наказ ректора НАУ № 90/од від 27.05.2009 р.). Інститут є навчально-науковим підрозділом Національного авіаційного університету, який здійснює підготовку висококваліфікованих фахівців, проводить науково-дослідну і науково-технічну діяльність у галузі аеронавігації, авіоніки, радіотехніки, телекомунікацій, електроніки та систем управління.

Діяльність Інституту аеронавігації провадиться відповідно до рекомендацій Міжнародної організації цивільної авіації (ICAO), Європейської організації з безпеки аеронавігації (EUROCONTROL), Європейського агентства з безпеки авіації (EASA), Міжнародного союзу електрозв’язку (ІТU), Інституту інженерів з електротехніки та радіоелектроніки (ІЕЕЕ) і спрямована на реалізацію міжнародної концепції глобальної системи зв’язку, навігації, спостереження і організації повітряного руху (CNS/ATM).

Підготовка фахівців проводиться висококваліфікованим професорсько-викладацьким колективом, до складу якого входять 20 професорів та 35 доцентів. В інституті працюють заслужені діячі науки і техніки України, лауреати Державної премії України у галузі науки і техніки – д.т.н., проф. В. Харченко та д.т.н., проф. В. Ігнатов, заслужений працівник транспорту, д.т.н., проф. Г. Конахович, заслужений машинобудівник, д.т.н., с.н.с. В. Конін.

4


Лабораторії інституту оснащені сучасною комп’ютерною технікою та програмним забезпеченням, кожна кафедра обладнана спеціалізованими навчально-експериментальними лабораторіями за відповідними напрямами підготовки.

Студенти інституту проходять теоретичну і практичну підготовку на льотних тренажерах, тренажерах диспетчерів керування повітряним рухом, в лабораторіях, оснащених сучасними системами зв’язку, навігації та спостереження.

В інституті проводиться всебічна підготовка з англійської мови, яка включає: оволодіння загальною авіаційною англійською мовою відповідно до нових вимог Міжнародної організації цивільної авіації (ІСАО); оволодіння фразеологією англійської мови, яка застосовується при веденні радіотелефонного зв’язку; оволодіння технічною професійно-орієнтованою англійською.

Інститут аеронавігації проводить підготовку фахівців за напрямами:

Галузь знань 0701 «Транспорт і транспортна інфраструктура» Напрям підготовки - 6.070102 «Аеронавігація»

Галузь знань 0509 «Радіотехніка, радіоелектронні апарати та зв’язок»Напрям підготовки - 6.050901 «Радіотехніка»Напрям підготовки - 6.050903 «Телекомунікації»

Галузь знань 0511 «Авіаційна та ракетно-космічна техніка» Напрям підготовки - 6.051103 «Авіоніка»

Галузь знань: 0502 «Автоматика та управління»Напрям підготовки — 6.050201 «Системна інженерія»

Галузь знань: 0508 «Електроніка»Напрям підготовки — 6.050801 «Мікро- та наноелектроніка»

До складу Інституту аеронавігації входять: кафедра аеронавігаційних систем (АНС); кафедра авіаційних радіоелектронних комплексів (АРЕК); кафедра телекомунікаційних систем (ТКС); кафедра авіоніки (АВ); кафедра систем управління літальних апаратів (СУЛА); кафедра електроніки; кафедра радіоелектроних пристроїв та систем (РПС); кафедра авіаційної англійської мови (ААМ); Навчально-науковий центр авіаційних тренажерів (ННЦ АТ); Навчально-науковий центр засобів аеронавігаційного обслуговування (ННЦ ЗАО).

5


Державне підприємство обслуговування повітряного руху України (Украерорух) є основою національної аеронавігаційної системи. Підприємство уповноважене державними регулюючими органами цивільної авіації здійснювати аеронавігаційне обслуговування в повітряному просторі обслуговування повітряного руху України та в повітряному просторі над відкритим морем, де відповідальність за ОПР покладено на Україну Міжнародною організацією цивільної авіації (ICAO) (далі - повітряний простір ОПР України). Відповідно до цього визначено місію Украероруху та його основні завдання.

Місія: надання безпечного та економічно ефективного аеронавігаційного обслуговування користувачам у повітряному просторі ОПР України.

Головні завдання: організація повітряного руху: обслуговування повітряного руху, організація і менеджмент повітряного простору й організація потоків повітряного руху в повітряному просторі ОПР України; організація радіотехнічного й електротехнічного забезпечення обслуговування повітряного руху та виконання польотів; забезпечення діяльності та розвитку підрозділів Об'єднаної цивільно-військової системи організації повітряного руху; організація аварійного сповіщення й участь у проведенні пошуково-рятувальних робіт; надання аеронавігаційної інформації користувачам повітряного простору; модернізація і розвиток аеронавігаційної системи України; організація, забезпечення і проведення підготовки і перепідготовки фахівців підприємства; соціальний розвиток колективу підприємства і соціальний захист його працівників.

6


ПЛЕНАРНЕ ЗАСІДАННЯУДК 656.7.052.002.5:681.32 (043.2)

Чепіженко В.І., д.т.н., с.н.с., директор Інституту аеронавігації

Національний авіаційний університет, Київ

ПЕРСПЕКТИВНІ ШЛЯХИ РОЗВИТКУ СИСТЕМ НАВІГАЦІЇ ТА УПРАВЛІННЯ ПОВІТРЯНИМ РУХОМ

Розвиток систем навігації та управління повітряним рухом в усьому світі пов'язане з вирішенням великої кількості проблем технічного, наукового, і інформаційного характеру. Для їхнього рішення світовим авіаційним співтовариством розроблений ряд концепцій, які можна розділити на кілька груп.

Перша група концепцій ("Free Flіght", "А3", "4D" і ін.) спрямована на реструктуризацію і оптимізацію сучасного аеронавігаційного простору та виділення в ньому зон, наділених особливими якостями. Концепція вільного польоту наділяє екіпаж повітряного судна (ВР) правом вільно й оперативно обирати траєкторію польоту, швидкість і профіль польоту (виходячи з економічних і інших інтересів). У рамках концепції "А3" (Autonomous Aіrcraft Advanced) розглядається можливість створення областей повітряного простору, у яких ВР може виконувати політ автономно, тобто в якому екіпаж відповідає за дозвіл конфліктів з іншими ВР. З урахуванням цих трансформацій система керування повітряним рухом повинна ефективно функціонувати в умовах, коли кількість ВР у загальному випадку не обмежене й варіативно; області диспетчерського обслуговування многосвязны й містять тверді, гнучкі, статичні й динамічні обмеження; повітряні судна неоднорідні по класі, пріоритетності, технічному й функціональному стану й т.д.; повітряні судна цілеспрямовано рухаються по вільних траєкторіях; у середовищі присутні поліконфлікти зіткнення ВР.

Друга група концепцій пов'язана з розробкою нових перспективних технічних систем і використання їх для рішення завдань навігації й керування повітряним рухом. До них можна віднести концепції ADS-B (Automatіc Dependent Surveіllance - Broadcast), ASAS (Aіrborne Separatіon Assіstance System), CNS/ATM (Communіcatіon, Navіgatіon and Surveіllance /Aіr Traffіc Management) і інші.

Ще одна група концепцій ("SWІ", "BADA" і ін.) спрямована на керування загальносистемною інформацією про ВР на всьому життєвому циклі й у всій світовій системі керування повітряним рухом.

Для реалізацій даних концепцій у Євросоюзі відкритий потужний науково-дослідний центр - SESAR, проводяться дослідження з ряду наукових проектів, у тому числі і в рамках програми "Horizon 2020".

Таким чином, сьогодні відкриваються великі наукові й технічні можливості для поліпшення систем навігації й керування повітряним рухом, а також є можливість Україні бути учасником даних проектах. Участь молодих учених нашого вузу у вищезгаданих проектах дозволить не тільки придбати новий досвід, але й підняти престиж України в Європі і у всьому світі.

7


УДК 656.7.022 (043.2)В.П. Колотуша, к.т.н., доц.,

Державне підприємство обслуговування повітряного руху, Київ

ВРАХУВАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНИХ КОГНІТИВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ПІДГОТОВЦІ ДИСПЕТЧЕРІВ УПР

Постановка проблеми. Вивчення тенденцій стосовно напрямів професійно-оієнтованої підготовки майбутніх диспетчерів УПР свідчіть про те, що найбільш перспективними є індивідуалізація процесів навчання майбутніх диспетчерів УПР та подання навчально-методичних пакетів на основі комплексного застосування типів навчальних заходів, методів навчання, інструментарію донесення знань з врахуванням індивідуальних когнітивних характеристик слухача.

Невирішена раніше частина загальної проблеми. В процесі традиційної підготовки навчальний процес у значній мірі носить репродуктивний характер. Досить проблематичним залишається питання щодо можливості прилаштування темпу навчання, методів донесення інформації до різних індивідуально-психологічних та когнітивних здібностей слухачів стосовно сприйняття інформації

Викладення основного матеріалу. Як варіант, врахування індивідуальних пізнавальних характеристик, пропонується підхід, при якому застосовується розподілення майбутніх диспетчерів УПР за стилями підготовки щодо сприйняття та засвоєння інформації.

Для вирішення цього питання, було застосовано крітеріально-орієнтований тест Питера Хані та Алана Мамфорда за допомогою якого визначалися стилі навчання, найбільш притаманні певним слухачам (прим. групам слухачів).

Тест складається з 80 запитань, відповіді на які дозволяють віднести слухачів, які тестуються до наступних чотирьох типів: Активіст, Мислитель, Теоретик, Прагматик. Звичайно, не існує яскраво виражених вищезгаданих типів особистостей. Кожний індивідуум має певний набір показників від цих чотирьох типів.

Наприклад, обробка отриманих результатів у осіб, що були протестовані та продемонстрували домінанту - Прагматик показала наступне розподілення типів навчання у особистості (середнє арифметичне в балах), він: - активіст на – 9, 32; як мислитель – 12, 23; теоретик – 11, 82; - прагматик – 15, 95.

Але, знаючи тип навчання, що переважає у слухача, можна підвищити ефективність підготовки за рахунок проектування більш індивідуалізованих мультимедійних навчально-методичних пакетів в максимальній ступені орієнтованих на особливості типу навчання слухача. При цьому, сам слухач становиться активним учасником побудови власної професійної підготовки.

Застосування потрібних комбінацій інструментарію донесення навчальних матеріалів до слухачів з урахуванням індивідуальних варіацій слухача щодо засвоєння навчального матеріалу, дозволить, підвищити професійну компетентність а звідси й надійність людської ланки в системі ОПР. УДК 351.814.334.3 (043.2)

8


Петращук О.П., д.п.н., проф., Національний авіаційний університет, Київ

АНГЛОМОВНА КОМПЕТЕНЦІЯ ЯК ЧАСТИНА ПРОФЕСІЙНОЇКВАЛІФІКАЦІЇ МАЙБУТНІХ ФАХІВЦІВ З УПР

Інститут аеронавігації, а саме кафедра аеронавігаційних систем готує майбутніх фахівців з управління повітряним рухом – диспетчерів. Мовна підготовка цих фахівців відбувається протягом усіх років професійної підготовки в університеті. Таким чином, забезпечуються умови для формування англомовної компетенції диспетчера на рівні, не нижче четвертого (Operational) рівня володіння англійською мовою за шкалою ІКАО. Саме цей рівень вимагається від фахівця для допуску його на робоче місце згідно з національними правилами сертифікації авіаційного персоналу та міжнародними вимогами.

Для досягнення зазначеного рівня володіння англійською мовою необхідною умовою є володіння мовою не нижче третього (Pre-Operational) рівня на час вступу на перший курс навчання. Ця умова обумовлюється з одного боку, складністю формування умінь усного мовлення, за допомогою якого здійснюються радіотелефоні переговори між диспетчером та екіпажем. З іншого боку, індивідуальними особливостями людини, які забезпечують ефективне оволодіння англійською мовою у певний часовий термін - 4 семестри.

Оволодіння англійською мовою на конкретному рівні потребує не тільки достатнього обсягу та часу навчання, а також коректного визначення та оцінювання навчальних досягнень в оволодінні мовою. Для цього застосовується вхідний, поточний та підсумковий види контролю формування англомовної компетенції. Зазначені види контролю розробляються та застосовуються як взаємопов’язані компоненти єдиної системи вимірювання та оцінки процесу і результату формування англомовної компетенції.

Англомовна компетенція майбутніх фахівців з УПР дозволяє їм виконувати свої прямі службові обов’язки на робочому місці, тобто здійснювати управління повітряним рухом на всіх етапах польоту. Зрозуміло, яку роль відіграє зазначена компетенція у забезпеченні безпеки та якості аеронавігаційних послуг. Англомовна компетенція включає знання й вміння застосовувати стандартну фразеологію радіомовлення та звичайну англійську мову в авіаційному контексті. Під час ведення радіозв’язку з екіпажем майбутній диспетчер повинен володіти як спеціальними вміннями управління повітряним рухом, так і мовою, яка дозволяє ці вміння застосувати. Отже, англомовна компетенція виступає невід’ємною частиною професійної кваліфікації майбутнього фахівця з УПР.

9

ОРГАНІЗАЦІЯ ТА УПРАВЛІННЯ РУХОМ


УДК 629.735.05:656.7.086:656.071.7(043.2) Благая Л.В., аспірант


ДИРЕКТОРНЕ КЕРУВАННЯ У ВИРІШЕННІ ПРОБЛЕМИЛЮДСЬКОГО ФАКТОРУ

В польоті за приладами процес орієнтації пілота пов’язаний із складною розумовою діяльністю. Оскільки він безпосередньо не бачить свого просторового положення і свого переміщення відносно земної поверхні, то він повинен діяти усвідомлено, а не всліпу, і подумки уявити режим польоту.

Безперервне сприйняття і переробка пілотажних сигналів пілотом виражено в переміщенні погляду по дошці приладів і великій кількості фіксацій погляду на окремих приладах (середня величина біля 100 за хв, максимальна – біля 200), мала тривалість фіксації (в середньому біля 0,6 с). При цьому прилади, що видають інформацію, необхідну для коригування руху – авіагоризонт та варіометр, фіксуються поглядом кожні 1,5 с. Така частота звертання визначається необхідністю керування.

Одним із важливих способів удосконалення засобів відображення інформації є використання директорних приладів. Командна інформація вказує пілоту, що він повинен робити для керування літаком і тому вона сприяє зниженню навантаження на сприйняття, увагу, пам’ять і мислення пілота. Такий спосіб індикації пілотажної інформації суттєво полегшує і, відповідно, покращує якість пілотування при заході на посадку за приладами. Зменшення величини відхилень в директорному режимі польоту від лінії заданого шляху при посадці супроводжується зменшенням інтенсивності збору інформації

Використання командних приладів створило нові проблеми. На індикатор почала поступати перероблена обчислювачем інформація, що призвело до втрати її частини. Командні показники не дають тієї інформації про просторове положення літака, яка представлена на звичайних пілотажно-навігаційних приладах. Рухи показників видають пілоту команду про те, як він повинен переміщати органи керування. Точне витримування параметрів польоту досягається незалежно від повноти і точності уяви пілота про поточний і заданий режими. В директорному режимі погляд пілота 70-80% часу фіксується на директорних показниках. Вони більш рухомі ніж пілотажні показники інших приладів, і вимагають постійної сенсомоторної корекції. Показники приладів, що відображають просторове положення літака, сприймаються ним з великими перервами. В результаті пілот не одержує даних, необхідних для формування точного і повного уявлення про параметри польоту.

Для збереження в директорному режимі польоту повного уявлення про положення літака необхідно провести спеціальне навчання розподілу уваги між пілотуванням за директорними індексами і активним контролем основних параметрів польоту. Удосконалювати способи наглядного подання інформації про поточне просторове положення і режим польоту, а також створення в майбутньому індикаторів-прогнозаторів.

Науковий керівник – Павлова С.В., д.т.н., проф.

10


УДК 656.7.084(043.2)Буйновський С.А., м.н.с.


ЗАСТОСУВАННЯ СИСТЕМ ПОПЕРЕДЖЕННЯ ЗІТКНЕНЬУ БЕЗПІЛОТНИХ ПОВІТРЯНИХ СУДНАХ

Сьогодні розвиток безпілотних авіаційних систем спрямований на удосконалення комплексу бортового обладнання, засобів зв’язку, навігації та спостереження, зокрема автоматичних систем виявлення та попередження небезпечних зближень.

Необхідність застосування бортових систем попередження зіткнень (БСПЗ) з іншими літальними апаратами або землею у безпілотних повітряних суднах (БПС) визначається відповідно до їх цільового призначення та інших класифікаційних ознак.

В роботі проведено аналіз необхідності застосування БСПЗ відповідно до міжнародної класифікації БПС [1].

Для тактичних БПС категорій «Нано», «Мікро», «Міні», «Ближня дальність» та «Мала дальність» наявність БСПЗ не потрібна, у зв’язку з малою дальністю (до 200 км) та висотою польоту (до 3000 м).

Для тактичних БПС категорій «Середня дальність», «Середня дальність, тривалий політ», «Велика дальність на малій висоті», «Тривалий політ на малій висоті» та «Тривалий середньовисотний політ» наявність БСПЗ обов’язкова, оскільки такі БПС можуть виконувати тривалі польоти у контрольованому повітряному просторі (дальність більша 200 км, висота польоту більша 3000 м), що може призводити до виникнення конфліктів з іншими як пілотованими, так і безпілотними повітряними суднами, а також до небезпечних зближень із землею та наземними перешкодами.

Для всіх стратегічних БПС наявність БСПЗ також є обов’язковою, оскільки вони виконують польоти з дальністю більше 2000 км на висотах до 20000 м.

Всі БПС спеціального призначення (зокрема, військового), які можуть виконувати тривалі польоти на висотах, більших за 3000 м, також повинні бути обладнані БСПЗ.

Також в роботі проведено аналіз необхідності застосування БСПЗ відповідно до класифікації БПС НАТО[1].

Для БПС І класу (категорії «Мікро», «Міні», «Малі»), які застосовуються на висотах до 2000 м та мають радіус дії до 50 км, застосування БСПЗ не потрібне.

Для БПС ІІ класу (категорія «Тактичні»), які застосовуються на висотах до 10000 м та мають радіус дії до 200 км, і БПС ІІІ класу (категорії «MALE», «HALE», «UCAV/LET»), які застосовуються на висотах до 20000 м та мають радіус дії більший 200 км, наявність БСПЗ обов’язкова.

Список літератури1. Харченко В.П. Основні принципи сучасної класифікації безпілотних

авіаційних систем / В.П. Харченко, Д.Е. Прусов // Вісник НАУ. – К.: НАУ, 2012. – № 4 (53). – С. 5–12.

Науковий керівник – Харченко В.П., д.т.н., проф.

11


УДК 656.7.084:351.814.33:519.81(043.2)

Васильєв Д.В., к.т.н. НАУНаціональний авіаційний університет, Київ

ПРОЦЕДУРА БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОГО УПРАВЛІННЯПРОЦЕСАМИ РОЗВ’ЯЗАННЯ КОНФЛІКТНИХ СИТУАЦІЙМІЖ ПОВІТРЯНИМИ КОРАБЛЯМИ

Головною задачею, яка вирішується при управлінні розв’язанням конфліктних ситуацій (КС), є багатокритеріальний вибір траєкторії маневрування повітряних кораблів (ПК). Альтернативами вибору є набір траєкторій польоту одного ПК, який здійснює маневрування, або комбінації траєкторій двох ПК, які одночасно здійснюють маневрування з усунення конфлікту. Задача пошуку оптимальної траєкторії формулюється наступним чином: з множини можливих траєкторій , знайти таку траєкторію (комбінацію траєкторій) , яка забезпечує усунення КС та відповідає критеріям регулярності , економічності і складності маневрування .

Пропонується застосовувати наступну процедуру багатокритеріального управління процесами розв’язання КС:

1. Визначення типу КС за класифікацією EUROCONTROL та її характеристик.

2. Визначення одного ПК, який буде здійснювати маневрування для усунення конфлікту, відповідно до розроблених правил або прийняття рішення про одночасне маневрування двох ПК.

3. Визначення множини допустимих траєкторій маневрування відповідно до визначених обмежень та правил розв’язання КС.

4. Визначення множини безконфліктних траєкторій польоту з множини допустимих . Траєкторія належить до множини , якщо при польоті за нею не виникає конфліктних ситуацій:

,де – область конфлікту між ПК.

5. Визначення множини парето-ефективних траєкторій з множини .6. Визначення оптимальної траєкторії (комбінації траєкторій) з

множини парето-ефективних із застосуванням згортки векторного критерію:

,

де – критерії оптимальності з областю допустимих значень ; – вектор вагових коефіцієнтів важливості

критеріїв з областю допустимих значень

12


; – мінімальне значення вагових коефіцієнтів.

7. Контроль виконання літаками обраних маневрів.


13


УДК 656.7.05;351.814.2(043.2)Гринчук М.В., студент

Національний авіаційний університет, КиївПархоменко М.С., аспірант

Кіровоградська льотна академія НАУ, Кіровоград

СИCТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ АВІАДИСПЕТЧЕРАУ РАЗІ ВІДМОВИ ШАСІ

Кожної хвилини в світі літають тисячі літаків і їх кількість невпинно збільшується, а разом з цим і збільшується кількість авіаційних подій (АП). Відомо, що захід на посадку і посадка є найскладнішим етапом польоту. Найбільшу долю в причинних факторах АП, як і у всьому світі, складають помилки екіпажа окремо і у поєднанні з відхиленнями в роботі інших елементів авіаційної транспортної системи. По даним сайту “PlaneCrashInfo”, за дослідженням проведеним з 1950 по 2009 рік встановлено, що дії пілотів стали причиною авіакатастроф в 50 % випадків. Якщо виділити з усіх АП тільки важкі (катастрофи і події без жертв, після яких літак був списаний), то помилки льотного екіпажа складають 86 %., тому будь-які удосконалення в цій області можуть значною мірою сприяти підвищенню рівня безпеки польотів.

Статистика АП у світі показує, що за 2005-2009 роки сталося 4186 АП пов’язані з проблемами з шасі.

1098916

776609

787

0

200

400

600

800

1000

1200

2005 2006 2007 2008 2009

Рис. 1. Статистика АП пов’язаних з проблемами з шасі 2005-2009 року

Розроблено алгоритми дій диспетчера і пілота при невипуску шасі на етапі посадки повітряного судна. Опираючись на алгоритми, створено мережеві графіки та розраховано час, який необхідний людині-оператору (пілоту/диспетчеру) для оповіщення служб та зв´язку з пілотом ПС. Ці дані використовуютья в базі знань системи підтримки прийняття рішень (СППР) у випадку невипуску шасі.

Формалізація дій людини-оператора (пілота,диспетчера) в особливих випадках польоту за допомогою апарату мережевого планування і керування дозволяє визначитися з оптимальною послідовністю та часом виконання процедур на парирування особливого випадку в польоті. На прикладі наочно подано порядок роботи екіпажу повітряного судна у випадку відмови шассі.

Науковий керівник – Шмельова Т.Ф., д.т.н., доц.

14


УДК 004.942(043.2)Євтушенко О.М., аспірант


ПРОБЛЕМИ МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ CNS/ATM

Запроваження єдиної глобальної системи зв’язку, навігації, спостереження та організації повітряного руху CNS/ATM потребує проведення попереднього моделювання, яке зводиться до розв’язання завдання передбачення поведінки системи в часі та просторі.

На даний момент не існує універсального методу моделювання інформаційно-обчислювальних систем, що дозволяв би їх комплексне дослідження.

Складність моделювання систем CNS/ATM полягає в тому, що системи такого рівня – це багатоаспектні комплексні системи, з ієрархічною схемою організації, які містять як технічні, організаційні, інформаційні, управлінські так і соціотехнічні й ергатичні складові [1]. Крім того, дана система характеризується багатовимірністю внаслідок численних зв’язків між підсистемами, розгалуженістю мережі інформаційних потоків, нестаціонарністю структури, змінною величиною затримок передачі сигналів, існуванням конфліктуючих процесів, пов’язаних із переміщенням у просторі всіх рухомих вузлів, складними нелінійними процесами високої розмірності і раптовими утвореннями зв’язків всередині системи, які можуть призводити до появи неконтрольованих динамічних процесів [2].

Серед проблем, які виникають під час моделювання таких систем можна виділити:

Знаходження компромісу між простотою опису об’єкта та ступенем його деталізації, пов’язаного з неоднаковістю якісних і кількісних ознак. Один зі шляхів розв’язання цієї проблеми – стратифікація, тобто задавання системи сімейством моделей, кожна з яких описує поведінку системи з точки зору відповідного рівня абстрагування.

Проблему мінімізації: побудови структури, яка реалізує наперед задані співвідношення вхід-вихід та містить мінімально можливу кількість елементів.

Неможливість отримання чіткої математичної моделі системи. Значний вплив кроку дискретизації на результат, що є вагомою

проблемою моделювання нелінійних систем. Локальні похибки, що виникають при цьому на кожному кроці, накопичуються, тим самим призводячи до зростання загальної похибки моделювання.

Список літератури1. Павлова С.В. Функціональна «віртуальність» концепція майбутніх

CNS/ATM систем / С.В. Павлова, В.П. Харченко, В.В. Павлов // Вісник КМУЦА. 2004. №2. С.1923.

2. Павлова С.В. Динамико-системный страт в синтезе виртуальной авионики воздушного судна, реализуемой в среде CNS/ATM / С.В. Павлова // Актуальні проблеми інформатизації та інформаційних технологій. 2005. Т.9. С.152165.

Науковий керівник Павлова С.В., д.т.н., проф.

15


УДК 656.7.052.002.5(043.2)Звонарьова А.А., студент


ЗАЛЕЖНІСТЬ ЦІЛІСНОСТІ ДАННИХ GNSS ВІД КІЛЬКОСТІ ВИДИМИХ КОРИСТУВАЧУ СУПУТНИКІВ

В більш широкому розумінні цілісність - це показник впевненості у правильності інформації, отриманої за допомогою супутникової системи навігації. Він включає в себе здатність системи навігації надавати попереджувальні сигнали користувачам, якщо система не може бути використана для навігації. Через це параметр цілісності характеризується, як рівнем спрацьовування сигналізації так і часом до виведення сигналу сигналізації користувачу. Рівень спрацьовування сигналізації встановлюється вимогами до виконуваної операції і відповідає максимально допустимому рівню помилки визначення координат. При цьому рівень спрацьовування сигналізації у вертикальній та горизонтальній площинах може мати різне значення.

Щоб гарантувати, що похибка позиції є припустимою, визначають обмеження попереджувального сигналу, що представляє максимальну похибку позиції, яка може бути припустимою, щоб працювати в безпечних умовах, і похибка позиції не повинна перевищувати це обмеження попереджувального сигналу без оповіщення в заданому інтервалі часу, визначеному як час до попереджувального сигналу. Рівень захисту по горизонталі HPL (Horizontal Protection Level) визначає межу похибки визначення планових координат з імовірністю, заданої вимогами до цілісності. Рівень захисту по вертикалі VPL (Vertical Protection Level) визначає граничні значення похибки визначення висоти.

В проведеному дослідженні визначалась залежність цілісності від кількості видимих користувачу супутників. Для цього використовувалось моделювання у програмному продукті GSSF. Для різного складу орбітального сузір’я супутників Galileo та GPS оцінювалось значення HPL та VPL для користувача у фіксованих координатах.

Результати засвідчили наступний характер залежності HPL та VPL: чим більша кількість супутників знаходиться на орбіті тим більша кількість знаходиться в зоні видимості користувача, отже вища ступінь довіри і менша похибка у визначенні встановлених кордонів цілісності.

Науковий керівник – Погурельский О.С., к.т.н.

16


УДК 656.7.086(043.2)Коваленко Д.Ю., студент

Науменко О.А., студентШмельова Т.Ф., д.т.н., доц.


МОНІТОРИНГ ЕМОЦІЙНОГО СТАНУ ОПЕРАТОРА АЕРОНАВІГАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ В ПОЗАШТАТНИХ СИТУАЦІЯХ

Статистичні дані про авіаційні події за останні десятиліття вказують на домінуючу роль впливу людського фактора на загальну кількість авіаційних подій, що становить близько 80%. Згідно з документами, що регламентують льотну експлуатацію і управління повітряним рухом, остаточне рішення у разі виникнення позаштатних ситуацій приймає командир повітряного корабля (ПК). Але в зв’язку з великою часткою прийняття екіпажем ПК неадекватних рішень, що складає 90% причин авіаційних подій у світі для всіх типів ПК, відповідальність за своєчасні й вірні рекомендації в позаштатних ситуаціях покладено на авіадиспетчера. Для цього важливо диспетчеру володіти оперативною інформацією щодо розвитку позаштатної ситуації; поточного емоційного стану людини-оператора (Л-О), що керує ПК; кількісної оцінки прогнозу щодо розвитку позаштатної ситуації з урахуванням можливостей Л-О, що діє в екстремальних умовах. Отримана інформація може бути використана в рамках програми аудитів безпеки польотів LOSA «Line operations Safety Audit» з метою створення бази даних дій екіпажів в реальних польотах.

Найбільш поширеними засобами оцінки стану роботи пілота є параметри пілотування (відхилення елеронів, руля напряму тощо) та переговори в кабіні екіпажу, тобто, радіообмін між пілотом та диспетчером. Більш доступними є параметри пілотування, які реєструються сучасними засобами. Темп і амплітуда рухів пілота у процесі керування ПК, які змінюються з ростом емоційної напруги, є показником його емоційного стану.

Розроблено інформаційно-діагностичний комплекс оцінювання психофізіологічних властивостей Л-О, який дозволяє здійснювати моніторинг дій Л-О (пілота), діагностувати підвищення емоційної напруги у разі виникнення позаштатної ситуації шляхом визначення деформацій емоційного досвіду пілота, тобто, переходу до потенційно небезпечних видів психічної діяльності.

Визначено структуру програмного забезпечення комп'ютерної програми “Діагностика емоційного стану людини-оператора”. Програмою “Діагностика емоційного стану людини-оператора” реалізовано підсистеми формування сигналів, моделювання емоційних станів людини-оператора, діагностики стану людини-оператора. Блок результатів діагностики містить інформацію про поточний емоційний стан Л-О, зміни в емоційному стані Л-О та прогнозування функціональної стійкості системи «Л-О-ПК». Передача даних здійснюється за допомогою телеметричних систем засобами супутникової навігації [2].

Список літератури1. Харченко В.П. Прийняття рішень оператором аеронавігаційної системи:

монографія / В.П. Харченко, Т.Ф. Шмельова, Ю.В. Сікірда. – Кіровоград: КЛА НАУ, 2012. – 292 с.

2. Конин В.В. Системы спутниковой радионавигации / В.В. Конин, В.П. Харченко; Национальный авиационный университет. – К.:Холтех, 2010.-520с.

17


УДК 044:658.336(043.2)Креденцар С.М., к.т.н., доц.

Яструб М.І., студентНаціональний авіаційний університет, Київ

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА ДЛЯ РОЗБОРУ ПЛАНУ ПОЛЬОТУ

План польоту це документ, який надає детальну інформацію про запланований політ. План польоту зберігає в собі інформацію про тип повітряного судна, його маршрут та крейсерську швидкість,рівень польоту, аеродроми вильоту та прибуття, технічне оснащення, тощо. Документ подається авіаційними чиновниками і пересилається посадовим особам в пунктах призначеннях повітряного судна і маршрутних точках для забезпечення безпечного та ефективного управління повітряного руху.

Оволодіння знаннями та навичками з розшифрування плану польоту є необхідною складовою при підготовці спеціалістів з обслуговування повітряного руху. Одним із методів полегшення та покращення сприйняття інформації пов'язаної з розшифруванням плану польоту є використання спеціалізованих програмних додатків, які виконують довідково-інформаційну функцію для студента та підказують йому правильність розшифрування ним плану польоту.

В рамках поставленого завдання було створено програмне забезпечення (ПО), яке виконує розбір плану польоту. ПО розроблено за допомоги мови програмування С++ та інтерфейсу Windows API. Розроблений алгоритм базується на розпізнаванні у файлі плану польоту лексем, які несуть смислове значення. Результат розбору плану польоту відображається англійською мовою, використовуючи термінологію вказану в ICAO Doc 4444.

Розроблений інтерфейс програми є зрозумілим та зручним у використанні. Він дозволяє завантажити збережений файл з планом польоту та, натисканням лише однієї кнопки отримати розшифровку. Створена програма надає можливість, отримати повну інформацію про політ користувачеві, незважаючи на його обізнаність в даній сфері.

Таким чином, використовуючи розроблене ПО можна надати інформацію студенту у доступній формі, що значно прискорить засвоєння та розуміння поняття план польоту та допоможе в отриманні практичних навичок з його розшифрування.

Використовуючи такий підхід до розв’язування подібних завдань можна значно покращити рівень знань студентів в різних сферах навчання, а отже розробка спеціалізованих програмних додатків призначених для навчальних цілей є перспективним напрямом наукової діяльності студентів.

18


УДК 621.396933(043.2)Лопатко Т.Б., студент


ПОЗИЦІОНУВАННЯ ЗА ДАЛЕКОМІРНИМИ РАДІОМАЯКАМИ

Проблема позиціонування завжди була актуальною для багатьох сфер діяльності людини, адже знаючи точку в якій ти знаходишся на даний момент, можна вибрати точний та оптимальний шлях для досягнення бажаної позиції. Найпоширенішим та найзручнішим засобом позиціонування в наш час є глобальні навігаційні супутникові системи (GNSS). Бортова обчислювальна система літаководіння (FMS) використовує інформацію від GNSS, як основну в процесі позиціонування ПК. Проте, вплив низькочастотних сигналів на певних частотах, може зробити сигнал від супутників недоступним на чималих територіях. В разі несправності GNSS FMS використовує інерційну систему час роботи якої обмежується накопиченням адитивної похибки( до 30 хвилин), а високоточні інерційні навігатори є досить дорогими [1].

Доцільним для цивільної авіації є розвиток альтернативних методів позиціонування, таких як DME/DME навігація [2]. Позиціонування за DME базується на далекомірному методі: бортове обладнання аналізує всі доступні радіомаяки, потім надсилає сигнал-запит і за часом затримки між надісланим сигналом та отриманим від радіомаяка визначає похилу відстань між ПК та відомими координатами відповідного DME маяка. Оптимально застосовувати два DME. Точність позиціонування тісно пов’язана з геометрією розташування маяків. Загальна точність позиціонування за сигналами радіомаяків DME залежить від геометрії розташування наземного обладнання, зони дії та точності навігаційного обладнання DME. Вплив геометрії розташування наземної частини обладнання враховується коефіцієнтом погіршення точності DOP (Dilution Of Precision). Відповідно міжнародним вимогам точність DME не повинна перевищувати 0,125% від дальності, хоча в дійсності сучасні навігаційні системи можуть забезпечувати точність ±0,12 м.миль + 0,05% від дальності(для дальності до 65 м.миль). Підвищити точність DME/DME навігації можна шляхом використання більшої кількості маяків. Якщо використовувати всі доступні DME то точність позиціонування зростатиме в декілька раз. Розвиток цього методу не вимагає дорогого фінансування, адже наземна система DME вже досить розвинена, потрібно лише вдосконалити роботу бортового обладнання. Позиціонування з допомогою GNSS є найзручнішим способом на даний момент, однак не завжди доступним. Найкращою альтернативою є використання DME маяків: не дороге обслуговування обладнання та достатня точність позиціонування.

Список літератури1. Харченко В.П. Авіоніка / В.П. Харченко, І.В. Остроумов. — К.: НАУ,

2013. — 281 c. 2. Остроумов І.В. Оцінка точності позиціонування за сигналами

радіомаяків VOR / І.В. Остроумов // Проблеми інформатизації та управління: Збірник наукових праць. — 2012. — T. 339, № 107. — C. 102.

Науковий керівник – Остроумов І.В., к.т.н.

19


УДК 351.814.31(043.2)Лухверчик О.А., студент

Богуненко М.М., доц.Національний авіаційний університет, Київ

СЛУЖБИ АЕРОНАВІГАЦІЙНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

В керівних документах про міжнародну цивільну авіацію вказується , що кожна держава створює "службу аеронавігаційної інформації". Служба аеронавігаційної інформації (САІ) необхідна для збору і поширення інформації, необхідної для забезпечення безпеки , регулярності та ефективності повітряного руху. Така інформація , яка стосується наявності аеронавігаційних засобів , засобів обслуговування і пов'язаних з ними процедур , повинна надаватися персоналу , що бере участь у виробництві польотів , а також органу обслуговування повітряного руху, відповідальному за забезпечення польотної інформацією, і службам, відповідальним за передпольотне інформаційне обслуговування.

В 2003 році ICAO опублікувало шосте видання док. 8126 «Керівництво по Службам Аеронавігаційної Інформації». В даному керівництві роз'яснені основні функцій САІ та опис необхідної для неї основної організаційної структури. Воно призначене також для того, щоб:

а) допомогти державам в уніфікованому застосуванні стандартів та рекомендованої практики (SARPS);

b) сприяти максимальній ефективності в організації та роботі служби аеронавігаційної інформації; та

c) допомогти державам у забезпеченні підготовки персоналу САІ.Керівництво містить у собі вимоги, стандарти та рекомендації до

організації САІ у кожній державі. Ефективна робота САІ залежить від взаємодії всіх авіаційних служб, а саме: служби зв'язку, аеродромів та органів обслуговування повітряного руху, оскільки вихідна інформація повинна поставлятися саме цими службами. Тому національна авіаційна адміністрація несе відповідальність за забезпечення того, щоб вся необхідна інформація надходила в службу аеронавігаційної інформації настільки швидко, наскільки це можливо.

Повноважним та відповідальним органом в Україні з питань аеронавігаційно-інформаційного обслуговування є Служба аеронавігаційної інформації яка входить до складу Державного підприємства обслуговування повітряного руху України.

САІ одержує, складає, перевіряє, компонує, редагує, форматує, видає, зберігає та поширює аеронавігаційну інформацію/дані, що стосується всієї території даної держави, а також районів, у яких ця держава несе відповідальність за обслуговування повітряного руху за межами своєї території. Аеронавігаційна інформація публікується у вигляді об'єднаного пакета аеронавігаційної інформації.

Усі елементи об'єднаного пакета аеронавігаційної інформації, призначеного для міжнародного розсилання, складені відкритим текстом, повинні надаватися англійською мовою, а в разі потреби й російською мовою.

Науковий керівник – Чинченко Ю.В., к.т.н., доц.

20


УДК 681.518(043.2)Павлов В.В., д.т.н., проф.

Волков О.Є., м.н.с.Волошенюк Д.О., м.н.с.

Міжнародний науково-навчальний центр інформаційнихтехнологій та систем НАН та МОН України, Київ

РОЗРОБКА КОМП’ЮТЕРНОЇ МОДЕЛІ КАРТИ ІНТЕРНЕТ-МЕРЕЖІ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ ВІДДАЛЕНОГО КЕРУВАННЯ

Розглядається питання розробки комп’ютерної моделі карти Інтернет-мережі для дослідження системи віддаленого керування динамічними об’єктами. Застосування даної моделі можливе в галуз авіації та космонавтики.

Модель, що розробляється, надасть можливість в майбутньому проводити дослідження з метою покращення систем передачі даних в авіації, а саме: зменшення похибок, часових затримок та втрат пакетів інформації в мережі. Це надасть можливість подальшої розробки мережецентрованої системи віддаленого керування повітряними суднами (ПС), яка необхідна для підвищення авіаційної безпеки та можливості керування ПС під час наступних ситуації:

терористичні загрози та надзвичайні ситуації на борту; важкі метеорологічні умови польоту; виникнення катастрофічних природних явищ; загроза зіткнення з землею; загроза зіткнення з іншими повітряними судами; зліт або заходження на посадку в важких умовах; управління ПС при аварійних ситуаціях; факторні накладки з урахуванням людського чинника та інше.На даний час вже розроблено комп’ютерну програму моделі карти

Інтернет-мережі, яка дає можливість дізнатися про часові затримки в передачі даних, втрати пакетів інформації та інші перешкоди, що виникають під час наземної дротової мережевої передачі даних. На основі проведених досліджень та зібраних статистичних даних можна стверджувати, що затримки сягають 200-250 мс при авіаційних допусках в 50 мс. Втрати пакетів становлять більше 20%, що також є недопустимим.

Сучасні системи компенсації затримок та втрат пакетів даних, як відомо, також не задовольняють новим інформаційним вимогам. Актуальним є і питанню захисту інформації. Всі ці аспекти планується розглядати в подальшому при проведені досліджень та модернізації розроблювальної програми.

Перспективним і важливим є можливість застосування розробленої моделі та перспективної системи віддаленого керування в малій безпілотній авіації. Це надасть можливість кількісно і якісно покращити систему дистанційного керування безпілотними літальними апаратами (БПЛА), що створить нові можливості їх використання.

21


УДК 681.5.011(043.2)Павлов В.В., д.т.н., проф.

Комар М.М., магістрНаціональний авіаційний університет, Київ

ДІАГНОСТУВАННЯ ВІДМОВ АВІАЦІЙНОГО ОБЛАДНАННЯ

Розглядається питання оперативного відновлення працездатності систем повітряного корабля методами безпошукових самоналаштовувальних систем.

В даний час для діагностування та прогнозування відмов елементів і пристроїв широко застосовується апарат систем адаптації. Алгоритм його застосування наступний: виявити найбільш часті відмови і відмови з найбільш важкими наслідками (виділити об'єкти діагностики); розробити методи виявлення і прогнозування відмов по об'єктах діагностики; визначити теоретичну і практичну глибину діагностики (точність виявлення або прогнозування відмови); обґрунтувати вимоги до кількості вимірюваних параметрів і точності їх контролю в системі; визначити пріоритетні напрями і методологію подальших досліджень методів виявлення і прогнозування відмов.

Розглянувши етапи узагальненого алгоритму розробки системи адаптації, можна виокремити ряд її недоліків.

На першому етапі, де визначаються цілі розробки, встановлюються вхідні та вихідні параметри моделі, встановлюється структура вхідного і вихідного векторів системи, можуть виникнути складності через неможливість чіткої постановки відповідності змін вхідних і вихідних параметрів стану, в якому знаходиться або до якого прямує об'єкт діагностування. Зокрема, не можна однозначно визначити всі відмови або стани, що передують відмові такого об'єкта.

На етапі початкового проектування системи адаптації її структура обирається згідно вхідного і вихідного вектора системи, що може призвести до вибору невірної структури системи, якщо на першому етапі вектори було встановлено невірно.

Етап перевірки і оптимізації системи також має певні особливості. Суб'єктивне сприйняття похибки узагальнення системи може призвести до того, що система буде не оптимізованою, або навпаки – вже оптимізована система буде повернута на етапи навчання, початкового проектування, і навіть на етап постановки завдання.

Завдання парирування відмов авіаційної техніки досить важливі, оскільки від надійності техніки залежить безпека польотів. Напрямки вирішення цього завдання викладено у принципах функціонального гомеостазису теорії ергатичних систем.

Пропонується для організації адаптивних систем використовувати технології безпошукових градієнтних самоналаштовувальних систем, які знаходять градієнт показника якості за параметрами налаштування і не потребують введення спеціальних пробних сигналів для визначення напрямку руху до оптимуму. До переваг таких систем слід віднести зменшення енергії на пошук та підвищення швидкодії, а також недопустимість для ряду об’єктів спеціальних тестових впливів.

Перспективно планується використовувати ці технології для розробки систем автоматичного керування.

22


УДК 621.396.933(043.2)Паламарчук В.С., аспірант


АНАЛІЗ ПЕРЕВАГ ТА НЕДОЛІКІВ ВПРОВАДЖЕННЯ ГЛОБАЛЬНОЇ СУМІСНОЇ СИТСЕМИ (INTEROPERABILITY)

Тривале зростання авіаційних перевезень підвищує вимоги до пропускної здатності повітряного простору та безпеки польотів, тим самим підкреслюючи необхідність оптимального використання повітряного простору.

В авіації, сумісність можна розглядати як здатність двох або більше мереж, систем, компонентів або програми для обміну інформацією і бути в змозі використати цю інформацію в технічних чи експлуатаційних цілях, тому що дозволяє їм ефективно працювати разом.

Необхідність для створення глобальної сумісності - для створення систем ОПР і процедур , схожих усьому світі є очевидним.

Можливість польотів ПК по всьому світу та вигода від наявності сумісного обладнання і навчання зрозуміла – не тільки з точки економічної ефективності, але і з рівня безпеки польотів. Якщо, наприклад, одна країна має інші вимоги до виконання певних процедур, то екіпажі, котрі виконують польоти рідко до цієї країни мають більш високий ризик зробити щось не так.

Тому стає зрозуміло, що потрібно використовувати однокові підходи до виконання процедур по всьому світу.

Однак не все так просто, оскільки потрібно розробити вимоги, які будуть практичні і в Африці, і в Європі, і в Азії, і в Америці.

Але не зважаючи на всі проблеми для створення глобальної сумісної системи польотів вона має свої переваги та недоліки.

Переваги впровадження глобальної сумісної системи:1. Економічна ефективність;2. Підвищений рівень безпеки;3. Збільшення рівня пропускної спроможності.

Недоліки впровадження глобальної сумісної системи:1. Не можливість врахування всіх регіональні особливостей;2. Економічна складова.

Список літератури1. Eurocontrol Guidelines on conformity assessment for the interoperability

Regulation of the single European sky, 2011.2. Partnering to deliver global interoperability. Eurocontrol, Brussels, 2012.


23


УДК 629.783(043.2)Приходько І.А., асистент


КОНТРОЛЬ ЦІЛІСНОСТІ СИСТЕМ СУПУТНИКОВОЇ НАВІГАЦІЇ

Сьогодні системи супутникової навігації поступово стають основним засобом навігації, а якість позиціонування за системами супутникової навігації є одним з найактуальніших питань сьогодення. Мірою довіри до якості позиціонування є цілісність.

Особливість систем супутникової навігації полягає у тому, що характеристики навігаційного поля постійно змінюються у часі. Для забезпечення необхідного рівня цілісності системи супутникової навігації використовують системи функціонального доповнення та передавання додаткової інформації у навігаційному повідомленні.

Просторові зміни характеристик системи можуть також посилюватися у тому випадку, коли наземна система працює в режимі деградації після відмови таких компонентів системи, як станції контролю або лінії зв’язку. Ризик внаслідок просторових змін в роботі системи також має бути передбачений в рівнях захисту.

Таким чином при використанні систем супутникової навігації необхідно враховувати зміну базової геометрії навігаційних супутників, вплив іоносфери Землі, перевідбиття навігаційного сигналу та ін.

Концепція оцінки цілісності сучасних супутникових навігаційних систем використовує двоступінчастий підхід, по-перше, певне число видимих супутників повинне формувати прийнятну геометрію, по-друге, статистична похибка визначення координат порівнюється з заданим порогом. Якщо статистична помилка більше припустимого значення, навігаційне рішення вважається помилковим, якщо ж вона виявляється менше порога, то рішення вважається правильним усередині заданого порогу.

Розглянемо методику оцінку цілісності систем супутникової навігації.Вихідними даними є:координати споживача у географічній та геоцентричній фіксованій

системі координат;координати навігаційних супутників у геоцентричній фіксованій системі

координат;похибка визначення псевдовідстані між навігаційними супутниками та

приймачем споживача;значення захисних інтервалів по горизонталі та вертикалі.Для отримання вищеозначених даних використовується двосистемний,

двочастотний приймач супутникової навігації, який записував логічні файли з необхідною інформацією.

У експериментах виконувалась оцінка цілісності систем супутникової навігації як при незалежних вимірюваннях, так з застосуванням диференційного режиму.

Експеримент показав, що імовірність втрати цілісності напряму залежить від геометрії сузір’я навігаційних супутників, кількості навігаційних супутників та величини захисного інтервалу.

24


УДК 629.783:629.072.1(043.2)Терещенко Д.І., аспірант


ДОСЛІДЖЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ СУПУТНИКОВОГО КАНАЛУ ПЕРЕДАЧІ ADS-B ПОВІДОМЛЕНЬ

Неперервне збільшення обсягів авіаперевезень пред’являє постійно зростаючі вимоги до пропускної спроможності повітряного простору і обумовлює необхідність оптимального використання наявного повітряного простору. Ці фактори, доповнені необхідністю забезпечення ефективності експлуатації за рахунок використання прямих маршрутів і точності витримування ліній шляху, а також підвищена точність сучасних навігаційних систем зумовили появу концепції RNP.

До складових RNP входить чотири поняття: точність, цілісність, неперервність, експлуатаційна готовність. Цілісність – це міра довіри, що відноситься до правильності інформації, що видається системою в цілому, і включає в себе здатність системи забезпечувати користувача своєчасним і достовірним попередженням (наприклад, спрацьовуванням сигналізації) в тих випадках, коли система не повинна використовуватися для наміченої операції або етапу польоту. Точність, цілісність, неперервність, експлуатаційна готовність – ймовірнісні характеристики. Вони оцінюються через поняття ризиків. Ризик втрати цілісності – ймовірність перевищення меж похибки навігаційної системи через відмову навігаційної функції, не виявленої системою контролю.

На 38-ій сесії Асамблеї ІКАО було розглянуто концепцію супутникового прийому даних автоматичного залежного спостереження в режимі радіомовлення (ADS-B) (38 пункт порядку денного), котра пропонує з 2015 року розпочати запуски супутників з розташованими на них прийомопередавач режиму S для передачі ADS-B повідомлень з борту повітряного судна через супутникову систему на наземні пункти ОПР, а також затвердження вимог по обладнанню відповідними антенами і передавачами для всіх повітряних кораблів цивільної авіації до 2020 року.

Система автоматичного залежного спостереження в режимі радіомовлення (ADS-B) являє собою додаткову форму електронного спостереження, яка може використовуватися в цілях забезпечення обслуговування повітряного руху (ОПР) на маршруті і в районі аеродрому. Передбачається, що реалізація концепції спостереження з використанням ADS-B дозволить поліпшити організацію повітряного руху і принесе різні переваги в цій області.

Цілісність системи лежить в основі кількісної оцінки таких категорій, що характеризують аеронавігаційний засіб, як ефективність, якість та рентабельність.

Забезпечення цілісності системи визначається імовірністю реалізації її цільової функції найкращим чином. Тому порівняння імовірнісної міри цілісності P(ц), якою характеризується аеронавігаційний засіб на етапі експлуатації, з імовірнісною нормою P(ц0), що відповідає рівню цілісності (ступінь довіри до системи), заданому технічними умовами на її розробку, дозволяє простим способом оцінити реальну ефективність конкретної системи:

.

25


Науковий керівник – Барабанов Ю.М., к.т.н., доц.

26


УДК 629.73:65.011.3(043.2)Харченко В.П., д.т.н., проф.

П’янов О.І., аспірантНаціональний авіаційний університет, Київ

ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ В СИСТЕМІ ОБСЛУГОВУВАННЯ ПОВІТРЯНОГО РУХУ ЗА УМОВ РИЗИКУ

Ризик може розглядатися як трьохмірне поняття, коли враховуються ймовірність появи загрози, ймовірність існування відповідної вразливості системи та негативні наслідки реалізації цієї загрози. Отже, постає актуальна задача, яка складається в розробці багатофакторної моделі прогнозування ризику виникнення авіаційних подій, яка дозволить здійснювати прогноз відповідною долею вірогідності та дасть можливість розробити заходи запобігання виявленим факторам ризику у майбутніх польотах.

Для вирішення даної задачі, необхідне застосовування методології системного аналізу, яка проводиться по наступних основних етапах:

виявлення проблеми, оцінка її актуальності; визначення мети і функціональних зв'язків; розкриття структури існуючої системи визначення дефектних

елементів, що обмежують отримання заданого виходу; оцінка впливу елементів системи на визначені критеріями виходи

системи; визначення структури для побудови набору альтернатив; побудова набору альтернатив, та їх оцінка;Необхідно оцінити кожне виявлене джерело небезпеки і надати йому певний

ступінь пріоритетності. Така оцінка потребує узагальнення і аналізу всіх даних щоб з’ясувати, чи є небезпечний фактор "ізольованим" або системним.

Оскільки авіаційна подія має всі ознаки випадковості, то для обліку її наслідків або імовірності її прояву застосовуються статистичні і імовірнісні критерії.

Статистичні критерії безпеки польотів формуються на базі даних статистики про авіаційну подію і корисну роботу парку ПС за визначений календарний період їхньої експлуатації.

Імовірнісні критерії безпеки польотів. В наслідок того, що виникнення в польоті несприятливих факторів є випадковістю, то події, що відповідають позитивному або негативному результатові польоту, також є випадковими і добре описуються методами теорії імовірностей.

Необхідно оцінити кожне виявлене джерело небезпеки і надати йому певний ступінь пріоритетності. Така оцінка потребує узагальнення і аналізу всіх даних щоб з’ясувати, чи є небезпечний фактор "ізольованим" або системним.

Після реалізації відповідних заходів необхідно провести моніторинг результатів, щоб переконатися в тому, що:

небезпечний фактор ліквідований, або у крайньому разі відповідний ризик зменшений по показниках імовірності події чи за ступенем серйозності наслідків;

здійснені дії, що дозволяють контролювати небезпечні фактори; в систему не було внесено нових джерел небезпеки.

27


УДК 656.7.052:351.814.335.4.82:656.7.021(043.2)Харченко В.П., д.т.н., проф.

Тапіа К.М., аспірантНаціональний авіаційний університет, Київ

АНАЛІЗ РЕГУЛЮВАННЯ ПОВІТРЯНОГО РУХУ В АЕРОПОРТУ

За останні десятиліття безперервне зростання повітряного транспорту збільшило тиск на наявні можливості для руху повітряних кораблів (ПК) у перевантажених аеропортах.

Елементи, що впливають на пропускну здатність аеропорту можуть бути визначені як кількість злітно-посадкових смуг (ЗПС), стоянок для ПК, наявність процедур низької видимості (Low Operation Visibility, LOV), перевантаження системи управління повітряним рухом аеропорту та додаткових вимог необхідних для обслуговування руху. Процес координації в аеропортах застосовується при високій інтенсивності повітряного руху і обмеженій пропускній здатності аеропорту. Регулювання повітряного руху здійснюється у формі стандартизованої системи розподілу “слотів”, а саме дозволів на використання інфраструктури аеропорту на певну дату і час з метою посадки або зльоту, (рис.1). Структура системи обслуговування руху в аеропорту побудована з урахування часу на руління після прибуття та до зльоту. Перенесення часу вильоту або прибуття при щільному розкладі рейсів в аеропорту може стати причиною значної затримки та отриманням нового “слоту”.

В – відправлення ПК, час руління 15 хв.П – прибуття ПК, час руління 5 хв.

Рис. 1. Координація розкладу руху в аеропорту.Таким чином, систему організації прильоту – вильоту в аеропорту можна

змоделювати як систему масового обслуговування. Кожен рейс може мати випадкові відхилення від свого графіка, що зумовлене різними факторами. Через коливання регулярних перевезень та вплив погодних умов на систему обслуговування аеропорту можливе виникнення черг на обслуговування.

Проаналізований вплив факторів на параметри планування рейсів в аеропорту. Визначено час затримки при значному попиті, що складається з деякої кількості незапланованих ПК.

П П В В П П В В П

В В П В П В П П П

Час використання ЗПС

Розклад руху

10.00 –10.09 10.10 –10.19 10.20 –10.29

10.00

10.05 10.10 10.15 10.20 10.25

28


УДК 656.7.052.001.57(043.2)Волкогон В.А., аспирант

Национальный авиационный университет, Киев

АНАЛИЗ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАЗВИТИЮ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ В ЕВРОПЕ

Безопасность является одной из ключевых задач управления воздушным движением (УВД). По прогнозам, к 2020 году нагрузка воздушного пространства (ВП) удвоится (от уровня 2005 года), для этого нужно снизить риски и повысить надежность и безопасность воздушного движения (ВД). Кроме того, новые требования Единого европейского неба (SES) и растущая сложность системы ОрВД представить дополнительные проблемы.

Европейская система безопасности рассматривает все эти вопросы и помогает подготовить европейскую систему ОрВД для изменений, которая будет происходить в структуре администрации и европейского воздушного пространства в этом десятилетии и в следующем.

Тесный контакт будет поддерживаться со всеми соответствующими международными организациями, поставщиков аэронавигационного обслуживания (ПАНО), аэропортов и пользователей воздушного пространства для обеспечения их безопасности и осуществлении прогресса.

Значительную часть работы по разработке и внедрению новых методов берет на себя Евроконтрольський экспериментальный центр (ЕЭС) финансируется Европейской комиссией (ЕК). Насчитывается около 45 проектов осуществляемых в ЕЭС. Из них 13 проектов рассматривают методы обнаружения конфликтов и только несколько проектов направлены на исследование и разработку методов разрешения конфликтов. К основным проектам, связанными с решением проблем АТМ, относятся: ASSTAR, iFly, ERASMUSc, ASAS, CREDOS, DAG-TM и т.д.

Проведенный анализ проектов ЕЭС показал, что групповые конфликты не рассмотрены должным образом. В связи с тем, что нагрузка на ВП будет увеличиваться соответственно с этим конфликтов будет больше, это приведет к тому, что решение парных конфликтов будет не очень эффективным и временные затраты будут больше, нежели при разрешении множественных конфликтов. Разрешение множественных конфликтов позволит увеличить пропускную способность, повысить безопасность полетов и обеспечить эффективность полетов. Это обеспечит безопасность воздушного судна в любом режиме полета, и в движущемся потоке (in-route), и при слиянии потоков (Point Merge), а также на этапах захода на посадку (arrival).

Научно–исследовательские проекты замечательны тем, что они направлены на саморазделение воздушного пространства, а это потенциальное решение для высокой плотности ВП.

Научный руководитель – Чепиженко В.И., д.т.н., с.н.с.

29


УДК 629.7.07(043.2)Гераськин Д.В., студент

Национальный авиационный университет, КиевТимошенко А.С., аспирант

Кировоградская летная академия НАУ, Кировоград

МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Основные принципы деятельности гражданской авиации – это обеспечение безопасности, экономичности и эффективности. В то же время целью каждой авиакомпании является максимально эффективное использование своих воздушных суден и получение большой прибыли, не отклоняясь при этом от правил безопасности.

Одним из самых важных аспектов предполетной подготовки является правильная загрузка воздушного судна, так как полет перегруженного воздушного судна очень опасный и может привести к серьёзным авиационным происшествиям (АП). Согласно данным с сайта «Авиационные события, инциденты и авиационные катастрофы в СССР и странах СНГ» в период с 2000-2010 года произошло 90 авиационное происшествие, 16 из которых непосредственно связанны с перегрузкой, неправильной загрузкой или смещением центра масс воздушного судна (ВС).

Рис. 1. Количество АП, связанных с перегрузкой ВС в период с 2000-2010 г.г.

Исследования АП показали, что причиной многих из них стала именно неудовлетворительная предполетная подготовка, в том числе и процесс загрузки ВС. Исходя из этих фактов, можно сделать выводы, что существует потребность усовершенствования автоматизированных систем загрузки.

В ходе выполнения работы была разработана предварительная схема автоматизированной системы планирования загрузки ВС, на основании требований приоритетности, которые также были получены в ходе исследований.

Разработанная система дает возможность определить порядок размещения груза на ВС, обеспечивая при этом максимально эффективную загрузку без отклонений от правил центровки ВС.

Научный руководитель – Шмелева Т.Ф., д.т.н., доц.

30


УДК 629.735.05(477)(043.2)Добровольская С.Ю., студент


ВНЕДРЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ ОБЪЕКТА ПОЛЕТА В УКРАИНЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СТЕПЕНИ ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ

Обмен всеми видами полетной информации о воздушном движении и потоках на этапах планирования и выполнения полета способен значительно облегчить и усовершенствовать процессы координации передачи управления воздушным движением и согласования между органами обслуживания воздушного движения. С целью повышения степени интероперабельности, эффективности и пропускной способности необходимо обеспечить поэтапное внедрение и комплексное использования концепции объекта полета (FO – Flight object) и стандартов обеспечения функциональной совместимости (IOP – Interoperability).

Концепция FO разработана с целью конкретизации информации относительно условий операций, воздушных судов и потоков воздушного движения, управление и обмен которой осуществляется между системами FDPS (Flight Data Processing System). Основная цель концепции IOP – это позволить набору разных FDPSs поддерживать постоянный доступ к полетным данным, и предоставить этим системам возможность координации изменений в полетных данных, в том числе между системами, которые еще оперативно не отвечают за полет.

Архитектура FO IOP должна обеспечить безопасную окружающую среду для полетной информации, которая дает возможность всем заинтересованным сторонам УВД иметь соответствующий контролируемый доступ к набору данных, описывающих текущий статус и намерения каждого полета, с определенным уровнем: точности, доступности, производительности, стабильности работы. Это достигается посредством предоставления стандартизированной полетной информации с помощью стандартных интерфейсов и инфраструктур, которые обеспечивают необходимое качество обслуживания.

Структура FO IOP состоит из следующих основных архитектурных элементов:

FDPS (Flight Data Processing System); FOS (Flight Object Server);FO (Flight Object ).Экземпляры FO представляет собой физическую копию данных FO.

Широкая инфраструктура сети: обеспечивает физическое соединение между множеством FOS. В Европе, как и в США, стандартизация модели обмена данными будет осуществлена до 2018 года. Задача для Украины – подготовить функциональные возможности наземных систем, а также персонал, к в внедрению стандартов на обеспечение функциональной совместимости в рамках концепции к тому времени.

Целью исследования является разработка модели, обеспечивающей совместное использование глобальных взаимосовместимых систем и данных, а также изучение затрат на внесение изменений в наземную систему.

Научный руководитель – Луппо А.Е., к.п.н., доц.

31


УДК 621.396.969.34(043.2)Киселев В.Ю., аспирант

Санкт-Петербургский государственный университетаэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ АЛГОРИТМОВ ФИЛЬТРАЦИИ ПРОСТРАНСВЕННЫХ КООРДИНАТ МАНЕВРИРУЮЩЕЙ ВОЗДУШНОЙ ЦЕЛИ

В современных условиях наблюдения за окружающей воздушной обстановкой особое значение приобретает владение оперативной, достоверной, полной и точной информацией о целях, доведение этой информации до всех заинтересованных служб в масштабе реального времени. Система вторичной обработки радиолокационной информации (РЛИ) должна обеспечивать оператора и последующие системы обработки информацией о текущих и прогнозируемых координатах целей и параметрах их движения. Повышение точности сопровождения непосредственно связанно с применением алгоритмов обработки РЛИ, и учитывая сложность решения задачи радиолокационного сопровождения, сделать выбор в пользу того или иного алгоритма сопровождения довольно непросто. В работе на основе результатов имитационного моделирования процесса автоматического сопровождения проведена оценка точности следующих алгоритмов фильтрации: фильтр Калмана (ФК1) с моделью равномерного прямолинейного движения; расширенный ФК (РФК2) и unscented Kalman filter (UKF2) с моделью равноускоренного движения; интерактивный многомодельный (ИММ) ФК, ИММ РФК и ИММ UKF с моделями равномерного прямолинейного и кругового движения.

Для исследований были выбраны следующие параметры радиолокационного измерителя: СКО определения дальности – 100 м, азимута – 0.2 градуса; период обзора – 4 с. Траектория состоит из последовательности участков РПД, РКД (для трех значений интенсивности поворота, соответствующие перегрузки – 4g, 6g, 8g), РПД. Линейная скорость цели на всех участках составила 250 м/c.

В таблицу сведены СКО оценки параметров каждой траектории по всей ее длине для ста реализаций сеанса имитации траекторных измерений, жирным шрифтом отмечен фильтр с наименьшей ошибкой сопровождения.

СКО траектории4g 6g 8g

Д, м Аз, ˚ Д, м Аз, ˚ Д, м 0.056ФК1 37.5 0.062 40.0 0.067 37.6 0.038РФК2 14.3 0.035 18.5 0.049 14.9 0.038UKF2 15.6 0.038 20.0 0.052 14.2 0.051ИММ ФК 15.6 0.041 27.1 0.065 31.4 0.031ИММ РФК 8.0 0.029 12.0 0.037 6.1 0.029ИММ UKF 8.8 0.027 12.2 0.032 6.2 0.056

На основе подобного, параметризованного анализа конкретных траекторий можно составить базу табличных данных. Базу, состоящую из набора пар: фильтр ↔ параметры траектории. С помощью базы данных и информации о предполагаемых траекториях и маневрах объекта наблюдения можно управлять выбором оптимального в смысле наименьшей СКО оценки

32


координат алгоритма фильтрации в системе траекторной обработки, имеющей в своем составе рассмотренные фильтры.

33


УДК 65.011.56(043.2)Лавриненко А.С., студент


РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА ДЛЯ ПРОТОТИПА ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ «ДИСПЕТЧЕР TWR»

На фоне общего роста количества перевозок показатели безопасности полетов с каждым годом в среднем увеличиваются в 2 раза. Среди

авиационных происшествий (АП) наибольшая часть приходится на так называемый человеческий, а также метеорологический факторы, и малая доля на сбои и отказы оборудования летательных аппаратов.

Нами проанализированы данные о количестве АП в Украине за последние четыре года и получена круговая диаграмма (рис.1), которая обращает внимание на то, что проблемными являются этапы взлета и посадки.

Таким образом, несмотря на то, что показатели безопасности увеличиваются, доля АП, приходящаяся на этапы взлета и посадки, не уменьшается (по данным Flight Safety Foundation в 2007 этот показатель составил около 50 %).

Одним из субъектов-участников этапа взлета и посадки является диспетчер Tower, следовательно, вопросу его профессиональной подготовки нужно уделить особое внимание. На данный момент существует довольно развитая система тренажерной подготовки для диспетчеров Tower. Эти симуляторы и системы имеют как положительные стороны, так и недостатки, связанные с высокой стоимостью тренинга, отсутствием мобильности в размещении, ограниченностью функциональных возможностей. Поэтому есть необходимость разработки системы, которая не имела бы этих недостатков.

На данный момент на кафедре информационных технологий КЛА НАУ разрабатывается прототип обучающей системы «Диспетчер Tower». Основной задачей автора является разработка ее интеллектуального интерфейса, который позволит в процессе обучения вести диалог и отвечать на вопросы.

Неотъемлемой частью интеллектуальных систем является база знаний, состоящая из экстенсиальной части, которая содержит факты, относящиеся к предметной области авиадиспетчера, и интесиальной – правила, которые формируются на основании рабочих инструкций для различных аэродромов и позволяют получать новые факты в процессе функционирования системы. Работа в этом направлении находится на этапе извлечения знаний и их структурирования. А именно, проводится содержательный анализ проблемной области при помощи экспертов-диспетчеров, выявляются используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач, определяются способы представления всех видов знаний, формализуются основные понятия, определяются способы интерпретации знаний, оценивается адекватность целям системы зафиксированных понятий, методов решений, средств представления и манипулирования знаниями.

Научный руководитель – Джума Л.Н., к.т.н., доц.

Рис.1. Анализ данных по происшествиям за

2009-2012 года

34


УДК 621.396.9(043.2)Панченко И.И., студент


СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ПО ДАННЫМ СИГНАЛОВ ГНСС

Система мониторинга подвижных объектов по данным сигналов ГНСС – это универсальный и удобный комплекс слежения и контроля за любыми мобильными объектами (транспортом, людьми, грузами и т.д.) на основе данных, поступающих от систем спутниковой навигации.

Основные функции системы мониторинга, состоящие в слежении и контроле позволяют пользователям следующее: получать информацию о точном местонахождении транспортных средств, ценных грузов, служебного персонала, животных; следить за соблюдением контролируемым объектом маршрута и скорости; отслеживать целостность и неприкосновенность груза; обеспечивать охрану транспорта от угона.

Одной из хорошо зарекомендовавших себя и широко используемых в настоящее время систем мониторинга подвижных объектов по данным сигналов ГНСС является система GPS-Trace Orange. Услуги сервиса предоставляются на бесплатной основе. При этом система персонального спутникового мониторинга GPS-Trace Orange работает в режиме реального времени с использованием систем GPS/ГЛОНАСС и формата передачи данных GPRS по сетям сотовой связи. GPS-Trace Orange использует одну из самых популярных программ для организации профессиональных систем спутникового мониторинга транспорта – Wialon.

Основные функции и возможности системы: в режиме "мониторинг" на карте обозначено текущее положение объекта наблюдения, или последнее положение, полученное на сервер GPS-Trace Orange с устройства. Если ведется мониторинг за объектом, находящемся в движении, то актуальность информации на экране мониторинга будет зависеть от частоты посылок данных устройством. С задержкой в 1-2 секунды данные отображаются на карте в окне браузера; система поддерживает следующие карты: WebGIS, OpenStreetMap, Google Maps и Bing Maps; историю движения объекта наблюдения можно увидеть на карте в разделе "треки". На вкладке "треки" можно настроить отображение на карте маршрутов перемещения за выбранный период времени. Можно нанести любое число маршрутов на карту, выделяя каждый из них уникальным цветом, линиями разной толщины. Сервер мониторинга GPS-Trace Orange хранит информацию о маршрутах следования на протяжении 30 дней; модуль "Геозоны" позволяет обозначать на карте некоторые области, которые представляют определённый интерес. Геозоны обычно устанавливают для того, чтобы контролировать нахождение объекта наблюдения внутри неё. Можно настроить срабатывание уведомлений при выходе объекта из Геозоны, или при входе в неё.

GPS-Trace Orange является отличным инструментом решения целого ряда задач наблюдения (за детьми, личным транспортом, животными).

Научный руководитель – Погурельский А.С., к.т.н.

35

http://gurtam.com/ru/products.html


УДК 65.011.56(043.2)Пилипёнок О.Н., аспирант


РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ «ДИСПЕТЧЕР TOWER»

В процессе своей профессиональной деятельности диспетчеру Tower необходимо принимать различные управленческие решения. Правильность и своевременность таких решений зависит от его подготовленности, опыта и личностных качеств.

В настоящее время одним из этапов подготовки диспетчера Tower является тренажерная подготовка. Тренажеры, которые применяются как за рубежом так и в Украине, направлены на представление рабочего места диспетчера Tower, максимально приближенного к реальному, но они не отображают сам процесс принятия решений авиадиспетчером. Кроме того, необходимым условием обучения на диспетчерских тренажерах является наличие инструктора, что, в свою очередь, вносит в процесс обучения элементы субъективизма. Поэтому был разработан прототип обучающей системы «Диспетчер Tower», в котором формализован процесс принятия решений авиадиспетчером и предусмотрена возможность автоматизированного оценивания. Данный прототип включает в себя:

монитор метеорологических данных; модель процесса принятия решений диспетчером Tower при выдаче

разрешений на взлет-посадку; специальные сообщения, которые выводятся в процессе работы модели

процесса принятия решений диспетчером Tower и помогают понять в какой момент времени следует выполнять соответствующие ситуации процедуры и в каком виде выдавать те или иные разрешения и рекомендации.

Созданный прототип работает в демонстрационном режиме, который позволяет обучающемуся только наблюдать за процессом принятия решений без возможности вмешательства в этот процесс. Спецификацией системы также предусмотрены режим обучения и режим контроля. В этих режимах концептуально заложена организация диалога между обучающимся и системой, предоставляющего возможность ввода самостоятельно принятых решений и проверки их правильности.

Таким образом, разработанный прототип обучающей системы «Диспетчер Tower» даст возожность усовершенствовать процесс профессиональной подготовки диспетчера Tower за счет:

демонстрации этапов процесса принятия решений при выдаче разрешений на взлет-посадку;

вывода специальных сообщений, оказывающих помощь обучающемуся в принятии необходимых решений;

автоматизированной оценки правильности принятых решений.В данный момент ведется работа по модернизации интерфейса созданного

прототипа (путем введения элементов искусственного интеллекта) и разработке модели аэродрома, которая дополнит его отображением движения воздушных судов по рабочей площади аэродрома.

Научный руководитель – Джума Л.Н., к.т.н., доц.

36


УДК 629.07.022(043.2)Сало Н.А., аспирант

Землянский А.В., старший преподавательСкалевская Е.С., аспирант


РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАЧИ В ПРОЦЕДУРНЫХ ТРЕНАЖЕРАХ

В формировании навыков и умений управления воздушным движением в системе обучения и переподготовки персонала ОВД существенное значение имеет диспетчерская тренажерная подготовка. На первоначальном этапе тренажерной и предтренажерной подготовки зачастую используются процедурные тренажеры.

Процедурные тренажеры позволяют приобрести умение выполнять практические действия по отдельным процедурам УВД без участия инструктора, реализуя полученные знания на теоретических занятиях. Они позволяют:

тестировать знания; моделировать ситуационные задачи; проводить компьютерные деловые игры с моделированием процессов

УВД; моделировать элементы динамики воздушного движения для

визуализации процессов УВД и отработки умений применять теоретические знания при УВД.

Для процедурных тренажеров должны разрабатываться упражнения по отдельным элементам правил и технологических процедур при УВД с целью закрепления приобретенных знаний. При этом на тренажере работает один обучаемый по конкретной задаче. Данный тренажер может работать в режиме обучения и контроля знаний и умений с выставлением оценки.

Совершенствование системы оценивания выполнения задач на тренажерах является задачей актуальной. Применительно к процедурным тренажерам, как самым простым по своему построению и выполняемым задачам, предлагается построить оценку на выявлении времени, затраченного на решение одной элементарной операции (например: ответ на один вопрос в системах проверки теоретических знаний). Такая оценка обязательно должна учитывать, насколько верно выполнена операция. Для суммарной оценки предлагается использовать следующую градацию оценок:

A – хорошо, выполнены все требования к операции на данном этапе. Операция выполнена с соблюдением всех поставленных условий, задача достигнута в полном объеме.

B – удовлетворительно, общие стандарты выполнения операции были продемонстрированы, но требуется дальнейшее совершенствование.

C – недостаточно, не достигнуты стандарты выполнения соответствующей операции. Есть признаки, что обучаемый после подготовки сможет выполнять операцию.

D – плохо, не достигнуты стандарты выполнения соответствующей операции. Есть явные признаки, что обучаемый не сможет улучшить результаты выполнения задач.

Научный руководитель – Неделько В.Н., к.т.н., доц.

37


УДК 004.942:004.384(043.2)Смолий В.В., к.т.н., доц.

Технологический институт Восточноукраинскогонационального университета им. В. Даля, Северодонецк

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Некоторые системы автоматизированного и автоматического управления предполагают решение класса задач, связанных с распределением потоков – управление потоками информации в сенсорных сетях и распределенных системах, управление и оптимизация транспортных потоков, управление структурой систем с распределенной и перестраиваемой структурой на основе мобильных (подвижных) компонентов, организация работы оперативных служб в экстренных случаях или экстремальных условиях с множеством динамических воздействий и т.п.

В зависимости от статичности структуры, целей и места применения для описания алгоритма работы автоматизированной системы управления или моделирования её работы используются различные методы и походы. Кроме этого, следует учитывать современные тенденции построения автоматизированных систем управления потоками, которые в настоящее время все чаще строятся на основе распределенных интеллектуальных компонентов. Например, организация работы в комплексе «беспилотных» и «пилотируемых» транспортных средств (воздушных, наземных, надводных или подводных) и элементов транспортной инфраструктуры. Каждая из компонент такой системы содержит свою локальную систему управления, взаимодействующую с другими системами управления по беспроводным или проводным каналам с целью оптимизации характеристик движения. Но вся система в целом, должна решать задачу её безопасной и стабильной эксплуатации, минимизацию конфликтов между мобильными компонентами и оптимизацию их трафика в отдельной локальной области.

Для моделирования и описания работы таких систем предлагается использовать модели их физических или биологических аналогов. Например, для описания работы аэронавигационного комплекса аэропорта можно воспользоваться гидродинамической моделью проточного водоема.

Сам водоем (аэропорт) обладает некоторой среднестатистической емкостью. Маршруты движения и их характеристики определяют впадающие и вытекающие реки и соответствующий рельеф. В случае наводнения (метеорологические или другие природные или техногенные факторы) увеличивается объем входящих потоков, активная емкость, объем исходящих потоков и, возможно, изменение направления потоков.

Такие модели могут использоваться как для реализации алгоритмов управления, так и для исследования и прогнозирования поведения системы в экстренных ситуациях.

38


УДК 629.7.018.77; 351.814.334.3

Федоров О.В. аспирант Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, Санкт-Петербург

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ОПТИКО-ЛОКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЛЕТНОГО КОНТРОЛЯ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ЛАЗЕРАМИ

Требование обеспечить автоматическое измерение текущих значений дальности и угловых параметров траектории полета воздушного судна (ВС) предопределяет необходимость использования в оптико-локационной системы летного контроля (ОЛСЛК) режима активной оптической локации с непрерывным удерживанием линии излучения в направлении на лоцируемое ВС. При этом для проведения траекторных измерений на минимальных уровнях излучаемой энергии при узкой диаграмме направленности источника излучения необходимо предварительное наведение на ВС поля приемо-излучателя ОЛСЛК с помощью РЛС или GNSS.

Переходя к рассмотрению метода функционального построения фото-приемного тракта ОЛСЛК следует, прежде всего, отметить, что оно наряду с выделением отраженного сигнала должно обеспечивать получение углового рассогласования между текущим положением оптической оси приемо-излучателя и истинным направлением на лоцируемое ВС. При использование импульсного излучателя эта задача может быть решена либо на основе матричного анализатора положения ВС в поле приема, либо посредством применения позиционно-чувствительного фотоприемника (ПЧФ) в виде четырех-элементного квадратного фото-приемника с выполнением, например, процедуры сравнивания сигналов с противоположных элементов фото-приемника по каждой из координат.В докладе рассматривается функциональная схема оптико-локационной системы с полупроводниковым лазером, которая позволяет повысить точность траекторных измерений ВС. Схему ОЛСЛК предлагается дополнить четырех-элементным квадратным фото-приемником, который в режиме активной оптической локации автоматически позволит измерение текущих значений дальности и угловых параметров траектории полета ВС, путем непрерывного удерживания линии излучения в направлении на лоцируемое ВС.

39

ПроцедураПроцесс Действие


УДК 351.814.334.3(043.2)Шестаков И.Н., к.т.н., доц.

Панфёров В.В., д.т.н., проф.Зверев С., студент

Санкт-Петербургский государственный университетгражданской авиации, Санкт-Петербург

К ВОПРОСУ ПОНЯТИЯ ТРАЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ АЭРОНАВИГАЦИИ И УВД

Траекторное управление, как процесс аэронавигации и УВД, характеризуется ходом изменения состояния пространственно-временной траектории ВС во времени и требует исполнения соответствующих процедур, порядок действий (операций) в которых должен быть официально закреплён (рис. 1).

Рис. 1. Взаимосвязь составляющих управления процессомПроцесс управления в аэронавигации включает в себя комплекс процессов

аэронавигации (ПА) регламентированный правилами и технологиями работы, которые через методы и средства, в конечном счёте, должны быть закреплены в навигационных процедурах и процедурах УВД (аэронавигационных процедурах – АП), что позволит поддерживать приемлемый уровень безопасности аэронавигации, который, в целом, достигается путём:

определения безопасной траектории полёта и её выдерживания в соответствии с установленными требованиями,

выполнения навигационных процедур с требуемой точностью аэронавигации,

контроля выполнения полёта со стороны органа УВД.Процесс регулирования потоков воздушного движения (ВД), как задача,

требующая соблюдения условий, решается совместно УВД и лётной эксплуатацией (ЛЭ) путём исполнения процедур, основанных на правилах и принципах:

взаимодействия, точного выполнения назначаемых мер (навигационных процедур), своевременного информирования о невозможности выполнения

назначаемых мер и об изменениях в плане полётов.В докладе приводится перечень процессов, процедур и действий ЛЭ и

УВД, которые отражены в нормативных документах аэронавигации. Указываются некие несоответствия в осуществлении процессов траекторного управления в аэронавигации и УВД. Например, процесс траекторного управления со стороны УВД в ФАП ОВД описывается процессом обслуживания воздушного движения, который содержит процедуры ожидания, векторения, эшелонирования, координации и др., но не содержит какие-нибудь действия или операции, являющиеся основой этих процедур, подменяя их «Правилами» и «Технологиями работы». Тем временем, аэронавигация должна рассматриваться как конечное множество процессов, управляемых конечным набором процедур, содержащих конечный арсенал действий, как со стороны ЛЭ, так и со стороны УВД.

40


УДК 351.814.334.3(043.2)Шестаков И.Н., к.т.н., доц.

Панфёров В.В., д.т.н., проф.Чернова О.С., аспирант

Санкт-Петербургский государственный университетгражданской авиации, Санкт-Петербург

ФОРМИРОВАНИЕ ЕДИНОГО КОНСОЛИДИРОВАННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ТРАЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССАХ АЭРОНАВИГАЦИИ И УВД

Интеграция бортовых и наземных процедур аэронавигации – это взаимное проникновение процессов, протекаемых в бортовых автоматизированных системах управления полётом и в наземных автоматизированных системах УВД и относится к системной интеграции. Системная интеграция в широком смысле подразумевает объединение нескольких систем в одно целое (чаще всего на основе общего информационного пространства) с целью получения дополнительных преимуществ от их совместной работы. Интеграция бортовых и наземных процедур аэронавигации направлена на выработку единого консолидированного решения траекторного управления с целью повышения безопасности полётов, за счёт ускорения командно-информационных процессов, протекающих без участия человека (пилота и диспетчера). Консолидированное решение сроится на способности бортовых и наземных систем к взаимодействию (интероперабельности) по управлению конфликтными ситуациями на уровнях их стратегического управления, эшелонирования и предупреждения столкновений.

В докладе приводится алгоритм формирования единого консолидированного решения.

Под аэронавигацией, обычно, понимают процесс управления движением (перемещением) ВС как материальной точки по заданной пространственно-временной траектории, осуществляемый на основе сравнения истинных (х) и заданных (y) координат ВС (рис. 1). Целью управления является сохранение текущей пространственно-временной траектории методами и средствами аэронавигации в заданных пределах (+), обеспечивающих приемлемый уровень безопасности.

Рис. 1. Схема траекторного управления в аэронавигации:где f [] – методы и средства аэронавигации, позволяющие выработать управляющее воздействие u(ti) на момент времени ti; х(ti) – истинные координаты ВС, в общем случае – текущий вектор состояния ВС на момент времени ti; y(ti) – заданные координаты ВС, в общем случае – оптимальный вектор состояния ВС на момент времени ti; – погрешность выдерживания координат, в общем случае – погрешность управления пространственно-временной траекторией ВС на момент времени ti, +, где + – предельная (максимальная) погрешность.

Процесс управления в аэронавигации сводится к следующему. При отклонении параметров полёта ВС х(ti) на величину , превышающую заданные пределы + ( > +), формируется управляющее воздействие u(ti), которое должно устранить несоответствие ( +).

f [х(ti), u(ti)]

= y(ti) - х(ti)

y(ti)х(ti)

41


UDC 351.814.32(043.2)Bogomol V., student

Bogunenko M., associate professorNational Aviation University, Kyiv

UKRAINIAN AIRSPACE MODERNIZATION

Today the aviation transport activity in Ukraine is associated with a lot of problems of technical, economical and social backgrounds. The efficiency transport proper functioning depends on various factors and requires improvement. Systems of Air Traffic Management (ATM) is becoming of vast importance. As for now ATM systems has the domestic implementation inside the state. Nowadays the sufficient conditions for the common use of Single European Sky (SES) are being created with purpose of International Flights improvements, for usage of new ways of Airspace management and structuring. This would require the existence of global ATM for all SES system.

The Single European Sky initiative of the European Commission (EC) provides a legislative framework to meet future safety, capacity and efficiency needs at a European rather than at a national level.

The demand for such upgrading or airspace modernization is determine by the time in order to provide further performance of new tasks and functions arising due to dynamic growth of air traffic volumes.

The modernization of airspace in Ukraine results in even workload on air traffic controllers and capability to detect and make impossible probable (protect) conflicts during aircraft flight operations beforehand, prior to the moment of their entering the sector. The controller's function concerning monitoring of flight operation, i.e. aircraft deviation from the course or approved flight level will be enhancing. Airspace of Ukraine, as part of European’s airspace, is involved into international and European modernization plan – SESAR. SES has five main targets to achieve by 2020:

1) 50% reduction in the cost of European ATM; 2) three-fold increase in airspace capacity; 3) an improvement in the safety record by a factor of 10;4) reduction in average delays to an average of 30 seconds; 5) 10% reduction in the effects of aviation on the environment.

Supervisor – associate professor Yu. Chynchenko

42

http://teacode.com/online/udc/35/351.814.32.html


UDC 351.814.38(043.2)Bogunenko M., associate professor

Radchenko Y., studentNational Aviation University, Kyiv

SYSTEM-WIDE INFORMATION MANAGEMENT (SWIM) DEVELOPMENTS AND IMPLEMENTATION

System Wide Information Management (SWIM) is an advanced technology program designed to facilitate greater sharing of Air Traffic Management (ATM) system information, such as airport operational status, weather information, flight data, status of special use airspace, and National Airspace System (NAS) restrictions.

SWIM aims at the replacement of data level interoperability and closely coupled interfaces with an open, flexible, modular and secure data architecture that is able to support users and their applications in a transparent and efficient manner.

SWIM is critical to ensuring all stakeholders can communicate with each other. For example, SWIM will allow airline operations, air traffic managers and controllers, and the military to share information in near real time.

In particular SWIM will provide benefits to: pilots during takeoff, navigation and landing operations by guaranteeing a

reliable communication with the air traffic controller who will give support and instruction based on data collected and validated from different sources;

Airport Operations Centers, managing departures, surface movements, gates and arrivals, building schedules, planning flight routings and fuel uplift, ensuring passenger connections and minimizing the impact of delays;

Air Navigation Service Providers (ANSPs), organizing and managing the airspace over a country and with Air Traffic Services – managing air traffic passing through their airspace;

Meteorology Service Providers for weather reports and forecasts; Military Operations Centers, planning missions, securing airspace during

training operations, fulfilling national security tasks.A SWIM Concept of Operations has been created which includes: the SWIM definition; SWIM principles; the rationale for change and the associated benefits; practical examples of SWIM pioneers that explain their gradual evolution

towards SWIM; initial ideas on governance, covering the full lifecycle from participating in

SWIM to providing or consuming services on SWIM.All this is documented with use-cases to better illustrate how SWIM works in

practice.An important aspect of the SWIM developments is a fully integrated service

orientated architecture approach which will use services as the mechanism to support the ATM stakeholders sharing, visualizing and processing ATM information. The rationale for this principle is to decouple the producers of information from the consumers.

Supervisor – professor V. Kharchenko

43

http://teacode.com/online/udc/35/351.814.38.html


UDC 351.814.3(043.2)Bogunenko M., associate professor

Semydko Y., studentNational Aviation University, Kyiv

GREEN FLIGHT, ITS REALITY, WAYS OF IMPLEMENTATION AND DEVELOPMENT PROJECTS

The Green Flight project is focused on the improvement of Air Traffic Management through existing and widespread technology that is not fully used today.

Green Flight allows for a reduction of track miles by implementing: RNP-AR approach; elements of the SESAR Master Plan; business trajectory cycle, Performance Based Navigation (PBN); datalink communication; continuous climb (descent); departure with free speed during climb, after the aircraft had passed 2000 ft.AIRE (Atlantic Interoperability Initiative to Reduce Emissions Program)

initially focused in optimising oceanic operations, but has been extended to include all phases of flight. AIRE projects are structured through a validation plan organised around one or several ATM domains – surface, terminal and oceanic/en route operations and “gate-to-gate”. Within each domain, a given project envisages several specific operational areas where trials can be conducted to improve fuel and airspace usage, reduce CO2 emissions, and noise.

Project objectives: reduce CO2 emissions by designing a lateral and vertical optimized arrival

procedure (RNP-AR); reduce noise exposure over sensitive areas by designing a lateral and vertical

optimized arrival procedure (RNP-AR); reduce fuel burn/costs for operators by designing a lateral and vertical

optimized arrival procedure (RNP-AR); reduce flight time for operators by optimum STAR design in TMA and by

ATC providing shortcuts during the flight mission; use of datalink for extended communication between ATC and AU that

provides flight crew with the most up to date meteorological information and terminal information which results in increased predictability for other ATM stakeholders.

VINGA (Validation and Improvement of Next Generation Airspace) is a project that aims to investigate how the collective impact of aviation can be reduced through the cooperation of numerous aviation actors developing common solutions. This development is happening in close collaboration between the airport, the airline, SESAR, and the aircraft manufacturer Airbus.

Preliminary calculations show that it is possible to reduce fuel consumption by up to 300kg per flight when the flight operator and ATC optimise all areas of the flight, including shorter approaches and fuel-consumption optimised flight procedures to and from an airport. This is equivalent to a reduction of emissions by one tonne.


44


UDC 656.7.05;351.814.2(043.2)Borysiuk M., student

National Aviation University, KyivShmelov O., student

Sikirda Y., associate professorKirovograd Flight Academy of NAU, Kirovograd

EVOLUTION OF HUMAN FACTOR'S MODELS

Currently, one of the main strategic problems of mankind on the path to sustainable development is the safety and stability of technogeneous production. Aviation systems with its complex interrelation between a man and technologies have been evolved to-wards complex socio-technical systems. The socio-technical systems (STS) also tend to have two common features: high technologies and high risk activities. As such, they require much less direct operation due to the fact the technology replaces the human operator. On the other hand require much more remote operator's supervision due to the modern tendency to supervise the technology by distance. The systems are also highly hazardous and of high-risk, and have greater potential for catastrophic consequences (i.e. accidents). The circular of ICAO presents the safety case for cultural interfaces in aviation safety with reference to three established main conceptual safety models: the SHEL model, Reason’s model of latent conditions, and the Threat and Error Management (TEM) model and other models. Year

sModels Content of model

1972 SHEL Software (procedures), Hardware (machines) Environment, Liveware

1990 Reason's "Swiss Cheese Model"

Active errors, Latent errors, Windows of opportunity , Causation chain

1993 SHELL Software (procedures), Hardware (machines) Environment, Liveware, Liveware (humans)

1999 CRM Сrew , Resource, Management 2000 TEM Threat and Error, Management2000 MRM Maintenance, Resource, Management2004 SHELL-T

SHELL-TeamSoftware (procedures), Hardware (machines),Environment, Liveware, Liveware (humans), Team

2004 SCHELL model and

CRM

Software (procedures), Culture Hardware (machines) Environment, Liveware, Liveware (humans)

45


2004 LOSA Line Operation Safety Audit2009 HEAD Human, Environment, Analysis and Design2010 HFACS Human Factors, Accident, Classification, System

So, the evolution of aviation systems towards STS can explore the changes and additions known model of human factors SHEL, interfaces associated with the culture of the human operator - «SCHELL model and CRM».

Supervisor – professor T. Shmelova

46


UDC 351.814.3(043.2)Buleza I., student


MODERNIZATION OF ATC IS MODERNIZATION OF WEATHER

Weather conditions play very impotent role at different stages management, control and guidance of aircraft flights. Many people involve in operation surveillance, gathering, analyzing, exchanging and processing, data transmission and accessing. Cost of error is very serious and some times it is main reason of aviation incidents.

International standards for aviation weather are outdated. Some are based on obsolete communications systems or do not reflect recent advances in science or technology. For example much of the hazardous weather information provided to pilots is text- based using all capital letters and contractions, because that is how the teletype machines of the 1940s and 1950s handled such transmissions. In addition to advances in communications, the quality of the science has improved dramatically over the past decades, but informational requirements and resolution have not kept pace. NextGen and SESAR will need to be fed by more advanced and higher resolution weather data available 24 hours a day, seven days a week, and for the entire globe from the surface of the earth to the edge of space.

The science of meteorology has improved greatly over the past 20 years. Our ability to observe, measure, understand and predict changes in the atmosphere is much greater now than it was in the 1980s. The modern aviation weather information system is based on a concept of “products” that are pushed out externally weather observatories every country in established them order (on strict schedules and formats). The future system demands databases of information that are gridded to a common reference system and contain weather information vertically, horizontally and globally.

This data will be available constantly and updated as frequently as new or better information is available. Custom products (maps, text, graphics, decision aids, etc) can be created from this digital data by individual users or international.

The meteorologist of a future will provide decision-support services to air traffic managers as they plan for and respond to the weather challenges of the day. Planning and managing weather impacts will begin before an aircraft is ever boarded and will never end through the life of that aircraft. A continual cycle of long-range strategic planning; transitioning to near-term tactical planning, and ultimately operational manipulations of individual aircraft and airspace systems will occur to fulfil the demands of the future.

References1. Air traffic technology international 2012. The international review of air

traffic technology and management. – Published by UKIP. – P. 60-62.


47


UDC 621.396.933(043.2)Chaplinsky D., student

National Aviation University, Kyiv

POSITIONING ACCORDING TO AIRCRAFT COLLISIONAVOIDANCE SYSTEM

ACAS is designed to work both autonomously and independently of the aircraft navigation equipment and ground systems used for the provision of air traffic services. Through antennas, ACAS interrogates the ICAO standard compliant transponders of all aircraft in the vicinity. Based upon the replies received, the system tracks the slant range, altitude (when it is included in the reply message) and bearing of surrounding traffic. From several successive replies, ACAS calculates a time to reach the CPA (Closest Point of Approach) with the intruder, by dividing the range by the closure rate. This time value is the main parameter for issuing alerts and the type of alert depends on its value[1]. ACAS can issue two types of alert:

1. Traffic Advisories (TAs), which aim at helping the pilot in the visual search for the intruderaircraft, and by alerting him to be ready for a potential resolution advisory;

2. Resolution Advisories (RAs), which are avoidance manoeuvres recommended to the pilot. When the intruder aircraft is also fitted with an ACAS system, both ACAS’ coordinate their RAs through the Mode S data link, in order to select complementary resolution senses.

Positioning is relatively simple. In a mobile phone scenario, it is unlikely that the receiver will have the ability to measure angle of arrival, so the base stations would perform this function. The base stations can measure this angle with respect to an absolute reference (such as north). The mobile would not have this luxury and would need to perform the relatively more difficult positioning task of ‘resection’. Because absolute angles can be measured. Because the base station locations (x i, yi ) are known, the user position (xu, yu) can be simply calculated by intersecting two lines passing through the base stations with the measured angles [2, 3].

Assessing the impact factor of dilution of precision positioning associated with the geometry of the location of equipment relative to each other (aircraft) is performed using the matrix H. To evaluate the components of H are used airplanes and point coordinates airspace for which the coefficients are calculated DOP.

References1. Харченко В.П. Авіоніка / В.П. Харченко, І.В. Остроумов. — К.: НАУ,

2013. — 281 c2. Ostroumov I.V. Position detection by angular method in air navigation/

I.V. Ostroumov // The Fifth World Congress “AVIATION IN THE XXI-st CENTURY” - "Safety in Aviation and Space Technologies". Volume 2. – Kiev: NAU, 2012. – 3.2.51-3.2.53 pp.

3. Остроумов І.В. Оцінка точності позиціонування за сигналами радіомаяків VOR / І.В. Остроумов // Проблеми інформатизації та управління: Збірник наукових праць. — 2012. — T. 339, № 107. — C. 102.

Supervisor – associate professor I. Ostroumov

48


UDC 551.571:656.71(043.2)Dolhov D., studentMuliar P., student


SCATTERING AND MITIGATING OF WAKE VORTEX TURBULENCE NEAR AIRPORTS

Wake vortices from the wingtips and their influence on safety are well known for airports. The vortex of air masses can be kept a few minutes after the flight of aircraft. The effect of the wake is especially noticeable when small and medium-sized aircraft follows the heavy - it entails the need to create a distance between aircrafts, which imposes a limit on the capacity of the airport. This factor often leads to delays of aircrafts.

Until now, the investigation of wake vortices mostly boiled down to the measurement or simulation of wake vortices. The new project conducted by the German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt - DLR) promises a major breakthrough in solving of this problem. DLR researchers have developed a special plate mounted one behind the other at the end of the runway. The test was carried out on the Gulfstream G550 and got an unexpected result - set the plate allowed faster eliminate wakes from the runway, and confirmed the weakening of the wake vortices.

While vortices that are formed in higher air layers usually sink, drift away and then dissipate, they occasionally persist for some time in front of the runway threshold, just above the ground - exactly where following aircraft are preparing to land. The advantage of the new technique it is to dissipate vortices in front of the runway more quickly, was developed 'Plate Line', a system of parallel plates arranged one after another. Secondary vortices form on the approximately four-meter-long plates, which causes the primary wake turbulence to dissipate significantly faster. The DLR research aircraft, Gulfstream G550, flew just 22 meters above the row of plates during the measurement campaign. Using smoke, the researchers could demonstrate how the otherwise invisible wake vortices weakened faster over the plates in the test area. They recorded the behaviour of the wake vortices with laser instruments (lidar) for subsequent analyses. "The patented procedure already performed excellently in the laboratory and in numerical simulations," says Holzäpfel after successful demonstration.

The development and installation of these systems may lead to a reduction in intervals of arriving and departing aircraft and correspondingly significantly increase the airport's capacity. According to preliminary data capacity may increase to 50%. The next stage of investigation it is a installation of system in civil airport. New systems in the future will be allow to dissipate vortices that makes creating intervals between approaches and taking off of aircraft. It is can provide sharp increase airport capacity without building new runways.

References1. Reducing turbulence near airports – DLR tests new procedures to mitigate

wake vortices [Electronic source] / German Aerospace Center (DLR); – Access mode: http://www.dlr.de/dlr/presse/en/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-6937/year-all/#gallery/9609. – 2013.

Supervisor – senior lecturer V. Lazorenko

49

http://www.dlr.de/dlr/presse/en/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-6937/year-all/#gallery/9609.%20%E2%80%93%202013

http://www.dlr.de/dlr/presse/en/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-6937/year-all/#gallery/9609.%20%E2%80%93%202013


UDC 656.7.052”313”(043.2)Garkusha M., student


MISSION TRAJECTORY CONCEPT

The performance objectives defined by SESAR in order to respond to the expected increase of the traffic represents a challenge for the State airspace users. More specifically, the extension of the arrival management horizon and the introduction of free routing will lead the State airspace users to operate in an increasingly complex environment. At the same time, the military airspace user’s needs in terms of flexibility and access to the airspace will remain, with in particular the increased use of fighters equipped with long-range weapon systems. The Mission Trajectory concept has been created to respond to these challenges and to cover military specific needs not covered by the Business Trajectory. These main specificities include:

Specific flight profiles, implying the use of Airspace Reservation/Restrictions,

Aircraft formations with splits and merges, Trajectory synchronisation needs for flights in a complex mission or

exercise, High priority flights and unplanned flights (e.g. for air policing), Confidentiality issues.The aim of the Mission Trajectory concept is:1. To preserve or improve mission effectiveness and safety while providing at

the same time benefits to the network.2. Enable military and special operations in an complex environment.3. Increase the overall network performance and the mission effectiveness for

military and State aircraft operators.The main operational change underlying the Mission Trajectory concept is the

sharing of information on trajectories with the ATM community from the planning to the execution phase. This will require an improvement of the interoperability between civil and military capabilities. For the military and State aircraft operators, the increase of data sharing will create a common situational awareness between civil and military actors, which will be beneficial in terms of flexibility (for the military), predictability (for the network) and safety (for all airspace users).

Stages of implementation of consept: Step 1 the trajectory management concept does not reach its full maturity

mainly due to technical and equipage limitations. Initial trajectory based operational concept is developed.

Step 2 is aimed to create a trajectory based ATM system where all partners optimise business and mission trajectories through common 4D trajectory information and through user defined priorities.

Step 3 goal is the implementation of a European high-performance, integrated, network-centric, collaborative and seamless air ground ATM system. European airspace operates as an efficient continuum with two airspace categories where user preferred trajectories are managed with new separation modes.

Supervisor – associate professor O. Luppo

50


UDC 044:658.336(043.2)Ivleva H., student

Rudas S., associate professorKredentsar S., associate professorNational Aviation University, Kyiv

ALGORITHM AND SOFTWARE IMPLEMENTATION OF INTERNATIONAL METEOROLOGICAL CODE METAR DECODING METHOD

The mount of aviation accidents due to the unfavorable (dangerous) meteorological conditions increased recently. The special place among them is taken by light and superlight aircraft that carry out flights from unequipped aerodromes, helipads, etc. The cause of such accidents is lack of data about the weather on the aerodrome and weather conditions during the all flight. Meteorological information can be received according to the rules of the air in the class G, through the channel “air-ground” upon request, channel of meteorological broadcasting and using the internet. The main problem is that the pilot (amateur in our case) faces with problem of meteorological code understanding and the air traffic controller, moreover, with the problem of data transmission through the communication channel.

One of the ways to provide weather information is METAR (METeorological Aerodrome Report). METAR is the most popular format in the world for the transmission of weather data. It is highly standardized through the International Civil Aviation Organization (ICAO). A typical METAR contains data for the temperature, dew point, wind speed and direction, precipitation, cloud cover and heights, visibility, and barometric pressure, precipitation amounts, lightning. The code also may include some additional information (runway state, etc.) and other information that would be of interest to pilots for performing the flight. All this data should be given in the specified order.

A METAR weather report is mainly used by pilots during the pre-flight weather briefing, and by meteorologists, who use assembled METAR information to assist in weather forecasting. To help them it was decided to create computer program which could help to read encoded information.

All variants of code elements were analyzed for creation of the program which decodes the international meteorological code METAR. On the basis of these variants the program was created by means of the C++ and C# programming languages using the method of substring occurrence searching inside the string with help of regular expressions.

Given program allows to input meteorological code METAR in such ways: to type the code inside the program window manually and load the text file containing this code. Inside the first window the code is displayed, inside the second – this code in decoded form.

Data is outputted precisely and in understandable for user format that gives the possibility for pilots to receive all necessary data about the weather on the aerodrome and thereby to decrease probability of accidents.

51


UDC 629.056.8:629.735.05:621.396.933:629.783(043.2)Kharchenko V., professor

Grekhov A., professorSkyrda I., student


MODELING OF AIRBORNE COLLISION AVOIDANCE SYSTEM FOR REMOTLY PILOTED AIRCRAFT SYSTEMS (RPAS)

Aviation is taking a giant technological leap forward – the integration of RPAS in commercial airspace. RPAS share similarities with manned aircraft, but have important differences.

The aim of this work is to develop software for modeling the performance of Airborne Collision Avoidance System (ACAS) of RPAS. ACAS II equipment, known as TCAS II (Traffic alert and Collision Avoidance System), is a security tool designed to prevent the collision of aircraft. To achieve the full benefits of TCAS II it is essential for pilots to comply accurately and swiftly with the recommendation of Resolution Advisory (RA). It is emphasized in the materials for the study of ACAS.

It is important for air traffic controllers and engineers to study ACAS-II and the real-time operation of onboard collision warning system.

For this purpose Matlab programming language was used and graphical user interface for more convenient usage was created. As RPAS is one of aviation challenges which will be intensively used in the nearest future all Avoid & Sense systems must be developed and accommodated for usage. This program will be the base for future real-time simulation with RPAS. It meets all the requirements established by ICAO for the conflict situation solution. This program is based on 4D visualization of crafts trajectory taking into account its relative location in space in accordance with time domain. The crafts movement is described with the help of mathematical model for straight line motion with constant speed. It is universal program in which it is possible to change all input information. The main advantage of this program is a possibility to solve conflict situations in horizontal and in vertical plane due to the high accuracy of information about aircraft location on the basis of GNSS data.

In the first scenario two RPAS are flying at the same altitude and the distance between them is continuously measuring and indicating on a disoplay in the window. When RPAS are reaching minimum safe distance heading are changing and they are continuing a flight at the same altitude.

In the second scenario all the initial data and conditions are the same, but another way of conflict situation solving is realized by the changing of an altitude.

Result of this work is universal software for ACAS system performance with RPAS. ACAS is already accepted by aviation industry and it is playing one of the major roles in Air Traffic Management.

52


UDC 621.396:621.396.933:629.783:621.396.946(043.2)Kharchenko V., professor

Grekhov A., professorUdod Yu., student


INVESTIGATION OF ADJACENT AND CO-CHANNEL INTERFERENCE IN AVIATION SATELLITE LINK FOR ADS-B MESSAGES TRANSMISSION

Telecommunications satellite systems are widely used in aviation due to advantages of satellite communication which is connected with possibility of operation with many airplanes at long distances and with independence of communication expenses on distances to airplanes.

Satellite communication systems are used for sending data from aircraft to ground stations accessible to aeronautical operation control, air traffic management and air traffic control. But to transfer this data, there must be a satellite channel.

Every channel is exposed to different interferences. The term typically refers to the addition of unwanted signals to a useful signal. Interference is anything which alters, modifies, or disrupts a signal as it travels along a channel between a source and a receiver.

In such systems the signal from the earth station is transmitted to the satellite, which has receive-transmit equipment, then it is amplified, processed and it is transmitted to the Earth again. With its help it provides the communication on long distances.

One of the ways of the transmission the information is the use of ADS-B system. It is used for enhancing the opportunity of surveillance. Using this system pilots and controllers will see the same radar picture.

The aim of this report is to design the original model for investigation of adjacent and co-channel interference in Aviation Satellite link for ADS-B messages transmission.

The model “Adjacent and Co-Channel Interference“ in MATLAB Simulink software was used, and the aircraft communication channel was added.

Fig. 1. Model for “Adjacent and Co-Channel Interference” link

The model consists of Aircraft Uplink Transmitter (Bernoulli Binary block, 8 PSK block, Square root block), Uplink Path and Downlink Path (Free Space Path Loss block, Phase/Frequency offset block), Satellite Transponder (Satellite Receiver System Temp block, amplifier, Phase/Frequency offset block), Ground Station Downlink Receiver (Square root block, Downsample block, 8 PSK block).

SATELLITE TRANSPONDER

UPLINK PATH

AIRCRAFT UPLINK TRANSMITTER

GROUND STATION DOWNLINK RECEIVER

DOWNLINK PATH

53

http://en.wikipedia.org/wiki/Communication_source

http://en.wikipedia.org/wiki/Channel_(communications)

http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_(electrical_engineering)


UDC 656.7.05;351.814.2(043.2)Kim I., student

Chynchenko Yu., associate professorNational Aviation University, Kyiv

ANALYSIS OF TOOLS AND TECHNIQUES USED FOR FLIGHT SAFETY LEVEL ASSESSMENT

Improvement of flight safety level in global air transport system is basic and most important strategic objective of civil aviation. As air traffic projected to double in the next 15 years, current and emerging safety risks must be addressed proactively to ensure that this significant capacity expansion is carefully managed and supported through strategic regulatory and infrastructure developments.

The regular work is carried out to provide and enhance global aviation safety through realization of such coordinated activity as:

Monitoring of key safety trends and indicators; Safety analysis; Policy and standardization initiatives; Implementation of programmes to address safety issues.The Air Traffic Management (ATM) industry has embarked on a major effort in

terms of safety assurance of its systems, in particular via safety assessment. The safety assessment approach recommended by EUROCONTROL is embodied in the Safety Assessment Methodology (SAM) that aims to comply with the EUROCONTROL Safety Regulatory Requirements 4 (ESARR 4), itself concerned with the need for safety assessment. The objective of the SAM is to define a means for providing assurance that Air Navigation System is safe for operational use. It is an iterative process conducted throughout the system development life cycle, from initial system definition, through design, implementation, integration, transfer to operations, to operations and maintenance. SAM presents tools and techniques to perform the iterative process that consists of a Functional Hazard Assessment (FHA), a Preliminary System Safety Assessment (PSSA) and a System Safety Assessment (SSA).

A safety assessment of an ATM procedure is recommended for any changes or modifications to existing ATM procedures and introduction of new ATM procedures. A participation in the safety assessment process should be ensured of all the relevant and affected parties including ATCO, flight crew, flight operations staff, military personnel, aerodrome staff etc. The procedure element should cover all the aspects relevant to ATM. Therefore, the procedure element covers both the ground and airborne part of the ATM.

Based on the traffic growth and increasing complexity of the ATM system, further development and implementation of improved methodologies for safety are needed. ATM embodies complex interactions between human operators, procedures and technical systems. To provide safety it is necessary to ensure proper functioning not only of each of these ATM components, but also the safety of their complex interactions. Therefore it is priority to understand the safety impact of these interactions on ATM system as a whole.


54


UDC 351.814.3(043.2)Kobylynets O., student


IMPLEMENTATION OF SINGLE EUROPEAN SKY TO THE UKRAINIAN AIR SPACE

European air space is some of the busiest in the world, and the current system of air traffic management suffers from several inefficiencies, such as using air traffic control boundaries that follow national borders, and having large areas of European airspace reserved for military use when in fact they may not be needed.

Becoming a Member State of the European Organization for the Safety of Air Navigation (EUROCONTROL) on 01 May 2004 was the next important step of Ukraine towards the national air navigation system (ANS) development. So being a EUROCONTROL Member State besides implementation of international air traffic management (ATM) regulations grants Ukraine with the opportunity to fulfill its national interest being taken into consideration by EUROCONTROL and other Member States, to become an agent of European Policy regarding establishment of the "Single European Sky".

The SESAR (Single European Sky ATM Research) program is building the future European air traffic management system. It is the technological and operational dimension of the Single European Sky (SES) initiative to meet future airspace capacity and safety needs. The EU Single European Sky is an ambitious initiative launched by the European Commission in 2004 to reform the architecture of European air traffic management. It proposes a legislative approach to meet future capacity and safety needs at a European rather than a local level. The Single European Sky is the only way to provide a uniform and high level of safety and efficiency over Europe’s skies.

The key objectives of the program are:Enhance safety and efficiency of air transport in Europe; Reduce delays by improving the use of scares airspace and airport resources; Improve services and reduce cost to air transport passengers by reducing the

fragmentation of the air traffic management in Europe; Improve the integration of military systems into the European air traffic

management system.Air traffic in Ukraine and Europe is expecting to increase double to the 2030.

Facing this situation the Air Traffic Control became more problematic, so it is necessary to handle and develop researches for activation and successful providing of SES in Ukraine. Establishment of the main SESAR’s business goals in Ukrainian ATMS will handle with economical, safely, efficiency and ecological problems.

The successful achievement of the agreed Ukrainian and European Air Traffic Management Performance Targets depends on a synchronized improvement of the operational and technical systems in all EUROCONTROL Member States.


55


UDC 527.7(043.2)Kudrinska I., student


AWARENESS – WAY TO AVOID COLLISION WITH GROUND

An enhanced ground proximity warning system (EGPWS) is the system which contains a facility to enable the prediction of loss of required terrain clearance ahead of the aircraft and the generation of associated warnings. It is designed to alert pilots if their aircraft is in immediate danger of flying into the ground or an obstacle.

The system provides the flight crew with audible and visual alarm about unintentionally approximation to the underlying surface, taking into account the flight stage, time of the flight crew reaction and speed of the aircraft.

According to Boeing, CFIT is a leading cause of airplane accidents involving the loss of life, causing over 9,000 deaths since the beginning of the commercial jet age. Even highly experienced professionals may commit controlled flight into terrain due to fatigue, loss of situational awareness, or disorientation.

There are 2 main reasons why a plane might crash into terrain with intact system:

1. System is turned off by flight crew during a flight.In most cases predicting the crash EGPWS warn many times, the pilots often

turn off the sound, as they decide that there are some problems with the system or just rely on their own experience. Pilots should stick to EGPWS information to avoid these crashes.

2. Incorrect information about the presence of man-made and natural obstacles in some region, f. e. some specific type of surface.

It is a big problem that the databases are not updated in time or don’t contain information about the presence of obstacles, for any reason. So pilots cannot be sure whether information is correct according to the appropriate time and in the appropriate region of flight. Pilots should envisage some of the obstacles that may be absent in the database and verify them with the corresponding database.

This system operates on basis of two subsystems. One contains radio altimeter and other – digital map, coordinates of an aircraft from GNSS and own barometrical height. The lack of the first system is that it depends on position of the aircraft. We propose to use gyroscopic stabilization of antennas to eliminate inaccuracies in cases of roll and pitch of aircraft.

References1. http://www.teknol.ru/library/terrainavoidance.pdf


56

http://www.teknol.ru/library/terrainavoidance.pdf


UDC 656.7.05;351.814.2(043.2)Kupaieva A., student


APPLIED ASPECTS OF AIR TRAFFIC FLOWS AND CAPACITY MANAGEMENT IN TERMINAL CONTROL AREAS

The most pressing problem facing European Air Traffic Management (ATM) in the past decade has been to provide sufficient capacity to meet air traffic demand, while improving safety and containing costs. Capacity provision in Europe lagged behind demand, leading to capacity shortfalls and delays to flights.

Sector occupancy is calculated from a trajectory prediction with potential errors. Nevertheless, if the predicted sector occupancy is higher than the capacity, regulations can be activated and generate delays. This will effectively disrupt the initial slot allocation and generate delays. The major drawback from this procedure is that the effect of regulations becomes effective a few hours later and will drastically impact the workload. In some cases, when uncertainty about the future is high, ineffective regulations might be issued. This is the main reason for the introducing of the Short-term ATFCM measures in the process. These are intended to solve small disruptions locally in time and space, and encompass minor ground delays, flight level capping and minor rerouting.

European ATM network capacity planning has become a fully co-operative effort, with all stakeholders working closely with the Agency to ensure the timely delivery of ATM capacity. This is done through a comprehensive, transparent and interactive process, using various tools and ensuring cost-effective benefits from measures planned at network and local level.

There are several methods to evaluate current ACC (TMA) and sector group capacity, known as the capacity baseline. These have been developed and improved over a number of years and the suitability and effectiveness of each depends on whether or not the ACC (TMA) being measured generates a significant amount of ATFM delay.

The use of all three baseline assessment methodologies will continue for a transition period until the ACCESS process has been fully validated.

There are three baseline assessment methodologies:1. Reverse CASA - the estimation of current ACC capacity which is based on

an analysis of the ATFM delays observed during the analysis period and excluding delays causes by weather and/or special events.

2. NEVAC (Network Estimation & Visualisation of ACC Capacity) tool is a software application using data stored in the CFMU on sector opening schemes, capacities and flight plans.

3. ACCESS - provides detailed information on actual sector opening schemes and sector capacities (or confirm accuracy of CFMU environment archive).


57


UDC 658.344.64:656.7.071.13(043.2)Lazorenko V., associate professor

Derushev E., studentNational Aviation University, Kyiv

SHORT-TERM MEMORY OF HUMAN OPERATORS

International Civil Aviation Organization (ICAO) gives predictions of steady and constant growth of air passenger traffic for the nearest future. These statistic data are provided by airline operators from all 191 member states of ICAO. The value of a growth on average is approximately 5% per year.

On the 12th Air Navigation Conference, held in ICAO Headquarters, Montreal, Canada on a period from 19 to 30 November 2012 perspective views and principles of Air Navigation System development were represented.

According to these data it is seen that there are many changes and improvements are going to be held in the information sphere of an air traffic controllers too. So, required information capability of human operators is growing correspondingly.

A lot of information sources and kinds of information requires human operators to be ready to accept this challenge.

One of the way how to deal with this problem is to improve the short-term memory of human operators.

In theory a form of serial learning experiments involves presenting a list of items one at a time, and then recalling that list immediately upon request. This is called the immediate serial recall task. Two major variations of the immediate serial recall task are anticipation tasks and probing tasks. The anticipation task is similar to the typical form in that each item in the list is presented one at a time. However, recall is different as an item is shown first and the task is to anticipate the next item by recalling it before it too is shown. The next item is then shown, whether recall was correct or not. In probing tasks participants are given a position cue and asked to recall the item that appeared in the position.

Typically, when modeling short-term memory for human operators, emphasis is placed on capacity restrictions. It is assumed that performance will be compromised if too much information must be integrated at once. While this is a valuable component to include, as outlined above, the short-term memory literature is extensive. There are many effects that are likely to be playing a role in operator performance, such as proactive interference effects and similarity effects that typically are not incorporated in current simulations. Furthermore, there are many models that could potentially be employed. Recent work has tended to focus on the general class of positional models, but these models come in many forms and no one model has been demonstrated to be clearly superior over the entire set of short-term memory phenomena. Further comparative work, will be necessary before a clear choice will emerge.

Short-term memory development is the field for additional innovations and for efforts to create the most perspective practices to help human operators with all known and possible short-term memory problems. We are going to create special tool “Simulation”, with a large specter of tasks.


58


UDC 004.6:629.735.072.8.08:004(043.2)Lazorenko V., associate professor

Sanjarovski A., studentNational Aviation University, Kyiv

AIR TRAFFIC CONTROL SIMULATOR DATA BASES

Preparation of an air traffic controller is a complicated process. The process of a preparation has specified structure and hierarchy, according to which students are getting all necessary skills to perform air traffic control (ATC).

Nowadays the situation is characterized by a constant growth of air traffic. Different kinds of improvements are adapting to the existing systems. The level of information, that air traffic controller deals with, is growing accordingly. It is also reflect on the process of an air traffic controller preparation. Modern simulators have to meet all necessary requirements and to have a flexi structure as well. These parameters will provide adequate preparation for today’s reality.

Provision of a flexi structure of a simulator is a guaranty of success. So, at first we have to provide manageable structure of simulator’s databases.

A database is an organized collection of data. The data are typically organized to model relevant aspects of reality in a way that supports processes requiring this information.

A database model is a type of data model that determines the logical structure of a database and fundamentally determines in which manner data can be stored, organized, and manipulated. The most popular example of a database model is the relational model (or the SQL approximation of relational), which uses a table-based format.

The structure of simulator’s database: At first position is a table with a list of call signs. Document which regulates

and contents all existing call signs is a ICAO Doc.8585 (designators for aircraft operating agencies, aeronautical authorities and services);

Second position is reflecting types of aircrafts. This is ICAO Doc.8643 (aircraft type designators);

Aerodrome of departure; Aerodrome of arrival; Entrance point; Entrance time; Flight level; Exit point; SSR code; Special actions [optional]; Special tasks [optional].Note: Aerodromes of departure and arrival as well as entrance and exit points

might be created in one table according to theirs group. A “Task Manager” is a module which may divide data upon request for task creation.

Database also has to have connections with all existing modules of a simulator.Supervisor – professor V. Kharchenko

59


UDC 351.814.31(043.2)Lugovaya A., student


AERONAUTICAL INFORMATION SERVICE (AIS) OF UKRAINE

The purpose of the aeronautical information services is to organize the flow of information, which is necessary for the safety, regularity and efficiency of international air navigation. AIS of Ukraine is a part of Ukrainian State Air Traffic Services Enterprise (UkSATSE) organization and consists of the AIS Headquarter, including the International NOTAM Office and Aerodrome AIS Units navigation.

The main aims and objectives:1. Providing safety, highly effective and cost of air navigation services2. Optimizing the use of airspace.3. The organization of radio support air traffic management (ATM).4. The development of corporate social responsibility policy.5. Provide supervision over the use of the airspace of Ukraine established by

flight rules.6. The organization of the emergency notification and participation in search

and rescue operations.7. Participation in the training and retraining of the ATM.8. Ensuring the functioning of the United Civil-Military Air Traffic

Management System.9. The organization and provision of Aeronautical Information Services.Requirements to documents, rules, procedures and the order of provision the

Ukrainian airspace users with essential aeronautical information service are set out in the following national regulatory documents by «Rules of aeronautical information service provision», «Regulations on provision of the pre-flight information services at civil aviation aerodromes of Ukraine», «Procedure of submission, consideration, approval and publication of the amendments to the aeronautical information documents», «Flights performance instructions development methodology (use of air space) in area of airdromes, airfields», «Aeronautical charts and schemes information filling methodology».

To satisfy the uniformity and consistency in the provision of aeronautical information/data that is required for the operational use by computer based navigation systems, States shall, as far as practicable, avoid standards and procedures other than those established for international use.

Using all descriptions, which were mentioned above and the introduction of new provisions allow providing high service of AIS.

Supervisor – associate professor M. Bogunenko

60


UDC 629.735:658.012:001.26(043.2)Luppo O., associate professor

Argunov G., associate professorGorlenko N., student

Chayka V., studentNational Aviation University, Kyiv

OPTIMISATION OF THE PERFORMANCE OF THE ATM NETWORKIN EUROPE

Nowadays, aviation is progressing as never before. New ideas, inventions and their implementation in air transport field have led to the need of constant improvement of air traffic management. Due to fast growth of air traffic volume, the necessity of improvement of current Air Traffic Management (ATM) system, designing of more dynamic and flexible airspace structures and more efficient and transparent decision making process have arisen.

The solution on the problems mentioned above was found in the Network Manager (NM). The ATM Network Manager is a new function which has been created by the European Commission to optimize the performance of the aviation network in Europe.

The NM brings together the different aviation and air traffic management actors involved in the design, planning and management the European ATM network.

In practice, the NM is involved in every technical and operational domain that is required in ATM, i.e.: Capacity Planning, Route Network Development, Airspace Management, ATM Procedures, Airport Operations, Safety Management and Air Traffic Flow and Capacity Management.

The NM adds value to the European ATM network performance in the areas of capacity, environment/flight efficiency, safety and cost effectiveness. The NM details improving and adding value from on-going operations and services, as well as specific improvements or short term evolutions to provide direct benefit or more effective support to Aeronautical Service Providers (ANSPs), airports and airspace users in the context of the Single European Sky performance.

In this context, it is important to establish some principles with respect to how NM treats the four performance areas in the execution of its duties:

1. NM does not compromise on safety in any circumstance. Network safety is paramount in terms of NM safe operations and also the safe operations of other stakeholders.

2. NM operates within its means. It respects the budget agreed by governing bodies and strives for cost efficiency at all times.

3. NM recognizes the different performance needs of all the network stakeholders. NM knows that operational decisions can impact stakeholder business results. It uses operational experience, in collaboration with stakeholders, to balance the (often competing) needs. This is particularly true with respect to capacity and flight efficiency.

61


UDC 629.7.014-519(043.2)Lynnyk T., student


MULTI-AGENT APPROACH TO UNMANNED AERIAL VEHICLE CONTROL

Presently existing Unmanned Aerial Vehicle (UAV) control system and the principle of multiple UAVs complex using for the group task are characterized by the absence of new problems autonomous formulation, allowing the group for immediate, effective solutions to change the scenario for task accomplishment. Typical examples of events that cause the need for the formulation of new tasks are the emergence of new beneficial information for more effective implementation of the tasks, failure of the available resources as well as the change in decision-making criteria. Furthermore, any modification of decision-making scheme in traditional systems is a very complex, time consuming and requires highly skilled executors, which makes the development and operation of these systems extremely costly.

To solve such problems, multi-agent technologies are applied. At the core of these technologies lies the concept of "agent", software object that can perceive a situation, make decisions and interact with its own kind.

Prominent features of intelligent agents are the collectivity, autonomy, activity, informational and movement mobility and adaptability, i.e. automatically adapt to the conditions of uncertainty in a dynamic environment. These capabilities cardinally distinguish multi-agent systems (MAS) from the existing "hardly" organized control systems of autonomous UAVs.

Multi-agent approach to the control of the group of UAVs based on models "communication" between each other that forms a new source of information for flight-route adjustment by autopilot.

It is desirable to perform two basic requirements for the development of multi-agent system for a group of UAVs. First, in each model must be small, but powerful microcomputer for work and communication in multi-agent system. Secondly, it is necessary to organize a stable link between the agents of the group.

We can underline the useful properties possessed by a group of interacting models in compare with using of a single UAV:

mutual interaction helps to optimize the route of flight, based on available data from another UAV;

more effective problem solving (ecology, meteorology, optimization of the flight);

more guarantees for the task accomplishment; time gain (the main condition for the problems with searching for lost people); the possibility of different tasks setting to different members of the UAV

group.To apply the multi-agent approach to a group of UAVs in a two-level scheme of

UAVs complex control, there were added an intermediate level, because of the additional microcomputer installed in the UAV. Thus, we obtain a new three-level system of UAV- agent control.

With the help of further scientific researches and developments the multi-agent approach to UAV organization together with three-level system for UAV control can basically reorganize and optimize the whole structure of UAV complexes usage.

Supervisor – professor S. Pavlova

62


UDC 527.6(043.2)Mykytenko O., student


MAPPING AND NAVIGATING BY MEANS OF MAGNETIC FIELDS

Many natural phenomena emit signals, some of which may be useful for navigation and positioning. Among the natural signals attracting attention as navigational resources are those generated by magnetic fields.

Different experimenters describe the prominent results to demonstrate the potential for magnetic field navigation by any kind of a vehicle.

In the case of magnetic field navigation, the world model is a map of magnetic field variation generated in advance using a three-axis magnetometer and GPS positioning. For positive results magnetometer must be mounted in a convenient location in a vehicle and aligned with the body frame, taking care to avoid large emitters of electromagnetic interference. The unit is then calibrated in order to mitigate the magnetic field distortion caused by the vehicle, including a profile of the characteristic of the associated measurement noise, which is needed in order to property use the data later.

A mapping stage follows in which three-axis magnetic field is collected from the magnetometer as the vehicle is driven over a series of roads or streets. The magnetometer data is gathered at times when the vehicle position is known and stored along with the corresponding positions. This creates a “world-model” or map of the 3D magnetic field surrounding the field-test routes.

In the navigation stage, the vehicle is driving over these mapped routes in an effort to determine position using only the measurement from the magnetometer. This is accomplished by taking the raw measurements, applying the previously determined calibration, and then comparing them to the map.

The system, which Air Force Institute of Technology (AFIT) developed, employs Gaussian likelihood, which assigns a higher likelihood value to places on the map that closely match the collected measurements. A key element in the AFIT methodology was its use of a “MagNavigate” particle filter. This technique implements a recursive Bayesian filter using Monte-Carlo methods during which the particle filter attempts to represent a required posterior density function using a set of random samples with associated weights. The estimates are then determined from the samples and weight, with each samples considered as an individual state estimate whose importance is represented by the associated weight.

In terms of magnetic field navigation, the particle filter allows the multiple estimates to represent possible locations in the magnetic field map and the incoming measurements help convey the importance a particular estimated location should possess. The MagNavigate particle filter consist of propagation, a road penalization update.

Therefore, the use of specific magnetic field information mapped to a geographic position is growing in popularity and these experiments are important and significant contribution to the mapping and navigating by means of magnetic fields.


63


UDC 351.814.3:551.5(043.2)Obushna O., student


TAKING INTO ACCOUNT OF WEATHER INFLUENTS TO UPDATE OF ATC

Many of the current standards for aviation weather became established by the 1950s. Computers and satellites have contributed to the speed and volume of the information provided to traffic management and pilots, but the data types, formats and content has changed little over the past 50 years. The science has advanced dramatically both in our ability to observe and measure the atmosphere, as well as to predict the future state, and then to share that knowledge. New weather needs.

Air traffic continues to expand the boundaries of safe and efficient flight. The aviation industry feeds the world’s needs for information, business and so on. There are very few spots on the earth not reachable by air. All this has opened new hazards to aviation that either did not exist several decades ago or that we did not fly into. Volcanic ash can destroy a jet engine in a matter of seconds. It was not really a concern until the 1990s after a series of nearly catastrophic encounters alerted the world to this hazard. Polar routes are being flown more frequently, and although they can shorten global flights, they also introduce new hazards. Standard radio communication equipment does not work over the poles and is susceptible to geomagnetic storms. Airlines are becoming much more concerned about fuel efficiency. Decisions from short-haul planning to long oceanic routes are increasingly balancing the cost of carrying extra fuel against having to take unplanned diversions or delays. NextGen’s weather requirements exceed what even a team of forecasters could produce. The network enabled world of NextGen will feed on digital weather information every minute, at every kilometer, and every 100 feet vertically up to 60,000ft over the entire continental USA. This requirement is relaxed a little for global weather data, but not by much. The aviation meteorologist of the future will need to understand how that detailed weather is going to affect safe and efficient air traffic.

The meteorologist will provide decision-support services to air traffic managers as they plan for and respond to the weather challenges of the day.

They will collaborate with other meteorologists around the world, finding consensus among the various forecasts and communicating a consistent weather hazard impact to air traffic.

We will need to examine how best to communicate between the meteorological community and the air traffic community.

In the USA, the National Weather Service and the FAA are already taking on this challenge. So, we should to follow their ideas and to use new technologies in Ukraine


64

http://teacode.com/online/udc/55/551.5.html


UDC 656.7.084:519.81(043.2)Opalko R., student

Zhayvoron T., studentNational Aviation University, Kyiv

ADVANCED PROCEDURE OF CONFLICT-FREE TRAJECTORY SELECTION FOR CORA RESOLVER

The CORA project, which is part of the European Air Traffic Management Programme (EATMP), aims at improving capacity and quality of service for the en-route portion of the European ATM system while maintaining or even increasing safety. In order to achieve this, the air traffic controller will be supported in the detection and resolution of conflicts and problem situations.

Key elements of the CORA system are a set of tools for conflict detection and resolution such as Safety Nets (SNET), Monitoring Aids (MONA), Medium Term Conflict Detection (MTCD) and Conflict Resolver.

In the CORA Resolver, resolutions are created based on the received conflict data of a conflict that exists between a source flight plan and target flight plan. The first step is finding a resolution to ‘just miss’ the conflict. Given this solution, the solution space is known and a set of trajectories that are completely in this solution space can be constructed. Each flyable trajectory in this set can be considered a resolution. To pick from the set of resolutions the best one the ranking is used. The ranking process is responsible for ordering all resolutions according to some criterion. There are 12 quality indices for each conflict resolution: trajectory length, trajectory profile 1,.trajectory profile 2, trajectory deviation, time difference, time to first loss of separation (FLOS), distance to FLOS, time to closest point of approach (CPA), distance to CPA, co-ordination required, ACTO clearances, conflicts solved [1].

It is rational to reduce the number of quality indices and add to them the index of fuel consumption. There are three indices: deviation from planned trajectory ,

fuel consumption and number of flight profile changes .It is proposed to use next multi-objective decision-making model [2] for

conflict-free trajectory selection in CORA Resolver:

,

where – alternate trajectories from the set of flyable trajectories ; – quality indices with set of admissible values ; – vector of weighting coefficients which define the relative importance of quality indices with

set of admissible values ; –

minimum value of weighting coefficients.References

1. CORA 2 Resolver Final Report. – EUROCONTROL, 2003. – 107 р.2. Васильєв Д.В. Модель багатокритеріального вибору траєкторій

маневрування при розв’язанні конфліктних ситуацій між літаками / Д.В.

65


Васильєв // Системи обробки інформації: зб. наук. праць. – Харків: ХУ ПС, 2013. – Вип. 4 (111). – С. 85-88.

Supervisor – lecturer D. Vasyliev

66


UDC 656.7.05;351.814.2(043.2)Samartseva O., student


INFLUENCE OF HIGH WORKLOAD CONDITIONS ON AIR TRAFFIC CONTROLLER’S ERRORS OCCURENCE

The main goal of air traffic management is the provision of safety of flights. In order to do that there should be considered many factors and human factor is one of the most important of them. The air traffic controller must constantly reorganize and adapt his or her system of processing information (often done under time deficit) by changing operating methods (in particular, cognitive processes, conversation, coordinating with other controllers, assistants, anticipation and solving problems) as they arise and interact with each other. This is carried out by means of the precise and effective application of rules and procedures that need to be quickly selected and applied according to differing circumstances.

In order to provide the safety of flights, the ATC has to perform all the tasks in a timely manner and should quickly react all the changes of air traffic situation. However, as the workload increases the air traffic controller tends to employ more procedures which are less time-consuming, together with a progressive reduction to the minimum of flight information and the relaxation of certain self-imposed qualitative criteria. It is evident that the number of decisions to be made becomes a stressful condition when the controller’s decision-making capacity is stretched to the maximum; this can lead, in case of overload, to a very risky situation and the errors occurrence.

Errors are defined as "actions or inactions by the air traffic controller that lead to deviations from organizational or air traffic controller intentions or expectations". Unmanaged and/or mis-managed errors frequently lead to undesired states. Errors in the operational context thus tend to reduce the margins of safety and increase the probability of an undesirable event.

Errors can be spontaneous, linked to threats, or part of an error chain. Examples of errors would include: not detecting a readback error by a pilot; clearing an aircraft or vehicle to use a runway that was already occupied; selecting an inappropriate function in an automated system and so forth.

Regardless of the type of error, its effect on safety depends on whether the controller detects and responds to the error before it leads to an undesired state, or if unaddressed, to an unsafe outcome. This is why one of our objectives is to understand error management, rather than focusing solely on error causality. In addition, proper error management represents an example of successful human performance, presenting both learning and training values.

Capturing how errors are managed is then as important, if not more, than capturing the relevance of different types of errors. It is of interest to capture if and when errors are detected, by whom, the response upon detecting errors, and the outcome of those errors. This aspect is necessary to investigate as these conditions are very common in the air traffic controllers’ job and solving it by inventing the methods of preventing and capturing the errors in time can highly influence the safety of flights and provide better air traffic management with lower risks of incidents and accidents occurrence.


67


UDC 656.7.052:351.814.323.5(043.2)Sandyga I., student

Luppo O., associate professorNational Aviation University, Kyiv

DESIGNING OF CONTINUOUS DESCENT TRAJECTORIES IN UKRAINE

It is very important to provide safe, ordinary and expedite air traffic. The amount of people, who use air transport, is growing from day to day. That is why, it is very necessary to handle with capacity that is arisen.

Modern aviation is characterized by the introduction of new technologies, procedures and techniques. Recently, special attention is paid to continuous descent approach, which is still relevant today. After all, it will help to reach high levels of effectiveness and regularity.

Continuous descent operations (CDO) is one of several tools available to aircraft operators and air navigation service providers (ANSPs) to increase safety, flight predictability, and airspace capacity, while reducing noise, controller-pilot communications, fuel burn and emissions. Existing methodologies and techniques developed by ICAO staff, allow improving routes and continuous descent parameters for almost all airfields. Therefore, the use of such practices in Ukraine would bring additional advantages and benefits for our state.

CDO offer the following advantages:a) more efficient use of airspace and arrival route placement;b) more consistent flight paths and stabilized approach paths;c) reduction in both pilot and controller workload;d) reduction in the number of required radio transmissions;e) cost savings and environmental benefits through reduced fuel burn;f) reducing the incidence of controlled flight into terrain (CFIT);g) operations authorized where noise limitations would result in operations being

curtailed or restricted.Ideally, to maximize the benefit of a CDO in Ukraine it should start at the top of

descent and continue through to the final approach fix (FAF)/final approach point (FAP) or establishment on the landing guidance system. Traffic sequencing could be achieved by small speed interventions during the cruise or early phases of descent, thereby minimizing sequencing manoeuvres at lower altitudes with the consequent benefit on fuel burn and noise. This necessitates that the level and speed windows of standard instrument arrivals (STARs) and approach procedures be designed to take account of aircraft performance limits and be executed with a good knowledge of wind data available to the pilot by manual entry or data link.

The optimum vertical path angle will vary depending on the type of aircraft, its actual weight, the wind, air temperature, atmospheric pressure, icing conditions, and other dynamic considerations. A CDO can be flown with or without the support of a computer-generated vertical flight path (i.e. the vertical navigation (VNAV) function of the flight management system (FMS)), and with or without a fixed lateral path.

So, designing of continuous descent trajectories in Ukraine is quite possible and even necessary procedure for our country, because it will give a lot of opportunities for provision of greater amount of flights.

68


UDC 629.735(043.2)Sharak K., student

Bohunenko M., associate professorNational Aviation University, Kyiv

CHARACTERISTICS OF MODERN UKRAINIAN UNMANNED AERIAL VEHICLES

An unmanned aerial vehicle (UAV), colloquially known as a drone, is an aircraft without a human pilot on board. Its flight is controlled either autonomously by computers in the vehicle or under the remote control of a pilot on the ground or in another vehicle.

There are a wide variety of UAV shapes, sizes, configurations, and characteristics.

Allover the world they are deployed predominantly for military and special operation applications, but also used in a small but growing number of civil applications, such as policing and firefighting, and nonmilitary security work, such as surveillance of pipelines. UAV is often preferred for missions that are uncomfortable and/or too dangerous for manned aircraft.

Nowadays in Ukraine UAV is used mostly for civil applications: aero photo shooting, monitoring and surveillance, for agricultural works, monitoring of frontier zone, power lines and pipelines.

To perform all needed tasks on board of UAV there must be such elements: system of coordinates and space orientation determination, autopilot, optic and heat sensors and appropriate equipment for the task: for example, cameras (for monitoring), dusting apparatus (for agricultural works).

UAV can work on battery or with ordinary engine. The advantage of the oil engine – longer duration of work, but sometimes when there is a need of silent maneuvers, it is better to use UAV on battery.

There are such materials used to build UAV and to make it lighter: films, balsa, foam plastic, carbon fiber and fiberglass.

The main characteristics of Ukrainian UAV are following: weight – 5-130 kg; useful load – 1,5-60 kg; duration of flight – 30 minutes – 6 hours; speed of flight – 50-320 km/hour.Useful load is considered to be a cargo, a weapon or an equipment for

performing of research and testing. The military UAV is designed for aerial reconnaissance in the interests of various branches of armed forces. Nowadays all kinds of UAV that are used on military purposes do not meet the requirements of today. Complexes are unwieldy, they require considerable expenses for their maintenance, avionics is old-fashioned.

Israel and the USA are countries leaders in the design and implementation of unmanned vehicles. Ukraine, due to its strong scientific and industrial potential, also has done some groundwork, and our models to the individual indicators are not inferior to foreign analogues. But due to lack of funding of development and testing, prototypes remain in a single copy.

We do have the potential in the UAV sphere, but there are no opportunities to use it. There is a need of state support UAV to become separate branch in Ukrainian aviation.


69



UDC 629.735(043.2) Shostak O., student


PROBLEMS OF IMPLEMENTATION OF UNMANNED AERIAL VEHICLE

The introduction and development of unmanned aerial vehicles (UAVs) by an increasing number of countries is creating both new opportunities and complex challenges. From an Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (ISR) perspective, drones provide unimagined ability to observe in real-time the terrain over which one may conduct operations, plus the location and disposition of enemy troops and equipment. However, we are on the cusp of employing armed variants in far greater numbers, with software that is gradually taking the human decision-maker out of the loop. So the usage of UAVs has its unquestionable advantages. Among them we can differentiate the absence of the crew, a relatively small cost of the UAV, the small cost of their operation, the ability to perform maneuvers with an overload exceeding the physical capabilities, greater duration and range due to lack of crew fatigue factor and other advantages over manned aircraft.

Nevertheless some deficiencies still exist. Nowadays there are a number of technical problems restraining the development and wide implementation of the UAV. Most prominent and widely debated issues are associated with ability for UAV to directly communicate with various ground and air support in the area in the required quantity at the predetermined speed without distortion, and timely availability of relevant, post-processed data. This is achieved by increasing the bandwidth, higher throughput and noise immunity of data links, as well as completion of the UAV by the maximum number of devices operating in the autonomous mode without the need for constant information exchange with the control station The question of provision of UAV-ground communication via satellite systems is considered as the most stable and reliable. Another problem which can be considered is the vulnerability of the data link channels communication between UAVs and their control station. This problem can be solved by secured lines, the usage of autonomous UAVs, the use of satellite transponders, etc. Also UAVs are not supplied with the system of recognition of obstacles and avoid collisions, in addition, many models have not appropriate autopilot (to reduce the costs and reduce the weight of aircraft equipment).

One of the major challenges in the software application area that's deployed in the ground segment is the critical and proprietary element that requires third-party licensing. That is a challenge especially when unmanned aircraft systems can be deployed and established in any geographical location and in many cases undisclosed. It creates an issue with proper licensing, support, and availability. Use of open-source software solves this issue, but not unless streaming hardware/data is originated/packaged in a UAV by a special application.

All leading indicators of the technology trends are pointing toward a highly networked UAS infrastructure that will enable any UAV to exist on the network, stream relevant data, and be able to accommodate multiple securing enclaves for control and data transfer. On the ground segment front, the trends indicate specialization for control and gathering of highly sensitive data along with the ability to support wider variety of UAVs and more at the same time.


70



UDC 629.056.8:629.735.05:621.396.933:629.783(043.2)Shulimov O., student


MODELING COLLISION AVOIDANCE FOR UAV

In recent time the number of aircraft equipped with TCAS-II (Traffic alert and Collision Avoidance System) significantly increased, and the necessity of usage this system rises very quickly to avoid the collision between aircraft in airspace. TCAS II equipment is one of the most better and widely used system. The aim of the this system is to prevent the collision of aircraft. It monitors the airspace around an aircraft for other aircraft equipped with a corresponding active transponder.

TCAS II system recognizes responses from the aircraft transponders with ICAO Mode A, C, S. With help of them, is possible to determine the range to the other aircraft, their relative bearing and relative altitude if the height indication is functioning. Using this information, the system predicts the trajectory, estimates distance in areas of nearest approaching and determines if there is a potential threat of a collision.

The integration of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) into civil airspace requires new methods of ensuring collision avoidance. TCAS may provide a safety benefit for some UAVs, especially at higher altitudes where all aircraft are required to have transponders.

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

x 104

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2x 10

4

x (m)

y (m

)

Fig. 1. Model of Collision Avoidance System for UAV

The aim of this work is to construct a model of Collision Avoidance System for UAVs in Matlab software.

The result of modeling is presented in Fig. 1. It describes the uniform motion of two UAVs in two-dimensional system. The collision is prevented between two UAVs at a distance of not less than 1,500 m with the UAVs velocity 250 m/s. The approaching angles of UAVs are 135º and 225º correspondently. The angle of distancing is 90º. The trajectories of UAVs approach and distancing were obtained. An accuracy of Collision Avoidance System modeling was achieved.

Supervisor – professor A. Grekhov.

71


UDC 629.7.07(043.2)Stasiuk O., student

Poluhovich O., post-graduate studentShmelova T., professor


DETERMINATION OF CONDITIONAL WORKLOAD OF AIR TRAFFIC CONTROLLER TAKING INTO ACCOUNT COMPLICATION OF TECHNOLOGICAL PROCEDURES

Nowadays aviation as a mean of transportation became very popular. Many people use aircraft, helicopters and other types of vehicle every day during the whole year. And as a result, air traffic controllers have to meet all requirements from airspace users and perfectly handle with them. The main task of air traffic controller (ATCO) is to provide safe separation between aircraft and coordination between adjacent air traffic control units. That’s why, it is very important to estimate ATCOs workload during each j-procedure, for example, for transit, climb, descend, coordination, etc. Present method of determination of conditional workload of ATCO considers only intensity of flight, but not ATCOs workload itself. Obtained method of calculation of conditional workload of air traffic controller takes into account complication of technological procedures.

Algorithm of Method of Expert Estimation, which was developed to describe the factors of aircraft service importance and load of control zone: 1. Matrix of individual preferences.2. Matrix of group preferences Rij, i=1,…m, j = 1,…n.3. Determine the experts’ group opinion (average) Rgrj. 4. Determine the coordination of experts’ opinion: νj (if coefficient of a variation is ν j< 33 % - opinion of the experts coordinated / if coefficient of a variation is ν j > 33 % - opinion of the experts don’t coordinated).5. It is necessary to use Kendal’s coordination coefficient in order to evaluate coordination on all procedures W.6. The significance of Kendal’s coordination coefficient with the criterion - χ2.7. Compare opinion of the group of experts and expert №1 with the help of rating correlation coefficient RS..8. The significance of the calculations RS , Student's t–criterion.9. Determine weight coefficient of important wj.

10. Determine total workloades for ATCO for the certain time :

11. Build graph of conditional workload of ATCO.12. Results

Everything which was written below can be used in sectorization of airspace, in order to estimate the workload of ATCO (because present method does not take into account the load of ATCO, just intensity of flight). Although it can be used in simulators, during ATCO training. If we take into account controller’s workload we will solve many problems. For example, flights will be distributed in such a way that controllers’ boring and workload will be decreased. Controllers encountered with different procedures during the work, and estimation of conditional workload will lead to effective work and safety of flights.

72


UDC 656.7.05;351.814.2(043.2)Vahkrina V., student


OPTIMIZATION OF AIRSPACE STRUCTURE IN TERMINAL CONTROL AREAS

With the continuous growth of air transportation volumes the most pressing problem facing European Air Traffic Management (ATM) has been to provide sufficient capacity to meet air traffic demand, while improving safety and containing costs. For this purpose a considerable number of researches and programs has been performed to support the process of airspace structure optimization taking into account air traffic flows, capacity of sectors, controllers’ workload and other significant factors.

TMA airspace is becoming increasingly busy and progressively more complex. Although some initiatives such as precision area navigation (P-RNAV) and continuous descent arrivals (CDAs) are bringing benefits today, more advanced forms of arrival management, integrating airspace design, aircraft capability, CDAs and new ground - system support tools are necessary. To satisfy these needs, the TMA 2010+ Project was launched by EUROCONTROL. The main focus for the project is the development of the requirements and specifications for these new arrival management system support tools basing on simulation activities. This is an essential part of SESAR developments for trajectory and queue management.

The optimization of airspace structure with the help of simulation tools has become a worldwide practice in recent years. The brightest examples of such simulation instruments available today are System for traffic Assignment and Analysis at a Macroscopic level (SAAM), EUROCONTROL Simulation Capability Platform for Experimentation (ESCAPE), Reorganised ATC Mathematical Simulator (RAMS), Total Airports and Airspace Modeler (TAAM), The Network Estimation & Visualisation of ACC Capacity tool (NEVAC) and others. These tools assist in designing and developing the airspace structure, planning the capacity and performing related analyses, organising the traffic flows, evaluate how new configurations or changes to sector capacities will affect capacity of the entire network etc.

One more topic of interest for research in the field of TMA optimization is Point Merge - an innovative technique aiming at improving and standardising terminal airspace operations in a pan- European perspective (systematic use of P-RNAV and CDAs in high traffic conditions). As it relies on existing technology, it has the potential for implementation in the short term. It is also considered as a sound foundation to support further developments towards the SESAR target concept such as trajectory based operations.

Further developments in the sphere of TMA airspace optimization are stated in the Work Package 5 (WP5) of Single European Sky ATM Research (SESAR), named “Terminal operations”. The main concepts described in WP5 are aim at refining the concept of TMA Operations, including Trajectory Management Framework, Trajectory and Separation Management and Queue Management.


73


UDC 656.7.052:351.814.335.4/28(043.2)Verbova Ya., student


INCREASE RUNWAY CAPACITY BY OPTIMIZING WAKE TURBULENCE SEPARATION

In our days at many airports, runway is the limiting factor for the overall throughput. Among the most important parameters are fixed wake turbulence separation minima expressed in time for distance for arrivals on final approach and for take-off clearance. Already in many airports this wake turbulence separation limits the arrival and departure flow. Existing departure and arrival wake turbulence separations are sometimes considered over conservative as they do not take into account meteorological conditions, likely to shift, reduce or alleviate their circulations for ex: wake vortex).

Wake turbulence measurement for specific separation concepts, as examples: Increased Runway capacity through Dynamic Wake Turbulence Separation; Increased Runway Throughput through Optimized Wake Turbulence

Separation; Advanced Wake Turbulence Separation (Time-based).Operational Improvement Steps: Crosswind Reduced Separations for Departures and Arrivals; Interlaced Take-Off and Landing; Basic Time Based Separations for Final Approach; Fixed Reduced Separations based on Wake Vortex Prediction; Optimised Dependent Parallel Operations.Systems Improvement Steps: Surface movement control workstation equipped with a wind shear

monitoring tool (ATC-30); ATC Procedures for Optimizing mixed mode operations on crossing

runways; ATC Procedures to apply new flexibility in application of wake vortex

standards.A trailing aircraft exposed to the wake turbulence of a lead aircraft can

experience an induced roll moment(bank angle) that is not easily correct by the pilot or autopilot. However the distance can be safely reduced with the aid of smart planning techniques of feature Wake Vortex Advisory System based on wake vortex detection/monitoring and wake vortex prediction, significantly increasing airport capacity.

The Wake Vortex Advisory System should integrate wake vortex detection/monitoring sensors used in decision-support system and procedures that will help air traffic controllers to decide how long the intervals should be.

Candidate sensors are based on low cost Lidar & Radar technologies. Capabilities of these sensors to continually monitor wake turbulence on RW or at the ILS interception area are studied. Wake turbulence data could be in fine combined with meteorological data and Wake Vortex Predictor to generate recommendation for intervals, which are displayed on the air traffic controller's screen.


74


UDC 629.735.051.53(043.2)Veresenko L., student


АIRBORNE COLLISION AVOIDANCE SYSTEM (ACAS) IMPROVEMENTS

ACAS- an airborne collision avoidance system is a special system which was built for solving the risk of collision imminent. The system is operates independently of ground-based equipment and air traffic control in warning pilots of the presence of other aircraft which could present a threat of collision. ACAS standards and recommended practices we can find in annex 10, volume IV, of the Convention on International Civil Aviation.

In general there are three types of ACAS, such as: ACAS I Gives Traffic Advisories (TAs) but does not recommend any

maneuvers. The only implementation of the ACAS I concept is TCAS I. ICAO Standards and Recommended Practices (SARPs) for ACAS I are published in ICAO Annex 10, volume IV but are limited to interoperability and interference issues with ACAS II.

ACAS II Gives Traffic Advisories (TAs) and Resolution Advisories (RAs) in the vertical sense (direction). ACAS II SARPs are published in ICAO Annex 10. The only implementations of the ACAS II concept are TCAS II Version 7.0 and Version 7.1. TCAS II Versions 7.0 and 7.1 are mandated in Europe and else where.

ACAS III Gives TAs and RAs in vertical and/or horizontal directions. Also referred to as TCAS III and TCAS IV.

Requirements of Equipage.In Amendment 85 to ICAO Annex 10, in volume IV, is published in 2010,

entered a provision about: That all new ACAS installations will be compliant with version 7.1, after 1

January 2014; That all ACAS units after 1 January 2017 will be compliant with version

7.1. The European Commission was published an Implementing Rule mandating the

carriage of ACAS II version 7.1 inside of European Union airspace earlier than it was specified in the ICAO Annex 10, in December 2011:

from 1 March 2012, all of a/c with a maximum certified take-off mass more than 5700 kg or permitted transporting more 19 passengers;

with the some exception of a/c of airworthiness issued before 1 March 2012 with an individual certificate, that have to be equipped from 1 December 2015;

all of a/c must be equipped with version 7.1 if it will not referred above but which will be equipped like a volunteer with ACAS II.

For all of airlines and customers are important the safety. So, for Europe, ACAS is assumed to reduce the risk of mid-air damages(accident or incident) by a factor of about 5 ( or a risk ratio of 22 percent).


75


UDC 65.012.8:656.71.06:654:530.145(043.2)Veresenko L., studentVerbova Ya., student


QUANTUM CRYPTOGRAPHY TAKES TO THE AIR

Quantum cryptography characterizes the use of quantum mechanical effects applying to cryptographic problems or to break cryptographic systems.

Usually quantum cryptography needs difficult algorithms to secure the key. Quantum key allocation fires photons using fiber optic lines which have special and specific qualities, such as precise polarization.

Every photon has a special polarization direction. The direction of photon polarization is used to send the privet key. The procedure can be explained the next way: the addresser ‘Alice,’ could send information to the receiver, ‘Bob,’ after it can compare record on a random sample of the transmission to define if the data is received as intended. If a 3rd party, an ‘Eve,’ will try to eavesdrop and intercept on that transmission, she will violate the properties of the photons and Bob and Alice will know there’s an attempted theft (Fig. 1. Example 1) [1].

Fig. 1. Example 1

Taking into account the growth in automation, military, airlines, and intensity of flight relying on ACARS (for operational control and air traffic ) the big is problem still connected with automated information exchange between ground and airborne computers (systems). Evidently the information system is under vulnerability and can influence the safety of flight.

Modern Security system solves the problems of invention of the aeronautical information broadcast end-to-end over the ACARS data link utilization, standard-based and state-of-the-art security using cryptographic techniques as well.

The quantum cryptography will provides special techniques to alleviate ACARS frequency saturation using out-and-outer decoding/encoding circuit combined with standard data compression algorithm. Other solutions are ensured to encode the ACARS protocol headline without demanding any changes to the legacy ACARS facilities. The safe ACARS resolution of the invention fulfill customer needs, increasing safety level and increasing reliability level of the ACARS system and expand the possibility using of ACARS by conserving RF means.

References1. http://www.aerospaceamerica.org/Documents/AerospaceAmerica-PDFs-

2013/July-August-2013/International-Beat-AA-Jul-Aug2013.pdfSupervisor – associate professor Yu. Averyanova

76

http://www.aerospaceamerica.org/Documents/AerospaceAmerica-PDFs-2013/July-August-2013/International-Beat-AA-Jul-Aug2013.pdf

http://www.aerospaceamerica.org/Documents/AerospaceAmerica-PDFs-2013/July-August-2013/International-Beat-AA-Jul-Aug2013.pdf


UDC 656.7.05;351.814.2(043.2)Volianiuk K., student


SOFTWARE AND ALGORITHMS FOR AIR TRAFFIC FLOWS QUANTITATIVE ESTIMATION

Effective and safe air traffic flow management (ATFM) is one of the main tasks in aviation nowadays. Many problems should be solved while ATFM, but the most important of them is the appropriate correlation of density and capacity in any controlled sector.

While planning the air traffic flows in any sector the goal is to minimize or totally exclude any possible delays in the given zone. So the main task is to define the necessary sector capacity for which the number of air traffic delays will be the smallest one. For this purpose such methodologies are used:

- FACET (Fast ACC Capacity Evaluation Tool) methodology. The simulation homogeneously increases the traffic for each traffic flow from its current level until one of the sectors becomes saturated (i.e. the number of entries into this sector equals the declared sector capacity). At this point, the traffic flow throughout the whole sector is the maximum that can be handled without causing ATFM delays.

- ACCESS methodology. The ACCESS methodology was developed to enable the capacity baseline of non-delayproducing sectors to be measured using Reverse Civil Aviation Safety Authority (CASA). The use of Reverse CASA means that a non delay-producing sector must be placed I traffic conditions where it produces delay. Therefore to determine the ACCESS capacity indicator for each sector on a daily basis, traffic is homogenously increased over the whole ECAC area until the delay threshold is reached. At each step of the traffic increase, ACCESS creates a new regulation scheme.

To maintain the continuous supervision of air traffic flows quantitative estimations and improve them different support tools applied:

- Computer modeling which gives the opportunity to EUROCONTROL Agency to address the issues of root network and airspace (including sectorization) design, the distribution of traffic flows both in the air and at the airport and moreover the assessment of capacity;

- Simulation tools (Air Traffic Flow models), that have been developed specifically to assist the CFMU in its task and future development. The ATM models have been designed to help ANSPs plan and develop the ATC issues, while traffic is passing through well known and defined airspace structures. Changes to airspace structure, ATC procedures and systems can be fully assessed through fast-time simulation;

- Real Time Simulation that offers an important opportunity for operational controllers to interact with the ideas modelled and confirm the validity of the approach chosen. Usually 2 or 3 options from the fast-time simulation results are tested in a real-time simulation and it is here that the clearest indication of the possibility to realise the forecast capacity increase is seen.

Considering all the above the main task is to analyse all the existed processes and methodologies of air traffic flows estimation and to reveal both the advantages and disadvantages of the systems using for ATFM.


77


UDC 351.814.31(043.2)Yagodina O., student


MODERNIZATION OF THE AERONAUTICAL INFORMATION SYSTEMS

Aeronautical information plays impotence pole in aeronautical system every country. In accordance with Annex 15 when a aeronautical information service is creating, two fundamental conditions must be taken into account. The first is that the person or agency which produces information, had a full and clear understanding of what information is needed. The second condition is that the users of this information should be assured that they will receive all the information in time.

In all ICAO Member States such information is distributed through the produced collections of the aeronavigation information, NOTAM announcements (from the English phrase Notices to Airmen) and aeronautical information circulars.

The SAI, as indicated in annex 15, is to ensure the flow of information necessary for the safety, regularity and efficiency of international civil aviation flights.

States and the responsibilities of AIS in the State are determined by the intensity of the operations of aircraft and aviation equipment-tools and services. The amount of information processed in different States may be different, but the nature of the tasks to be basically the same.

Global air navigation plan (Doc 9750) was designed as a strategic instrument to regulate the implementation of CNS/ATM systems, taking into account the Global air traffic management operational concept (Doc 9854) and the strategic objectives of ICAO. Global air navigation plan (Doc 9750) contains the short and medium-term guidelines for the improvement of the air navigation system, is necessary to ensure a uniform transition to the system of air traffic management under the global ATM operational concept (Doc 9854)

This step-by-step plan (road map) was designed to specify and detail contained in Doc 9750 guidance on future development of aeronautical information.

The changes are such that this development is referred to as transition from aeronautical information services (AIS) to aeronautical information management (AIM).

The road map provides a basis for the development of strategies and other initiatives to promote the objectives AIM at global scale. It should provide for future system AIM to better meet the needs of users of the airspace and ATM in information management.


78

НАВІГАЦІЯ, СПОСТЕРЕЖЕННЯ ТА ОБРОБКА ІНФОРМАЦІЇ


УДК 629.7.058.54:004.932.2 (043.2)Вовк В.Ю., аспірант


ЛОКАЛЬНА ОЦІНКА ПАРАМЕТРІВ ТРАЄКТОРІЇ ШВИДКИХ ЦІЛЕЙ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ДВОВИМІРНОГО РАДІОЛОКАЦІЙНОГО ЗОБРАЖЕННЯ

Для прийняття рішення про наявність або відсутність цілі та оцінки параметрів траєкторії у методах TBD (track-before-detect) зазвичай необхідно обробити послідовність радіолокаційних зображень. На відміну від цього, в даній роботі розглянуто проблему та запропоновано алгоритм виявлення та локальної оцінки параметрів траєкторії швидких цілей на основі аналізу даних одного радіолокаційного зображення (у формі двовимірного зображення). Такі швидкі об’єкти можуть породжувати на радіолокаційному зображенні декілька відліків замість одного. Енергія, відбита від цілі, розподіляється вздовж траєкторії руху цілі формуючи трек. При цьому ми робимо декілька допущень: 1) ціль є точковим відбивачем; 2) швидкість цілі є достатньою для утворення треку протягом часу формування радіолокаційного зображення; 3) траєкторія цілі близька за час формування радіолокаційного зображення близька до прямолінійної; 4) всі елементи роздільної здатності мають однакові розміри. Виходячи з прийнятих моделей цілі та детектора, фонова завада має розподіл Релея, а сигнал – Релея-Райса.

Через відсутність попередньої інформації використання методу максимальної правдоподібності до досліджуваного зображення пов’язане із значними обчислювальними витратами, що обмежує можливість застосування методу у системах реального часу. Для подолання такого обмеження запропоновану іншу процедуру оцінки параметрів траєкторії, яка включає в себе два етапи. На першому етапі з досліджуваного зображення виділяються «опорні» відліки. Пропонується проводити виділення «опорних» відліків за допомогою застосування набору бінарних масок до вихідного зображення. На другому етапі отримані «опорні» відліки використовуються в якості вхідних даних для процедури безпосередньої оцінки параметрів траєкторії. Розглянуто два методи оцінки: метод найменших квадратів, і метод перетворення Хафа.

Для прийняття рішення про наявність цілі (та зав’язку траєкторії) запропоновано процедуру виявленн, що ґрунтується на інтегруванні відбитої потужності в певній смузі вздовж імовірної траєкторії. Рішення про наявність цілі приймається на основі порівнянн отриманого значення із адаптивним порогом. Отримана локальна оцінка параметрів траєкторії може бути використана для уточнення функції розподілу параметрів в алгоритмах багатокадрової обробки (наприклад, Particle filters), або для зменшення стробу у класичних алгоритмах спостереження.

Науковий керівник – І.Г.Прокопенко, д-р техн. наук, проф.


УДК 656.71.06:629.7.08 (043.2)Сур Н.І., студентка

Гловацька В.П., студенткаНаціональний авіаційний університет, Київ

ОСНОВНІ ПІДХОДИ ДО СИНТЕЗУ СТРУКТУРНИХ МЕТОДІВ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБРАЗІВ

Труднощі, що виникли при вирішенні задач розпізнавання образів привели до розробки структурного методу, який ще називають лінгвістичним або синтаксичним. Його особливість полягає в тому, що апріорними описами класів є структурні описи – формальні конструкції, які будуються за принципом обліку ієрархічності структури об’єкта й відносин, що існують між окремими елементами цієї ієрархії, у межах тих самих рівнів і між ними.

Ієрархія припускає опис складних об’єктів за допомогою більш простих підоб’єктів. Ті, у свою чергу, можуть бути описані за допомогою підоб’єктів наступного рівня. Цей підхід заснований на аналогії між структурою об’єктів і синтаксисом мов. Він прийнятний тоді, коли найпростіші підоб’єкти виділити і розпізнавати легше, ніж зображення (об’єкт) у цілому.

Правила композиції найпростіших (непохідних) елементів при описі об’єкта в цілому називають граматикою мови опису об’єктів. Розпізнавання об’єкта полягає в розпізнаванні непохідних його елементів і синтаксичному аналізі (граматичному розборі) "пропозиції", що описує даний об’єкт.

Перевага лінгвістичного підходу виявляється в тому випадку, що вдається велику кількість складних об’єктів подавати за допомогою невеликого набору непохідних елементів і граматичних правил (наприклад, розпізнавання усних слів за послідовністю фонем).

Граматика мови опису об’єктів формується на етапі навчання на основі навчальної вибірки. Теоретичною базою даного підходу є теорія формальних мов і породжувальних граматик, що є їхньою основою.

Розпізнавання в основному складається з таких етапів: 1) визначення непохідних елементів та їхніх відносин для конкретних

типів об’єктів; 2) синтаксичний аналіз речення, що характеризує об’єкт, для того щоб

встановити, чи може деяка фіксована граматика породити існуючий опис досліджуваного об’єкта.

Найчастіше структурний підхід комбінується з іншими методами. Так, усні слова розпізнають за послідовністю фонем на основі структурного методу, а фонеми виділяють і розпізнають у багатовимірному ознаковому просторі Х за допомогою тих або інших вирішальних правил.

Отже, структурний метод розпізнавання зв’язаний з використанням аналогії між структурою об’єктів і синтаксисом природної мови. У межах цього підходу для вирішення задач розпізнавання використовуються різні лінгвістичні конструкції, утворені словником ознак і граматикою – правилами конструювання фраз для опису класів та об’єкта розпізнавання.

Науковий керівник – М.Ю. Заліський, канд. техн. наук, доцент


УДК 621.396.67:629.735.45 (043.2)Задорожний О. С., аспірантІванов В. О., д-р техн. наук


ЕНЕРГЕТИЧНІ ВТРАТИ ТА СПОТВОРЕННЯ СПЕКТРУ СИГНАЛУ НА ВИХОДІ АНТЕННОЇ СИСТЕМИ ВЕРТОЛЬОТУ

Вібраторна ненаправлена антена встановлена на металевому корпусі вертольоту, разом з ним утворює параметричну антенну систему (АС). Діаграма спрямованості (ДС) АС має зрізаний характер. Оскільки фюзеляж є частиною АС а лопаті вертольоту сумірні з розмірами корпусу літального апарату, то при обертанні несучого гвинта форма ДС періодично змінюється у часі. Закон зміни ДС може бути записаний у вигляді послідовності косинусних відеоімпульсів з однаковим періодом слідування τ, що мають постійну складові, та прилягають один до одного. Узагальненим параметром АС, що змінюється в часі у відповідності до вказаної послідовності, є ефективна висота антени he(t) [1], значення якої можна розцінювати як змінний коефіцієнт пропорційності між електрорушійною силою (е.р.с.) на клемах антени та напруженістю електричного поля Е: u(t)=E(t)he(t). Запропоновано математичну модель діючої висоти параметричної АС:

в якої: he0 - постійна складова, Δhe - амплітудне значення пульсацій її висоти, ν1 = 2πF1 - кутова частота першої гармоніки параметричного перетворення, p – номер гармоніки. Форма ДС є наслідком параметричних перетворювань діючої висоти антени he(t).

З наведених виразів випливає, що рівень вихідного сигналу параметричної АС завжди менше за рівень вхідного сигналу тобто при Δhe=0. У найгіршому випадку, якщо Δhe ≈ he0, амплітуда несучої сигналу в АС ослаблюється у 2,75 рази, тобто майже на 9 дБ [1]. Також ослаблюються всі гармонічні складові вхідного сигналу. Енергія втрат сигналу E(t) при незмінному коефіцієнті корисної дії параметричної АС витрачається на створення нових спектральних складових-сателітів, що з’являються у вихідному сигналі. на комбінаційних частотах, значення яких залежать від частот спектральних складових корисного радіосигналу і швидкості обертання валу несучого гвинта вертольоту. При цьому загальне ослаблення корисного сигналу в АС вертольоту може наближатися до 12 дБ, визначених експериментально [2]. Небажані параметричні ефекти, які виявлені, характерні для будь-яких радіосигналів, необхідних для нормального функціонування штатного і спеціального бортового обладнання вертольоту.

Список літератури1. Іванов В.О., Задорожний О.С. Параметричні ефекти в неспрямованих

антенах встановлених на фюзеляжі вертольоту. – Одеса, ІСАТТ’13, 2013.2. Б. А Пригода, Б. С. Кокунько. Антенны летательных аппаратов. –

М.: Воениздат, 1979. – 160 с.


УДК 51-74:519.23/519.25 (043.2)Комаренко С.В., студент


ПРОЦЕДУРА ОБРОБКИ СТАТИСТИЧНИХ ДАНИХ

Під час контролю та аналізу процесів застосовують процедури, які засновані на статистичних методах класифікації, перевірки гіпотез, оцінювання параметрів та характеристик, що розробляють на основі відповідних теорій математичної статистики, статистичної класифікації вибіркових сукупностей, статистичного оцінювання параметрів розподілів. Зазвичай такі процедури формуються за умов, коли обсяги вибіркових сукупностей є фіксованими. Відомий також послідовний аналіз, в якому кількість спостережень заздалегідь не визначена - рішення про закінчення експерименту залежить від результатів попередніх спостережень. Розрахунки показують, що послідовний критерій відношення ймовірностей потребує приблизно на 50% менше спостережень, чим критерій, який базується на фіксованій кількості спостережень. При цьому кількість спостережень є випадковою величиною. Значний вклад у формування теорії послідовного аналізу належить А. Вальду.

Послідовний критерій відношення ймовірностей для перевірки простої гіпотези Н0 відносно однієї конкуруючої альтернативи Н1 характеризується тим, що має два пороги прийняття рішень А та В. Ці пороги формують з урахуванням ймовірностей помилок першого роду – α, та другого роду – β. В деяких випадках вирішальну статистику критерію формують таким чином, що пороги А та В лінійно змінюються в ході випробувань. Під час визначення процедури обробки даних на основі послідовного критерію необхідно враховувати, що є процедури без обмежень у кількості спостережень, а також є процедури з обмеженням у кількості спостережень.

Під час аналізу ефективності процедур статистичної класифікації на основі послідовного критерію відношення ймовірностей розраховують математичне сподівання кількості спостережень при альтернативі та гіпотезі, середнє квадратичне відхилення кількості спостережень від математичного сподівання, оперативну характеристику критерію, що є ймовірністю прийняття альтернативи Н1 для різних значень інформаційного параметра, відносно якого виконують перевірку гіпотез. Бажано також мати аналітичний вираз для щільності розподілу ймовірностей випадкової величини спостережень.

Розглянутий приклад вирішення задачі для перевірки партії виробів, в якій кожен виріб може бути віднесений до однієї з двох категорій. Наведений вираз для функції правдоподібності вибіркових сукупностей при Н1 та Н0, розраховані пороги рішення для випадку, коли вони є фіксованими і залежать від параметрів α та β. Для зручності використання послідовної процедури проведення контролю виробів можна розглянути випадок, коли пороги рішення є лінійними функціями, залежними від кроку спостережень. Наведені формули для розрахунку середніх тривалостей спостережень та оперативні характеристики критерію.

Науковий керівник – О.В. Соломенцев, д-р техн. наук, проф.


УДК 656.7.052.002.5:621.396.9 (043.2)Луньов В.В., студент

Ленцова М.А., студенткаНаціональний авіаційний університет, Київ

ПРОБЛЕМА ЗАСМІЧЕННЯ НАВКОЛОЗЕМНОГО КОСМІЧНОГО ПРОСТОРУ

Космічне сміття або орбітальне сміття – це некеровані об’єкти антропогенного походження, які більше не виконують своїх функції та літають навколо Землі або в меншій мірі навколо інших планет чи Сонця. Ці об’єкти різноманітного походження становлять загрозу космічним апаратам. Є ризик, що сміття почне подрібнюватися у геометричній прогресії внаслідок взаємних зіткнень. На теперішній час на навколоземній орбіті обертається близько 19 000 об’єктів.

Є кілька джерел утворення космічного сміття.1. «Мертві супутники». Являють собою штучні супутники, які припинили

своє функціонування і з певних причин не були знищені в наслідок того, що це не передбачалося проектом запуску, або супутник передчасно вийшов з ладу.

2. Частини ракет-носіїв (після відділення власне корабля чи супутника від ракети-носія, деякі фрагменти ракети-носія залишаються на орбіті).

3. Невеликі частини об’єктів (являють собою фрагменти обшивки, всілякі викрутки, що випали з рук космонавтів (астронавтів) тощо).

4. Фрагменти знищених супутників.Перелічені джерела космічного сміття сприяють до виникнення так

званого синдрому Кесслера. Синдром (Ефект) Кесслера – гіпотетичний розвиток подій на навколоземній орбіті, коли космічне сміття, що з’явилося в результаті численних запусків штучних супутників, призводить до повної непридатності ближнього космосу для практичного використання. Вперше такий сценарій детально описав консультант Національного управління з аеронавтики та дослідження космічного простору Дональд Кесслер.

Підступність синдрому Кесслера полягає в «ефекті доміно». Зіткнення двох достатньо великих об’єктів приведе до появи великої кількості нових осколків. Кожний з цих осколків здатний у свою чергу зіткнутися з іншим сміттям, що викличе «ланцюгову реакцію» народження все нових уламків. При достатньо великій кількості зіткнень або вибухів (наприклад, при зіткненні між старим супутником та космічною станцією), кількість лавиноподібно виниклих нових осколків може зробити навколоземний простір абсолютно непридатним для польотів.

Для скорочення засміченості космосу пропонується вже на етапі проектування супутників передбачати кошти на їх видалення з орбіти – гальмування до швидкості входу в щільні шари атмосфери, де вони згорять, не залишаючи небезпечних великих частин, або переклад на «орбіти захоронення» (значно вище орбіт супутників). Також зараз розробляються нові методи корекції орбіт елементів космічного сміття.



УДК 621.396 (043.2)Мігель С.В., аспірант

Прокопенко К.І., к.т.н., докторантНаціональний авіаційний університет, Київ

АПАРАТНО-ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АНАЛІЗУ ТА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ НА БАЗІ ПК

Розроблено пакет програм для аналізу та обробки сигналів, які поступають від пристроїв та датчиків на комп’ютер.

Пакет програм дозволяє:1. Приймати, обробляти та відображати аудіо сигнал, отриманий від

мікрофону, під’єднаного до комп’ютера;2. Моделювати сигнал, прийнятий радіолокаційною станцією, та його

обробку, відображати результати первинної обробки сигналів на осцилограмі та на індикаторі кругового огляду;

3. Моделювати звуковий сигнал та передавати його на динамік комп’ютера.

Комп’ютерні програми, що входять до даного пакету програм, працюють в режимі реального часу. Вони побудовані на двох важливих компонентах:

а) бібліотеці, яка представляє механізми обробки радіолокаційних сигналів в вигляді набору взаємопов’язаних елементів;

б) мові сценаріїв, через яку користувач програми реалізує механізми управління елементами системи (побудову алгоритму обробки сигналів).

На рис. 1. показано спектр звуку „е”, отриманий за допомогою даної програми. Спектр розраховано за алгоритмом рекурентного дискретного перетворення Фур’є. Максимальна частота сигналу, відображеного на спектрі 4кГц. Спектр побудовано з 400 спектральних складових.

Рис. 1. Спектр звуку „е”Список літератури

1. Мігель С.В. Сценарний підхід до моделювання процесів функціонування радіолокаційних систем / С. В. Мігель, І. Г. Прокопенко // Статистичні методи обробки сигналів і данних: Матеріали Міжнародної наукової конференції; м.Київ, 16-17 жовтня 2013 р., Національний авіаційний університет / редкол.: І.Г. Прокопенко та ін. – К.., 2013. – С.48-54.

Науковий керівник – І.Г.Прокопенко, д-р техн. наук, проф.


УДК 621.396.6 (043.2)Олійник О.В., студент

Нєжинський І.Б., студентНижеборець Д.А., студент


АНАЛІЗ WI-FI ТА WIMAX ТЕХНОЛОГІЙ

Як відомо, Wi-Fi – це загальновживана назва для стандарту бездротового зв’язку передачі даних. Установка Wireless LAN рекомендувалась там, де розгортання кабельної системи було неможливим або економічно недоцільним. Нині в багатьох організаціях використовується Wi-Fi, оскільки при визначених умовах швидкість роботи мережі вже перевищує 100 Мбіт/с. Користувачі можуть переміщатись між точками по території покриття мережі Wi-Fi.

WiMAX – стандарт бездротового зв'язку, що забезпечує широкосмуговий зв’язок на достатні відстані зі швидкістю, порівняно з кабельними з’єднаннями. WiMAX дозволяє здійснювати доступ в Інтернет на високих швидкостях, з набагато більшим покриттям, ніж у Wi-Fi мережі. На даний момент найсучаснішим стандартом Wi-Fi є IEEE 802.11n, який працює в діапазоні частот 2,4 – 2,5 або 5,0 Ггц, й дозволяє передават дані на швидкості до 600 Мбит/с. Найновіший стандар WiMAX – це IEEE 802.16m, він здатен надати мобільним гаджетам та портативним комп’ютерам швидкість до 100 Мбіт/с. Можливі варіани розвитоку Wi-Fi – це Wi-Fi, який працює з частотами до 6 ГГц і буде називатись 802.11ac, а також Wi-Fi, який працює з частотою 60 Ггц і матиме назву 802.11ad. Ці технології можуть потенційно подвоїти пропускну споможність.

Одночасно з Wi-Fi розвивається і WiMAX. Відразу після прийняття стандарту IEEE 802.16 m (WiMAX-2) ініціативна група під назвою PAR (Project Authorization) почала роботу над новою версією цього стандарту IEEE 802.16n (WiMAX 3.0), який повинен забезпечити користувачам абсолютно неймовірні швидкості доступу до мереж – 10 Гбіт для каналів фіксованого зв’язку і до 1 Гбіт для мобільного зв’язку. Стандарт IEEE 802.16m передбачає мобільний доступ до мереж передачі даних на швидкості до 100 Мбіт. Додатково стандарт IEEE 802.16m пропонує такі важливі поліпшення, як багатокористувацьку чергу пакетів MIMO (багатоканальний вхід – багатоканальний вихід), обслуговування магістральних каналів в інтересах відразу декількох операторів, а також так звані «кооперативні комунікації», в яких кожен абонент вносить свій внесок в обслуговування розташованих поблизу інших абонентів. Крім усього іншого, новий стандарт пропонує повну підтримку фемтостільників (мереж з самоорганізацією і ретрансляторів).

Розроблюваний зараз стандарт WiMAX 3.0 буде більш швидким і універсальним. Їого пропускна здатність буде в десять разів більша, ніж у самих сучасних діючих мережах, пропонуючи багатоканальні черги 4 × 8 MIMO і «зчеплення каналів». Оскільки стандарт WiMAX 3.0 використовуватиме відразу 10 каналів шириною по 6 МГц, у мовних станцій виникає можливість передавати телевізійний сигнал відмінної якості.


http://uk.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.16


УДК 531.768:654.16 (043.2)

Сич Ю.В., студенткаБатуренко Т.В., студентка


АКСЕЛЕРОМЕТРИ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ У СУЧАСНИХ СМАРТФОНАХ

Сучасні технічні рішення в сферах безпеки, медицини, промисловості, спорту та розваг часто включають в себе застосування акселерометрів. Вдалими прикладами їхньої реалізації можна вважати автомобільні сигналізації, нейром’язові стимулятори, системи управління літальними апаратами, ігрові консолі та інше. Без акселерометра не можна уявити ні смартфон, ні планшет. Саме він дозволяє змінювати вигляд екрану, приймати дзвінок чи вимикати звук, грати в ігри без використання кнопок, а ще, у недалекому майбутньому, смартфони виконуватимуть роль сейсмологічного інструменту та лікарняного інвентраря, та чи є це доречним?

Італійські сейсмологи Антоніо Д'Алессандро і Джузеппе Д'Анна опираючись на надзвичайну чутливість акселерометрів дослідили, що чіпи смартфонів можуть точно реагувати на потужні і помірковані землетруси, якщо знаходяться біля епіцентру. В свою чергу фахівці дослідницького підрозділу Intel в США розробили систему StressSense для комунікаторів, призначену для визначення емоційного стану користувача, програма використовує дані про швидкість руху користувача, про тембр та ясність голосу, на основі цих даних система робить висновки про те,чи у стресовому стані людина. Однак дослідники факультету комп'ютерних наук Стенфордського університету визначили, що кожен акселерометр має індивідуальні особливості, незважаючи на те, що всі вони зібрані на одній лінії, а ці особливості і відмінності практично нечутливі при звичайному використанні, створюватимуть перешкоди в фундаментальних дослідженнях, що базуються на використанні смартфонів.

Для спростовування чи підтвердження доцільності використання телефонного акселерометра не за призначенням потрібно провести ґрунтовні дослідження. Наприклад перевірити можливості програм, що визначають настрій користувача на різних за темпераментом та способом життя людях. Ці дослідження дадуть кращі та змістовніші результати.

Науковий керівник – Ю.В. Петрова, канд. техн. наук, доцент


УДК 656.71.06:629.7.08 (043.2)Гловацька В.П., студентка

Сур Н.І., студенткаНаціональний авіаційний університет, Київ

РОЗПІЗНАВАННЯ ОБРАЗІВ У СИСТЕМАХ КОНТРОЛЮ ДОСТУПУ

Система розпізнавання образів є складовою частиною штучного інтелекту. Метою розпізнавання образів є автоматизація виконання операцій; підвищення якості та швидкості виконання роботи.

Теорія розпізнавання образів розвивалася за двома напрямками: детерміністському і статистичному. Детерміністський підхід включає емпіричні та евристичні методи. При цьому використовується різний математичний апарат. Статистичний підхід використовує фундаментальні результати математичної статистики.

Методи розпізнавання образів та технічні системи, що реалізують ці методи, широко використовуються на практиці, наприклад деяких з них є: технічна діагностика, медична діагностика, розпізнавання літер, розпізнавання мови, охоронні системи тощо.

Застосування методів розпізнавання в охоронних системах пов'язано в першу чергу з проблемою ідентифікації. Наприклад, потрібно ідентифікувати деяку особу, щоб визначити, чи має вона право входити на територію об’єкта охорони. Ідентифікація може виконуватись у тому числі за відбитками пальців, за сітківкою та радужною оболонкою ока, за геометрією обличчя, за формою вушної руковини, динамікою набору клавіатурного тексту тощо.

Можливі варіанти класифікації систем розпізнавання образів:1. За сукупністю ознак, які обробляються, системи розпізнавання образів

класифікуються на: прості системи розпізнавання образів з фізично однорідною інформацією та складні системи розпізнавання образів.

2. За кількістю рівнів датчиків ознак системи розпізнавання образів класифікуються на: однорівневі системи розпізнавання образів та багаторівневі складні системи.

3. За відношенням до навчання системи розпізнавання образів класифікуються на: системи без навчання, системи з навчанням та самонавчальні системи.

4. За методами, покладеними в основу математичного, логічного та програмного забезпечення, системи розпізнавання образів класифікуються на: детерміновані системи, імовірнісні (статистичні), логічні системи, структурні (лінгвістичні) системи, нейроні мережі, системи з використанням методу потенціалів, експертні системи розпізнавання образів.

Наприклад, імовірнісні системи для побудови алгоритмів розпізнавання використовують ймовірнісні методи теорії статистичних рішень. Для цього треба мати ймовірнісні залежності між ознаками об’єктів і класами.

Реалізація методів розпізнавання необхідна також в автоматизованих системах, призначених для використання в криміналістиці, медицині, військовій справі та інших галузях господарства.



УДК 621.396.962.3 (043.2)

Чирка Ю.Д., аспірант, к.т.н. НАУ Національний авіаційний університет, Київ

ОСОБЛИВОСТІ ОЦІНЮВАННЯ МИТТЄВОЇ ЧАСТОТИ СИГНАЛУ У КОВЗНОМУ ВІКНІ

Вимірювачі миттєвої частоти сигналу використовуються для широкосмугового моніторингу радіо простору у радіотехнічних системах у всьому світі ось уже більше 50 років. Активні роботи у цьому напрямку тривають і до сьогодні. Найпростішим у реалізації є метод за перетином нуля. Нові значення отримуються кожного півперіоду сигналу, що інколи буває недостатньо. Крім того, він дуже чутливий до дії шумів. Інші відомі алгоритми стійкі до впливу завад лише за умови наявності великої кількості відліків та тривалого спостереження, як, наприклад, з використанням перетворень Фур’є та Гільберта. У цьому випадку також втрачається чутливість до короткочасних або швидких змін частоти. Тому необхідно використовувати алгоритми, які працюють за короткою вибіркою (до 2 періодів сигналу), зокрема алгоритм оцінювання авторегресії ковзного середнього [2].

Завданням першого етапу досліджень було виявлення властивостей алгоритму [2] при оцінюванні частоти у ковзному вікні з кроком в один відлік та при стрибкоподібному характері зміни частоти. Було встановлено, що перехідний процес близький до лінійного, проте з деякими нелінійними флуктуаціями, характер яких залежить у першу чергу від поточної фази. При цьому тривалість переходу до нової частоти дорівнює тривалості ковзного вікна. Слід зазначити, що наявність адитивного шуму ніяк не впливає на час перехідного процесу.

Вибір розміру вікна залежить від характеру прикладної задачі та завжди є компромісним рішенням між стійкістю до дії шумів (більша тривалість) та швидкістю переходу до нової частоти в момент стрибка (менша тривалість). Оптимальним є вікно, що відповідає одному періоду сигналу, оскільки при меншому значенні при наявності шумів спостерігаються періодичні коливання оцінок частоти та й точність в цілому різко погіршується, а при збільшенні зростає тривалість перехідного процесу і дещо зменшується чутливість до завад.

Оцінювання частоти негармонічних сигналів даним алгоритмом можливе лише при використанні заздалегідного фільтру низьких частот, який придавлює гармоніки вищих порядків. Іншим позитивним наслідком є значне зниження потужності шуму та, відповідно, підвищення точності. З іншого боку, фільтр в залежності від його параметрів вносить певну затримку у перехідний процес.

Список літератури1. Прокопенко І. Г. Квазіоптимальна оцінка частоти гармонічного

сигналу на обмеженому інтервалі спостереження / І. Г. Прокопенко, І. П. Омельчук // Електроніка та системи управління.– 2009.– № 1 (19).– С. 39 – 45.

Науковий керівник – І.Г. Прокопенко, д-р техн. наук, проф.


УДК 629.7.054 (043.2)Шибецький В.Ю., аспірант

Національний технічний університет України«Київський політехнічний інститут», Київ

ПРУЖНО-НАПРУЖЕНИЙ СТАН ПІДВІСУ ПОПЛАВКОВОГО ГІРОСКОПА ПРИ ЛЬОТНІЙ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Аналіз похибок інерціальних сенсорів ГСП на базі двостепеневого гіроскопа класу ДУСУ з рідинностатичним підвісом необхідно здійснювати з позицій одночасного впливу на гіроскоп двох збурюючих чинників - кінематичного (кутовий рух ЛА) і N-хвилі. Це не лише постійно присутні чинники, але й найбільш типові для цілого класу виробів - балістичних ракет, безпілотних літальних апаратів (БПЛА), дистанційно керованих ЛА, дискокрилих апаратів, Тактичної палубної авіації, стратегічної бомбардувальної авіації, ракет-носіїв (РН) різної модифікації і засобів базування.

Варто нагадати, що подолання звукового бар'єру створює рівень надлишкового тиску, який у 5-10 разів перевищує його значення при запуску ЛА з відкритих стартових позицій.

До тих пір, поки поверхня підвісу може вважатися абсолютно твердою, всі властивості поплавка окреслені одним параметром – моментом інерції. Звідси випливає і механізм опису похибки сенсорів.

Якщо ж поверхня стає імпедансною, і здійснює вимушені пружні переміщення, то в силу інерціальних властивостей гіроскопа, пружно-напружений стан підвісу буде сприйматися приладом за вхідну величину і породжувати додаткову похибку вимірювань у вигляді реакції на "хибну" кутову швидкість.

Глибоке вивчення явища переконливо підтвердило ту тезу, що небажані не стільки пружні переміщення поверхні підвісу, скільки сукупна одночасна дія на прилад кінематичного збурення з боку корпусу літального апарату у вигляді його кутового переміщення і пружних переміщень поверхні підвісу під впливом акустичного випромінювання, яке пройшло, і викликаних ним дифракційних ефектів.

Науковий керівник – В.В. Карачун, д-р техн. наук, проф.


УДК 629.735.05.621.3 (043.2)Яшанов І.М., здобувач

Мусієнко А.О., аспірантНаціональний авіаційний університет, Київ

ІНФОРМАЦІЙНА ВЗАЄМОДІЯ ЕЛЕМЕНТІВ СИСТЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ РАДІОТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПОЛЬОТІВ

Аналіз експлуатації сучасних засобів радіотехнічного забезпечення польотів (РТЗП) показує, що питанням обробки даних про стан засобів не приділяють достатньо уваги експлуатанти засобів РТЗП і заводи- виробники обладнання, що знижує ефективність функціонування системи експлуатації (СЕ). Одним із завдань під час модернізації СЕ може бути налагодження інформаційного зв’язку між основними елементами СЕ засобів РТЗП.

У загальному випадку структурну схему обміну інформацією між основними елементами СЕ можна представити на рис.

Рис. Структурна схема інформаційного обміну в СЕ засобів РТЗПНа рис. наведено п’ять векторів даних. Вектор 1I

– це вектор даних, що

має найбільшу ємність стосовно результатів контролю та діагностування технічного стану засобу РТЗП. Вектор 2I

– вектор даних, призначений для

аналізування процесу функціонування засобу РТЗП заводом-виробником. Вектор 3I

включає дані, які доцільно використовувати при керуванні та

моніторингу стану процесів експлуатації окремого засобу. Вектор 4I

– це вектор проаналізованих персоналом даних та вимог до цих даних з відповідними рішенням та рекомендаціями щодо функціонування окремих блоків засобу РТЗП. Вектор 5I

містить дані щодо аналітичного та

статистичного аналізу надійності засобу РТЗП. При цьому вектори даних постійно вимірюються і контролюються.

Виміряні значення параметрів підлягають статистичній обробці, на основі якої виконуються керуючи та корегуючи впливи. Весь процес збору та обробки даних виконується за допомогою відповідних алгоритмів. У загальному випадку можна застосовувати наступні оператори обробки даних: вимірювання, оцінювання параметрів розподілів, перевірки гіпотез, фільтрації, прогнозування, оцінки відповідності процесів, розрахунку ефективності СЕ, статистичної класифікації тощо.

Науковий керівник – О.В. Соломенцев, д-р техн. наук, проф.


УДК 629.7.054 (043.2)Бойко Г.В., соискатель

Национальный технический университет Украины «КПИ», Киев

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ПОПЛАВКОВОГО ГИРОСКОПА ПРИ ЛЕТНОЙ ЕКСПЛУАТАЦИИ

Приняв внешнее акустическое излучение в виде его действительной части0 1 P P cos t ,

констатируем, что в поверхности поплавка будет генерироваться акустическая вибрация той же частоты и при наличии углового движения фюзеляжа будут неизбежно возникать возмущающие моменты Кориолисовых сил инерции

21 21 1 0 1 0 11

4 1 z z k k k kM I hi a z z cos z cos t cos t sin cos t cos t

RЕсли имеет место равенство угловой скорости k корпуса летательного

аппарата и частоты 1 упругих перемещений поверхности подвеса, т.е.

1 k c ,тогда слагаемые в круглых скобках дают квадраты косинуса частоты совпадения c :

21 2 2 21 1 0 01

4 1 z z c c c cM I hi a z z cos z cos t sin cos t

R .Второе слагаемое периодическое, а первое дает постоянную

составляющую:

2 21 12 21 1 0 1 1 01

2 21 1 2 z z c z c cM I h a z z cos z I h a z z cos z cos t

R RТаким образом, момент-помеха 1zM будет приводить к упруго-

напряженному состоянию подвеса, воспринимаемому как постоянная входная величина 10a –

21 210 1 1 0

2 1 a

z cI hi a z z cos zHR (1)

и периодическая составляющая двойной частоты – 21 2

1 1 1 02 1 2

aП z c cI hi a z z cos z cos t

HR . (2)То есть, происходит эффект избирательности частот качки и упругих

перемещений поверхности поплавка. Наиболее опасной, с точки зрения эксплуатации, является систематическая

погрешность поплавкового гироскопа как следствие влияния Эйлеровых сил и порожденной этим влиянием «ложной» угловой скоростью 10а . В том случае,, когда двухстепенной поплавковый гироскоп выполняет роль чувствительного элемента трехосной гиростабилизированной платформы, наличие в его выходном сигнале постоянной составляющей будет служить причиной дрейфа платформы относительно осей стабилизации.

Научный руководитель – В.М. Мельник, д-р техн. наук, проф.


УДК 351.814.3 (043.2)Кулина Я.С. курсант

Кременчугский лётный колледж НАУ, Кременчуг

ЗОНАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ

Зональная навигация (RNAV - Агеа Navigation) - метод самолетовождения, позволяющий выполнять полет по любому избранному маршруту в пределах радиуса действия радионавигационных систем, или в пределах действия бортовых средств, или в пределах использования комбинации тех и других. Таким образом, маршруты зональной навигации - это такие маршруты, которые установлены для полета воздушных судов, оборудованных средствами зональной навигации.

Метод RNAV имеет следующие преимущества:1 Более прямые маршруты ортодромии.2. Высокая гибкость системы маршрутов ОВД.3. Повышенная эффективность использования свободного воздушного

пространства, что приводит к повышению пропускной способности ВС через зону.

4. Расширение тактической гибкости диспетчерских центров ОВД.5. Сокращение количества наземных радионавигационных точек в

районе.Маршруты RNAV создаются при соответствующих обстоятельствах и

условии оборудования ВС системами зональной навигации: спутниковые системы навигации, автоматические системы определения и коррекции местоположения ВС по БМЕ, оборудование , VOR - DМЕ.

Маршруты зональной навигации по Стандартам ИКАО делятся на 2 категории:

I категория. Основная. ВС, выполняющие полеты по маршрутам RNAV I категории обязаны обеспечить точность самолетовождения по МВТ ± 5пт от оси в течение 95% полетного времени использования оборудования RNAV

II категория. ВС, выполняющие полеты по маршрутам RNAV II категории обязаны обеспечить точность самолетовождения по МВТ ± 0,5пт (± 930м) от оси.

В названии трассы используются буквы М L N Р Q Т Y Z - М L N Т Y Z - для обозначения маршрутов RNAV I категории;- Q Р - для обозначения маршрутов RNAV II категории. Кроме того,

маршруты зональной навигации делятся на:1.Фиксированные маршруты зональной навигации - постоянные

маршруты сети ОВД, опубликованные на картах.2.Особые маршруты зональной навигации - опубликованные маршруты

сети ОВД, которые по мере необходимости предоставляются ВС.3.Неорганизованные треки - неопубликованные маршруты, выбранные

экипажем, по которым планируется полет ВС, оборудованного средствами зональной навигации.

Научный руководитель – Луцкий Ю.С., преподователь-методист


УДК 519.22 (043.2)Мартынчук И.А., аспирант


МОДИФИЦИРОВАННЫЙ РАНГОВЫЙ АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ

Рассмотрен непараметрический алгоритм обнаружения радиолокационных шумоподобных сигналов, который может применятся как в случаях изменения параметра масштаба распределения сигнальной выборки при наличии сигнала, так и сдвига и показывает большую эффективность по сравнению с классическими ранговыми алгоритмами.

В работе предлагается подход, использующий непараметрическую оценку интегральной функции распределения помех, полученную по обучающей выборке помехи, которая используется для нелинейного преобразования сигнальной выборки. В случае отсутствия сигнала преобразованная выборка имеет равномерное распределение на интервале [0,1], а если сигнал есть, распределение преобразованной выборки отличается от равномерного.

Обозначим ядерную оценку функции распределения вероятности (ФРВ) помехи как Путём нелинейного преобразования

, образуется выборка , которую мы назвали выборкой «модифицированных» рангов. Вследствие того, что значения имели бы смысл рангов сигнальной выборки относительно обучающей, деленных на , если бы была ступенчатой эмпирической ФРВ.

При гипотезе : сигнал отсутствует, распределение «модифицированных» рангов будет описываться равномерным законом.

При гипотезе : сигнал присутствует, распределение «модифицированных» рангов будет описываться законом, отличным от равномерного.

Статистика обнаружения синтезируется согласно лемме Неймана-Пирсона. Если предположить что «модифицированные» ранги статистически независимы, то

В качестве модели плотности распределения вероятностей «модифицированных» рангов принимается бета распределение

,

где параметры формы и подлежат оптимизации.

Научный руководитель – И.Г.Прокопенко, д-р техн. наук, проф


УДК 621.396 (043.2)Пак Е.В., студент

Хомич А.М., студентНациональный авиационный университет, Киев

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ В УСЛОВИЯХ НЕПОЛНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ПАРАМЕТРАХ ПОМЕХ

Ограничимся анализом эффективности применения критериев знаков и Вилкоксона

1.Обнаружение гауссова сигнала на фоне гауссова шума с постоянной дисперсией.

Плотность огибающей при наличии сигнала:

, (1)где – дисперсия гауссова сигнала; – дисперсия гауссовой помехи.

Вероятность превышения нулевого порога анализатора при сравнении отсчетов в соседних точках дальности

. (2)При условии вероятность ложного обнаружения F и

правильного обнаружения D имеет вид:

, (3) , (4)где – интеграл вероятности в форме Лапласа; V – порог обнаружения.

2. Обнаружение гауссова сигнала на фоне гауссова шума при неполной информации о дисперсии.

Для случая быстрых флуктуаций и определяется выражением (3), (4) соответственно с заменой на ее математическое ожидание

(5)где – одномерная плотность дисперсии шума.

При медленных флуктуациях дисперсии шума D для алгоритма знаков и Вилкоксона имеет вид:

(6) (7)Произведены расчеты для случаев распределения дисперсии по

нормальному и равномерному распределениям. Полученные результаты свидетельствуют о низкой эффективности алгоритмов при медленных флуктуациях дисперсии шума.

Список литературы:1. Корнильев Э.А., Хмелько Ю.М. Непараметрическое обнаружение

гауссовых сигналов на фоне шума и хаотической импульсной помехи: К.: «Известия ВУЗов», Радиоэлектроника, 1973, №12

Научный руководитель – Ю.М. Хмелько, канд. техн. наук, проф.УДК 621.396.6 (043.2)

Рябко А.В., студент



МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦЕПЕЙ С ДВУМЯ УСТОЙЧИВЫМИ СОСТОЯНИЯМИ

В настоящиее время как системотехника так и схемотехника радиоэлектронных систем (в том числе и навигационных) всё больше базируються на компьютерных моделях проектрорания. Наиболее существенной программой схемотехнического проектривания является Electronic Workbench и ее модернизации. Развитие методики применения этой программы к анализу нелинейных цепей с двумя устойчивыми состояниями равновесия посвещена эта работа.

Предметом анализа являються резонансне цепи на основе нелинейной емкости p-n перехода полупроводникового диода, в которых существует явление нелинейного резонанса. В первой цепи (Рис.1а), где на диод подается постоянное смещение, резонансная частота уменьшается при увеличении тока источника. Это так называемый «мягкий» резонанс. Во второй цепи (Рис.1б), где осуществляется автосмещение диода, резонансная частота увеличевается при увеличении ЭДС источника. Это так называемый «жосткий» резонанс. Но в обоих случаях существуют области пареметров, при которых в цепи есть два устойчивых состояния характирезующиеся различным падение напряжения на диоде.

Основной методической сложностью применение програмы Electronic Workbench к анализу таких цепей с двумя устойчивыми состояниями явилась то, что в программе моделирование колебаний начинается с нулевого уровня напряжения на нелинейной емкости. При этом в цепи устанавливается устойчивое состояние с меншим уровнем напряжения на диоде. Для моделирования устойчивого состояния цепи с большим уровнем напряжения на диоде не обходимо разработать и добавить специальные цепи. В работе это было сделано.

Рис.1а Рис.1б Численные иследования показали, что области с двумя устойчивыми

состояниями существуют лишь при определённых соотношениях параметров цепи. Компьютерный анализ выявил эти области. Результаты работы будут внедрены в учебный процесс в рамка дисциплины «Основы теории цепей».

Научный руководитель – Г.Е. Соколов, канд. физ.-мат. наук, доцент


УДК 616.858 (043.2)Савичев Д. Д., студент


МЕТОДЫ ОЦЕНИВАНИЯ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Эмоциональное состояние – это относительно устойчивое проявление психики человека в конкретный период его деятельности. Например, его настроение, желание или нежелание работать, тревожные мысли и т.д. Психо-эмоциональные состояния динамичны, изменчивы, но в то же время они могут характеризоваться и достаточной устойчивостью во времени.

Методы измерения психо-эмоциональных состояний оцениваются по нескольким методикам и показателям, одним из которых является измерение статического тремора (дражания) пальцев. Дражание пальцев – один из информативных признаков волнения (стрессового состояния и эмоционального напряжения).

Вопросу изучения тремора посвящено сравнительно незначительное количество работ, причем трактовка полученных результатов нередко носит противоречивый характер. Тем не менее, работы, посвященные этим исследованиям, показывают перспективность использования данного метода в оценке функционального состояния организма человека [1, 2].

Треморография является важной аппаратно-поведенческой методикой исследования функционального состояния психической деятельности. При проведении тремографии определяют ряд информативных параметров тремора различной психофизиологической природы [1].

В настоящее время используемые методы регистрации параметров тремора основаны на преобразовании смещения объекта различного рода датчиками в выходной электрический сигнал, его предварительной обработке, преобразовании в форму, удобную для хранения и последующего математического анализа. Как правило, применяются емкостные и тензорезисторные датчики [2].

Однако методики регистрации движения с использованием этих датчиков имеют и свои достоинства, и недостатки. Так часть методик позволяет регистрировать лишь определенный параметр гиперкинеза (только частоту), или регистрируют амплитуду в относительных единицах [1].

После анализа всех методик установлено, что наиболее перспективным методом измерения тремора является использование акселерометров. Это объясняется в первую очередь тем, что с помощью акселерометров можно измерить и амплитуду и частоту (после проведения спектрального анализа) темора человека.

Список литературы1. Штульман Д.Р., Левин О.С. Неврология. Справочник практического

врача. М.: Медпресс, 2008, – С. 130-139.2. .Драган Б. Компьютерная тензотреморометрия в изучении

физиологического и патологического тремора/ Б. Драган // Весник психиатрии и психофармакотерапии № 2(14), 2008, – С. 18.

Науковий керівник – Ю.В. Петрова, канд. техн. наук, доцент


UDC 519.213.2 (043.2)Babanska N.S., student

National aviation university, Kyiv

SIGNAL DETECTION BY MEANS OF NOISE GENERATOR STATISTICAL CHARACTERISTIC ANALYSIS

It’s known that if the moments of function coincide, the functions will coincide too. To test the hypothesis that given sample belong to the chosen distribution law, was introduced a new “K test”.

(1)

K test used as a coherence criterion and involves the estimation of distribution law parameters – central and initial moments. During the investigation was calculated moments till the 4th order such as mathematical expectation (2), variance (3), skewness (4) and kurtosis (5).

(2)

(3)

(4)

(5)

The problem considered in the work was to define if a simulated noise belongs to Gaussian or not. Therefore, the criterion proved itself as a non – Gaussian noise detector.

For the estimation of signal detection probability were chosen skewness and kurtosis because the more these parameters differ from Gaussian moments, the more new noise sequence will differ from a Gaussian one.

The accuracy of characteristics estimation depended on the volume of sample and random sequence alteration.

The results of described investigation can be used for simulation and analysis in statistical signal processing.

Literature1. Прокопенко І.Г., Статистична обробка сигналів: навч.посіб. –

К.: НАУ, 2011.2. Соболь И.М., Численные методы монте-карло. – М.: Наука, 1973.3. Прокопенко І.Г., Корнільєв Е.А., Тарасенко С.А. Математичні моделі в

обрахунках на ЕОМ: Конспект лекцій. – К.:НАУ, 2007.

Supervisor – I.G. Prokopenko, Dr. Sci. (Tech.), Prof.


UDC 621.391.821:629.783 (043.2)Bazylchuk O.A., student


THE INFLUENCE OF SPACE WEATHER ON GPS SIGNAL PROPAGATION

Sun – prime source of space weather. The radiation produced by the Sun influences people and technologies. The bursts which it produces have an impact on radio waves, radars, satellite operations and aviation.

Solar radiation and geomagnetic activity influences on communication systems such as: terrestrial, high frequency (HF), satellite (satellite command and control anomalies, communication link disturbance) , terrestrial navigation (signal disturbance at very low frequency), satellite navigation (orbit variation, ionosphere gradients).

During solar radiation storms elevated levels of radiation that occur when the number of energetic particles increase, can cause the degradation of satellite tracking and power systems. It also causes the HF radio blackouts at high altitudes and induced positional errors to GPS.

Geomagnetic storm can rapidly change the lower boundary of the ionosphere and can introduce the horizontal and vertical errors of several tens meters in GPS systems.

Fig.1 Trans-ionosphere delay of GPS-signal

GPS satellites send their signal to the ground though the ionosphere which is sensetive to changes that appear during geomagnetic storm.

Dual-frequency satellite receivers actually measure the effect of the ionosphere on the satellite signals and can better adjust to, but not eradicate, these difficult circumstances. This is accomplished by using a network of fixed ground-based GPS receivers, separated by a few hundred km, to derive a map of the ionosphere. The map is then transmitted to the aircraft so that the GPS receiver on board can make an accurate ionosphere correction.

The goal of study is modeling of ionosphere influence on transionospheric signal propagation ,calculation ion concentration on the base L1, L2 signals of GPS receiver.

Supervisor – S.T. Polishchuk, PhD, Assoс. Prof.

High Total Electron Count

(TEC)

Added Transmission

Delay

Ionosphere

Earth

Stratosphere

Troposhere

Mesosphere

L2

L1


UDC 629.735.05 (043.2)Moiseienko Vladyslav, student


THE CORRELATION BETWEEN NUMBER OF STATIONS AND PRECISION IN MULTISENSOR SURVEILLANCE

ICAO Global ATM Operational Concept (Doc 9854) describes the services that will be required to operate the global air traffic system up to and beyond 2025. The operational concept addresses what is needed to increase user flexibility and maximize operating efficiencies in order to increase system capacity and improve safety levels in the future air traffic management system.

The safety in aviation stands over all other principles e.g. economical, according to schedule, regularity. The number of passengers and flights displays constant growth. And safety on no account should not suffer from more intense usage of airspace. To increasing density of air traffic the strobe of uncertainty, where aircraft is, should be reduce. For this purposes appropriate to use and process information not from solely surveillance radar but from each which detect target - Multisensor Surveillance (MSS). It can play a crucial role in providing improved probability of detection, extended spatial and temporal coverage, reduced ambiguity and improved system reliability and robustness.

In principle, fusion of multisensor data provides significant advantages over single source data. In addition to the statistical advantage gained by combining same-source data (e.g., obtaining an improved estimate of a physical phenomenon via redundant observations), the use of multiple types of sensors may increase the accuracy that can be observed and characterized.

For fuse the information from different sources was used the state-vector fusion method covariance of the Kalman filtered output of individual noisy sensor data to obtain an improved joint state estimate.

However according to the simulation results the precision location of aircraft gain when we take into account the data up till 3-4 sources (depend from difference of mean-square deviation between stations). Subsequent growth number of station dispatch will not give further improvement accuracy or can even deteriorate it. But this 3-4 stations with the best outputs are not the same for all overlap terrain. Each station has own mean-square deviation finding location of target in any spot of space. Therefore we can quantize territory by sectors. Inside every sector, information proceeds and processes only from 3-4 leading stations, with least standard deviation. Information from other sources is not taken into consideration. In this way we acquire the same precision with less computer resources expenditure.

Subject of this research is to find out this quantize indicating zones map where data obtain from specified stations. And prove that found position of aircraft according the algorithm is the best which MSS could provide.

Supervisor – V.M.Vasyliev, Dr. Sci. (Tech.), Prof.


UDC 517.9:004 (043.2)Nagornyak T.V., postgraduate student

Glazunov N.M., Dr. Sci. (Phys.–Math.), Prof.National Aviation University, Kyiv

APPROXIMATION OF THE SOLUTION OF PDE OF SECOND ORDER BY I.G. PETROWSKY METHOD

In most cases impossible to obtain solutions of partial differential equations in analytical form by using elementary or special functions.

That's why important numerical solution of partial differential equations, which allows to get a solution in the form of the values of the unknown function in the certain points of coordinates for the certain moments of time (time segments). The net-point (net) method is most often used for this purpose.

The net method consists in the following:- breaking solid area of solution on the discrete set of points over coordinates

and time;- replacement of partial derivatives by finite differences;- transition from differential equations on solid area of solution to systems of

algebraic equations for the discrete set of points;- solution a system of algebraic equations.The net method assumes comfortable realization on a computer, because

application of him is usually taken to mass repetition of homogeneous cycles.Procedure of application of net method seems simple and easily realized.

However, it is not. Through the large variety of types and sizes of nets, types of partial differential equations, maximum and initial terms, possible approximations of these equations and methods of their solution, numerical solution of partial differential equations requires modifications of algorithm at consideration of every concrete example [1].

In the communication we investigate solutions of partial differential equations (PDE) of second order under their approximation by I.G. Petrowsky method [2]. Results of numerical computations are included.

References1. Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М.

Кобельков. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2003. – 632 с.2. Петровский И.Г. Новое доказательство существования решения задачи

Дирихле методом конечных разностей // УМН, 1941, вып. 8, с. 161-170.


UDC 003.26:004.056.5 (043.2)Navrotskyi D.O., postgraduate student


HARDWARE AND SOFTWARE COMPLEX WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CHANNEL OF GROUND-TO-UAV-TO-GROUND

The unmanned aerial vehicles (UAV), commonly known as drones, enjoy quite widespread use. The demand for drones is very high. Drones are not manufactured in Ukraine. Research is currently being conducted with the aim of designing a Ukrainian UAV. The pilot-to-UAV communication channel is a vulnerable spot, so special attention is devoted to security of control commands.

There are various methods of protecting information [1, 2, 3]. After studying and analyzing theoretical, technical, and technological problems associated with receipt, processing, and transmission of information we have synthesized a stream-block encryption algorithm.

Using advanced mathematical methods, information technologies and equipment in designing a hardware and software complex with encrypted communication channel we have developed a model of drone.

Fig. 1. Photographs of a model of Ground-to-UAV-to-Ground hardware and software complex

The experimental research findings proved expediency of using a stream-block cipher with dynamically variable size of encrypted block.

References1. Cryptographic Hardware and Embedded Systems. - 14th International

Workshop, Leuven, Belgium, September 9-12, 2012, Proceedings, 562 p.2. CRYPTO 2013. - 33rd International Cryptology Conference, University of

California, Santa Barbara (UCSB), August 18-22, 2013.3. 6th International Conference on Information Security and Cryptology. -

Middle East Technical University Culture and Convention Centre, Ankara, Turkey, Sep 20 - 21, 2013.

Scientific adviser – A. Ja. Beletsky, Doctor of Technical Sciences, Professor

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА ЗВ'ЯЗОК В АЕРОНАВІГАЦІЇ

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА ЗВ’ЯЗОК В АЕРОНАВІГАЦІЇ

УДК 004.056.5 (043.2)Андрухович П.О., ст. викл.

Бахтіяров Д.І., аспірантНаціональний авіаційний університет, Київ

АНАЛІЗ НОРМАТИВНОЇ БАЗИ УКРАЇНИ В ОБЛАСТІ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

Об'єктом дослідження даної роботи є існуюча нормативно-правова база України в області захисту інформації. Метою роботи є аналіз нормативних документів НД ТЗІ України, що вказують на політику безпеки.

Інформація, будучи продуктом діяльності, виступає як власність держави, підприємств, установ, організацій, громадян, і, як об'єкт власності, вимагає захищеності. Тому основи захисту інформації розробляються органами державної влади, виходячи з умов забезпечення інформаційної безпеки зокрема і національної безпеки України в цілому.

Згідно з НД Т311.1-002-99 «Загальні положення щодо захисту інформації в комп'ютерних системах від несанкціонованого доступу» під політикою безпеки інформації слід розуміти набір законів, правил, обмежень, рекомендацій і т. ін., які регламентують порядок обробки інформації і спрямовані на захист інформації від певних загроз. Термін «політика безпеки» може бути застосовано щодо організації, автоматизованих систем (АС), операційних систем (ОС), послуги, що реалізується системою (набору функцій) і т. ін. Чим дрібніше об'єкт, відносно якого застосовується даний термін, тим конкретнішими і формальнішими стають правила.

В НД ТЗІ 1.1-003-99 «Термінологія в галузі захисту інформації в комп'ютерних системах від несанкціонованого доступу» дається менш коротке визначення, але від того не менш змістовне: політика безпеки інформації - сукупність законів, правил, обмежень, рекомендацій, інструкцій тощо, які регламентують порядок обробки інформації. Під політикою безпеки інформації розуміється вище описане визначення. Під час розробки політики безпеки повинні бути враховані технологія обробки інформації, моделі порушників і загроз, особливості ОС, фізичного середовища та інші чинники. В АС може бути реалізовано декілька різних політик безпеки, які істотно відрізняються.

В НД ТЗІ3.7-003-05 «Порядок проведення робіт із створення комплексної системи захисту інформації в інформаційно-телекомунікаційній системі» докладно описується розробка політики безпеки інформації в інформаційно-телекомунікаційних системах (ITC), в якій зазначаються усі етапи оформлення політики безпеки.

Таким чином, було проаналізовано існуючу нормативно-правову базу України, що вказує на політику безпеки. Виходячи з матеріалів дослідження під політикою безпеки ми будемо розуміти сукупність законів, правил, набір вимог, обмежень, рекомендацій, інструкцій тощо, які регламентують порядок обробки інформації і спрямовані на захист інформації від певних видів загроз.


УДК 621.396.69 (043.2)

Басанський О.А., аспірантНаціональний авіаційний університет, Київ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РАДІОВИПРОМІНЮВАННЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕБАЧЕННЯ

Цифрове телебачення стандарту DVB-T2 впроваджується в Україні, здійснюється випромінювання. Крім того наразі випромінюються сигнали стандарту DVB-T. Всього в районі м. Києва мовлення ведеться на семи частотах (на початку 2013 р. – на восьми частотах). Аналогічно сигналам інших класів проводиться радіоконтроль параметрів радіовипромінювання. На жаль, нормативні документи щодо радіомоніторингу не містять даних щодо вимірювання займаної ширини смуги випромінювання на рівні Х дБ. Використання методу B/2 не завжди можливо реалізувати, оскільки умовою застосування методу є необхідність отримання рівня шумів на 30 дБ менше від рівня спектра, що прийнятий за нульовий.

Потрібно провести дослідження щодо встановлення рівня, на якому ширина спектра відповідає займаній ширині смуги частот. Одним з методів розв’язання данного завдання є метод математичного моделювання. Для цього була доопрацьована математична модель, що створена силами 27 європейських організацій з метою дослідження цифрового телебачення. Недоліком моделі є те, що отримані спектри сигналів відповідають нормативним документам на цифрове телебачення, але відрізняються від реальних спектрів, отриманих за даними вимірювання. Відмінність можна пояснити впливом характеристик підсилювачів потужності та антенн.

Тому, необхідно отримати вибірки експериментальних даних з подальшою статистичною обробкою для розв'язку вказаного завдання . Проводилося вимірювання спектру цифрового телебачення стандарту DVB-T та DVB-T2 за допомогою аналізатора спектру Роде и Шварц (Rohde & Schwarz Spectr u m An al y z e r 100KHz-8GHz). Було виміряно 7 спектрів частот ефірного цифрового телебачення з середньою частотою 514, 538, 554, 634, 650, 698 та 818Мгц.

Метою э удосконалення методики вимірювання займаної ширини смуги частот радіовипромінювання, запропонувавши альтернативу метод В/2 метод X дБ. Оскільки основні переваги методу X дБ перед методом В/2 в тому що проводити радіомоніторинг займальної ширини спектру радіовипромінювання не в посередній близькості від передавача та з рівнем шуму на 30 Дб менше від сигналу. Цей метод повинен спростити радіоконтроль, та визначення займальної ширини смуги.

Список літератури1.Recommendation ITU-R SM.443-4. Bandwidth measurement at monitoring stations.2. Recommendation ITU-R SM.1138. Determination of necessary bandwidths including examples for their calculation and associated examples.

Науковий керівник – Сібрук Л.В., д.т.н., проф.

http://www.rohde-schwarz.ru/

http://www.rohde-schwarz.ru/


УДК 621.396.96 (043.2)Баринова Г.В., студентка

Фенюк К.В., студенткаНациональный авиационный университет, Киев

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА АКТУАЛЬНЫХ УСЛУГ В СФЕРЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Телекоммуникации - это одна из самых актуальных и востребованных отраслей, которая развивается невероятно быстрыми темпами. Учитывая то, что отечественные компании не всегда успевают за тенденциями мировых лидеров на данном рынке, таких как США и Китай, и не понимают, какие новшества следует внедрять и куда развиваться, мы провели исследование рынка Украины, которое является отображением реальной картины потребностей украинцев в разных телекоммуникационных услугах. За основу нашего исследования мы взяли опыт международных компаний и переходим на внутренний рынок.

Цель работы:• Обоснование актуальности телекоммуникационных услуг;• Исследование востребованности телекоммуникационных услуг на

мировом рынке;• Показать данные современных мировых тенденций в данной сфере; • Добавить собственный вклад(анализ) в работу.Для достижения цели:• Была обработана литература и другие источники по данной теме, что

бы обосновано показать ее актуальность, развитие и т.п.;• Приведены примеры и факты актуальности услуг телекоммуникаций

в современном мире;• Проведено собственное исследование в виде социального опроса;• Составлены таблицы и диаграммы;• Сделан вывод.Таким образом основными отраслями телекоммуникаций на сегодняшний

день являются: • Интернет;• Мобильная и телефонная связь;• Сети передачи данных (беспроводные, оптоволоконные и т.д.);• Спутниковые системы связи;• Цифровое и аналоговое телевидение;• Электронный банкинг.Проведенная практическая работа состояла в сборе данных и их анализа в

виде социального тестового опроса по вышеперечисленным отраслям. Особый акцент делается на нововведениях, которые только частично появились или еще совсем не появились в Украине.

Научный руководитель – Одарченко Р.С., к.т.н., доц.


УДК 004.056.5 (043.2)Буленок М.Г., студентка

Савченко Н.И., студенткаКрасносельский А.Ю., студент


ФОРМАНТНЫЙ МЕТОД ЗАШУМЛЕНИЯ РЕЧЕВОГО СИГНАЛА

Частотный спектр, образованных голосовой щелью звуков речи содержит большое число гармонических составляющих, амплитуды которых уменьшаются с ростом частоты. Высота основного тона (первой гармоники) этого ряда характеризует собой тип голоса говорящего. Далее воздушная струя встречает на своем пути систему резонаторов, которые образуются воздуш-ными объемами полости рта и носоглотки и видоизменяются в процессе произнесения различных звуков положением языка и зубов. Проходя через эту систему резонаторов, одни гармонические составляющие получают усиление, а другие, наоборот, подавляются. Эти усиленные области частот называются формантными областями или просто формантами. Поскольку форманты значительно мощнее других составляющих, они-то главным образом и воздействуют на ухо слушающего, формируя звучание того или иного звука.

Таким образом, речевой сигнал, как процесс, развивающийся во времени и по частоте, можно рассматривать как взаимное наложение друг на друга его гармонической и формантной структуры.

Форманты звуков речи расположены в области частот приблизительно от 150 до 8600 Гц. Последний предел превышают лишь составляющие формантной полосы звука Ф, которые могут лежать в области до 12000 Гц . Однако подавляющая часть формант звуков речи лежит в пределах от 300 до 3400 Гц, что и позволяет считать эту полосу частот вполне достаточной для обеспечения хорошей разборчивости речи.

Одним из способов, который может быть использован для защиты конфиденциальной речевой информации, считается зашумление информативного речевого сигнала.

С этой целью применяются: «белый» шум; «розовый» шум; «коричневый» шум; шумовая речеподобная помеха.Современные устройства зашумления речевого сигнала зашумляют весь

речевой сигнал, однако, по нашему мнению, гораздо эффективнее выделять форманты, которые присутствуют в данном сигнале и зашумлять конкретно их. Это позволит значительно сузить полосу частот, которые зашумляются, что, в свою очередь, снизит энергопотребление устройства без потери разборчивости речи.

Научный руководитель – Конахович Г.Ф., д.т.н., проф.


УДК 656.7.086 (043.2)Височіненко М.С., аспірант

Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова, Одеса

БЕЗПЕКА СИСТЕМ ЕЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБІГУ НА ОСНОВІ ПРОТОКОЛІВ УПРАВЛІННЯ КЛЮЧАМИ З КОДОВИМ ЗАХИСТОМ

Стійкість кожної практичної криптосистеми , яку називають доказовою обчислювальною стійкістю, грунтується на недоведеній гіпотезі про обчислювальної складності деякої обчислювальної задачі. Криптографічні системи з інформаційно - теоретичної стійкість в свою чергу можуть бути розбиті на 2 класа - це квантові системи та імовірнісні системи.

Аналіз квантових систем управління ключами показав наявність проблем на сучасному етапі розвитку:

• Низька швидкість передачі• Невеликі відстані• Неможливість створення квантових повторювачів• Інтенсивність імпульсів квантів• Атаки зловмисників на квантовий каналАналіз концепції відвідного каналу Вайнера показав можливість

використання ймовірнісно - криптографічних перетворень у вирішенні проблеми поширення ключів.

За рахунок ймовірнісно - криптографічних перетворень досягається інформаційно - теоретична стійкість передачі ключів по основному каналу .

Основними параметрами яких являються:• Показники невизначеності в каналі відводу• Показники пропускної здатності розширеного каналу відводу• Показники кількості інформації в каналі відводу• Показники ймовірності попадання УС до списку заданого обсягуВ області значень pm < p0 комбінований кодер більшою мірою проявляє

властивості завадостійкого коду. У цьому випадку забезпечується досить достовірна передача інформації. У цьому діапазоні ймовірностей випадкова компонента фактично не впливає на пропускну здатність . І навпаки , при pmw > p0 комбінований кодер більшою мірою подібний кодеру з випадковим кодуванням. При цьому виконується умова захищеності інформації у віртуальному каналі відводу. Властивості випадкового кодера стають домінуючими при р > 0,1.

Тобто в першому випадку комбінований кодер більшою мірою проявляє властивість завадостійкого коду. І навпаки, у другому випадку, комбінований кодер більшою мірою подібний кодеру з випадковим кодуванням. показано, що для співвідношення помилок в основному і відвідних каналів виду pm < p0 < pw при використанні комбінованого випадкового кодування і правильному виборі кодів , в основному каналі забезпечується як завгодно надійна передача інформації, а прийом повідомлень в каналі відведення виявляється неможливим.


УДК 621.396.933 (043.2)

Голубничий О.Г., к.т.н., доц., докторантНаціональний авіаційний університет, Київ

АНАЛІЗ ЗАХИЩЕНОСТІ ВІД НЕСАНКЦІОНОВАНОГО ДОСТУПУ ФІЗИЧНОГО РІВНЯ ШИРОКОСМУГОВИХ КАНАЛІВ AMSS

Важливе місце серед супутникових технологій у глобальній інфраструктурі повітряної навігації, які дозволяють забезпечити безпеку польотів цивільної авіації, належить авіаційній рухомій супутниковій службі AMSS (Aeronautical Mobile Satellite Service). Відповідно до нормативних документів використання AMSS забезпечує взаємодію органів ОПР на території України та за її межами та електрозв’язок органів ОПР з екіпажами повітряних суден у тих випадках, коли традиційні засоби авіаційного електрозв’язку не забезпечують необхідної оперативності обміну інформацією або коли виникають інші ускладнення (передавання інформації на великі відстані, над водними просторами тощо). Враховуючи важливість для здійснення безпеки польотів інформації, яка передається за допомогою AMSS, постає проблема забезпечення конфіденційності передавання повідомлень у системах, що працюють за цією супутниковою технологією. До складу таких систем, зокрема, належать широкосмугові канали “вгору” та “вниз” між фіксованими земними станціями та супутниками низькоорбітальної супутникової системи GLOBALSTAR з такими параметрами: класи випромінювання 1M23G2W або 2M46G2W, використовується розширення спектру за технологією DSSS (функції Уолша N = 64), кодове розділення каналів (CDMA), частотний діапазон для лінії зв’язку “вниз” 6875 – 7055 МГц, для лінії зв’язку “вгору” – 5096 – 5250 МГц (для обох типів ліній передавання використовується C-діапазон).

Проаналізовано конфіденційність передавання даних у супутниковій лінії зв’язку AMSS з класом випромінювання 1M23G2W за таких умов: несанкціонований користувач використовує стандартну немодифіковану приймальну апаратуру санкціонованого користувача; механізм захисту передбачає динамічне перерозподілення функцій Уолша між каналами зв’язку (для розширення спектру цифрового інформаційного сигналу при швидкості передавання даних 1,2288·106/64 = 19,2·103 біт/с у кожний момент часу використовується одна з функцій Уолша, номер якої у базисі визначається за алгоритмом динамічного перерозподілення) та динамічне перерозподілення несних; для лінії зв’язку “вниз” кількість несних Dd = 144, а для лінії зв’язку “вгору” – Du = 123 при кроці сітки частот 1,25 МГц.

Показано, що збільшення довжини кодової комбінації, яка використовується для розширення спектру інформаційного сигналу, а також об’єму ансамблю призводить до зменшення швидкості передавання інформації, але підвищує рівень конфіденційності передавання даних у системі. Порівнюючи отримані в результаті дослідження показники для ліній зв’язку “вниз” та “вгору”, встановлено, наприклад, що при зміні базису функцій Уолша (N = 64, V = 64) на гіпотетично існуючий ортогональний базис N = 80, V = 80 в системі AMSS відбудеться зменшення швидкості передавання на 20 % (з 19,2 кбіт/с до 15,36 кбіт/с), що компенсуватиметься підвищенням конфіденційності передавання повідомлень теж на 20 % при кількості використовуваних несних у системі D = 26.


УДК 621.396.712.3 (043.2)Гудзь С.М., ад’юнкт

Шуренок В.А., д.т.н., проф.Житомирський військовий інститут ім. С.П. Корольова Державного

університету телекомунікацій, Житомир

МЕТОДИКА ОЦІНЮВАННЯ ВАЖЛИВОСТІ ДЖЕРЕЛ РАДІОВИПРОМІНЮВАННЯ НА ПОСТАХ РАДІОМОНІТОРИНГУ СИСТЕМ СУПУТНИКОВОГО ЗВ’ЯЗКУ

Кожен канал передачі даних систем супутникового зв’язку (ССЗ) для виконання завдань радіомоніторингу можна розглядати як окреме джерело радіовипромінювання. За принципом раціональної побудови системи радіомоніторингу як основні джерела потрібно обрати з них найбільш інформативні та цінні.

Критерієм відбору є показник важливості, що можливо описати системою частинних показників: кут місця антени станції радіомоніторингу, ступінь втрат енергії сигналу за рахунок впливу атмосферних опадів; ступінь розкриття виду модуляції каналу, ступінь визначення несучої частоти каналу, ступінь визначення швидкості передачі каналу, ступінь визначення параметрів кодування каналу; ступінь доступу до смислової інформації, завантаженість каналу; ступінь пріоритетності завдання радіомоніторингу; ступінь змістовної інформаційної цінності каналу; ступінь оперативної цінності каналу.

У зв’язку з індивідуальним характером змін наведених показників та відсутністю кількісних меж їх змін запропоновано для оцінювання важливості каналів передачі даних ССЗ за обраними показниками використовувати метод нечіткого логічного висновку з теорії нечіткої логіки, що полягає у проектуванні та налаштуванні нечіткої бази знань, що являє собою сукупність лінгвістичних висловлювань якщо <вх.> то <вих.>.

Кількісно показник важливості опишемо ступенем важливості. Частинні показники будемо розглядати як лінгвістичні змінні, для оцінки яких будемо застосовувати шкалу якісних термів. Кожний із уведених термів являє собою нечітку множину задану за допомогою відповідної функції належності. З аналізу методів побудови функцій належності обрано для вирішення задачі використовувати метод рангових оцінок на основі експертної інформації.

Для побудови математичної моделі оцінювання: сформовано матрицю знань, отримано нечіткі логічні рівняння, основою яких є функції належності лінгвістичних змінних нечітким термам.

Таким чином, удосконалено методику оцінювання важливості джерел радіовипромінювання на постах радіомоніторингу ССЗ, яка базується на застосуванні теорій нечіткої логіки та корисності і відрізняється від відомих: використанням ієрархічного дерева нечіткого логічного висновку; введенням частинних показників оцінювання важливості, що раніше не розглядалися; об’єднанням різнотипних показників оцінювання важливості з різних методик в єдину систему, – що дозволяє підвищити достовірність та оперативність оцінювання важливості каналів передачі даних ССЗ шляхом розробки та використання інформаційної системи.


УДК.623.6-523.8:623.4.017 (043.2)Козачук О.Д., соискатель

Государственное предприятие НИИ «Квант», Киев

ОЦЕНКА НАДЁЖНОСТИ ИМПОРТНОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ АВИАЦИОННОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Проведен краткий анализ справочных пособий по надежности, используемых за рубежом, для прогнозирования показателей надежности импортной элементной базы при разработке авиационной радиоэлектронной аппаратуры.

1. Одной из основных проблем при разработке авиационной радиоэлектронной аппаратуры является прогнозирование (оценка) показателей надежности электрорадиоэлементов (ЭРИ), составных частей и устройства в целом.

2. Межгосударственным стандартом ГОСТ 27.301-95 [1] рекомендуется применение военного справочника США – MIL-HDBK-217F и справочников по надежности изделий электронной техники (ИЭТ) Российской Федерации.

В данном докладе будет рассмотрена сравнительная характеристика математических моделей надежности и информации об интенсивностях отказов ЭРИ, представленных в:

- Единых справочниках «Надежность электрорадиоизделий», Минобороны СССР, редакция 1990 г;

- Справочниках «Надежность электрорадиоизделий»; - России – редакции 2000 – 2008 г.г.:- Справочнике по надежности ЭРИ армии США - MIL-HDBK-217F;- Международном стандарте IEC TR 62380 Ed.1;- Международном стандарте IEC 61709.ВыводыПредставленная в докладе информация о показателях надежности

зарубежных ЭРИ может быть использована при разработке перспективного авиационного радиооборудования и при эксплуатации вновь поставляемого импортного радиооборудования.

Список литературы1 ГОСТ 27.301-95 Межгосударственный стандарт.. Надежность в

технике. Основные положения. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. г. Минск.

2 MIL-HDBK-217F, 2 December 1991, Reliability prediction of electronic equipment with MIL-HDBK-217F, NOTICE 2, 28 February 1995, USA.

Научный руководитель – Костановский В. В., к.т.н.


УДК 621.391 (043.2)Лавриненко А.Ю., студент

Национальный авиационныйй университет, Киев

ВЕЙВЛЕТ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЯХ

В научном мире за последнее время возникло новое направление, основанное на вейвлет-преобразованиях. В узком смысле вейвлеты – это семейство функций, получающихся путем масштабирования и сдвигов одной, материнской функции. В широком смысле вейвлеты – это функции, имеющие хорошую частотную локализацию, среднее значение которых равно нулю.

Вейвлет-преобразование широко применяется в цифровой обработке сигналов, обработке изображения и анализе данных. С его помощью можно добиться весьма эффективного сжатия речевых сигналов и их восстановления с малыми потерями информации. Существует два класса вейвлет-преобразований: непрерывные и дискретные. Дискретное вейвлет-преобразование применяется наиболее эффективно для сжатия сигналов и изображений, а так же для решения задачи очистки сигнала от шумов. Непрерывное вейвлет-преобразование используется в основном для анализа переходных процессов, обнаружения резких изменений в сигнале и исследования нестационарностей.

Вейвлет-преобразование обладает существенными преимуществами по сравнению с преобразованием Фурье, потому что оно позволяет судить не только о частотном спектре сигнала, но также о том, в какой момент времени появилась та или иная гармоника. Вейвлет-спектрограммы принципиально отличаются от обычных спектров Фурье тем, что дают четкую привязку спектра различных особенностей сигналов ко времени. С помощью вейвлет-преобразования можно легко анализировать прерывистые сигналы, либо сигналы с острыми всплесками. Вейвлетные функции бывают симметричными, асимметричными и несимметричными, с компактной областью определения и не имеющие таковой, а также иметь различную степень гладкости. При выборе наиболее подходящего вейвлета, лучше всего его выбирать таким образом, чтобы он принадлежал такому же классу функций, что и анализируемый сигнал.

В конечном итоге после вейвлет-преобразования мы получаем массив числовых коэффициентов. Данная форма представления информации о сигнале очень удобна, так как числовые данные проще обрабатывать. С помощью уникальных свойств вейвлетов мы сможем построить базис, в котором данные будут представлены малым количеством ненулевых коэффициентов. Из этого следует, что массив коэффициентов можно значительно уменьшить, чем собственно и достигается существенное сжатие сигнала при малых потерях его качества.

Научный руководитель – А.И. Давлетьянц, д.т.н., профессор

http://www.maer-ua.com/lio-hio-ple3ci/%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8

http://www.maer-ua.com/lio-hio-ple3ci/%D0%A4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F

http://www.maer-ua.com/lio-hio-ple3ci/%D0%A4%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F

http://www.maer-ua.com/lio-hio-ple3ci/%D0%9D%D0%B5%D1%87%D1%91%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F

http://www.maer-ua.com/lio-hio-ple3ci/%D0%A7%D1%91%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F


УДК 621.396.712.3 (043.2)Лагодний О.В., ад’юнкт

Житомирський військовий інститут ім. С.П. Корольова Державного університету телекомунікацій, Житомир

РОЛЬ БЕЗПРОВІДНИХ МЕРЕЖ У ВІЙСЬКАХ

Інформаційно-телекомунікаційні технології (ІТТ), які з’явилися у другій половині ХХ століття досить значимо вплинули на подальший розвиток суспільства. Сучасні досягнення в ІТТ знаходять місце застосування і у військовій сфері, використання яких обумовлено такими факторами:

- особливості ведення сучасних бойових дій;- використання мобільних командних пунктів;- єдиний інформаційний простір для всіх його учасників бою;- організація зв’язку між командною ланкою та

військовослужбовцем;- мало чисельність груп спеціального призначення, оснащених

сучасними ІТТ.Наявність вище зазначених факторів призвело до організації системи

управління військами за допомогою використання безпровідного зв’язку та безпровідних мереж (БМ).

БМ набули широкого використання у військах для виконання оперативних, тактичних завдань. Аналізуючи останні військові операції та збройні конфлікти, можливо зробити відповідні висновки, що ефективність управління військами залежить від знання командирами реальної оперативно-тактичної обстановки в зоні зосередження сил і засобів противника та швидкості прийняття рішень. Командування армій провідних країн світу відходить від такої бойової одиниці, як “стаціонарний пункт ”, і зосереджує свою увагу на розгортанні мобільного командного пункту, який може самоорганізовуватися на будь-якому плацдармі ведення військової операції. У сучасних умовах ведення операцій, простір, у якому зосереджені сили і засоби, має також віртуальний інформаційний потік даних. Декілька військовослужбовців, які мають при собі комп’ютерну техніку як один із сучасних видів озброєння, можуть виконувати той же обсяг завдань, що й сучасна бригада. Використання високотехнологічних систем озброєння суттєво збільшує частку бойових дій без безпосереднього контакту військ.

Сучасне управління військами характеризується мобільністю і швидкоплинністю. На теперішній час ефективне управління військами як у повсякденній діяльності, так і в умовах їх бойового застосування не можливе без сучасних інформаційно-телекомунікаційних систем, адже інформаційна перевага над противником залежить від наявності сучасних засобів збору, обробки, обміну, зберігання та аналізу інформації в масштабі реального часу.


УДК 621.396.712.3 (043.2)Луцький М.В., студент


ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРСПЕКТИВНИХ НАПРЯМІВ ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЇ “Li-Fi”

У зв’язку з широким використанням технологій передачі інформації за допомогою радіохвиль виникає проблема розподілення радіочастотного ресурсу. А в деяких умовах такий зв'язок взагалі не можна або й взагалі неможливо використовувати. Зокрема в сфері надання швидкісного доступу до мережі Інтернет по бездротовому зв’язку найпоширенішою є технологія “Wi-Fi”, але вона має ряд суттєвих недоліків. Серед яких: всього 13 каналів ( в залежності від країни і виробника), які при великій кількості користувачів будуть накладатись й погіршувати якість з’єднання, залежність від погодних умов й місця використання, обов’язкова сертифікація й обмеження в використанні обладнання з боку контролюючих органів держави, неможливість використання і літаках, лікарнях, лабораторіях тощо. Всіх цих недоліків позбавлена технологія “Li-Fi”, що передає інформацію за допомогою світла, а саме світлодіода, що вмикається з надвисокою частотою (цей процес людське око нездатне розрізнити), при цьому в увімкненому стані діода, приймальний пристрій отримує логічну «1», й навпаки при вимкненому стані.

Найбільш зацікавленими в цій технологію мають бути саме кінцеві користувачі, адже вона дозволяє знизити енергоспоживання при збільшенні швидкості передачі даних (порівняно з “Wi-Fi”), а також ефективно розповсюджувати сигнал.

Основні поліпшення, які пропонує технологія “Li-Fi”:• звільнення радіочастотного діапазону • збільшення швидкості передачі даних (150 Мбіт/с в реальних умовах на

відстані 10 м., порівняно з Wi-Fi протокол IEEE 802.11g з максимальною швидкістю 54 Мбіт/с.)

•обладнання дешевше, ніж для Wi-Fi;• можливість використання в специфічних умовах (під водою, в літаках,

поруч з радіочутливим обладнанням тощо)При цьому технологія “Li-Fi” має наступні недоліки:• пристрій що приймає сигнал має бути в зоні прямої видимості світлодіода• для захисту інформації, що передається каналом її доведеться шифрувати,

а продуктивності смартфонів і планшетів може не вистачити для розшифрування всього вхідного трафіку в режимі реального часу.

Технологія “Li-Fi” є дуже перспективною в плані розвитку бездротового доступу до мережі Інтернет, тому що для створення каналу зв’язку й передачі інформації використовується не радіохвиля а світло видимого спектру, отже не виникає явища інтерференції. Даною технологією можуть зацікавитися провайдери, оператори зв’язку, організації й установи робота яких пов’язана з радіочутливими приладами, звичайні користувачі Інтернет.

Науковий керівник – Р.С. Одарченко, к.т.н., доц.


УДК 004.7 (043.2)Мельничук Д.В., студент

Ревва С.В., студентНайда О.М., асистент


ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОТОКОЛІВ УПРАВЛІННЯ МЕРЕЖЕЮ

Об’єктом дослідження є управління мережами зв’язку. Предметом досліджень виступає порівняння властивостей та принципів

роботи протоколів управління мережами зв’язку. В наш час управління телекомунікаційними мережами включає в себе

контроль за роботою та станом вузлів, їх взаємодією, а також керування роботою програм. Управління в цих мережах здійснюється за рахунок використання протоколів управління мережами, таких як SNMP, CMIP, LNMP. Під протоколом розуміють заснований на стандартах набір правил, що визначає принципи взаємодії комп’ютерів в мережі.

Метою дослідження є визначення переваг та недоліків цих протоколів, їх порівняння та знаходження оптимального рішення в залежності від ситуації.

Існує ряд аспектів побудови системи управління мережами зв’язку, основні з них:

архітектура системи управління структура системи управління рівні управління області управління методи і використовувані протоколиТому в залежності від даних аспектів, масштабів, складності та

призначення мережі потрібно вибирати на основі якого протоколу будувати систему управління мережею.

На основі проведеного дослідження встановлено, що оптимальним вибором є протокол SNMP, перевагами якого є універсальність, відносна простота налаштування.

Зазвичай при використанні SNMP присутні керовані та керуючі системи. До складу керованої системи входить компонент, який називаєтьсяагентом, який відправляє звіти керуючій системі. По суті SNMP агенти передають управлінську інформацію на керуючі системи як змінні (такі як «вільна пам'ять», «ім'я системи», «кількість працюючих процесів» тощо).

Керуюча система може отримати достовірну інформацію через операції протоколу GET, GETNEXT і GETBULK. Агент може самостійно без запиту надсилати дані, використовуючи операцію протоколу TRAP або INFORM. Управляючі системи можуть також відправляти конфігураційні оновлення або контролюючі запити, використовуючи операцію SET для безпосереднього управління системою. Операції конфігурування та управління використовуються тільки тоді, коли потрібні зміни у мережній інфраструктурі.

Науковий керівник – Р.С. Одарченко, к.т.н., доц.


УДК 621.396 (043.2)Миночкин Д.А., к.т.н., с.н.с.

Кравчук С.А., д.т.н., проф.Інститут телекомунікаційних систем Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», Київ

НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

В настоящее время спутниковый сегмент в телекоммуникациях занимает важное место и обеспечивает позиционирование системы связи глобального покрытия. Однако, спутниковые технологии развиваются невысокими темпами, по сравнению с наземными беспроводными технологиями.

В то же время, в области наземных беспроводных технологий происходят достаточно радикальные изменения. К важнейшим из них относятся развитие и внедрение технологии мультиплексирования с ортогональным разделением сигналов OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), систем MIMO (Multiple Input – Multiple Output) и сверхширокополосных сигналов UWB (Ultra Wideband).

Целью данной работы является анализ возможности применения ряда эффективных технологий современных беспроводных систем (таких как OFDM, UWB и MIMO) в системах фиксированной спутниковой связи.

Проведенный анализ возможности использования технологий наземных систем связи MIMO, OFDM, сверхширокополосных сигналов и UWB-MIMO в фиксированных системах спутниковой связи с целью увеличения их пропускной способности и более рационального использования спектра позволяет сделать следующие выводы.

Внедрение технологии MIMO в спутниковых системах связи позволит повысить пропускную способность и эффективность этих систем. При этом, возникает необходимость проведения дополнительных исследований с целью адаптации данной технологии в системах спутниковой связи.

Сверхширокополосные сигналы могут быть использованы в лицензированных спутниковых системах без ограничения по мощности. Это не приведет к оптимальному использованию спектра, но может уменьшить сложность аппаратной базы и чувствительность к радиочастотным искажениям, и, следовательно, увеличить пропускную способность канала.

Объединение сверхширокополосных сигналов с технологией MIMO (UWB-MIMO) может быть наиболее перспективным при использовании в высокоскоростных наземных и спутниковых системах связи.

Использование технологии OFDM в системах спутниковой связи будет эффективным по трем основным направлениям: увеличение спектральной эффективности фиксированных спутниковых систем связи, уменьшение общей сложности спутникового приемника, уменьшения сложности интеграции спутниковых и наземных мобильных систем связи.


УДК 621.396.69 (043.2)

Одарченко Р.С., к.т.н., доц.Ткаліч О.П., к.т.н., доц.

Національний авіаційний університет, КиївЛобанчикова Н.М., к.т.н., доц.

Житомирський державний технологічний університет, Житомир

ДОСЛІДЖЕННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ НАПРЯМКІВ МОДЕРНІЗАЦІЇ АРХІТЕКТУРНИХ РІШЕНЬ СУЧАСНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

Все більше людей беруть ці пристрої з собою на роботу для виконання повсякденних завдань. Цю популярну тенденцію часто називають «Принеси Свій Власний Пристрій» (Bring Your Own Device, BYOD).

BYOD може значно вплинути на те, як компанії управляють своїми мережами, мобільними пристроями та навіть співробітниками, докорінно змінюючи принципи роботи в офісі.

У результаті проведених досліджень було вирішено ряд наукових і прикладних задач для оптимізації, підвищення ефективності функціонування корпоративних мереж. Дані дослідження актуальні підвищенням вимог до мобільності користувачів мережі та новими вимогами щодо проектування нових мереж:

- якомога швидше і дешевше створювати нові послуги, з тим щоб постійно залучати нових абонентів;

- зменшувати витрати на обслуговування;- бути незалежними від постачальників обладнання;- бути конкурентоспроможними.Збільшення обсягів мобільного трафіку і переважання в ньому

відеоскладової накладає нові вимоги, як до дротового сегменту корпоративної мережі, так і до бездротового. Обидва сегмента повинні бути прозорі для доступу користувача, застосовуваних політик і управління. По суті, вони повинні представляти єдину мережу. Виходячи з цього, Cisco формує єдиний конвергентний підхід до побудови мереж передачі даних і мереж доступу. Щоб спростити управління мережами, компанія вивела на ринок нові рішення під загальною назвою Cisco Unified Access, які забезпечують конвергенцію дротових і бездротових мереж і надають єдину платформу для обох каналів трафіку на базі нового комутатора Catalyst 3850 і контролера Cisco 5760 Unified Access WLAN Controller (WLC). Нові рішення безумовно інтегруються з наявними.

Використання обладнання нового покоління дозволяє збільшити пропускну здатність корпоративної мережі у 7,5 разів, збільшення вартості обладнання, в свою чергу не перевищує 30%.

Проведений аналіз є доцільним до використання як при побудові корпоративних мереж так і вдосконаленні існуючих. В майбутньому планується провести аналіз організації програмного забезпечення корпоративних мереж за концепцією BYOD для розгортання сервісу між-програмного обміну пакетами та повідомленням.


УДК 621.396.69 (043.2)

Пащенко П.О., студентНаціональний авіаційний університет, Київ

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ МЕРЕЖ З КОНЦЕПЦІЄЮ SDN

Операторам потрібні більш «розумні» мережі, а також удосконалення в інструментах мережевого моніторингу/управління та зниження витрат на ці сервіси. Цим вимогам відповідають програмно-конфігуровані мережі, що працюють на основі протоколу OpenFlow. Тому ідея SDN є на сьогодні є найбільш обговорюваною у світі комп'ютерних мереж нового покоління.

Зацікавленість ІТ-компаній в SDN викликана тим, що такі технології дозволяють підвищити ефективність мережевого обладнання на 25-30% , знизити на 30% витрати на експлуатацію мереж , перетворити управління мережами з мистецтва в інженерію, підвищити безпеку і надати користувачам можливість програмно створювати нові сервіси і оперативно завантажувати їх в мережеве устаткування.

Основні поліпшення, які пропонує SDN:• поділ процесів передачі та управління даними;• єдиний, уніфікований, незалежний від постачальника інтерфейс між

рівнем управління і рівнем передачі даних;• логічно централізоване управління мережею, здійснюване за допомогою

контролера з встановленою мережевою операційною системою і реалізованими поверх мережевими програмами;

• віртуалізація фізичних ресурсів мережі.При цьому існуючі мережі мають наступні недоліки:• мережі традиційної архітектури закриті для досліджень і практично будь-

яких змін ззовні. Обладнання різних вендорів часто між собою погано співпрацює.

• зростання трафіку в геометричній прогресії і теза про те, що мережі нинішньої архітектури просто не зможуть його оброблювати на необхідному рівнем якості

• кількість протоколів і їх стеків в мережіПрограмно-конфігуровані мережі відкривають великі можливості для

промисловості та бізнесу, дозволяючи вирішувати завдання підвищення пропускної здатності каналів, спрощення управління мережею, перерозподілу навантаження, підвищення масштабованості мережі. Кожна компанія, залежно від своїх потреб, може впровадити рішення, відповідне саме її завданням. Даною технологією можуть зацікавитися хостери і провайдери, власники дата-центрів та оператори зв'язку, фінансові та банківські структури, телекомунікаційні компанії, яким впровадження SDN дозволить підвищити ефективність їх роботи.

Науковий керівник – Одарченко Р.С., к.т.н., доц.


УДК 621.396.4 (043.2)

Повхліб В.С., аспіранткаОдеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова, Одеса

ЦИФРОВА КОМБІНОВАНА РАДІОРЕЛЕЙНА ТРОПОСФЕРНА СТАНЦІЯ

В основу винаходу поставлена задача створення такої мобільної радіосистеми НВЧ, яка в умовах надзвичайних ситуацій (природних стихійних лих, техногенних катастроф) або збройних конфліктів, противодії тероризму мала можливість з'єднання зв'язком двох кореспондентів, що знаходяться у різних умовах (природних, техногенних) на будь-які відстані від сотень метрів до 300 км (один інтервал – дві станції).

Поставлена задача досягається тим, що на єдиній транспортній базі створено систему НВЧ, як комбінацію з цифрової радіорелейної станції та з цифрової тропосферної станції, що мають спільні пристрої для використання в режимі прямої видимості (режим радіорелейної станції) та в режимі загоризонтного звя'зку (режим тропосферної станції).

Цифрова радіорелейна станція для роботи в одному напрямку включає антену, що зв’язана з розв’язуючим пристроєм (феритовим циркулятором), до одного входу якого підключено передавальний тракт, а до другого входу приймальний тракт; передавальний НВЧ тракт містить пасивні НВЧ елементи, в тому числі смуговий фільтр передавача діапазону НВЧ, змішувач, на другий вхід якого подається сигнал гетеродину, а на перший вхід – сигнал з тракту ПЧ, вхід якого з’єднаний з виходом модему, на вхід якого подається сигнал з виходу мультиплексори, а на вхід мультиплексори подаються nxE1-потоків, вхід демультиплексора з’єднаний з виходом модема, а вхід модема – з виходом тракту ПЧ, на вхід якого подається сигнал від змішувача, на перший вхід змішувача подається сигнал від приймача НВЧ, а на другий вхід – від генератора, на приймач НВЧ діє сигнал з антени, який послідовно проходить через розв’язуючий пристрій (феритовий циркулятор) та смуговий фільтр НВЧ.

Цифрова тропосферна станція з рознесенням по простору містить дві антени, що працюють на передачу та прийом одночасно, виходи яких підключено через розв’язуючі пристрої до трактів передачі та прийому; передавач НВЧ через подільник потужності з’єднаний з двома антенами, а своїм входом з виходом модулятора (модема), вхід якого з’єднаний з виходом мультиплексора (каналоутворююча апаратура), на вхід якого подаються nxE1-потоків, та виводяться після отримання на прийомі nxE1-потоків, на вхід демультиплексори подається сигнал з виходу демодулятора (модема), на вхід якого подаються сигнали від приймачів НВЧ 1 та 2, на другий вхід яких подаються сигнали від гетеродину, а на перший вхід приймачів НВЧ 1 та 2 подаються сигнали з виходів смугових фільтрів НВЧ 1 та 2 відповідно, входи яких з’єднані з виходами антен також відповідно.

Науковий керівник – Почерняєв В.М., д.т.н., проф.


УДК 519.254:004.932 (043.2)Рябий М.О., к.т.н.

Європейський університет, Київ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ЦИФРОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ СТИСНУТИХ З ВТРАТАМИ

В роботах [1-2] запропоновані перетворення, які забезпечують інваріантність цифрових зображень (ЦЗ), а саме використовуючи предпроцесінг і постпроцесінг, разом з алгоритмом JPEG забезпечують статистично значущу вищу ступінь стиснення ЦЗ. Метою даної роботи є проведення експериментального дослідження для обґрунтування статистично значимого підвищення якості вихідного зображення при рівному ступеню стиснення в порівнянні з відомим методом.

Для проведення експериментального дослідження використовувалася представницька вибірка ЦЗ об'ємом 100 у форматі BMP без спотворення і артефактів, що ідентифікуються візуально, сформована в роботах [1-2]. Суть експерименту полягала в стиску методом JPEG на попередньому етапі якого були застосуванні низькочастотні фільтри з масками Н2.0 і Н3.0 до кожного ЦЗ. При зворотному процесі на етапі відновлення зображення застосовувався зворотний до низькочастотного фільтру, а саме контрастний (з масками К2.0 і К3.0, відповідно).

Виходячи з статистичного аналізу результатів можна зробити наступні висновки: 1) статистично доведено, що використання перетворень які забезпечують інваріантність ЦЗ в комплексі з відомими методами стиснення покращують якість відновлення зображення при рівній мірі стиснення; 2) при запропонованому підході показник PSNR ЦЗ в середньому на рівні 39-44 для фільтра Н2.0 і 38-41 для фільтра Н3.0; 3) відносна похибка при відновленні після стиснення ЦЗ в середньому на рівні 2-3,5 відсотка.

Проведені експериментальні дослідження дозволяють стверджувати, що використання низькочастотного фільтрів на початковому і контрастного фільтра на кінцевому етапі технології стиснення статистично значимо підвищує показник PSNR і знижує відносну похибку (при рівному ступеню стиснення з використанням фільтрації і без неї). Подальші дослідження можуть полягати в реалізації аналогічних підходів при обробці цифрового відео і в проведенні експериментів з використання перетворень, які забезпечують інваріантність ЦЗ з іншими методами стиснення, крім методу, згаданого в роботі.

Список літератури1. Приставка П.О. Підвищення рівня стиснення з втратами цифрових

зображень за використанням низькочастотних фільтрів / П.О. Приставка, М.О. Рябий // Наукоємні технології. – 2012. – 20-26 с.

2. Рябий М.О. Побудова уточнених контрастних фільтрів для задач стиснення цифрових зображень / М.О. Рябий // Актуальні проблеми автоматизації та інформаційних технологій: зб. наук. праць: – Д. : Вид-во Дніпропетр. ун-ту, 2011. – 26-38 с.


УДК 621.396 (043.2)Ткаченко В.В., здобувач

Національний авіаційний університет, КиївШевченко М.А., інженер

ТОВ «Астеліт», Київ

ЕКОНОМІЧНА ДОЦІЛЬНІСТЬ ПРОЕКТУ МЕРЕЖІ LTE М. КИЇВ

Керування інвестиційними процесами, пов'язаними із вкладеннями коштів у довгострокові матеріальні й фінансові активи, являє собою найбільш важливий і складний розділ фінансового менеджменту. Значення економічного й фінансового аналізу для планування й здійснення інвестиційної діяльності дуже важливий для прийняття вірного рішення інвестора. При цьому особливу важливість має попередній аналіз, який проводиться на стадії розробки інвестиційних проектів і сприяє прийняттю розумних і обґрунтованих управлінських рішень. Для того, щоб зробити правильний аналіз ефективності капіталовкладень у фінансовій політиці інвестора, необхідно врахувати безліч факторів, і це найбільш важлива річ, яку повинен робити фінансовий менеджер. Аналіз ефективності капіталовкладень - це процес аналізу потенційних витрат на фінансування активів і розв'язків, чи варто робити їх взагалі.

У даному проекті розглядається київська агломерація з населенням 2905,3 тис чол. та площею 999 км2, до якої входять місто Київ та прилеглі до нього міста супутники, тобто передмістя.

У даній роюоті було запропоновано план створення проекту мережі LTE м. Київ. Крім цього, спроектовано інвестиційний проект розгортання мережі LTE київської агломерації. Таким чином, аналізуючи кількість потенційних активних користувачів, було визначено можливий валовий прибуток від надання послуг. Аналізуючи цінову політику на ліцензію частотного ресурсу, вартість обладнання, та комерційні витрати було підраховано чистий прибуток від реалізації проекту мережі LTE, та були зроблені такі висновки:

протягом 4 років, з моменту впровадження проекту, мережа LTE буде зазнавати збитків;

повністю проект буде окуплений за 4 роки та 9 місяців; до кінця 2018 року накопичений чистий прибуток буде становити близько

13 млрд. грн..Таким чином, розроблено інвестиційну пропозицію можна вважати досить

привабливою та рекомендувати операторам стільникового зв’язку в Україні все ж таки переходити до впровадження технологій четвертого покоління.

Науковий керівник – Козлюк І.О., д.т.н., проф.


УДК 621.396.13 (043.2)Шевчук Ж.О., студентка


АНАЛІЗ СИСТЕМ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ В АВІАЦІЙНОМУ РАДІОКАНАЛІ

Єдиним шляхом забезпечення ефективного захисту мовної інформації у стандартному авіаційному вузько смуговому радіоканалі шириною 3,1 кГц є використання низько швидкісних вокодерів та стійких криптографічних систем разом із вузько смуговими модемами аналогових дискретних сигналів.

Для того, щоб забезпечити високу стійкість системи захисту, не порушуючи при цьому існуючих норм щодо розбірливості та упізнаності мови, необхідно передавати зашифровані цифрові мовні потоки в авіаційному каналі із швидкостями, більшими ніж 6.2 кбіт/с за умов , коли співвідношення «сигнал-завада» не перевищує 25 дБ.

На теперішній час випробувані лише когерентні системи зв’язку, невід’ємним елементом яких є пристрій фазової синхронізації, який у реальних умовах авіаційних застосувань , не завжди здатний забезпечити необхідний рівень стабільності зв’язку.

Стандартами для некогерентних вузько смугових аналогових модемів, що не потребують застосування пристроїв фазової синхронізації, специфіковані лише прості види модуляції сигналів (АМ, ЧМ, ФРМ), максимально припустима швидкість для них визначена на рівні 4,8 кбіт/с.

Це виявляє актуальність параметричної оптимізації некогерентних модемів із складними видами багатопозиційної модуляції, що ймовірно визначить клас модемів, що не потребують застосування пристроїв фазової синхронізації та які здатні стабільно функціонувати на швидкостях вище 6,2 кбіт/с при співвідношенні «сигнал/завада» не більше 25дБ.

Отже, компромісне технічне рішення, що забезпечує необхідний для авіаційних застосувань рівень захисту мовного трафіку без втрати якості зв’язку, може явяти собою некогерентний модем з оптимальним (за критерієм максимуму пропускної здатності) параметрами, що використовується разом із низько швидкісним вокодером.

Список літератури1. Дворянкин С.В., Девочкин Д.В. Методы закрытия речевых сигналов в

телефонных каналах //Защита информации.- СПб.: Конфидент, №5, 1995, с. 45 – 54.

2. Петраков А.В., Лагутин В.С. Защита абонентского телетрафика. - М.: Радио и связь, 2001, 504 с.

3. Антонов В.М., Пермяков О.Ю. Комп’ютерні мережі військового призначення.-К.:"МК-Прес",2005.- 320 с.

Науковий керівник – Антонов В.В., ст. викл.


UDC 551.509:621.396.933(043.2)Khomenko Y., student

Polishuk S.T., PhDNational aviation university, Kyiv

SPACE WEATHER COMPONENTS IN REGARD TO AIR NAVIGATION

The Sun warms the earth and sustains life. It also produces episodic bursts of additional energy and radiation that impact humans and the technologies on which they depend. The San eruptive activity, often referred to as solar storms, form the brunt of what is commonly known as space weather.

Over time other technologies – short wave radio, radars, manned space flight, satellite operations, electric power transmission, satellite navigation, and aviation showed vulnerabilities to solar eruptions.

Navigation, communications, and radiation exposure issues, as affected by space weather, extend to various degrees to different parts of the globe.

The Sun is a variable star. Solar flares and Coronal Mass Ejections (CMEs) are two of the major types of solar eruptions. They create the electromagnetic emissions and solar wind.

The electromagnetic emissions is radiation electromagnetic energy in range from radio to x-rays.

The solar wind is the continuous flow away from the Sun of charged particles and magnetic field, called plasma. It is a consequence of the very high temperature of the solar corona and the resultant expansion of the plasma into space. Electrons and protons with energies of about 1 keV are the dominant constituents. Electromagnetic emissions and solar wind impact to geospace and atmosphere of Earth.

Geospace – the volume of space that surrounds Earth – can be thought of as being defined by the influence of Earth’s magnetic field in the solar wind.

Earth’s magnetic field extends away from Earth in all directions, and forms a cocoon for the planet in the flow of the solar wind. The structure – the cocoon – is called the magnetosphere.

Ionosphere is a shell of weak plasma, where electrons and ions exist embedded in the neutral atmosphere. The ionosphere begins at roughly 50 km in altitude, and extends to many Earth radii at the topside.

The solar activity can create the next negative space weather events. .Geomagnetic storm, strong disturbances of Earth’s magnetic field by the solar

wind, poses problems for many activities, technological systems and critical infrastructure.

Solar radiation storm cause an increase in the radiation dose to humans, and create an increased possibility of single event upsets in electronics.

Ionospheric storm plays a critical role in the proper function of satellite navigation systems and radio communications at all frequencies.

So, the purpose of study is more detail representation of space weather physical aspects.


UDC 551.509:621.396.933(043.2)Mironyuk O.O., student


GEOPHYSICAL CONSEQUENCES OF ERUPTIVE SPACE WEATHER IN REGARD TO AIR NAVIGATION

The US National Space Weather Program has established a widely accepted definition of space weather (SW) as:

“Conditions on the sun and in the solar wind, magnetosphere, ionosphere, and thermosphere that can influence the performance and reliability of space-borne and ground-based technological systems and can endanger human life or health”

There are the next geophysical consequences of SW-phenomena: solar flare radio blackouts, geomagnetic storms, solar radiation storms.

Radio blackouts primarily affect HF (3-30 MHz) although detrimental effects may spill over to VHF (30-300 MHz) and beyond in fading and diminished ability for reception. The blackouts are a consequence of enhanced electron densities caused by the emissions from solar flares that ionize the sunlit side of Earth.

Geomagnetic storm is strong disturbances to Earth’s magnetic field in the solar wind, pose problems for many activities, technological systems and critical infrastructure. The topology of Earth’s magnetic field changes in the course of a storm, as the near-Earth system attempts to adjust to the jolt of energy from the Sun carried in the solar wind. Coronal mass ejection (CME) and the shocks they drive are often the causative agent, and can send the geomagnetic field into a disturbed state for days at a time.

Solar radiation storms occurs when large quantities of charged particles, primarily protons, are accelerated by processes at or near the Sun and then the near-Earth environment is bathed with these charged particles. These particles cause an increase in the radiation dose to humans, and create an increased possibility of single event upsets in electronics. Earth’s magnetic field and atmosphere offer some protection from this radiation, but that shielding decreases with altitude, latitude, and magnetic field strength and direction. The polar regions on Earth are most open to these charged particles, because the magnetic field lines at the poles extend vertically downwards intersecting Earth's surface, which allows the particles to spiral down the field lines and penetrate into the atmosphere increasing the ionization.

The purpose of study is representation information about impacting of SW- intensity on the technical components of air navigation systems.


UDC 621.396 (043.2)Stupak M.A., student

Bakhtiyarov D.Y., postgraduate studentNational aviation university, Kyiv

IEEE 802.22 WIRELESS REGIONAL AREA NETWORKS

he IEEE 802.22 WRAN standard is aimed at supporting license-exempt devices on a non-interfering basis in spectrum that is allocated to the TV Broadcast Service. With operating data rates comparable to those offered by many DSL/ADSL services it can provide broadband connectivity using spectrum that is nominally allocated to other services without causing any undue interference. In this way IEEE 802.22 makes effective use of the available spectrum without the need for new allocations.

Overview of the IEEE 802.22Core Technology: Cognitive radio technology based un-licensed use primarily

designed to operate in the TV Whitespaces from 54-862 MHz, on a non-interfering basis with the primary users (incumbents).

Representation: Commercial industry. Broadcasters, regulators, and AcademiaProjects: IEEE 802.22, IEEE 802.22.1, IEEE 802.22.1.CONOPS: VHF and UHF band operation allows long range propagation and cell

radius of 17 - 33 km. Approx 280 MHz of Bandwidth with 47 TV channels.Mobility and Portability: IEEE 802.22 allows portability (nomadic use). In case

the rules do change, IEEE 802.22 PHY is designed to support mobility of up to 114 km/hr (no hand-offis included in the current version).

Network Topology: Point-to-Multipoint (PMP).Max EIRP and Cell Radius: Fixed BS and Fixed Subscribers using 4W EIRP,

Cell Radius 10 - 100 km. Portable Subscribers Station Supported. (Higher power BS allowed in other countries).

Tx/Rx antenna: BS uses sectorized or omni-directional antenna. At the subscriber Tx/Rx antenna is directional with 14 dB of front-to-back lobe suppression.

Sensing antenna: Requires horizontal and vertical polarization sensitivities to sense TV and microphone signals respectively, with omni-directional pattern.

Geo-location: GPS based geo-location is mandatory, but terrestrial geo-location (triangulation) is supported.

So, specifications of IEEE 802.22 WRAN is the optimal technology for sharing large distances and relatively affordable rate. Unique approach using cognitive radio techniques can get rid of several problems, including at the legislative level.


UDC 629.735.05:621.3Terntyeva I.E., postgraduate student


OPMIZATION OF THE REDANDANCY STRUCTURE OF BROADBAND WIRELESS ACCESS EQUIPMENT

Performing multiple tasks in different areas of society is now dependent on the quality of service and reliability of telecommunication systems (TCS). A high level of availability (readiness) of TCS is required in modern society. So, for fault-tolerant systems the availability of telecommunications software systems must not be less than 0.99999, i.e., the "five nines". Such a requirement is feasible when the total system downtime not exceeds 5 minutes a year. To fulfill these requirements is first necessary to reduce the time of planned downtime. However, in this direction the options are limited since it is impossible to exclude routine maintenance. Moreover, for many improvements and "upgrades" of the software a full or partial shutdown of equipment is required. Furthermore, various software failures lead to partial temporarily inoperability of systems resulting in an increase of downtime. Therefore, the most appropriate way to solve this problem is to use hardware and software redundancy of separate functional subsystems and modules. However, redundancy requires additional investment cost, since hardware and software equipment are expensive. This raises the problem of the optimal choice between the capital investment to the implementation of complex equipment redundancy structures and satisfaction of the requirements to the system availability.

The analysis of the structures used for redundancy of hardware and software equipment of subscriber radio access network of standard 3G WCDMA was carried out. Based on the analysis the most common variants of macronutrient blocks and software modules redundancy were specified. The mathematical model of the process of exploitation was justified. It is based on the theory of regenerative stochastic processes.

The developed model allows defining the stationary and non-stationary coefficients of operational readiness for various structures of redundancy. The proposed models allow taking into account parameters of maintenance system and blocks, reliability and trustworthiness of checking. The models are versatile and can describe almost all redundancy structures. The investments and the cost of additional hardware, software, and maintenance related to the introduction of redundancy should be evaluated by the technical and economical indicators. As such a base indicator is proposed to use the modified indicator - total cost of ownership (TCO). A criterion was proposed for selecting the optimal structure of redundancy in the form of maximum availability with restrictions on the TCO values.


UDC 551.509:621.396.933(043.2)Zaporozhets V.I., student


EFFECTS OF SPACE WEATHER ON AIRCRAFT OPERATIONS

Most SWx effects are global in nature. SWx phenomena affect aviation operations, especially for polar flights, degrading efficiency and elevating safety concerns for crew and passengers. Therefore, SWx impacts have been recognized as cost, schedule, and technical operational risks to daily operations.

Reliable communications are a vital component of safe and efficient air travel. Space weather can be a problem as it drives and perturbs the very regime it creates, the ionosphere. The ionosphere is the key to HF communications for aviation; the lower HF frequencies need the ionosphere to reflect the signal back Earthward. For satellite communications the higher satellite frequencies that must pass through the ionosphere may suffer loss of power or frequency stability.

CommunicationsAll communications with aircraft en route poleward of 82o of latitude (north or

south pole region) can be lost during a disruptive SWx event. As flight paths venture to the poleward side of the 80th parallel, they lose their communication link with the geosynchronous communication satellites due to the earth’s curvature, and conventional HF radio communication must be employed. Solar storms can render HF communications inoperable for periods of minutes to hours over several days during disruptions in the ionosphere’s electron density to the point of becoming unable to bounce radio signals back to the aircraft.

SATCOM signals pass through the bulk of the ionosphere and are a popular means of communicating over a wide area. The frequencies normally used for satellite communications are high enough for the ionosphere to appear transparent. However, when the ionosphere is turbulent and non-homogeneous, an effect called “scintillation,” a twinkling in both amplitude and phase, is imposed upon the transmitted signal. Scintillations can result in loss-of-lock and inability for the receiver to track a Doppler-shifted radio wave.

Navigation and GPSRecently the preponderance of navigation aids has changed from ground-based

surveillance radars, VOR, DME and other varieties, to become increasingly space-based. The proliferation of the GPS, or more generically, GPS-type systems – en masse dubbed GNSS – have enabled the aviation community to take advantage of a navigation system that offers excellent coverage, high integrity, and strong reliability for the user. In the future, with the inclusion of other satellite systems, i.e., Galileo, GLONASS, Compass, QZSS, etc., this fully-fledged, multi-member constellation aspires to be interoperable – not mutually interfering – and compatible, with all satellites transmitting a useable signal. This is the vision for GNSS.

Purpose of the study is representation prognostic on-line information about SW parameters which can effect on air navigation systems.

АВІОНІКА ТА СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ

АВІОНІКА ТА СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯУДК 681.5.015(043.2)

В.О. Авер’янова, студенткаР.В. Пікалюк, студент

Національний авіаційний університет,Київ

МЕТОДИКА ПЕРВИННОЇ ОБРОБКИ СТОХАСТИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ БАГАТОВИМІРНОГО СТЕНДА-ІМІТАТОРА КУТОВИХ РУХІВ

Одна з головних вимог, яка пред’являється до сучасних динамічних стендів-імітаторів рухів, - це найбільша близькість рухів, які імітуються, до тих, що імітують. Таке завдання виникає при створенні конкурентноспроможних комплексів, що імітують натурне або напівнатурні моделювання. Для управління імітаторами у теперішніх умовах необхідні алгоритми, які забезпечать оптимальне управління стендом-імітатором, тобто забезпечать максимальну точність імітації стохастичних програмних рухів з урахуванням завад вимірювань. Тому такі імітатори необхідно розглядати як складні багатомірні динамічні системи при динамічних впливах.

Оскільки складова морського хитання приблизно 0.1 Гц, а частотні смуги пропускання каналів стенда-імітатора 1 Гц нема необхідності змінювати структуру стенда на порядок вище.

То за допомогою спеціально змодельованого послідовного багатовимірного фільтра, який формує вектор програмних сигналів стенду безпосередньо з комп’ютерного псевдо білого шуму, формуються вхідні сигнали в стенд-імітатор.

На практиці з усіх сигналів, що діють в системі під час напівнатурного випробування, можна зареєструвати лише вхідні й вихідні; в деяких випадках контрольованою може бути й частина збурень. Оскільки зареєстровані дані мають стохастичний характер, обробляти їх необхідно за допомогою статистичних методів.

У результаті напівнатурного моделювання руху багатовимірного динамічного стенда-імітатора реєструються осцилограми управляючих впливів, а також вихідні реакції системи. Всі зафіксовані сигнали мають стохастичний характер. Для оцінки властивостей цих сигналів та взаємозв’язків між ними необхідно виконати їх первинну обробку, а саме – визначення моделей динаміки сигналів у вигляді матриць їх спектральних та взаємних спектральних щільностей.

Визначення статичних характеристик експериментальних даних виконується за допомогою відомих алгоритмів визначення кореляційних та взаємних кореляційних функцій досліджуваних сигналів з наступним перетворенням цих функцій за Фур’є. Результатом перетворення Фур’є є спектральні та взаємні спектральні щільності сигналів у вигляді графічних залежностей амплітуди та фази від частоти.

За допомогою запропонованої методики обробки стохастичної інформації у процесі модернізації багатовимірного стенда-імітатора рухів, отриманої в результаті напівнатурного експерименту, складено моделі досліджуваних сигналів у вигляді матриць спектральних та взаємних спектральних щільностей. Отримані моделі можуть бути використані у процесі структурної ідентифікації динамічного стенда-імітатора рухів в цілому.

Науковий керівник – О.В.Єрмолаєва, асистент


УДК 519.216.3(043.2)Алєксахіна М.В., студентка

Бугайов Н.О., студентМіськович А.В., студент


АЛГОРИТМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЦЕДУРИ ВИЯВЛЕННЯ ТРЕНДУ У ПОЧАТКОВІЙ ПРОГНОЗНІЙ ІНФОРМАЦІЇ

Одним з основних методів, які використовуються у дослідницькому прогнозуванні, є екстраполяція часових рядів (ЧР) статистичних даних про об’єкт прогнозування (ОП). Екстраполяційні методи засновані на припущенні про те, що закон росту, який мав місце в минулому, збережеться і у майбутньому, з урахуванням певних поправок на можливі зміни у поведінці об’єкта.

Однією з перших задач у ході реалізації екстраполяційного методу прогнозування є аналіз початкових даних (у виді базового ЧР) на предмет наявності у них інформації про основну тенденцію (тренд). Основна тенденція характеризує довгострокову еволюцію процесу, який досліджується. Якщо при вирішенні задачі виявлення тенденції у зміні показника, за яким здійснюється прогнозування, отримано негативний результат, то зібрані дані не можуть бути застосовані для подальшого дослідження зміни стану процесу.

Для виявлення наявності тренда у початковій прогнозній інформації можуть застосовуватися декілька методів. Усі вони базуються на статистичній обробці початкових даних та використанні правил доведення статистичних гіпотез.

Серед методів, які було опрацьовано при підготовці матеріалів доповіді, наступні: метод перевірки різностей середніх рівнів фрагментів ЧР; метод використання критерію висхідних і спадних серій; метод оцінювання серій за критерієм значення медіани вибірки; метод Фостера-Стюарта.

Слід зазначити, що реалізація усіх зазначених методів вимагає від дослідника проведення великого обсягу обчислювальної роботи, яка як правило носить рутинний характер. Обсяг цієї роботи напряму залежить від розмірності базового ЧР. Зі збільшенням обсягу початкової інформації складність проведення обчислювальних процедур зростає дуже суттєво. Тому комп’ютеризація вирішення зазначених задач є досить актуальною для спеціалістів, які займаються проблемами прогнозування у різних сферах. Додамо, що принципи, які покладено в основу застосування кожного із зазначених вище математичних методів, мають явно виражений багатоітераційний характер і, певною мірою, адаптовані для їх алгоритмізації та подальшого створення відповідного програмного забезпечення.

Щодо специфіки алгоритмів, які подано у матеріалах доповіді та реалізують методи, зазначені вище, то характер їх побудови полягає у застосуванні певних стандартних прийомів. Основними з них є:

- застосування ітераційних процедур попарного порівняння рівнів базового ЧР з обчисленням проміжних параметрів задачі;

- проведення обчислень статистичних характеристик рівнів базового ЧР та експериментальних значень розподілень випадкових величин;

- проведення процедур перевірки гіпотези про наявність тренду за допомогою таблиць стандартних розподілень.


УДК 629.7.014-519(045)Беженар Я.В., студент


АНАЛІЗ ЗАЛЕЖНОСТІ ЯКОСТІ НАВЕДЕННЯ БПЛА ВІД ТОЧНОСТІ ПРОГНОЗУВАННЯ ДИНАМІКИ РУХУ МАНЕВРУЮЧОЇ ЦІЛІ

Сучасний етап розвитку авіаційної техніки характеризується поступовою заміною пілотованих літальних апаратів безпілотними, в тих сферах їх застосування де це можливо і економічно обґрунтовано. Найближчим майбутнім варто очікувати появу БПЛА-винищувачів, про що свідчить концепція розвитку винищувачів шостого покоління. До нового покоління винищувачів, зрозуміло що, зростатимуть вимоги до точності їх наведення на ціль. Задоволення цих вимог можливе за рахунок оптимізації раніше відомих, а також синтезу і аналізу нових методів наведення.

Теорія оптимального керування систем самонаведення розвивається багато років, побудовані оптимальні алгоритми обробки інформації та формування закону керування. Це представлено в ряді відомих основних методів наведення (методу погоні, методу паралельного зближення, методу пропорційного наведення та ін.). Однак, рішення всіх цих методів наведення засновано на припущенні, що ціль рухається прямолінійно і збурення діє на систему вимірювань як білий шум.

Метою дослідження був аналіз залежності якості наведення БПЛА від точності прогнозування руху маневруючої цілі на прикладі декількох існуючих алгоритмів наведення

В результаті дослідження було промодельвано траекторний рух цілі, який розглядається як рух динамічної матеріальної точки, та промодельовані декілька існуючих алгоритмів наведення з різною глибиною прогнозування руху цілі, в діапазоні від 1 до 5 сек.

Під час наведення в кожен момент часу помилка наведення дорівнює вектору промаха, який в свою чергу залежить від відстані та кута візування цілі. Помилкою ж наведення вцілому можна розглядати як суму помилок наведення в дискретні моменти часу впродовж всього процесу наведення. Для оцінки якості наведення БПЛА був запропонований показник якості, що являє собою різницю помилок наведення між «реальним»(застосованим) алгоритмом наведення і «ідельним» (прогнозоване місцезнаходження цілі співпадає з фактичним). Точність прогнозування руху цілі характеризує комулятивний показник, який складається з різниць відстаней між фактичним та прогнозованим місцезнаходженням цілі в аналогічні дискретні моменти часу.

Отримані результати дослідження наглядно демонструють значний вплив помилки прогнозування на якість наведення, що на практиці означає можливість покращення якості методів наведення шляхом підвищення точності прогнозування.


УДК 519.23/.25:629.735.051.025.32(043.2)Біла І.О., аспірант


СТАТИСТИЧНІ МЕТОДИ ОБРОБКИ РЕЗУЛЬТАТІВ НАТУРНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ ДЛЯ ПОДАЛЬШОГО ЕТАПУ ІДЕНТИФІКАЦІЇ СКЛАДНОГО ОБ’ЄКТУ

Для вирішення завдань аналітичного конструювання СУ складними динамічними об'єктами необхідно знати реальні динамічні характеристики сигналів, завад і збурень в системі; реальні властивості заданої частини системи, наприклад, об'єкту стабілізації. Такі відомості отримують, в основному, за результатами проведення етапів оцінки стану і ідентифікації системи за даними експерименту. Для бортових систем доцільно проводити ідентифікацію на підставі експериментів, за своїми умовами наближених до режиму нормального функціонування системи, тобто при стохастичних випробувальних сигналах. Найкращим варіантом є застосування результатів натурного експерименту. У цьому випадку для визначення моделей динаміки систем доцільно використовувати спектральні алгоритми структурної ідентифікації.

До первинного оброблення інформації натурного експерименту входять такі процедури:

1) формування інформаційних масивів вхідних та вихідних сигналів, отриманих у результаті експерименту;

2) статистичне оброблення експериментальних даних;3) визначення динамічних характеристик досліджуваних сигналів;4) подання результатів первинного оброблення у вигляді графічних

залежностей;5) апроксимація отриманих графічних залежностей аналітичними

виразами.Метою первинного оброблення інформації є визначення матриць

спектральних та взаємних спектральних щільностей вхідних і вихідних сигналів ідентифікованої системи.

Широко відомими є два методи обчислення спектральної щільності. Перший метод полягає в знаходженні спектральних щільностей сигналів на підставі визначення кореляційних і взаємних кореляційних функцій досліджуваних сигналів і застосування до них перетворення Фур’є.

Другий метод визначення спектральної щільності засновується на теоремі Вінера–Хінчіна і полягає у застосуванні перетворення Фур’є до вихідної часової реалізації.

Для оцінки спектральних щільностей більш доцільно використовувати метод кореляційних функцій, тобто перший метод. Перевагою цього методу у першу чергу є можливість контролю правильності вибору довжини вибірки часової реалізації, інтервалу і частоти квантування. На підставі вигляду кореляційної функції можна зробити висновки про ступінь корельованості між сигналами та можливість використання цих функцій у подальших розрахунках. Це особливо важливо для ідентифікаційних експериментів, які проводяться вперше.


УДК 331.015.11:656.7.052(043.2)Бодачевская А.М, студент Лужбин В.Н. к.т.н., доцент Кожохина Е.В., ассистент


ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ЭРГАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Аэронавигационные эргатические системы (ЭС) — это системы, которые включают в качестве элементов, как аэронавигационные системы (АНС), так и операторов, взаимодействующих с этими системами. Для эффективного функционирования аэронавигационных систем необходимо выбирать рациональные способы взаимодействия операторов с техникой на основании выводов эргономики. От эффективности работы оператора АНС и способности выполнять ее вовремя, безошибочно зависит не только пропускная способность системы управления воздушным движением, но и безопасность полетов в целом.

Эффективность ЭС - свойство ЭС достигать конечной цели, т. е. получать продукт труда с заданным качеством в заданных условиях и обусловленные достижением цели результаты или эффект от них.

Качество функционирования ЭС - свойство, определяемое характеристиками процесса функционирования, ведущего к достижению конечной цели в заданных условиях. Эффективность ЭС обусловливается надежностью функционирования (степенью бесперебойности процесса функционирования) и качеством процесса функционирования (уровнем характеристик процесса функционирования на интервалах бесперебойного функционирования ЭС).

В общей формулировке для любого вида эффективности эргатических систем предложен единый основной показатель - вероятность достижения цели.

Применительно к конкретным видам (градациям) эффективности этот единый показатель получает следующие более конкретные формы: - для прагматической эффективности - вероятность достижения определенного результата; - для специфической эффективности - вероятность достижения определенного эффекта, получаемого от достижения цели; - для специфически-экономической эффективности - вероятность достижения определенного соотношения "экономический эффект - затраты"; - для социально-экономической эффективности - вероятность достижения определенного соотношения "социально-экономический эффект - затраты".

Конкретная номенклатура видов эффективности для ЭС должна выбираться в зависимости от масштаба оцениваемой эргатической системы. Для малых эргатических систем преимущественно применимы показатели прагматической и специфической эффективности, для "больших" систем - прагматической, специфической и специфически-экономической, а для социальных систем - специфически-экономической и социально-экономической.

В ряде случаев необходимо учитывать не только рабочее время, но и время, затрачиваемое на планирование, подготовку и восстановление отказов и ошибок.


УДК 629.735.051(043.2)Гордієнко Ф.О., студент


ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ ПРОГНОЗУВАННЯ ГАММА-ВІДСОТКОВОГО ТЕРМІНУ СЛУЖБИ КОМПОНЕНТІВ АВІОНІКИ

Необхідність всебічного прогнозування в сфері авіації зумовлена рядом причин, серед яких: високі вимоги до надійності АТ, використання результатів прогнозування у процесах планування та управління польотами тощо.

Прогнозування технічного стану компонентів авіоніки дозволяє контролювати витрату ЗІП та забезпечити їх своєчасну підготовку та доставку. Це попереджає зрив польоту або його затримку в зв’язку з несправністю повітряного судна. Також це запобігає надлишку комплектувальних виробів авіоніки на складах, що дозволяє значно зменшити видатки на зберігання ЗІП, чим підвищується економічна ефективність авіакомпанії — головна мета її діяльності. Водночас, головною вимогою до проведення польотів є високий рівень безпеки при здійсненні авіаперевезень. Саме імітаційне моделювання дає повний обсяг інформації про те, яким буде технічний стан системи авіоніки чи ПС в цілому, ще до початку їх експлуатації.

Імітаційне моделювання є процесом конструювання на ЕОМ моделі складної реальної системи, що функціонує в часі, і постановки експериментів на цій моделі з метою або зрозуміти поведінки системи, або оцінити різні стратегії, що забезпечують функціонування даної системи.

Випадковий характер подій при прогнозуванні зумовлює необхідність створення спеціального генератора випадкових чисел, що описував би модель дифузійно-немонотонного розподілу, оскільки саме такий характер носять відмови компонентів авіоніки. У якості генератора виступає конвертор рівномірно розподілених в інтервалі [0, 1] псевдовипадкових послідовностей чисел, які визначають значення середнього терміну служби.

Створено алгоритм та комп’ютерну програму для реалізації генерування DN-розподілених середніх термінів служби з будь-якими параметрами розподілу (коефіцієнт варіації, середнє напрацювання), будь-якою кількістю вибірок і статистичних експериментів у ній. Також забезпечено перевірку якості генератора за параметрами відтворюваності, стабільності та незалежності.

За допомогою такої програми, шляхом імітаційного моделювання, можливо отримати залежність імовірності недосягнення системою граничного стану від її напрацювання, а також залежність гамма-відсоткового терміну служби системи від заданого експлуатантом рівня надійності гамма.

Список літератури1. Грібов В. М., Грищенко Ю. В., Скрипець А. В., Стрельніков В.П. Теорія

надійності систем авіоніки: Навчальний посібник. — К.: НАУ, 2006. — 324 с.2. Надійність техніки. Терміни та визначення. ДСТУ 2860-94. — К.:

Держстандарт України, 1994. — 92 с.3. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука.

— М.: Мир, 1978. — 424 с.


УДК 681.511.42.037 (043.2)

Грінчук А.Р., студенткаАбрамович О.О., к.т.н.


ВИКОРИСТАННЯ АЕРОСТАТИЧНОЇ ПЛАТФОРМИ ДЛЯ ПОКРИТТЯ НЕДОСТУПНИХ ЗОН МОБІЛЬНОГО ЗВ’ЯЗКУ

Останнім часом стратосферичний аеростат все частіше розглядається як багатообіцяюча платформа для майбутнього застосування з метою телезв'язку і спостереження навколишнього середовища. Передбачається, що такий повітряний корабель використовуватиме сонячну перезаряжаючу енергію протягом декількох років польоту, як вдень, так і вночі. У світі аеростати використовують у різних напрямках. У даний час стратосферна платформа аеростата дуже важлива для збільшення продуктивності мереж зв'язку. Саме тому деякі розвинуті країни такі як США, Японія і Південна Корея запустили проекти, які мають на меті дослідження, розвиток і створення аеростатів такого типу . Найважливішою задачею, що повинна бути вирішена в цих проектах, є стабілізація аеростата на заданій висоті в близькості від певного заздалегідь обраного пункту в земній системі координат. Ця задача може бути вирішена тільки з автоматичними системами управління, що працюють у стохастичному навколишньому середовищі, яке можна охарактеризувати з погляду проблем управління двома головними факторами: впливом зовнішніх атмосферних збурювань і внутрішніх параметричних коливань, що змінюють динаміку аеростата. Для забезпечення працездатності такої системи, при конструюванні законів управління необхідно домагатися компромісу між точністю системи і її робастністью. З цією метою застосовується Н2/Н

багатомодельний підхід. У відомій раніше літературі Н2/Н багатомодельний підхід застосовувався для неперервних систем управління аеростатом. Метою даного дослідження є розробка цифрової системи управління аеростатом ,що був розроблений в Корейському Науково-Дослідному Аерокосмічному Інституті. Процедура робастної оптимізації дискретної системи управління ґрунтується на одержанні складного показника якості, що складається з Н2-норми для кожної моделі дискретної системи в детермінованому випадку, H2- норми для кожної моделі дискретної системи в стохастичному випадку, H- норми функції комплементарної чутливості дискретної системи для кожної моделі. Так як всі ці розрахунки можна проводити тільки для стійких систем, необхідно в складний показник якості оптимізаційної процедури включити штрафну функцію:

, Мінімізація комплексного показника якості здійснюється методом Нелдера

–Міда. Ця процедура оптимізації може застосовуватися тільки до лінійних систем. Однак у більшості випадків необхідно включити деяку нелінійну функцію, яка необхідна для нормальної роботи замкненої системи Саме тому дуже важливо виконати моделювання оптимізованої СУ, в яку були б включені необхідні нелінійні елементи.


УДК 159.9:62:629.7(043.2)Грабовська О.Ю. аспірант


МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПІЛОТА В СИСТЕМІ «ПІЛОТ - ЛІТАЛЬНИЙ АПАРАТ»

Пілот під час польоту визначає просторове положення літака за допомогою систем відображення інформації (авіагоризонт) та власного сприйняття стану навколишнього середовища за допомогою вестибулярного апарату (акселераційна інформація). В системі «пілот – літальний апарат» пілот виконує функцію прийняття рішення, контролю за станом польоту та інші. В свою чергу літак здійснює раніше запрограмовану послідовність дій. Тому доцільно більш детально дослідити пілота, як важливу складову частину замкнутого контуру керування.Акселераційна інформація впливає на пілота неоднозначно. Постійні і низькочастотні прискорення негативно діють на організм пілота. Важливо, що інформація вестибулярного апарату надходить швидше до пілота ніж приладова інформація.

Вестибулярна система та зір зв’язані так, щоб стабілізувати зображення на сітчатці при поворотах голови. Неузгодженість між рухами очей та відчуттями вестибулярної системи не повинні перевищувати 0,1 с., тому що при більшій неузгодженості виникають ілюзії просторового орієнтування.Для стабілізації літака відносно вертикалі пілот отримує інформацію від авіагоризонту, але в ту мить, коли інформація від авіагоризонту не надходить, пілот керується інформацією вестибулярного апарату (рис.)

Рис. Схема контуру керування Передавальні функції акселераційного й приладового каналів оператора:

Постійне прискорення, яке загрожує пілоту в польоті, порушує нормальне функціонування організму пілота. Це порушення призводить до втрати координації рухів та інших екстремальних станів, через що пілот не здатен адекватно керувати літаком. Тому необхідно удосконалити канал прийому

j

vАвіагоризонт

Вестибулярний апарат

Wo(s)

Wакс(s)Літак

Оператор

f(x)


приладової інформації, який забезпечить швидке та легке сприйняття інформації в складних умовах польоту. УДК 004.383.3:629.735.015.3(043.2)

Дивнич В.М., студент Національний авіаційний університет, Київ

РОЗРОБКА ЦИФРОВОГО ВИМІРЮВАЧА ЧАСТОТИ СИГНАЛУ ЛАЗЕРНОГО АНЕМОМЕТРА

Лазерні допплерівські анемометри (ЛДА) знаходять застосування під час аерогідродинамічних досліджень моделей аерокосмічної техніки та елементів їх конструкцій. Сигнал ЛДА представляє собою радіоімпульс, що має огинаючу гаусової форми, заповнений змінною допплерівською складовою. Визначення частоти таких сигналів, що випадково надходять до вимірювача, складна задача.

До теперішнього часу застосовується декілька методів вимірювання допплерівської частоти – спектральний аналіз, лічильно-імпульсний метод, фазове автопідстроювання частоти, а також цифрові методи – дискретне перетворення Фур’є та метод періодограм [1].

В роботі [2] запропоновано застосовувати в якості вимірювача допплерівської частоти цифрову схему на основі програмованої інтегральної логічної схеми (ПЛІС). Але алгоритм роботи такого цифрового вимірювача має недолік, пов’язаний з тим, що квантування допплерівського сигналу за часом та рівнем не дозволяє з достатньою точністю визначити його період та частоту.

В даній роботі вимірювання частоти допплерівського сигналу пропонується проводити за наступним алгоритмом. Після аналогово-цифрового перетворення миттєвих значень сигналу, що надходять з підсилювача, проводиться визначення чи відбувається наростання або спадання вхідного сигналу. Потім за допомогою таймера проводиться вимірювання часу наростання та спадання сигналу. У допплерівському сигналі час наростання та спадання рівні. Якщо значення часу наростання та спадання близькі із заданою похибкою, то на вхід вимірювача потрапив допплерівський сигнал. Сума часу наростання та спадання сигналу дорівнює періоду допплерівського сигналу.

Для налаштування цифрової схеми вимірювача була розроблена математична модель допплерівського сигналу у середовищі Matlab. Модель сигналу ЛДА формується в залежності від довжини хвилі лазера, що використовується, кута між лазерними променями, діаметру вимірюваного об’єму та швидкості з якою мікрочастинка перетинає вимірювальний об’єм ЛДА. Цифровий вимірювач частоти допплерівського сигналу, що працює за даним алгоритмом, реалізований на ПЛІС.

Список літератури1. Patric P. Erk Digital signal processing techniques for laser-doppler anemometry// http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/430262. Дивнич В.М. Розробка цифрового вимірювача частоти сигналу лазерного анемометра на основі програмованої логічної інтегральної схеми// Матеріали ХІІІ міжнародної науково-практичної конференції молодих учених і студентів "Політ. Сучасні проблеми науки". – К.: НАУ, 2013. - С.226

Науковий керівник – Дивнич М.П., канд. техн. наук, доцент


УДК 62.505 (043.2)Карпенко Т.С., студент

Прокоф’єва І.Ю., асистент Національний авіаційний університет, Київ

ДЕТЕРМІНОВАНА ОПТИМАЛЬНА ФІЛЬТРАЦІЯ В БАГАТОВИМІРНІЙ ВИМІРЮВАЛЬНІЙ СИСТЕМІ

На шляху вирішення задачі підвищення конкурентоспроможності вітчизняного бортового вимірювального обладнання важливим етапом є підвищення якості (точності) його функціонування. Покращити роботу вимірювальної системи можна за допомогою оптимальної фільтрації корисної стохастичної інформації, яка спостерігається на її виході. Методи такої фільтрації відомі [1]. Та у деяких режимах роботи вказаного обладнання не менш важливо виконувати оптимальну фільтрацію детермінованих складових вимірюваних даних. В даній роботі викладено метод детермінованої оптимальної фільтрації даних багатовимірної вимірювальної системи, коли відомі реальні та розрахункові моделі динаміки елементів системи.

Досліджувану багатовимірну систему зображено на рис.1.

Рис. 1 Структурна схема двоканальної вимірювальної системиОб’єктом фільтрації є двоканальна вимірювальна система. В одному з її

каналів є вимірювач та фільтр з розрахунковими моделями динаміки і відповідно, що разом складають обчислювач “О”. В другому каналі знаходиться вимірювальний елемент з реальною структурою та фільтр, що має дві складові та . Моделі динаміки , та вважаються відомими, всі елементи системи мають однакову розмірність . Мінімізуючи першу варіацію функціоналу якості вимірювання детермінованої інформації у досліджуваній системі можна визначити структуру корекційної складової фільтра .

В роботі також розглянуто приклад вирішення задачі детермінованої фільтрації за вказаним алгоритмом, який підтверджує його ефективність та придатність до застосування у реальних вимірювальних системах.

Список літератури:1.Блохин Л.М., Буриченко М.Ю. Статистична динаміка систем управління:

Підручник. – К.; НАУ, 2003. – 208 с.

Науковий керівник – Л.М. Блохін,док .тех. наук., професор.


УДК 681.5.015(043.2)Кирковський О.O., студент


МЕТОДИКА ОБРОБКИ СИГНАЛІВ МАЛОГАБАРИТНОЇ ГІРОВЕРТИКАЛІ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ НАПІВНАТУРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Внаслідок постійного прогресу в авіакосмічній галузі, зростають вимоги до точності та якості бортових навігаційних і управляючих систем рухомих об’єктів. Тоді доцільно проводити модернізацію (оптимізацію) для систем управління існуючих зразків техніки з метою досягнення вищих рубежів якості управління.

При створенні конкурентоспроможних комплексів, що імітують натурне або напівнатурне моделювання пред’являють одну з головних вимог до сучасних динамічних стендів–імітаторів рухів, це найбільша близькість рухів, які імітуються до тих, що імітують.

Для управління імітаторами в сучасних умовах необхідні алгоритми, які забезпечать оптимальне управління стендом імітатором, тобто забезпечать максимальну точність імітації стохастичних програмних рухів з урахуванням перешкод вимірів.

Малогабаритна гіровертикаль була встановлена на динамічний багатомірний стенд-імітатор рухів в заданому крейсерському збуреному русі. Сигнали, що характеризують збурений рух об'єкта — це багатомірний стохастичний процес із відомими за результатами випробувань прототипів об'єкта динамічними характеристиками, наприклад, матрицями спектральних і взаємних спектральних щільностей вектора вихідних сигналів стенда-імітатора. За результатами експерименту ідентифікуються моделі динаміки малогабаритної гіровертикалі, включаючи матриці спектральних щільностей неконтрольованого при експерименті вектора збурень, що діють гіровертикаль при її функціонуванні в динамічних умовах, близьких до натурних, що імітуються на стенді.

Необхідно провести первинну обробку даних про рух малогабаритної гіровертикалі, отриманих під час напівнатурного експерименту.

У результаті напівнатурного моделювання руху реєструються осцилограми управляючих впливів, а також вихідні реакції системи. Всі зафіксовані сигнали мають стохастичний характер. Для оцінки властивостей цих сигналів та взаємозв’язків між ними необхідно виконати їх первинну обробку, а саме – визначення моделей динаміки сигналів у вигляді матриць їх спектральних та взаємних спектральних щільностей. Визначення статичних характеристик експериментальних даних виконується за допомогою відомих алгоритмів визначення кореляційних та взаємних кореляційних функцій досліджуваних сигналів з наступним перетворенням цих функцій за Фур’є. Результатом перетворення Фур’є є спектральні та взаємні спектральні щільності сигналів у вигляді графічних залежностей амплітуди та фази від частоти.

Для складання моделей динаміки сигналів за отриманими графічними залежностями необхідно їх апроксимувати за допомогою узагальненого методу логарифмічних характеристик.Отримані моделі можуть бути використані в процесі структурної ідентифікації малогабаритної гіровертикалі й синтезу його оптимальної структури.


УДК 629.735.083.051'844:681.7.064.8 (043.2)Клочан А.Є., студент

Романенко В.Г., к.т.н.Національний авіаційний університет, Київ

ЗАСТОСУВАННЯ ПОЛЯРИМЕТРИЧНОГО МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ ПРИ АЕРОНАВІГАЦІЙНІЙ ПІДГОТОВЦІ ДО ПОЛЬОТУ ЛІТАКА

Неодмінною умовою забезпечення високої ефективності розв’язання поставлених задач у польоті є висока якість навігаційної підготовки до польоту.

Однією з головних задач, що розв’язуються в процесі підготовки до польоту є задача початкового виставлення інерційних навігаційних систем і курсових систем літаків. До точності виставки цих систем пред’являються достатньо жорстуі вимоги.

Точне виставлення інерційних систем в азимуті проводиться за допомогою спеціального топогеодезичного обладнання. До якого відносяться оптичний та гіроскопічний теодоліти, візирні системи літальних апаратів та реперні точки на літаку.

Сутність всіх неавтономних способів визначення стояночного курсу полягає у вимірі за допомогою будь-якого пристрою, наприклад, за допомогою гіротеодоліта, курсового кута орієнтира, за який може бути використаний опорний орієнтир, азимут якого визначений заздалегідь. Істинний стоян очний курс літака обчислюється як різниця між азимутом орієнтира та курсовим кутом орієнтира [1].

Існують і інші способи визначення істинного стояночного курсу: за допомогою візира та оптичного теодоліта.

Існуючі методи забезпечують достатню точність для вирішення аеронавігаційних задач, але разом з тим вони мають один суттєвий недолік – значна трудомісткість виконання підготовчих та вимірювальних робіт.

В представленій роботі пропонується для вирішення поставлених задач використовувати поляриметричний метод вимірювання. Його суть полягає в тому, що при проходженні світлового променя через поляризатор воно поляризується. За певних умов кут площини поляризації світла змінює своє значення. Він і є інформативним параметром відносно якого проводиться вимірювання. За допомогою нього можна забезпечити точність вимірювання, яка на порядок буде вищою, ніж у теодолітів і одночасно виконання робіт можна провести досить швидко. Високу точність забезпечує поляризатор, а швидкість – рухома основа на яку встановлено елементи поляриметричної установки.

Таким чином очікуваним технічним результатом при застосуванні поляриметричного методу є одночасне забезпечення високої точності та швидкості визначення аеронавігаційних параметрів в процесі підготовки повітряного судна до польоту.

Список літератури1. Рогожин В.О.,Синєглазов В.М.,Філяшкін М.К. Пілотажно-навігаційні комплекси повітряних суден: Підручник. – К.: Книжкове видавництво НАУ; 2005 – 316 с.2. Дерюгин И.А., Кузнецов Ю.А., Тронько В.Д. Фотоэлектрический поляриметр инфракрасного диапазона. – Л.: Оптика и спектроскопия, 1970. – с.415-418.


УДК 625.72:656.11 (043.2)Корнієнко С.П., аспірант

Колганова О.О., к.т.н., докторантКужель Н.В., к.т.н., асистент


ОЦІНКИ ШВИДКОСТІ ТА ПРИСКОРЕННЯ АВТОМОБІЛЯ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДУ ЧИСЕЛЬНОГО РОЗРАХУНКУ ПОХІДНОЇ

При дослідженні моделі руху за лідером для реальних об’єктів постає задача знаходження першої та другої похідної від «зашумлених» графіків руху об’єктів, що відповідають швидкостям та прискоренням об’єктів. Тому ставиться задача розробки математичного методу оцінки параметрів руху. Для цього обчислимо чисельно похідну функції:

.

Нехай на відрізку в точках задані значення деякої дискретної часової функції. Їм відповідають (ще не розраховані) відліки похідної в точках . Тоді і будуть пов’язані співвідношеннями:

і ,де і - оператори диференціювання і інтегрування відповідно.

Будемо вважати, що значення похідної описуються локальним кубічним ермітовим сплайном , де - матриця планування, - вектор оцінюваних параметрів (ординат точок "склейки" ділянок сплайну). Такий сплайн належить - класу неперервно диференційованих функцій. Тоді

.Позначимо через матрицю, розмірністю , яка

складається з проінтегрованих локальних функцій форми сплайну. Вимагатимемо виконання умови мінімуму середньоквадратичного відхилення

, звідки .Знайдений вектор оцінюваних параметрів повністю визначає

шуканий сплайн . За часовими відліками початкової функції

швидко знаходимо сплайн-апроксимацію похідної цієї

функції без попереднього розрахунку самих відліків похідної .Таким чином, похибки чисельного розрахунку похідної від функції, яка

спостерігається на фоні випадкових похибок дослідних даних, запропонованим методом менші ніж похибки чисельного розрахунку цієї ж похідної класичним методом.

Науковий керівник – Шутко В.М., д.т.н., проф.


УДК 621.396.933 (043.2)Коршунов М.В., аспірант

Морозов В.С., аспірант Національний авіаційний університет,Київ

ПРОГРАМА АВТОМАТИЧНОГО РОЗГОНУ ЛІТАКА ПІСЛЯ ЗЛЬОТУ ТА ВИХОДУ НА ДРУГЕ КОЛО

Авіоніка сучасних турбореактивних літаків виконує автоматичне керування повітряним судном на різних етапах польоту. Крім цього функції бортового обладнання полягають у організації повітряного руху.

Сьогодні одним з основних критеріїв якості авіоніки є здатність бортових систем забезпечити оптимізацію польоту літака в автоматичному режимі.

Існує два види такої оптимізації:- оптимізація часу виконання польоту;- оптимізація витрат палива у польоті.На сучасних літаках оптимізація польоту здійснюється завдяки

використанню автоматичного режиму "Вертикальна навігація". Режим вертикальної навігації дозволяє витримувати задану програму розгону підчас набору висоти (після зльоту та виходу на друге коло) та гальмування при заході на посадку.

Програма розгону літака дозволяє оптимально розподілити енергію літака між набором висоти і розгоном в горизонтальній площині.

Важливою функцією програми розгону є витримування заданих обмежень по швидкості з навігаційної бази даних (НДБ) при виконанні стандартних схем вильоту (SID).

Окрім виконання швидкісних обмежень з НДБ програма розгону повинна забезпечувати витримку швидкостей для прибирання механізації крила (закрилків та передкрилків). Ця функція допомагає зняти частину навантаження з екіпажа, а також забезпечує безпечне продовження польоту у разі помилкової дії пілотів. До помилкових дій в даному випадку відноситься або передчасне прибирання закрилків, або прибирання закрилків і шасі із запізненням.

Слід зазначити, що програма розгону повинна забезпечувати зліт зі зниженою тягою, оскільки зараз посилюються нормативні вимоги щодо зниження рівня шуму повітряних судів.

Зліт зі зниженою тягою забезпечує зниження рівня шуму і сприяє економічності експлуатації.

Ще однією важливою функцією програми розгону літака є розрахунок та витримування швидкісного профілю набору висоти ешелону.

Програма автоматичного розгону літака підчас набору висоти після зльоту і виходу на друге коло дозволяє понизити експлуатаційні витрати авіаперевізників. Застосування цієї програми на вітчизняних літаках забезпечить зростання їх конкурентоспроможності на світовому ринку.


УДК 681.51(043.2)

Кравченко А.О., студентБиков Б.В., студент


ВЕРХНЯ ОЦІНКА ДИНАМІЧНОЇ ПОХИБКИ ЛІНІЙНОЇ СЛІДКУЮЧОЇ СИСТЕМИ ПРИ ДОВІЛЬНОМУ ВХІДНОМУ СИГНАЛІ

На сучасному етапі розвитку науково-технічного прогресу виключно важливим постає проблема оцінювання динамічної похибки, яка виникає в замкнених слідкуючих системах при відтворенні довільних нерегулярних вхідних сигналів. Виявляється, що вирішення цієї проблеми вдається знайти в рамках відомої в теорії керування так званої задачі Б.В.Булгакова про накопичення збурень.

Ідея побудови верхньої оцінки динамічної похибки лінійної слідкуючої системи за наявності нерегулярного вхідного сигналу суттєво спирається на використанні того факту, що передатна функція

яка пов’язує зображення похибки системи з зображенням вхідного сигналу має вигляд

якщо ця система містить інтегратор і в розімкненому стані описується передатною функцією

де − деякі поліноми від s, степені яких задовольняють вимогу фізичної реалізуємості.

В роботі встановлено, що ця оцінка визначається як

У цьому виразі

− -норма передатної функції де – імпульсна перехідна функція від до


Науковий керівник – Л.С. Житецький, профессор


УДК 331.101.1:629.735(043.2)

Лемкіна О.Б., студент Кожохіна О.В., асистент

Краснов В.М., к.т.н., доцент Національний авіаційний університет, Київ

ПЕРСПЕКТИВНІ ПІДХОДИ ДО АНАЛІТИКИ АЕРОНАВІГАЦІЙНОЇ ЕРГОТИЧНОЇ СИСТЕМИ

Актуальність теми: об’єктивний аналіз аеронавігаційної ерготичної системи дозволяє досягти безпеки та ефективності експлуатації та виробництва. Якщо «Машини» оцінюються за їх робочим станом, правильністю налаштувань і т.д., то як аналізувати і синтезувати з ними «Людину» - іншу частину системи, яка піддається багатьом психологічним? Як встановити, і чи існує межа, де закінчуються можливості «Людини» і починається недосконалість ерготичної системи? Зараз широко застосовується системний підхід у аналізі. Відомі такі методики системного аналізу:

системно-лінгвістична концепція (А.Г.Чачко); структурно-психологічна концепція; методика аналізу ланок концепція; методика Шлаєна; складання професіограми; Аналіз і синтез багатокомпонентних систем відображення інформації; Метод аналізу ієрархій (Томас Сааті);Однак, вищенаведений підхід має певні недоліки (описані у книзі «Аналіз

складних систем» Д. Квейд), основним з яких є той, що поняття процесу роботи системи зовсім не розглядається. Альтернативою є процесний підхід, розроблений у НМЦПА під керівництвом Хохлова Е.М. Він полягає у аналізі «критичних точок» (точок Гегеля), які можуть виникнути в процесі роботи системи, та у розв’язанні проблем, пов’язаними з ними. Особливе місце займає проблема «сфери невизначеності», яка виникає підчас переходу від процесу до процесу ,та зникає лише при застосуванні процесного підходу. Це має на увазі і те, що у вищих навчальних закладах потрібно готувати спеціалістів зважаючи на процесний підхід. Тільки людина, яка знає про можливість виникнення певних екстремальних ситуацій,зможе прийняти вірне рішення для їх уникнення або подолання.

Висновок: З кожним роком удосконалюється й ускладнюється техніка, змінюються політичні,соціальні та природні умови, що впливають на психічний та біологічний стан людини - частини ерготичної системи. Тому для забезпечення якості обслуговування та безпеки пасажирів, дослідникам необхідно чітко знати стан аеронавігаційної ерготичної системи, тобто застосовувати перспективні підходи у аналітиці. Не можна обмежуватися лише тими підходами і методами, які є зараз - слід розвивати нові шляхи досліджень. Одним з прикладів таких підходів може буди процесний підхід.


УДК 629.7.014-519 (043.2)

Надсадна О.І., аспірант Національний авіаційний університет,Київ

РОБАСТНЕ УПРАВЛІННЯ БПЛА З РОЗІМКНУТИМ КОНТУРОМ АДАПТАЦІЇ

Безпілотні літальні апарати (БПЛА) на сьогоднішній день однозначно розглядаються як багатообіцяючі та ефективні засоби в рамках рішення великого кола різних задач, як у господарстві так й у військовій сфері. Одна з важливих особливостей БПЛА – при мінімальних витратах на бортове обладнання забезпечити максимально можливі сфери їхнього застосування за умови виконання польотних завдань із необхідними показниками якості. При цьому, динамічні моделі цих БПЛА містять значні невизначеності як параметрів, так і структури й функціонують в умовах інтенсивних зовнішніх збурень та складних траєкторних рухів. До таких збурень відносять вплив зсуву вітру, градієнт вітру, температурну інверсію, турбулентність та ін.

У роботі розглядається повздовжній канал БПЛА, для якого синтезується регулятор на основі методу програмного забезпечення коефіцієнту підсилення (ПЗКП) БПЛА.

Типові методи адаптапації потребують багато машинного часу, для того щоб розглянути замкнуту систему не залежно від часу, пропонується метод ПЗКП. Сутність даного методу адаптації полягає в розробці такої стабілізуючої системи, параметри регулятора якої, змінюються як функції управляючих змінних [1,2]. Такий підхід є аргументованим, так динаміка об’єкту управління описується за допомогою компонент, які залежать від швидкісного напору, а отже можуть розглядатися як функції від цієї величини.

Для повздовжнього руху основними режимами є набір висоти, крейсерський політ на постійній висоті, зниження. Оскільки як і набір висоти, так і зниження є ступінчатою функцією, то до повздовжнього каналу системи управління входять два контури: контур управління кутовими рухами КУКР (внутрішній контур стабілізації кута тангажу) і контур управління висотою КУВ (зовнішній контур, що є контуром стабілізації висоти), у яких використовуються пристрої динамічної корекції (ПД-регулятори).

Передавальна функція ПД-регулятора контура КУКР і контура КУВ мать вигляд (1) і (2) відповідно:

(1)

(2)В роботі синтезовано регулятор, який стабілізує БПЛА в робочому

діапазоні висот і скоростей об’єкту.

Список літератури1. Wilson J. Rugh Research on gain scheduling/ Jeff S. Shamma// Automatica.-vol. 36.- №.10.- 2000.- p. 1401-1425.2. Petros A. Ioannou Robust Adaptive Control / Jing Sun // Prentice Hall PTR-1995-p.1-8


УДК 629.735.051:681.513.5(043.2)Новицька Н.Д., аспірант

Кухар В.В., аспірант Національний авіаційний університет,Київ

ПОСТАНОВКА І ВИРІШЕННЯ НОВИХ ЗАДАЧ СИНТЕЗУ ОПТИМАЛЬНОЇ СТРУКТУРИ СПОСТЕРІГАЧА БАГАТОВИМІРНОГО РУХОМОГО ОБ'ЄКТУ

Результати спостереження вихідних координат рухомих об'єктів, які підлягають управлінню чи стабілізації в штатних режимах їх функціонування безпосередньо забезпечують необхідною інформацією подальші процеси управління (стабілізації) та ідентифікації моделей динаміки вказаних об’єктів. Відома, наприклад, теорема розділення допускає виділення процесів спостереження вихідних координат об'єктів в самостійні задачі, результати вирішення яких повинні безпосередньо використовуватися надалі при розробках оптимальних систем стохастичного управління або стабілізації створюваних об'єктів.

Рис. 1.Структурна схема тракту спостереження вихідного стану об'єкту з усуненням завад вимірювань.

На рис. 1 показані: – -мірний вектор вихідних координат об'єкту; – -мірний вектор випадкових стаціонарних завад вимірювань, – оцінка

вектора ; – -мірний бажаний сигнал виходу тракту спостереження; – вектор випадкових помилок спостереження; – -мірний вимірювальний сигнал, – відома матриця передаточних функцій системи вимірювачів розміру , – матриця розмірності передаточних функцій спостерігача, що синтезується.

Функціонал якості системи спостереження представляється у вигляді:

(1)Враховуючи нижче введені позначення

(2)

алгоритм синтезу оптимальної структури спостерігача потрібно записати так:

(3)


УДК 629.735.051:681.513.5(043.2)Новицька Н.Д., аспірант

Поліщук А.М., студенткаЯцька М.В., студентка

Національний авіаційний університе,Київ

ОПТИМАЛЬНА ФІЛЬТРАЦІЯ ДЕТЕРМІНОВАНОЇ ІНФОРМАЦІЇ В БАГАТОВИМІРНІЙ ВИМІРЮВАЛЬНІЙ СИСТЕМІ

За традицією при створенні бортових вимірювальних систем і комплексів рухомих об'єктів різного призначення в тривалих режимах їх роботи основна увага надається обробці випадкової стаціонарної інформації у реально функціонуючих системах. Детермінована інформація в зазначених системах використовується лише на стадіях різкої (ступеневої) зміни режимів роботи (поліпшується тільки якість перехідних процесів на стадіях змін режимів).

Рис. 1. Структурна схема вимірювальної системи.На схемі вказані наступні позначення: – матриця передавальних

функцій вимірювача (стійкого), – п-мірний вектор вихідних сигналів

системи, – вектор бажаних сигналів системи, – матриця бажаних

перетворень програми системою, – шукана матриця передавальних функцій фільтра, а також – вектор програмних сигналів, – вектор завад вимірювань, – вектор сигналів спостереження, вектор помилок спостереження і ермітово-спряжений вектор мають вигляд:

, , ,

,

.

Функціонал якості фільтрації в системі слід записати так:

(1)

Синтез структури фільтра необхідно проводити за алгоритмом:

(2)де введені наступні позначення:

; ;


(3)Підстановка результатів, що отримані за алгоритмом (2) і (3), в

функціонал якості (1) дозволяє оцінити його мінімальне значення.

УДК 629.735.33(043.2)Романюк М.Г., аспирант


ОСОБЛИВОСТІ КОНТРОЛЮ НАДІЙНОСТІ ВИРОБІВ АВІАТЕХНІКИ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ПО ТЕХНІЧНОМУ СТАНУ

Перевод агрегатів та комплектуючих виробів на експлуатацію по технічному стану, являється основним напрямком підвищення ефективності експлуатації вітчизняних типів ПС за рахунок зниження експлуатаційних витрат на заміну цих та комплектуючих виробів по відпрацюванню встановлених ресурсів.

Обгрунтування переводу на експлуатацію по технічному стану агрегатів та комплектуючих виробів виконується розробником ПС по кожній функціональній системі з умов безпеки та економічності експлуатації ПС в цілому, та реалізується в залежності від вимог, для конкретного екземпляра, групи або всього парку ПС даного типу.

Вирішення даної задачі вимагає: Наявності теоретичних основ застосуваня методів експлуатацію по

технічному стану, закріплених в діючих нормативних та методичних документах цивільної авіації та авіапромисловості та методологій їхнього впровадження;

Проведення розрахунків відмовобезпеки агрегатів та комплектуючих виробів в системах ПС;

Аналізу рівнів надійності агрегатів та комплектуючих виробів в системаз ПС та встановлення контрольних рівнів, нижче яких експлуатація виробів до відмови називається неефективною;

Розробки програм контроля рівнів надійності систем та виробів в експлуатації;

Аналізу результатів розрахунків та прийняття рішень щодо їхньої подальшої експлуатації;

Інформаційного та технологічного забезпечення розрахунків надійності виробів в експлуатації;

Оцінки економічної ефективності застосування експлуатації по технічному стану для виробів в системах ПС;

Впровадження нових методів оцінки характеристик надійності систем та виробів.

З існуючого різноманіття методів оцінки надійності виробів техніки, основаних на положеннях математичної статистики та теорії надійності вибрані методи стосовно розлянутої проблеми оцінки параметрів безвідмовності високоніадійних виробів авіаційної техніки, відмова яких в розглянутому інтервалі напрацювання або календарному часу є одиничною подією.

http://library.kpi.kharkov.ua/scripts/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN=BOOK&P21DBN=BOOK&S21STN=1&S21REF=5&S21FMT=fullwebr&C21COM=S&S21CNR=10&S21P01=0&S21P02=0&S21P03=U=&S21STR=629.735.33(062)


Науковий керівник – В.М.Грібов, к.т.н., проф.


УДК 629.7.054.07 (043.2) Рудометова Г.Ю., студентка

Панчук І.О., студенткаНаціональний авіаційний університет, Київ

ВИМІРЮВАЧІ ТИСКУ СИСТЕМИ ПОВІТРЯНИХ СИГНАЛІВ

Вдосконалення датчиків тиску для СПС ведуться в наступних напрямках: підвищення точності вимірювання до умов роботи при всіх

дестабілізуючих чинниках (вібрація, удари, прискорення, температура. підвищення стабільності інформації за часом, що означає здатність

зберігати первинні тарировки датчиків протягом тривалого часу. розширення діапазонів вимірювання. підвищення надійності датчиків. зменшення споживаної потужності. удосконалення чутливих до тиску елементів датчиків. застосування в датчиках тиску мікропроцесорів та мікроелектроніки

в цілому з метою переходу від аналогових датчиків до цифрових.На сьогоднішній день поліпшення можливостей чутливих елементів стало

можливим завдяки освоєнню напівпровідникових матеріалів, які замінили метали - бронзу, сталь. Таким напівпровідником є кремній. Його застосування дозволяє розробити чутливі елементи з малими габаритами, з високою чутливістю, надійністю і стабільністю, підвищеною вібростійкою через малу рухому масу, високим терміном служби. Особливо принципове значення застосування напівпровідникових матеріалів для виготовлення чутливих елементів має їх поєднання з бурхливим розвитком мікроелектроніки і мікропроцесорної техніки. Це дозволило виготовляти ці елементи на основі технології інтегральних схем, коли весь датчик складається з чіпу. Тиск сприймається кристалом з товщиною порядку 0,25 мм і площею від 0,8 до 0,1 м² (залежно від діапазону вимірювання). Прикладом таких датчиків є датчик ST3000 фірми Honeywell Corp. (США), який має похибкою вимірювання ±0,1% від діапазону.

Аналіз роботи системами повітряних сигналів (далі - СПС) показав, що для передачі тиску від приймачів до вимірювачів, застосовуються пневмопроводи. Їх негерметичність призводять до похибок вимірювань тиску. Для усунення цих похибок необхідно розмістити чутливий елемент датчика безпосередньо на приймачі повітряного тиску. Таке розміщення можливе при мініатюрних масо-габаритних характеристиках чутливого елементу та високою чутливістю до зміни повітряного тиску. Таким чином, застосування напівпровідникових кремнієвих датчиків тиску дозволить мінімізувати вплив на вимірювання інструментальних помилок, властивих механічним та електромеханічним датчикам. Використання елементів мікроелектроніки та мікропроцесорної техніки в СПС дозволить: збільшити швидкодію системи, застосовувати відповідне програмне забезпечення для керування системою, компенсувати на програмному рівні вплив аеродинамічних і методичних помилок на процес вимірювання тиску, на більш високому рівні виконувати взаємообмін інформацією системи повітряних сигналів з бортовими навігаційними системами.

Науковий керівник – О.О.Чужа, к.т.н.


УДК 629.735.05:167.2 (043.2) Сергеєва Д.Д.,студентка


МЕТОДИКА АНАЛІТИЧНОГО ОЦІНЮВАННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ СКЛАДНИХ СТРУКТУР АВІОНІКИ

В умовах посиленої конкуренції авіакомпанії прагнуть підвищити економічну ефективність своєї роботи, в тому числі і за рахунок зменшення непродуктивного простою ПС. Одним із шляхів вирішення даної проблеми є удосконалення інформаційної системи, зокрема доповнення її розрахунками показників довговічності. Узагальнена інформаційна система, що доповнена комп’ютеризованими методиками та алгоритмами розрахунків залишкових ресурсів та строків служби дозволяє своєчасно забезпечити запасними аналогами обмінний фонд, що зменшує час технічного обслуговування та простою, впливаючи на економічну ефективність роботи авіапідприємства.

В результаті проведеного порівняльного аналізу теоретичної моделі розподілу відмов, більш прийнятною для оцінки показників безвідмовності, довговічності і збережуваності обрано DN-розподілення, що являє собою найбільш придатну модель надійності виробів і яка є сукупністю взаємозалежних факторів і факторів, що доповнюють один одного, яка виправдовує себе як модель надійності практично у всіх випадках і за всіма критеріями. Математичний апарат дослідження надійності на основі DN-розподілу напрацювання до відмови дозволяє робити аналітичний прогноз показників довговічності обладнання ПС на етапі проектування за критерієм граничного стану.

Розроблена методика аналітичного оцінювання довговічності складних структур авіоніки, досліджені залежності гамма-відсоткового терміну служби від рівня недосягнення граничного стану. Ця методика ґрунтується на декомпозиції складної структури авіоніки та подальшому знаходженню варіаційних показників довговічності.

Наведено приклад практичної реалізації методики оцінювання довговічності компонентів авіоніки, її розрахунки виконано в програмному середовищі Mathcad.

Інформаційна система доповнена такими методикою та алгоритмом оцінки гамма-процентного терміну служби дозволяє своєчасно забезпечити запасними аналогами обмінний фонд, що зменшує час технічного обслуговування та простою, впливаючи на економічну ефективність роботи авіапідприємства.

Список літератури1. Грібов В.М. Теорія надійності систем авіоніки. Частина 1.

Визначення, показники, моделі відмов, методи розрахунку: навч. посібник / В.М. Грібов, Ю.В. Грищенко, А.В. Скрипець, В.П. Стрельніков; за заг. ред. А.В. Скрипця. – К.: Книжкове вид-во НАУ, 2006. – 324 с.

2. Далецкий С.В. Формирование эксплуатационно-технических характеристик воздушных судов гражданской авиации. — М: Воздушный транспорт, 2005. — 416с.


УДК 681.5.015 (043.2)Сив’юк Д.В., студентка


СТРУКТУРНА ІДЕНТИФІКАЦІЯ МОДЕЛЕЙ ДИНАМІКИ БАГАТОВИМІРНОГО СТЕНДА-ІМІТАТОРА КУТОВИХ РУХІВ ДИНАМІЧНОГО ОБ’ЄКТУ

У зв’язку з прогресом в техніці, постійним ростом точних вимог до якості стендів-імітаторів, у теперішній час у процесах створення або модернізації стендів- імітаторів, необхідно здійснювати так звані етапи їх динамічної атестації. Суть такої атестації наступна. Випробуваний виріб встановлюється на динамічний багатомірний стенд-імітатор натурних рухів рухливого об’єкту в заданому крейсерському збуреному русі. Сигнали, що характеризують збурений рух об’єкта — це багатомірний стохастичний процес із відомими за результатами випробувань прототипів об’єкта динамічними характеристиками, наприклад, матрицями спектральних і взаємних спектральних щільностей вектора вихідних сигналів стенда-імітатора. За результатами експерименту ідентифікуються моделі динаміки виробу, включаючи матриці спектральних щільностей неконтрольованого при експерименті вектора збурень, які діють у виробі при його функціонуванні в динамічних умовах, близьких до імітованих на стенді.

На жаль, з відомих літературних джерел неможливо безпосередньо встановити моделі динаміки кораблів різних класів, але їх можна отримати непрямим шляхом. Візьмемо до уваги також те, що при частотній смузі каналів діючого стенда приблизно 1 Гц, а складова морського «хитання» приблизно 0,1Гц, то для імітації «хитання» корабля немає потреби змінювати існуючу структуру управління стендом. Вхідні сигнали в стенд-імітатор формувалися спеціально моделювальним послідовним багатовимірним фільтром безпосередньо з комп’ютерного псевдобілого шуму.

Для проведення етапу структурної ідентифікації об’єкта, з урахуванням центрованих випадкових сигналів «вхід-вихід» необхідно:

- зареєструвати осцилограми зазначених сигналів;- побудувати спектральні і взаємно спектральні щільності;- апроксимувати отримані графічні залежності аналітичними виразами;- за допомогою відомого алгоритму ідентифікації отримуємо

структуру об’єкта;- оцінювання міри впливу збурення на вихідну реакцію об’єкта;- визначаємо дисперсію помилки та відносну дисперсію помилки.На існуючому стенді-імітаторі кутових рухів динамічного об’єкту були

успішно проведені експериментальні дослідження однієї з корабельних навігаційних систем і виконана її динамічна атестація в умовах, близьких до натурних.

Науковий керівник – О.В.Єрмолаєва, асистент


УДК 331.015.11:656.7.052(043.2) Теребус Ю.М, студент

Кожохіна О.В., асистентБідний Н.С., ст. вкладач


ОСНОВНІ ОБМЕЖЕННЯ ЕРГОТИЧНОЇ АЕРОНАВІГАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ЇЇ ЕФЕКТИВНІСТЬ

Під ефективністю навігаційних засобів розуміємо здатність досягнення поставленої мети в заданих умовах з певною якістю. В зв’язку з цим, показники, призначені для використання в якості критеріїв ефективності засобів, які розглядаються, повинні враховувати характеристики, які описують призначення, умови і результати використання, а також затрати на створення і експлуатацію даних засобів. Сукупність властивостей навігаційного засобу визначає його якість. Ці властивості обумовлюють придатність засобів задовольняти певні потреби в відповідності з його призначенням. Кількісними характеристиками властивостей пристроїв, які розглядаються є показники якості.

Будемо розглядати п’ять різних груп показників ефективності: інформаційні, професійні, експлуатаційні, функціональні, економічні.

Інформаційні показники:- швидкість сприйняття інформації;- інформаційні показники (об’єм інформації);- послідовність надання інформації;- швидкість переключення, стійкості, обсягу уваги;Професійні показники: - чітке розмежування обов’язків;- скорочення часу на погодження і затвердження команд- кваліфікація обслуговуючого персоналу.Функціональні показники:- трудомісткість роботи;- якість праці.Експлуатаційні показники:- фактори оточуючого середовища (організація простору, приміщення);- функціональне облаштування робочого місця;- правильне планування робочого графіку.Економічні показники:- матеріальне заохочення;- собівартість праці;- продуктивність праці.В останні роки зросли складність і комплектність проблем, які виникають в

процесі прийняття рішень при виборі домінуючого варіанта навігаційних засобів. Під прийняттям рішень розуміється вибір однієї альтернативи чи декількох альтернатив із множини стратегій, направлених на досягнення певної мети. Результати застосування стратегій, які розглядаються, характеризуються багатьма варіантами, в залежності від поставленої мети. Тому в якості початкового етапу дослідження пропонується опис результатів і перехід від поняття мети до його експлікації у вигляді показника ефективності, визначеного на декількох експериментах.


УДК 629.73:629.735.067 (043.2) Кожохіна О. В., асистент

Тернова В. В., студент Ковальова А. С., студент


КОМПЛЕКСНИЙ АНАЛІЗАТОР ТЕХНОЛОГІЙ РОЗГОРТКИ ПОЛЬОТУ В ПЕРСПЕКТИВНИХ БОРТОВИХ САМОПИСЦЯХ

Найактуальнішою проблемою цивільної авіації сьогодення є забезпечення рівня безпеки польотів. Дана проблематика потребує поліфакторного підходу, але особливої уваги завжди потребують методи розслідування авіаційних пригод (АП), а саме ефективність і оперативність визначення їх причин. Для цього використовується вся можлива інформація для проведення комплексного аналізу даних працездатності повітряного судна (ПС). Фіксація даних у випадку АП відбувається на бортових пристроях реєстрації (БПР).

Як відомо, інформація з БПР не зв’язана з Керівництвом з льотної експлуатації (КЛЕ) і з системами контролю та безпеки, що безперечно ускладнює прийняття рішення командиром повітряного судна (КПС) та другим пілотом (2П). Саме тому для вирішення даної проблеми застосовують технології процесного аналізу польоту (ТПАП), принцип роботи яких полягає в тому, щоб об’єднати різнопланову бортову інформацію в єдиний інформаційний інтегрований потік, що забезпечує повну екстраполяційну безпеку польоту із відправленням інформації на єдиний пульт.

Використовуючи технології розгортки, як основну складову ТПАП, створюють технологічні карти процесу польоту – циклограми, гістограми і різні діаграми переходів. Зі зростанням вимог до результативності автоматизації праці пілотів виникає потреба у створенні інформаційно-

інтелектуальних інтерфейсів, покликаних контролювати рівні робочих навантажень і посилювати можливості пілотів перспективних ПС. Проаналізувавши структуру взаємодії авіаційної безпеки і помилки в індивідуальних діях пілотів, виявила високу ефективність модифікація БПР (рис. 1), що довело існування додаткового прояву ефекту від зв’язку між пілотами та пристроями керування і показало наявність безперервного потоку інформації в середовищі «льотний екіпаж – БПР – льотний екіпаж» від блоків зв'язку з командно-пілотажними приладами (БЗ з КПП), електронної моделі (ЕМ) з подальшим виведенням даних на індикатор. Закладений і реалізований в

цьому пристрої принцип має важливе значення під час прогнозування успішного результату виконання поставленого завдання.

Аналізатор має основною метою створення перспективного БПР з бортовим виводом. Це дозволяє поєднати дані параметрів техніки пілотування із сучасними бортовими системами безпеки за допомогою індикації. На основі вищевикладеного, можна прогнозувати, що застосування розробленого пристрою буде сприяти підвищенню надійності і безпеки польотів в цивільній авіації.

Рис. 1. Структурна схема пристрою


УДК 621.396.962.3 (043.2)Чернядьева В.В., соискатель

Технологический институт Восточноукраинскогонационального университета им. В. Даля, Северодонецк

ПРОБЛЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОМПОНЕНТОВ БОРТОВЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Проведен анализ условий эксплуатации бортовой аппаратуры и на основе этого выделяются наиболее важные характеристики проектируемого устройства и факторы воздействия на него, влияющие на процесс принятия конструкторских решений. Также представляется обзор методов многокритериального выбора конструкторских решений.

Характеристики оборудования закладываются уже на этапе проектирования, поэтому особенно важно правильно выбрать конструктивное решение. Разрабатываемая конструкция должна отвечать конструктивно-технологическим, эксплуатационным, экономическим требованиям и требованиям по надежности. Все эти требования взаимосвязаны и оптимальное их удовлетворение определяет наилучший вариант конструкции.

На основании анализа условий эксплуатации изделия выделяются наиболее важные характеристики проектируемого изделия. Одни показатели должны стремиться к минимизации, например, масса изделия, габаритные размеры, энергопотребление, температура элементов, тепловыделение, длина линий связи, плотность монтажа. Другие же должны быть максимизированы, например, время непрерывной работы, наработка на отказ, производительность, надежность.

Для изготовления бортового устройства можно применять печатные платы, FPGA, ASIC. Правильный выбор технологических решений позволяет существенно улучшить технико-экономические характеристики устройств. Однако, процесс выбора является неоднозначным и субъектывным, поэтому для решения таких задач используют системы САПР с элементами поддержки принятия решений, в основе которых лежат различные методы. Анализ проблем, с которыми приходится сталкиваться, естественным образом привел к появлению класса многокритериальных задач. Существует большое количество методов многокритериального выбора, например, наиболее часто используемые из них в проектных работах: метод анализа иерархий, метод комплексной оценки, сравнение с использованием функций полезности [1].

Алгоритмы использования исходных параметров и их наборы в этих методах различны, но принимаемые решения должны быть адекватными.

Это указывает на то, что должно быть некое единое ядро данных, используемых в этих задачах, а так же на необходимость разработки унифицированного формально-логического аппарата, ориентированного на решение данного класса задач многокритериального выбора решений.

Список літератури1. Гудков П.А. Методы сравнительного анализа. Учебное пособие. – Пенза: Изд-во Пенз.гос. ун-та, 2008


УДК 629.735.05:621.396.962 (043.2)Юрчук А. О., аспірант

Конін В. В., д.т.н. Шутко В. М., д.т.н.


ОСНОВНІ ПРИЧИНИ НЕВИЯВЛЕННЯ СУПУТНИКОВОГО СИГНАЛУ В МІСЬКИХ УМОВАХ ПРИ НАЯВНОСТІ ПРЯМОЇ ВИДИМОСТІ СУПУТНИКІВ

Розповсюдження супутникового сигналу в міських умовах кардинально відрізняється від умов розповсюдження при прямої видимості за містом. Окрім всіх завад і шумів, що розглядаються для випадку прямої видимості, з’являється багато додаткових небажаних ефектів. Наявність великої кількості забудов, високих споруд, труб, структури доріг, можливих перепадів рівня земної поверхні та т.п. призводять до багатократного відображення сигналу. Навіть якщо приймальний пристрій знаходиться в стаціонарному стані, рівень приймаючого сигналу може змінюватись за рахунок відображень від рухомих транспортних засобів. В результаті на приймальну антену практично завжди приходить множина копій сигналу (багато променів – звідси термін “багатопроменевість”) з різними рівнями і різними затримками в часі.

Якщо одна з копій опиниться в протифазі з основним джерелом сигналу, то після складання двох копій сигналу в приймачі енергія основного сигналу виявиться пригніченою його ж копією. Крім того, під час передачі радіосигнал зазнає загасання. У результаті на приймальній стороні енергія сигналу може виявитися нижче порогу чутливості приймача, що призведе до пропуску сигналу або до суттєвих спотворень корисного сигналу і до похибок в схемах стеження за параметрами цього сигналу (затримкою, частотою і фазою). Ці похибки багато в чому залежать від взаємного розташування супутника, приймальної антени і відображуючих об'єктів. Причини виникнення і спроби зменшення її впливу на сигнали радіозв’язку та на сигнали супутникових радіонавігаційних систем наводяться в російськомовній і англомовній літературі [1, 2, 3].

Експериментальні дослідження показали великий розмах значень далекомірної похибки через ефект багатопроменевості, яка складає 0,5–2 м в кращому випадку (при використанні спеціальних антен) і до 100 м в гіршому, в міських умовах з висотними будівлями. Використання в останній ситуації спеціальних антен і апаратних алгоритмів придушення багатопроменевості може зменшити похибку від декількох до десятків метрів, але вона носить випадковий характер, тому усунення її повністю неможливо.

Список літератури1. Мазурков М.И. Системы широкополосной радиосвязи: учеб. Пособие

для студ. вузов. – О.: Наука и техника, 2010. – 340 с.2. Veitsel V., Zhdanov A., Zhodzishsky M. The mitigation of multipath errors by

strobe correlators in GPS/GLONASS receivers. GPS Solutions, Volume 2, Number 2, Fall 1998, pp. 38-45.

3. Vulnerability assessment of the transportation infrastructure replying on the Global Positioning System [John A. Volpe, NTSC, Aug 29th, 2001].


УДК 629.735.051.56 (043.2)Власова А.Ю.,соискатель


МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ МИНИМИЗАЦИИ ЗОНЫ РИСКОВ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ С ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Такие авиапроисшествия (АП) как: ТУ–154М под Смоленском 10.04.10; Ту-134 в районе аэропорта Петрозаводска (Бесовец) 21.06.2011, Ан-24 в Благовещенске 08.08.11 и другие, в очередной раз доказывают и подтверждают статистику ИКАО за 2012 год, о том что бортовые системы безопасности полетов по категории Control flight into terrain (CFIT) требуют более фундаментального анализа.

За основу решения проблематики CFIT предлагаются методы полифакторных контурных переходов и процессного анализа, с учетом Руководств по управлению безопасности полетов (в редакциях 2006, 2009, 22012 годов). Определяются зоны эксплуатационных рисков - опасные зоны эксплуатации бортовых систем предупреждения столкновения с земной поверхностью (БСПСЗП). Такие зоны БСПСЗП необходимы для уведомления пилотов воздушных судов о их существовании и предотвращении катастрофичных полетов. Опасные зоны эксплуатации БСПСЗП могут быть зонами катастрофичности, аварийности, фатальности и эксплуатационных ограничений по летно-техническим характеристикам (ЛТХ).

Для выявления зоны фатальности и эксплуатационных ограничений воздушных судов были проанализированы все существующие документы по авиации для самолетов и вертолетов с 70- ых по настоящее время (такие как: Наставление по производству полетов (НПП), Руководства по производству полетов (РУБП), Приложения ИКАО, Руководство по летной эксплуатации (РЛЭ) и др.). Выявлены недостатки систем предупреждения приближения земной поверхности, а так же рассмотрена их работа с точки зрения инженерной психологии.

На основе комплексного процессного подхода определяются основные требования к эксплуатационным характеристикам систем безопасности, оцениваются интерполяционные и экстраполяционные функции этих систем.

Собранна новая статистика за 1989 – 2012 года по данной категории авиапроисшествий, которая нанесена на построенные номограммы для систем I-го и II-го поколений, с учетом склон гор и минимальной границей на принятия решений до столкновения с земной поверхностью или искусственным препятствием.

Впервые обобщён опыт начальной эксплуатации систем раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ) научными методами.

В качестве аналитического аппарата предлагаются специальные номограммы, позволяющие в наглядном виде оценить статистику АП и выработать рекомендации для летного состава при предотвращения АП.


УДК 621.396.933 (043.2)Гребенюк О.С., студентка

Ситник О.Г., к.т.н.Национальный авиационный университет, Киев

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПИЛОТАЖНЫХ ДИСПЛЕЕВ В СИСТЕМЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ОТОБРАЖЕНИЯ ДОСТОВЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ С УЧЕТОМ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЕРТОЛЕТОМ

Достоверное информационное обеспечение решения экипажами вертолетов нового поколения все возрастающего объема народнохозяйственных задач предполагает использование авиационных электронных индикаторов, сопряженных с бортовыми цифровыми устройствами, способными к анализу, обработке, синтезу и интеграции разрозненных сигналов и формированию различных изображений от которых, в значительной мере зависят процессы управления.

Предлагается сформулировать основные принципы, которые в той или иной степени, и не так быстро, как хотелось бы, воплощаются при разработке электронных индикаторов для внедрения в современные вертолеты.

Существуют и другие принципы, которые могут быть реализованы в информационных кольорових дисплеях благодаря развитию новых технологий.

Постановка проблеми заключается в исследовании критериев оценки качества визуальной информации на дисплеях в кабине вертолета. На основе последних нейрофизиологических исследований мы пришли к выводу, что даже самое совершенное изображение внешнего мира, искусственно создаваемое на дисплеях в пределах кабины вертолета, не будет восприниматься адекватно реальному в связи с закономерностями физиологии мозга. Это обусловлено тем, что одна из систем мозга («периперсональная») отвечает за получение и обработку информации около нашего тела, другая («экстраперсональная») – за ориентацию и навигацию в топографически отдалённом пространстве.

Изложение основного материала исследования. В этой связи были проведены исследования, в которых сравнивались два способа представления пилотажных параметров: на подвижные и неподвижные вертикальные шкалы. Оказалось, что использование подвижных шкал в большей мере изменяет структуру действий лётчика и ухудшает качество управления вертолетом. При этом увеличивается количество движений, их амплитуда и скорость. Изменяется и зрительно-моторная регуляция: длительность фиксации взгляда на подвижных шкалах существенно превышает средние значения, установленные для круглых шкал.

Список літератури1. Аваев А.Л., Морин С.Ф., Коваленко П.А. Основные концепции развития

электронных систем индикации и многофункциональных органов управления летательных аппаратов // Авиакосмическое приборостроение. - 2003. - №1. - С.43-48.

2. Ситник А.Г., Ходаковский Н.И. Особенности разработки систем технического зрения для восстановления зрительной функции человека // УСиМ. – № 2. – К.: ІК НАНУ, 2000. – С. 35 – 41.


UDC 629.3.025.2 (043.2)Chaplay I.V., student

Baginska M.V., studentNational Aviation University, Kyiv

DESIGN OF ROBUST INERTIAL STABILIZATION SYSTEMS

In accordance with the modern scientific terminology, the inertially stabilized platform (ISP) represents a platform, equipped with the system by control of the inertial orientation of payload installed on it. In almost cases, the navigational devices (gyroscopic sensors, accelerometers) and the directional-finding devices (antennas, telescopes) are considered as a payload.

Using the ISPs it is possible to solve the following problems:1) stabilization of the payload taking into consideration the angular motion of

the plant, on which this payload is mounted;2) guidance of the sighting axis on the given reference point;3) tracking or providing a constant orientation of the device sighting axis in the

direction of the moving reference point.Design of the ISP for the solution of the above mentioned tasks is carried out in

conditions of uncertainty due to the differences of the mathematical description from the real system, and the influence of internal and external disturbances. Improvement of the ISP control systems is carried out in two directions, such as the modernization of operating systems and creation of new systems. Modernization, in the conditions of uncertainty, it is advisable to carry out by means of the robust parametric optimization. Usage of the closed loop system matrix complementary sensitivity function H∞ -norm is one of the modern approaches to the determination of the robust optimization quality index. Improvment of the optimization efficiency can be achieved by means of the mixed -optimization [1]. The parametric

-optimization procedure includes creation of the mathematical description both in the state space and taking into account nonlinearities of the real system and the application of the optimization method, based on the genetic algorithms [1, 2].

Robust structural optimization is based on the solution of two Riccati equations, some conditions check and minimization of the -norm of the mixed sensitivity function of the system, including the plant, controller, vector of external inputs, vectors of outputs, which characterizes the quality of the system, vector of measured outputs entering to the controller and vector of controls [3].

References1. Tunik, A.A.; Ruy, H.; Lee, H.C. Parametric Optimization Procedure for

Robust Flight Control System Design, KSAS International Journal,vol. 2, no. 2, 2001, pp. 95–107.

2. Sushchenko O.A. Robust parametric optimization of stabilization systems for ground vehicles, in Proc. NAU, no.4 (18), 2008, pp. 23–29 (in Ukrainian).

3. Skogestad S.; Postlethwaite I. Multivariable Feedback Control, New York: Jonh Wiley, 1997.

Supervisor – Sushchenko O.A,Cand. of Sc. (Eng), Assoc. Prof.


UDC 629.735.054.07.058.45(0431)

Donchenko I.A., student Polozhevets G.A., C. Sc., asistantNational Aviation University, Kyiv

THE MAIN FEATURES OF THE MODERN AIRCRAFTS VELOCITY INDICATORS

Analysis of statistics of flight accident shows, that majority of them caused by mistakes of the crew, especially at critical flight conditions. This requires an installation of aircrafts velocity indicators, which alert the crew about approaching to the maximum permissible values of flight parameters.

One of the major threats for the aircraft is spin stall, because of speed loss, or increasing of the angle of attack above its critical value. These two parameters are basic of presence of the lift force on the wing and operation of control surfaces.

,where Сy=f()- lift force coefficient , ρ - density of the airflow , V - speed , S - wing area.

Usually passenger aircrafts do not fly at extremely low speeds and do not perform aggressive maneuvers at critical angles of attack. In addition, modern passenger aircrafts largely automatized, that makes the pilot work easier, especially in difficult weather conditions and at night. However, automatization has its negative sides. First, in case of its failure or inability to use, the pilot must to fly a plane in the manual mode. Secondly, at high angles of attack at low speeds, exactly automatization can cause the spin, because a stall accompanied by the roll, and the autopilot tries to remove it, and this is leads to more intense aircraft stalling. Therefore, when flying at high angles of attack and low speeds, pilots must to fly a plane manually.

Aircrafts indicators installed to help the pilot determine the approach of critical modes during manual control. In modern aircrafts, focus of such systems is on critic angle of attack, maximum permissible vertical and horizontal velocities and maximal overloading values. However, minimal indicator speed signalization neglected, because of exclusion of its appearance on autothrottle of power unit of automatic control system. Such neglecting sometimes leads to loss of control of the aircraft, if autothrottle failed during landing on minimal velocities and presence of angle of attack.

Thus, it is necessary to introduce into the system of altitude-velocity parameters the velocity indicators as a function of angle of attack, roll angle, the aircraft weight and altitude of flight.

The presence of these indicators will increase the safety of control of the aircraft during landing at low speeds and high angles of attack.

http://www.multitran.ru/c/m.exe?t=5613060_1_2&s1=%F0%E5%E7%EA%E8%E9%20%EC%E0%ED%B8%E2%F0


UDC 629.735.051-52 (043.2)Y.O. Karpenko, student

T.V. Kovblyuck, studentNational Aviation University, Kyiv

INVESTIGATION OF FLIGHT CONTROL SYSTEM ACCURACY UNDER RANDOM DISTURBANCES

Nowadays, great attention is paid to the problems connected with aircraft control system design for a wide range of airplanes. Investigations that involve such stages of the airplane construction as obtaining aerodynamic characteristics, control system development are very important.

Turbulent atmosphere has great influence on accuracy during airplane control. Especially, it has significant impact during take-off and landing modes. Therefore, it is very important pay great attention to the problems connected with accuracy, safety improvement and regularity of air service.

In this report, we consider the longitudinal and lateral channels of aircraft motion [1]. It is considered a case when the aircraft is subjected to the external random (or stochastic) disturbances. Turbulent wind is the main source of stochastic external disturbances. Therefore, it is very important to have the model of turbulence [2]. The model of turbulence is possible to derive basing on spectral densities of stochastic disturbances. Therefore, in our report, the model of external disturbances is approximated via Dryden model [2].

The paper deals with flight control system design that assures aircraft control stabilization under external stochastic disturbances. During investigation the accuracy of pitch angle stabilization and altitude hold is estimated in a case of longitudinal motion. In the same way, we estimate the efficiency of roll and yaw angles stabilization.

The performance of the designed flight control system is proved via simulation. The simulation is implemented within the Matlab environment.

The results of simulation confirm the efficiency of the designed flight control system. The angles deflections as well as their angular rates for such aircraft are respected within the accepted intervals.

References1. Nelson R.C. Flight Stability and Automatic Control / R.C. Nelson. –

McGraw Hill, 1998. – 284 p.2. McLean D. Automatic Flight Control Systems / D. McLean. Prentice Hall

Inc., Englewood Cliffs.– 1990.– 593 p.Supervisor – A.A. Tunik, professor


UDC 656.7.084(043.2)Khodzycka S.V., student


PROBLEMS OF TRAFFIC ALERT AND COLLISION AVOIDANCE

The problem of the collision of aircrafts in the air was noticeable in the 50's, when the flight accidents began to occur with massive loss of life. Concept has been developed, and then the international standards Airborne collision avoidance system (ACAS). Of all the developments according to this concept has received basic distribution system TSAS (Traffic alert and Collision Avoidance System).

TCAS is an airborne electronics system that employs radio signals for surveillance of nearby aircraft, and in dangerous encounters warns the aircraft by means of cockpit displays and auditory alarms.

At the moment, the latest version of the system - it's TCAS II(version 7.1). To detect the presence of nearby aircraft, TCAS transmits interrogations at a steady rate, nominally once per second, and employs a receiver to detect replies to these interrogations from the transponders on nearby aircraft. Transceivers (Mode S) every second emit squitter. This signal contains the address of the sender. According to him TCAS targeted sends the request and the response received determines the distance, heading angle (azimuth) and height-controlled aircraft. But other staff of the aircraft, such as the stall warning system, system wind shear warning and alarm system with a ground proximity (EGPWS / EGPWS) have priority over TCAS. In the case of operation of these systems issuing its teams locked. TCAS II determines an action to prevent the collision aircraft only in a vertical plane. To solve the problem of preventing collisions introduced the concept of the CPA (Closest Point of Approach). So automation in the development of the crew of recommendation algorithm takes into account not the distance to the CPA, and also the time to achieve it. It generally this time remains constant. For the area of the TA - 35-48 sec., for the region RA - 20-30 sec. That is, the crew regardless of the speed of convergence with the intruder is always given a time to perform the necessary actions. Also in version 7.1 if the system detects that another plane does not support the command, she immediately instructs his plane change maneuver in the opposite direction. Moreover, the simultaneous adoption of the same solutions of both sets of TCAS aircraft is impossible. This is specifically provided for the logic of a computer system, so-caled reversing the logic commands.

Like any technical system, TCAS course has limitations and disadvantages. For example, cannot detect aircraft, which not equipped with RBS-defendants. If the sensors are conflicting aircraft for any reason do not give out information about their height, the TCAS may not indicate it on the display. To remedy conflict issues commands for system evolutions in a vertical plane. The maneuvers in the horizontal plane are still impossible for it. The AT-controller as things are almost never aware of system operation TCAS. Usually he finds out about this from the crew, when the action has taken place. System when issuing recommendations never takes into account the degree of serviceability of the aircraft. For example, when an engine failure when the pilot nature of the change or not always taken into account the particular flight characteristics of this machine.


So we make the conclusion that this system not ideal and must be update in order to decrease the accidents due to human-operator errors and increase the level of safety flight, what I’m doing.

Supervisor – Нryshchenko Yu., associated professor.UDС 629.735.015.4:534.242(043.2)

Polozhevets G.А., С.Sc., asistantMerkotan T.Y., student


CONDITIONS FOR OCCURRENCE EXTERNAL AND INTERNAL RESONANCE AND PERSPECTIVES OF USING ON THE AIRCRAFT

The researching of resonance processes began in the XVIII century, due to the fact that engineers have met with destruction of engineering facilities, bridges, beams, etc. under the influence of a well-defined type of oscillation of the external forces. It was found that the paradox is in the fact that it is not necessary to have this external oscillating force highest in frequency. The destructive power comes when oscillating force was small, but with a certain frequency.

So the engineers came to the conclusion that the resonance destructions caused by the fact that the so-called natural frequencies of the object or system identical to the frequencies of the external force. This condition of coincidence internal frequency with natural one became known as the external resonance [1].

However, with the development of radio engineering in the XX century, it became clear that such resonance phenomena can be observed even when there is no external disturbing force. Such a phenomenon previously unknown became known as the phenomenon of internal resonance. Interesting examples of the phenomenon of internal resonance leads Norbert Wiener in his work [2].

N. Wiener came close to the conditions of disclosure of internal resonance. He considered that the internal resonance occurs in those systems, the elements of which are characterized by their uniform and as a result of existence of a uniform internal communication occurs; in the system such resonance appears. Later, in the radio engineering, with the development of amplifying equipment (AC amplifiers and DC one especially) also found the phenomenon of internal resonance.

Everyone knows the existence radio receiver devices, except amplifiers for the intermediate and high frequencies for reproducing human speech, music, and other sounds as the resulting device is used LFA (low-frequency amplifier). Typically LFA - is a multistage device that is identical in design to the amplifiers device. This is device, which corresponds to the Wieners structure on the resonance. The phenomenon of internal resonance in LFA, the radio engineers is called the amplifiers self-excitation.

This phenomenon is familiar for a lot of us: the amplifier at low frequency starts to make a noise - buzz. Thus, the researching of the conditions of internal resonance is an issue that should be engages in. That was found that the best condition for the occurrence of internal resonance arise in those systems that have 4-5 homogeneous components. The simultaneous researching of the internal and external resonance is a new scientific problem, which is important for the optimal operation of avionics.

Literature1. http://bse.sci-lib.com/article096165.html.


2. Wiener N. The scientific study of control and communication in the animal and the machine. — the 2nd education. — M.: Science, 1983.

UDC 681.5.01:621.391 (043.2)Miuller N.R., student

Bogutska A.O., studentKlipa A.M., С.Sc.


DESIGN OF STABILIZATION SYSTEM FOR SMALL AIRPLANE LONGITUDINAL MOTION

The purpose of this work is stabilization system design for longitudinal motion of small aircraft. To design the stabilization system for small aircraft longitudinal motion as a subject of investigation the parameters of PID controller for Altitude Hold Mode for short take-off and landing, singe-engine, high-wing aircraft, DHC-2 ”Beaver” are considered. As the longitudinal motion model the linearized state space model of this motion was used.

The methodological fundamental is based on the methods of synthesis, analysis and flight control system simulation.

The control system design is provided to the “Beaver” aircraft. For the most aircraft problem solution it is convenient to choose the output variables to be the state variables. Thus, we obtain the description of the plant in the state space form. The longitudinal states of the system are true airspeed, v, angle of attack, α , pitch rate, q, pitch angle, and altitude, h. The control input is elevator deflection, .

At first the results of flight simulation without any control systems or autopilots were obtained. As a second step, Altitude Hold Mode was created in SIMULINK environment of MATLAB software on the basis of block diagram shown in fig.1 and theoretical backgrounds.

Fig. 1. Block diagram for Altitude Hold Mode

The principle of PID controller design consists in adjustment of gains to provide the desirable response of altitude. For this purpose the Check Step Response Characteristics Block and manual tuning were used. The initial values of PID-controller were found with the help of manual tuning using Ziegler-Nichols Method. Then, they were used as inputs for software tuning method. Both methods can stabilize the system, but applying software tuning method carries out stabilization faster than manual tuning method. The results obtained after optimization procedure


which is a part of software tuning method are the parameters of PID controller needed in Altitude Hold Mode.

The results obtained in this investigation satisfy all the flight requirements and proposed procedure can be applied to the other small aircraft.


UDC 629.735.017 (043.2)Onopko T. I.,student

Kartashova T.O., studentTryzna O.O., senior lecturer


MAINTENANCE STAFF ERRORS IN AIRCRAFT VISUAL INSPECTION

Visual Inspection is the single most frequently-used aircraft inspection technique, but is still error-prone.

Inspection in aviation is mainly visual, comprising 80% of all inspection by some estimates, and accounting for over 60% of AD notices in a 2000 study. It is usually more rapid than other non detractive inspection (NDI) techniques, and has considerable flexibility. Although it is usually defined with reference to the eyes and visible spectrum, in fact Visual Inspection includes most other non-machine-enhanced methods, such as feel or even sound. It is perhaps best characterized as using the inspectors’ senses with only simple job aids such as magnifying loupes or mirrors. As such, Visual Inspection forms a vital part of many other NDI techniques where the inspector must visually assess an image of the area inspected, e.g. in fluorescent penetrant inspection (FPI) or radiography. An important characteristic of Visual Inspection is its flexibility, for example in being able to inspect at different intensities from walk-around to detailed inspection. From a variety of industries, including aviation, we know that when the reliability of visual inspection is measured, it is less than perfect. Visual inspectors, like other NDI inspectors, make errors of both missing a defect and calling a non-defect (misses and false alarms respectively).

Humans can operate at several different levels in each function depending upon the requirements. Thus, in Search, the operator functions as a low-level detector of indications, but also as a high-level cognitive component when choosing and modifying a search pattern. It is this ability that makes humans uniquely useful as self-reprogramming devices, but equally it leads to more error possibilities. As a framework for examining inspection functions at different levels the skills/rules/knowledge classification of Rasmussen [1] will be used. Within this system, decisions are made at the lowest possible level, with progression to higher levels only being invoked when no decision is possible at the lower level.

Across the whole analysis, a number of major factors emerged where knowledge of human performance can assist design of Visual Inspection tasks. These were characterized as:

Time limits on continuous insepction performance The visual environment Posture and visual inspection performance The effect of speed of working on inspection accuracy Training and selection of inspectors Documentation design for error reduction

References1. Rasmussen, J. Skills, rules, knowledge: signals, signs and symbols and other

distinctions in human performance models. IEEE Transactions: Systems, Man and Cybernetics, SMC-13 (3), 257-267.


UDC 629.735.017 (043.2)Onyshchuk M.O., student

Gurnak E.V., studentTryzna O.O., senior lecturer


HUMAN RELIABILITY IN AIRCRAFT VISUAL INSPECTION

Visual inspection comprises the majority of the inspection activities for aircraft structures, power plants and systems. Like all inspection methods, visual inspection is not perfect, whether performed by human, by automated devices or by hybrid human/automation systems. While some inspection probability of detection (PoD) data is available for visual inspection most recommendations for visual inspection improvement are based on unquantified anecdotes or even opinion data. This report uses data from various non-aviation inspection tasks to help quantify some of the factors affecting visual inspection performance. The human factors analysis brings detailed data on human characteristics to the solution of inspection reliability problems. As a result of this research, a series of best practices are available for implementation. These can be used in improved training schemes, procedures, design of equipment and the inspection environment so as to reduce the overall incidence of inspection error in visual inspection tasks for critical components.

Visual Inspection is the single most frequently-used aircraft inspection technique, but is still error-prone. Inspection in aviation is mainly visual, comprising 80% of all inspection by some estimates, and accounting for over 60% of AD notices in a 2000 study. It is usually more rapid than other Non Destructive Inspection techniques, and has considerable flexibility. Although it is usually defined with reference to the eyes and visible spectrum, in fact Visual Inspection includes most other non-machine-enhanced methods, such as feel or even sound. It is perhaps best characterized as using the inspectors’ senses with only simple job aids such as magnifying loupes or mirrors. As such, Visual Inspection forms a vital part of many other NDI techniques where the inspector must visually assess an image of the area inspected, e.g. in FPI or radiography. An important characteristic of Visual Inspection is its flexibility, for example in being able to inspect at different intensities from walkaround to detailed inspection. From a variety of industries, including aviation, we know that when the reliability of visual inspection is measured, it is less than perfect. Visual inspectors, like other NDI inspectors, make errors of both missing a defect and calling a non-defect (misses and false alarms respectively).

References1. Spencer, F. and Schurman, D. Reliability Assessment at Airline Inspection

Facilities. Volume III: Results of an Eddy Current Inspection Reliability Experiment, DOT/FAA/CT-92/12. Atlantic City, FAA Technical Center. 1995

2. Spencer, F. W. Estimating probability of detection curves from regression data. Materials Evaluation, Volume 9.7, July 2001, 866-870.


UDC 629.735.017 (043.2)

Tryzna O.O., senior lecturerShchegolikhina K.S., student

National aviation university, Kiev

THE REGULATORY FRAMEWORK FOR A SMALL AVIATION ORGANIZATION

Nowadays the specific of unmanned aircrafts implementation is in fact that the requirements for them are the same as to the general aviation aircraft, although the systems are not so complicated and numerous. So our task is to familiarize with regulatory framework for small aviation organization. Every aircraft engaged in international navigation shall be provided with a certificate of airworthiness issued or rendered valid by the State in which it is registered.

An Unmanned Aircraft System (UAS) comprises individual system elements consisting of an “unmanned aircraft”, the “control station” and any other system elements necessary to enable flight, i.e. “command and control link” and “launch and recovery elements”. There may be multiple control stations, command & control links and launch and recovery elements within a UAS.

The policy of EASA policy establishes general principles for typecertification(including environmental protection) of an Unmanned Aircraft System (UAS). The policy complies with the current provisions of The Basic Regulation, Regulation (EC) No 1702/2003 and all Management Board Decisions relating to product certification. Where existing certification procedures are at variance to this policy, the policy will take precedence and certification procedures will be amended accordingly. This policy shall be used by the Agency’s staff when certificating UAS.

The policy represents a first step in the development of comprehensive civil UAS regulation and may be regarded as providing guidance to Part 21 Subpart B of Regulation (EC) No 1702/2003: Typecertificates and restricted typecertificates.

This policy statement is therefore an interim solution to aid acceptance and standardisation of UAS certification procedures and will be replaced in due course by AMC and guidance material to Part21 when more experience has been gained.

There are two systems for recognition of production organization. Industry system based on EN9100 requirements and authority system based on EASA Part 21-G requirements.

In Europe the certification procedures for aircraft and associated products like engine and propeller and parts were in JAR 21 which by creation of EASA, in Sep 2003 was replaced by Part 21. As the matter of fact during conference we would get acquainted with peculiarities of The Regulatory Framework implementation for the small aviation.

References1. ICAO Cir 328, Unmanned Aircraft Systems (UAS)2. European Aviation Safety Agency Policy Statement Airworthiness

certification of Unmanned Aircraft Systems (UAS) Doc # E.Y01301


UDC 629.7.014-519 (043.2)Usova O. V., student

Pastukhova O. O. StudentNational aviation university, Kiev

INFLUENCE OF RANDOM DISTURBANCES ON ACCURACY OF FLIGHT CONTROL SYSTEMS OF LATERAL AND LONGITUDINAL CHANNELS OF THE UAV (UNMANNED AERIAL VEHICLE).

During flight in turbulent atmosphere, small UAV (unmanned aerial vehicle) have much less opportunity for suppression of random external disturbances due to the fact, that their available energy feed and also mass and speed of the flight is much less than in PAV (piloted aerial vehicle). So, investigation of influence of atmospheric random disturbances on accuracy of flight stabilization of UAV has primary importance for their successful application.

An unmanned aerial vehicle (UAV), also known as a drone, is an aircraft without a human pilot on board. Its flight is controlled either autonomously by computers in the vehicle or under the remote control of a pilot on the ground or in another vehicle. The typical launch and recovery method or "Pop and Stop" of an unmanned aircraft is by the function of an automatic system or an external operator on the ground.

There are a wide variety of UAV shapes, sizes, configurations, and characteristics. Historically, UAVs were simple remotely piloted aircraft, but autonomous control is increasingly being employed.

They are usually deployed for military and special operation applications, but also used in a small but growing number of civil applications, such as policing and firefighting, and nonmilitary security work, such as surveillance of pipelines. UAVs are often preferred for missions that are too "dull, dirty or dangerous" for manned aircraft.

In the report, it is considered influence of external turbulent disturbances, spectral density of which is approximated by the models of Draiden on the accuracy of stabilization of yaw, pitch and roll angles and altitude of flight of the aircraft.

If you are designing a control system, how accurately the system performs is important. If it is desired to have the variable under control take on a particular value, you will want the variable to get as close to the desired value as possible. Certainly, you will want to measure how accurately you can control the variable. Beyond that you will want to be able to predict how accurately you can control the variable.

In fluid dynamics, turbulence or turbulent flow is a flow regime characterized by chaotic and suspected stochastic property changes. This includes low momentum diffusion, high momentum convection, and rapid variation of pressure and velocity in space and time.

Analysis is performed with the help of modelling of automatic control systems of flight of UAV in Simulink environment. Also, it is considered analytical estimation of mean-square values of deviation of specified parameters from given values.

Designing a system with features of automatic control generally requires the feeding of electrical or mechanical energy to enhance the dynamic features of an otherwise sluggish or variant, even errant system. The control is applied by regulating the energy feed.

It is shown that application of automatic control systems of flight can significantly improve the quality of stabilization of UAV during the flight in turbulent atmosphere.

ПРОФЕСІЙНО-ОРІЄНТОВАНА АВІАЦІЙНА АНГЛІЙСЬКА МОВА


УДК 371.15:811.111(043:2)

Зелінська Н.С., викладач Національний авіаційний університет м. Київ

ВАЖЛИВІСТЬ САМОМОТИВАЦІЇ ПІД ЧАС ВИВЧЕННЯ АВІАЦІЙНОЇ АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ ДЛЯ МАЙБУТНІХ СПЕЦІАЛІСТІВ У ГАЛУЗІ АВІАЦІЇ

У XXI столітті уже досить складно уявити молодого спеціаліста у галузі цивільної авіації без належного володіння авіаційною англійською мовою. Навіть при середніх здібностях щодо вивчення іноземних мов при наявності самодисципліни та належної працездатності у людини є можливість опанувати одну або навіть декілька іноземних мов. Англійська мова взяла на себе почесну місію об’єднання спеціалістів у галузі авіації в усьому світі. Тож потрібно володіти неабиякою часткою енергії, наполегливості та до певного ступеню природною інтуїцією, щоб іти наміченим курсом у напрямку до успішного оволодіння мовою.

Мова – це складна динамічна система, яка постійно розвивається. Невдалим прикладом настирливості при вивченні іноземної мови є заучування окремих слів зі словника у алфавітному порядку, оскільки авіаційна англійська мова наповнена термінологією, виривати з контексту яку є недоцільним для подальшого оволодіння професійним спілкуванням. Наприклад, «лівий» та «правий» звучать як «port» та «starboard», якщо мова іде про лівий та правий борти літака, чи ліву та праву поверхні крила, а не «left» і «right» у загальній англійській мові. З плином часу слова можуть змінювати своє значення і навіть звучання, тому супроводити роботу з мовою краще використанням повноцінного словника авіаційних термінів.

Корисним є самостійне промовляння-повторювання текстів, начитаних професійними дикторами-носіями мови у позааудиторний час. Сучасні підручники з вивчення професійної англійської мови супроводжуються аудіоносіями, тим більше що сучасний студент не уявляє своє життя без технічних засобів, які тут можуть стати у нагоді, як то комп’ютер чи аудіоплеєр.

Для повноцінного оволодіння мовою потрібно опанувати говоріння, читання та аудіювання, приділяючи увагу усім трьом складовим у повній мірі, щоб не уподібнитись з перекладачем, який усе своє життя працює з письмовим перекладом текстів, при цьому не володіючи мовою усно та не сприймаючи її на слух. Важливою є самоорганізація для активного слухання, розуміння почутого, аналізу та імітативного відтворення, особливо на початкових етапах навчання.

Серед мотивуючих аспектів слід особливо виділити можливість повноцінного долучення до міжнародної спільноти авіаційних спеціалістів, зокрема стажування у міжнародних організаціях авіації за кордоном, де гідне представлення Національного авіаційного університету робить честь його кращим студентам.


УДК 37.013.74:656.7.022(043.2)Ломакіна М.Є., здобувачНикуліна Н.К., здобувач

Кіровоградська льотна академія НАУ, Кіровоград

ВИКОРИСТАННЯ РОСІЙСЬКОГО ДОСВІДУ В ПРАКТИЧНІЙ ПІДГОТОВЦІ АВІАДИСПЕТЧЕРІВ

Аналіз статистичних даних виникнення авіаційних подій (АП) при взаємодії екіпажу та авіадиспетчерів показав основні причини АП, серед яких - слабке знання мови міжнародних переговорів, яке стало основним або супутнім фактором в авіаційних пригодах. Вирішення цієї проблеми розглядається у руслі професійної підготовки. Вимоги до знання англійської авіаційної мови (ААМ) дуже суворі, цього потребує практика професійної діяльності авіадиспетчерів. За підрахунками ІКАО, з цієї причини за два десятиліття загинуло близько 2 тисяч людей. Це зумовило інтерес до вивчення російського досвіду професійної підготовки майбутніх авіадиспетчерів. Встановлено, що в Санкт-Петербурзькому Державному університеті цивільної авіації проводиться корекція знань і застосування процедур УПР і радіообміну англійською мовою на тренажері.

Використання такого російського досвіду значною мірою підвищить рівень профпідготовки майбутніх авіадиспетчерів. З цією метою створюється модель корекції навчання фразеології радіообміну англійською мовою.

Для створення такої моделі необхідно було зібрати, проаналізувати та класифікувати основні помилки курсантів 3, 4, 5 курсу та діючих авіадиспетчерів з фразеології радіообміну. Помилки були розділені на 6 основних груп, а саме:

1 – відхилення від правил фразеології при побудові фраз;2 – невірна вимова слів;3 – використання застарілої фразеології;4 – видача зайвої інформації пілоту;5 – помилки перекладу.6 – обмеження словникового запасу в екстремальних умовах діяльності.Окрім того, помилки були розподілені по робочим місцям. Найбільшої

кількості помилок курсанти припускаються на робочому місці Approach – 36%. Пов'язано це з необхідністю регулювати рух повітряного судна не лише методом розведення по висотах, але й методом зміни курсу та швидкості.

На робочому місці Control у процентному відношенні кількість помилок дорівнює – 34%, Tower – 29%. Такий процентний розподіл вказує на необхідність створення у моделі корекції вправ не лише по груповій класифікації помилок, а й розробки вправ на кожному з робочих місць.

На даний момент проводиться робота над розробкою послідовності дій по корекції результатів навчання авіадиспетчерів фразеології англійською мовою та створенням самої моделі корекції. Планується модель реалізувати в електронному засобі навчання фразеології радіообміну англійською мовою, а також провести його експериментальну апробацію серед курсантів та викладачів кафедри ОПР та англійської мови, внести остаточні корективи щодо розробленої моделі.


УДК 37.013.74:656.7.022(043.2)Немлій Л.С., викладач


ВИЗНАЧЕННЯ ПЕДАГОГІЧНИХ УМОВ ФОРМУВАННЯ ПЕДАГОГІЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ ДИСПЕТЧЕРА-ІНСТРУКТОРА УПРАВЛІННЯ ПОВІТРЯНОГО РУХУ У ПРОЦЕСІ ФАХОВОЇ ПІДГОТОВКИ

Ефективність процесу формування педагогічної компетентності спеціаліста незалежно від напрямку його діяльності залежить від спеціально створених та ретельно підібраних педагогічних умов, що впроваджуються у навчальний процес фахової підготовки.

Формування педагогічної компетентності майбутнього диспетчера-інструктора управління повітряним рухом(УПР) у процесі фахової підготовки ефективно здійснюється, якщо воно реалізується в освітньому середовищі з урахуванням загальних закономірностей розвитку вищої професійної освіти й певних педагогічних умов, які впроваджуються до навчального процесу професійної підготовки майбутніх диспетчерів-інструкторів УПР. Для досягнення цілі нашого дослідження та реалізації впровадження педагогічних умов які забезпечують ефективність формування педагогічної компетентності майбутнього диспетчера-інструктора УПР у процесі фахової підготовки робимо аналіз наукової-педагогічної літератури, який свідчить про те, що науковці розглядають педагогічні умови як результат цілеспрямованого відбору, створення ефективного, конструктивного, результативного навчального середовища, комплекс методів (прийомів), а також організаційних форм навчання для досягнення цілей.

Враховуємо аналіз науково-педагогічної літератури та ціль нашого дослідження робимо висновок, що ефективний вплив на формування педагогічної компетентності майбутніх диспетчерів-інструкторів УПР у процесі фахової підготовки забезпечують такі педагогічні умови:

підвищення мотивацій до педагогічної діяльності шляхом пояснення студентам значення педагогічної компетентності для їх майбутньої професійної діяльності;

забезпечення інтеграції різних педагогічних технологій до процесуформування педагогічної компетентності майбутнього диспетчера-інструктора

УПР у період фахової підготовки: технології кредитно-модульного навчання, технології особисто-орієнтованого навчання, технології інтерактивного навчання;

організаційно-методичне забезпечення (цільова підготовка викладачів до процесу формування ПК майбутнього диспетчера-інструктора УПР та розробка методичних рекомендацій);

спрямованість змісту, форм організації, методів і засобів навчання на формування педагогічної компетентності.

Науковий керівник – Петращук О.П., д.п.н., проф.


УДК 371.214:656.7.071.13:656.7.052 (043.2)Поворозник К.О., старший викладач


ВПЛИВ ЧАСОВОГО РЕЖИМУ НА ДІЯЛЬНІСТЬ ФАХІВЦІВ АЕРОНАВІГАЦІЇ

Часовий режим є невід’ємним атрибутом професійної діяльності фахівців аеронавігації, зокрема радіотелефонної комунікації. Певний режим чинить безпосередній вплив на якість виконання комунікативної діяльності, проте такий вплив проявляється по-різному у роботі різних типів особистості. Індивідуальні особливості сприймання часу виявляються у стійких тенденціях до переоцінювання або недооцінювання часу. Так, схильність до недовимірювання тривалості часових інтервалів здійснює вплив на швидкість виконання практичної діяльності, що сприяє пришвидшенню останньої. Як наслідок зв’язку свідомості та способу здійснення діяльності, різні типи по різному ставляться до виконуваної ними діяльності. «Високошвидкісний тип» на перше місце ставить «дисциплінованість», «середньошвидкісний тип» цінує раціоналізм, як вміння віднайти потрібний темп діяльності. При цьому: високо тривожні особистості мають тенденцію до швидкісних темпів діяльності, у той час як люди з низьким рівнем тривожності – до повільнішого темпу.

К.А. Абульханова, Т.Н. Березина зауважують, що не кожен фахівець має уявлення про свій спосіб діяльності у часі. Так, «оптимальний» тип особистості з успіхом діє у всіх часових режимах, у той час як «дефіцитарний» має більший успіх, коли зводе усі інші режими до дефіцитарного, роблячи все в останню хвилину. «Спокійний» тип надає перевагу нелімітованому часовому режиму або ж надлишковому, а тип «виконавчий» ефективно діє у всіх режимах, крім режиму невизначеності; «тривожний» тип намагається уникати дефіцитарного часового режиму. Безперечно, характеристики вищезгаданих типів особистості за способом діяльності у часі зумовлюють специфіку комунікативної діяльності фахівців аеронавігації.

Висновки: Таким чином, п’ять часових режимів: «дефіцит», «ліміт», «оптимальний»,

«невизначений» та «надлишковий» можна співвіднести з певним типом діяльності особистості у часі. Під час аналізу цих режимів слід враховувати фактор мотивації, що в реальній діяльності, також, додає ефекту пришвидшення або уповільнення.


УДК 159.9:629.735:811.111:377(043.2)

Доценко Е. А., викладачКриворізький коледж НАУ, Кривой Рог

ФОРМИРОВАНИЕ И МОНИТОРИНГ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ АНГЛОЯЗЫЧНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ СРЕДСТВАМИ СОВРЕМЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Для обеспечения эффективного формирования и мониторинга качества языковой подготовки авиационных специалистов преподавателями цикловой комиссии иностранного языка колледжа НАУ был создан банк аудиовизуальных материалов. Использование этого ресурса является целесообразным в аудиторной работе, в том числе для проведения рубежного и итогового контроля. Банк аудиовизуальных средств представляет собой сочетание аудио и видеоматериалов, а также комплекс электронных тестов. Аудиоматериалы обеспечивают хорошую аудиопрактику в преподавании профессионального авиационного английского языка, на их основе разрабатывается большое количество упражнений по развитию навыков устной и письменной речи.

Что касается видеоматериалов, то их достоинством является то, что они понятны и разработаны для курсантов с соответствующим уровнем владения языком. Кроме того, использование видеофрагментов при обучении профессионально ориентированному авиационному английскому языку значительно повышает мотивацию курсантов.

Мониторинг качества профессиональной языковой подготовки будущих авиационных специалистов есть не что иное как процесс намеренного и непрерывного отслеживания, контроля, диагностики качества профессиональной языковой подготовки. Мы полагаем, что “электронный” мониторинг в преподавании профессионально ориентированного английского языка имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционным. Например, подача тестового материала на электронной основе удовлетворяет не только требованиям современных курсантов

Подводя итог, можно отметить, что использование созданного нами банка аудиовизуальных средств позволило нам принять во внимание доминирующий познавательный стиль каждого курсанта, его интерес к изучаемому материалу и тем самым влиять на качество профессиональной языковой подготовки. На данном этапе нашей работы мы надеемся, что созданный нами банк аудиовизуальных материалов и комплекс электронных тестов будут способствовать повышению эффективности обучения профессиональному авиационному английскому языку.


UDC 378.147:656.071.1(043.2)Korol L.P., lecturer

National Aviation University, Kiev

USING INTERNET RECOURSES WHILE TEACHING AVIATION ENGLISH

While teaching English teacher tends to use all the available means in order to gain better results and to encourage students to communicate freely and with greater interest. That is why different audio and video recordings as well as numerous cartoons, sketches, tables etc. are used to make English lessons more interesting and lively. Nowadays another teaching aid becomes more and more popular among the teachers – the Internet. It provides great variety of different recourses: from authentic texts and video to various websites with grammatical and vocabulary exercises.

We suggest that Internet recourses should be successfully used on the lessons of aviation English as well due to the fact that they can offer a lot of materials that can facilitate and enhance the process of studying. We suppose that the Internet recourses have the following advantages:

Incredibly huge size, which means that teachers can take into account specific needs or interests of aviation English students.

Relevance, which means that it is easy to find materials that are not only interesting but relevant and could be used by the students in their future job.

Popularity, which means that students use the Internet every day and will gladly use it in class.

Dynamics, which means that using the Internet includes movement from site to site, encouraging students to make their own decisions and promoting their learner independence.

But if teachers are fortunate enough to have access to a computer room in their school then it is possible to use the internet with students during a class, exploiting the net as a dynamic medium. However, having students facing a computer rather than the teacher, means teachers of internet lessons do need to be vigilant. Internet lessons don't prepare themselves - so it would be wrong to think that using the Internet in teaching was an easy choice for a teacher. In fact, it calls for just as much, if not more, preparation than a conventional lesson. Thus several things should be considered before using this teaching aid in class, namely:

Aims of the lesson; Working condition of computers in the classroom as well as availability of the

websites planned to be used on the lesson; Backup activities in case something goes wrong; Class management is still needed as on conventional lessons; Awareness of inappropriate content that can be available on some websites.


UDC 811.111(043.2)Kharlamova T., lecturer

National Aviation University,Kiev

TEACHING OF READING SKILLS TO ENGINEERING STUDENTS

Effective communication is all about conveying messages to other people clearly and unambiguously with as little distortion as possible. For a successful life in any sphere of activity, communication skills are of primary importance. Today the aviation organizations are constantly looking forward for the candidates who have sound communication skills in addition to good technical knowledge. Those who cannot communicate well will lose out; they get much less credit for their achievements than they deserve. In fact, many engineering students do not possess these required skills and as a result they are not offered good jobs in the reputed multinational companies.

Having kept this factor in mind, the English language teacher should give utmost importance to the English communication development which is essential in the present scenario with an objective to make the job aspirants gainfully employed. Reading is an important communicative process and reading skills are probably the most important language skills required for academic and professional purposes. Comprehension in reading refers to the identification of the central theme, main ideas, supporting details, and writing patterns. Francis Bacon rightly said, “Reading makes a man complete”. Reading helps a student improve his vocabulary, develops the comprehension ability and increases the language style. Hence, the teacher should take this into consideration and help the student master the skills of reading.

To develop the reading skills in the engineering students the English language teacher can give a few reading comprehensions in the form of stories, descriptions and narrations. The learners can be encouraged by allowing them to follow the different methods of reading such as skimming and scanning. Following this the students can be asked to pick out the difficult words and to derive the meaning of those words from the context. In this way, the students will improve their vocabulary besides comprehending the given passage without the help of a dictionary. The English language teachers teaching engineering students should develop new and exciting means of integrating language in all aspects with innovative technologies. Clearly, then, the teacher’s role is crucial. He needs to promote reading and by his own espousal of reading as valid occupation, persuade students of its benefit.

Having the right both reading and communication skills will surely equip the students with a liberating confidence and ability to express themselves and helps them to widen their career prospects. It is one way of enhancing their potential for earning by making them stand out for career growth and advancement.


UDC 378.147:656.071.1(043.2)Moskalenko O. I.,c.s.p

Kirovograd flight academy NAU, Kirovohrad

INTERACTIVE METHODS OF TEACHING ENGLISH FOR AVIATION SPECIALISTS

А рedagogical process is constantly enriched by the new ways of using the received information, creative approaches to disputable problems with an accent on individualization of educational programs. The main tendencies of improvement of educational technologies are characterized by: 1) changing from studying, which functions as memorizing, to studying as the process of mental development, that allows using of received knowledge in future profession; 2) changing orientation from an ordinary student to individualized programs of studying. On these conditions a teacher who performs the function of the «technologist» of educational process, has to use modern innovative technologies, ideas, projects. For this reason effective intercourse is important in studying of English for the safety of flights. Speech message is a unique method of communication between crew members and a controller over a long distance, although basic standard reports are also transmitted electronically. Since 1 of March, 2008 new requirements of ICAO for civil aviation pilots and controllers about their level of English, have come into force. Communicative abilities of pilots and controllers are estimated according to 6 criteria of knowledge of English. These criteria are: fluency of speaking, interaction, vocabulary, grammatical constructions, pronunciation, comprehension.

In pedagogics interactive activity is seen as development of co-operation strategy and organization of joint activity of people. Interactive methods are aimed at creating of comfortable conditions of studying for every student. Essence of interactive approach is that educational process is aimed at co-operation of all participants of a group, democracy, ability to socialize with other people, make effective and creative decisions. These methods of studying were worked out by West-Europion and American teachers. They are being effectively developed and improved. The Research, which is called «Studying Pyramid» was conducted by the National training center (The USA, state of Merilend) in 1980. This research showed that interactive studying allows quick promotion in mastering of necessary material. According to the results of this research, passive studying had the lowest results (lecture – 5%, reading – 10%); at the same time, the best results were seen in the process of interactive studying (discussion groups – 50%, practice through action – 75 %).

According to the documents of ICAO 4444 (Organization of Air Traffic, Chapter XII) and Document 9835 (Guidance of introduction of ICAO language requirements), Aviation English is divided into three basic categories: general English; aviation English; phraseology of radio communication. Knowledge of standard ICAO phraseology and general English language are necessary for the safe connection between pilots and controllers. Standard phraseology can not fully guarantee proper actions in non-standard situations, therefore knowledge of general English language is an important part of radio communication. Pilots and controllers must: 1) avoid the use of jargon, slang and idiomatic expressions; 2) speak clearly and distinctly; 3) speak slowly.


UDC 656.7.071.13:811.111:658.336 (043.2) Peresypkina A. E., student


PROBLEMS OF PRONUNCIATION AND REQUIREMENTS ACCORDING TO ICAO

There can be deficiencies between pilots and air traffic controllers. Many times controllers in foreign countries are deficient in the English language, and talk with accents, dialects and semantic misinterpretations. ATC personnel can also have a difficult time understanding the pilot because of his accent. Because of this, in case of reducing and preventing accidents and incidents, loads of requirements concerning pronunciation were worked out. Transmissions shall be conducted concisely in a normal conversational tone. Speech transmitting technique should be such that the highest possible intelligibility is incorporated in each transmission.

The transmission of long messages should be interrupted momentarily from time to time to permit the transmitting operator to confirm that information received is right and understood clearly. When an operator transmitting a message considers that reception is likely to be difficult, he should transmit the important elements of the message twice. Requirements for pronunciation of phraseology according to ICAO recommended pronunciations are found in Annex 10,Volume II, 5.2.1.4.3, Doc 9342 and are presented in description of Operational Level 4 by ICAO scale.

Operational Level 4 speakers demonstrate a marked accent, or localized regional variety of English. Occasionally, a proficient listener may have to pay close attention to understand or may have to clarify something from time to time. Operational Level 4 is certainly not a perfect level of proficiency; it is the minimum level of proficiency determined to be safe for air traffic control communications. While it is not an Expert level, it is important to keep in mind that pronunciation plays the critical role in aiding comprehension between two non-native speakers of English.

We have investigated the issue among the students, future controllers, that different English accents and dialects cause a serious problem in pilot-controller communication nowadays. Undoubtedly, the most problematic ones have non-native speakers. However, American English, particularly Southern and Northeastern ones, may be difficult for understanding for non-native speakers.

To eliminate this issue we came to the idea how to improve the standardization of pronunciation. In our opinion, preparatory courses for qualifications and certifications should be directed on improvement of literate pronunciation and supplementation of speakers' vocabulary. The worthy training will help the system of aviation to operate successfully.

Research supervisor – L.P. Korol


UDC 378.147.111(043.2)Petrashchuk Olena, Dr., Prof.


LEARNING GRAMMAR FOR COMMUNICATION

Models of grammar to be learned and taught depend on whether they are formal grammars or functional grammars.

Formal grammar is concerned with the forms themselves and with how they operate within the overall system of grammar. The generative theory of grammar was proposed by Chomsky [1957,1992]. His ‘mental grammar’ is a set of abstract rules in human mind for generating grammatical sentences. It is termed ‘competence’. Functional grammar described by Hymes [ 1972] focuses on how language functions in discourse, more emphasis is given to sociolinguistic and pragmatic factors. It is known as ‘communicative competence’, language as meaningful communication, appropriate use of language in particular social contexts e.g., in bank.

Difference in models of grammar can be seen in different syllabus design. A structural syllabus is defined in formal terms, with lexical items and grammatical patterns presented according to structural categories such as nouns and noun phrases, verbs and verb phrases, verb tense and aspect, clause and sentence types. A notional syllabus is defined in functional terms such as the speech acts of requesting [Could you…], offering [Would you…], etc.

Different approaches to grammar influence on teaching approaches. The approach based on generative grammar view language learning as rule acquisition and focus on formalized rules of grammar. Approach based on functional considerations is known as communicative language teaching and view language learning as learning communication, promote fluency over accuracy shifting from sentence-level forms to discourse-level functions such as requests, greetings, apologies and the like. Widdowson [1989]: it is a mistake to concentrate solely on functional considerations while ignoring form altogether. One approach should not be taken to the exclusion of others.

KJ


UDC 629.735.067:656.7.071.13(043.2)Skipalska O.M., lecturer


DEVELOPING READING ACTIVITIES

Developing reading activities involves more than identifying a text that is "at the right level," writing a set of comprehension questions for students to answer after reading. A fully-developed reading activity supports students as readers through pre-reading, while-reading, and post-reading activities. When teachers design reading tasks, they keep in mind that reading activities that are meant to increase communicative competence should build up students' confidence in their reading ability. Make sure students understand what the purpose for reading is: to get the main idea, obtain specific information, understand most or the entire message or enjoy a story. Recognizing the purpose for reading will help students select appropriate reading strategies. For students to develop communicative competence in reading, reading activities must be real-life reading tasks that involve meaningful communication.

The reading material must be authentic: it must be the kind of material that students will need and want to be able to read when traveling, studying abroad, or using the language in other contexts outside the classroom. When selecting texts for student assignments, remember that the difficulty of a reading text is less a function of the language, and more a function of the conceptual difficulty and the task(s) that students are expected to complete. Simplifying a text by changing the language often removes natural redundancy and makes the organization somewhat difficult for students to predict. This actually makes a text more difficult to read than if the original were used. Rather than simplifying a text by changing its language, make it more approachable by eliciting students' existing knowledge in pre-reading discussion, reviewing new vocabulary before reading, and asking students to perform tasks that are within their competence, such as skimming to get the main idea or scanning for specific information, before they begin intensive reading.

The reading purpose must be authentic: students must read for reasons that make sense and have relevance to them. "Because the teacher assigned it" is not an authentic reason for reading a text. To identify relevant reading purposes, ask students how they plan to use the language they are learning and what topics they are interested in reading and learning about. Give them opportunities to choose their reading assignments, and encourage them to use the library, the Internet, and foreign language newsstands and bookstores to find other things they would like to read.

The reading approach must be authentic: Students should read the text in a way that matches the reading purpose, the type of text, and the way people normally read. This means that reading aloud will take place only in situations where it would take place outside the classroom, such as reading for pleasure. The majority of students' reading should be done silently.


UDC 656.7.086:811.1’373.7(043.2)Sushinska A. V., student


BEST WAYS OF GIVING AND RECEIVING INSTRUCTIONS IN R/T COMMUNICATION

Communication skills are some of the most important skills that you need to succeed in the workplace . In simple way communication can be considered as the sending and receiving of messages, as both elements must be present for communication to take place. In Aviation Field we deal with special type of communication such as Radio Communication that is a critical link in the ATC system. Due to it a lot of procedures and requirements were collected and established for common use in one guidance book – Manual of Radiotelephony.

ICAO standardized phraseology is a set of clear , concise ,internationally recognized messages designed for use in most routine situations: making request, giving clearance, advices but it is not possible to provide phraseologies to cover every conceivable situation which may arise. Any deviation from normal working process leads to appearance of non-routine ,emergency conditions where it is necessary to convey additional information about any situations such as reasons for delay, state of sick passengers, weather situation, nature of failure.

‘Garbage in, garbage out’,- is a popular truth, often said in relation to computer systems: if you put the wrong information in, you'll get the wrong information out. The same principle applies to radio communication : if you want to know crew’s view on a current situation or get some information, you should ask them. Getting answer directly is much better than second-guessing what their response might be , but if you ask the wrong questions, you'll probably get the wrong answer, or at least not quite what you're hoping.

Example. –Why are you diverting?(report reason) 1.The engine failure has forced us to divert 2.We have divert because of the engine failureWhen problem occurs it is necessary to give right question on which you will

receive exact answer without no deviations and excess information. So - correctly ask a question, the key to success in the solution of the problem(decision –making for ATCO).

We see that in both variants we have an answer on question, but in second type we have direct answer represented with a help of using ‘because of’ that takes our attention on it. Questions are a powerful way of:

Avoiding misunderstandings; removing uncertainty in information you receive or send; decreasing possibility of appearing ambiguity in transmitted message; underlying the most important words in process of transmission.Lack of understanding of the information received in radio transmissions at high

speed, slow and difficult foreign speech perception lead to loss of time and cause many intractable situations in flight, which potentially lead to the complication of the flight conditions. The solution for improving these difficulties in radio phraseology and radio transmissions that are full of misunderstandings, miscommunications, ambiguities and bias, is to use plain English phrases(questions) that clarify the statement.

Research supervisor – L.P. Korol, lecturer, NAU

ЗМІСТ

ПЛЕНАРНЕ ЗАСІДАННЯ 6

ОРГАНІЗАЦІЯ ТА УПРАВЛІННЯ РУХОМ 9

НАВІГАЦІЯ, СПОСТЕРЕЖЕННЯ ТА ОБРОБКА ІНФОРМАЦІЇ 73

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА ЗВ'ЯЗОКВ АЕРОНАВІГАЦІЇ 96

АВІОНІКА ТА СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ..……………120

ПРОФЕСІЙНО-ОРІЄНТОВАНА АВІАЦІЙНА АНГЛІЙСЬКА МОВА 159

Наукове видання

ПРОБЛЕМИ НАВІГАЦІЇІ УПРАВЛІННЯ РУХОМ

ТЕЗИ ДОПОВІДЕЙВСЕУКРАЇНСЬКОЇ НАУКОВО-ПРАКТИЧНОЇ

КОНФЕРЕНЦІЇ МОЛОДИХ УЧЕНИХ І СТУДЕНТІВ

18 – 20 листопада 2013 року

В авторській редакції

Оригінал-макетпідготовлено в Інституті аеронавігації НАУ

Комп’ютерна верстка – Бондарев О.С.

Підп. до друку 2012. Формат 60х84/16 Папір офс.Офс. друк. Ум. друк. арк. ___. Обл.-вид. арк. ___.

Тираж 50 пр. Замовлення №

Видавець/виготовлювачВидавництво Національного авіаційного університету «НАУ-друк»

03680, Київ-58, проспект Космонавта Комарова, 1.

Свідоцтво про внесення до Державного реєстру ДК № 977 від 05.07.2002