Математичне моделювання та моніторинг світлосигнальних систем аеродромів цивільної авіації

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія наук України

Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України

01.05.02 - Математичне моделювання та обчислювальні методи

УДК 519.876.5:656.71.057:629.735.072.8:681.3

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

математичне моделювання та моніторинг світлосигнальних систем аеродромів

цивільної авіації

Квач Юлія Миколаївна

Київ 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі електротехніки і світлотехніки Національного авіаційного університету Міністерства освіти і науки України Науковий керівник чл.-кор. НАНУ, доктор технічних наук, професор Васильєв Всеволод Вікторович, Національний авіаційний університет, завідувач кафедри електротехніки і світлотехніки Інституту електроніки і систем управління

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Стасюк Олександр Іонович, Державний економіко-технологічний університет транспорту Міністерства транспорту і зв'язку України, завідувач кафедри інформаційних систем і технологій

кандидат технічних наук, доцент Кузьмичов Анатолій Іванович, Академія муніципального управління МОН України, доцент кафедри вищої математики та економіко-математичного моделювання

Захист відбудеться “30” жовтня 2008 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.185.01 Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова НАН України за адресою: 03164, м. Київ, вул. Генерала Наумова, 15.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України за адресою: 03164, м. Київ, вул. Генерала Наумова, 15.

Автореферат розісланий “29” вересня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат технічних наук Семагіна Е.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

світловий інтегрований світлосигнальний

Актуальність теми. Стандарти і рекомендації Міжнародної організації цивільної авіації (ІКАО) вимагають періодичного контролю і діагностування світлових приладів світлосигнальних систем під час експлуатації, але не пропонують відповідних методик.

Таким чином, розробка засобів контролю і діагностування світлових приладів світлосигнальних систем на етапі проектування, виробництва, сертифікації та експлуатації є актуальною проблемою, яка потребує наукового обґрунтування та вирішення.

Дисертаційна робота присвячена розробці математичних моделей світлотехнічної характеристики світлових приладів світлосигнальних систем різного функціонального призначення при розв'язуванні широкого класу практичних завдань, таких як: визначення та прогнозування технічного стану світлових приладів світлотехнічних систем у процесі експлуатації, імітації світлосигнальної системи на авіаційних тренажерах з можливістю її фрагментації.

Вирішення проблеми потребує створення моделей фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем для їх моніторингу засобами сучасної обчислювальної техніки зі спеціальним програмним забезпеченням. Моніторинг світлових приладів світлосигнальних систем є контролем технічного стану світлосигнальної системи, оцінює відповідність його встановленим вимогам нормованої документації. Математична модель фотометричного тіла світлового приладу світлосигнальних систем дає змогу формувати бази фотометричних даних світлових приладів світлосигнальних систем з реалізацією їх у сучасних світлотехнічних та дизайнерських програмах. Такі бази фотометричних даних світлових приладів світлосигнальних систем забезпечують візуальне відтворення оточення злітно - посадкової смуги (ЗПС) в імітаторах світлосигнальної системи аеродрому (ССА) в авіаційних тренажерах, що підвищує їх ефективність як засобу набуття правильних навичок пілотування на етапах візуального пілотування, особливо в складних метеоумовах.

Мета і завдання дослідження. Основною метою дисертаційної роботи є розробка математичних моделей світлових приладів світлосигнальних систем, орієнтованих на реалізацію алгоритмів у середовищах інтегрованих програмних систем моделювання.

Вказана мета визначила необхідність вирішення таких завдань:

1. Створення математичних моделей зразкового світлового приладу світлосигнальних систем різного функціонального призначення для моніторингу світлових приладів світлосигнальних систем, що перебуває в експлуатації.

2. Вдосконалення чисельно-аналітичних математичних моделей фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем з метою підвищити рівень їх адекватності.

3. Моніторинг світлових приладів світлосигнальних систем за допомогою розроблених математичних моделей фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем.

4. Розробка методики та програм математичного моделювання світлових приладів в системі Mathematica®.

Об'єктом дослідження є світлові прилади сучасних світлосигнальних систем аеродромів цивільної авіації.

Предметом дослідження є математичне моделювання світлотехнічних характеристик світлових приладів світлосигнальних систем, контроль та діагностування їх експлуатаційних характеристик.

Методи дослідження. При проведенні досліджень та розробок за дисертаційною роботою застосовувався апарат лінійної алгебри, використовувались методи операційного числення, прикладної та обчислювальної математики.

Наукова новизна дисертації полягає зокрема в тому, що:

1. Розроблені та науково обґрунтовані математичні моделі фотометричних тіл зразкових світлових приладів світлосигнальних систем. Отримані аналітичні вирази для розрахунку числових таблиць, що дають змогу оцінювати технічний стан світлових приладів світлосигнальних систем.

2. Досліджено моделі видимості світлових приладів світлосигнальних систем у тумані, сформовані рекомендації з фрагментарної імітації світлосигнальної картини в авіаційних тренажерах.

3. Розроблено, теоретично обґрунтовано та досліджено математичні моделі, які використовуються для діагностування та контролю технічного стану світлових приладів світлосигнальних систем у процесі експлуатації.

4. Розроблено спеціальні програми в системі Mathematica®, що реалізують моделювання розподілу сили світла світлових приладів світлосигнальних систем.

Обґрунтованість та достовірність наукових положень підтверджується збіжністю результатів математичного моделювання, отриманих з використанням аналітичних виразів фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем стандартам нормативної документації щодо світлотехнічних параметрів світлових приладів світлосигнальних систем відповідно.

Наукове значення роботи полягає в тому, що розроблено математичні моделі світлових приладів світлосигнальних систем різного функціонального призначення, які дозволяють проводити моніторинг світлових приладів світлосигнальних систем в процесі експлуатації, сертифікацію та фрагментарне імітування світлосигнальної картини на авіаційних тренажерах.

Практична цінність результатів роботи полягає у тому, що:

1) запропоновано математичне моделювання світлових приладів світлосигнальних систем, що дає змогу отримувати зразкову інформацію про технічний стан світлових приладів світлосигнальних систем усіх підсистем ССА;

2) сформована база фотометричних даних світлових приладів світлосигнальних систем різного функціонального призначення, завдяки якій можна імітувати світлосигнальну картину в авіаційних тренажерах;

3) розроблені математичні моделі дають можливість підвищити точність технічного діагностування світлотехнічних параметрів світлових приладів світлотехнічних систем у процесі їх експлуатації та під час проведення сертифікації світлових приладів таких систем.

Одержані результати застосовуються при виконанні робіт, пов'язаних із розробкою, сертифікацією та експлуатацією світлових приладів світлосигнальних систем у таких організаціях:

1) на АНТК «Антонов» у 2007 році в складі імітатора візуального оточення КТС АН - 74.

2) у Національному авіаційному університеті при розробці операційних методів комп'ютерного моделювання динамічних систем за бюджетною темою 062 - ДБ 02“Розвиток нових операційних методів аналізу та математичного моделювання динамічних систем на базі апроксимуючих поліноміальних спектрів”.

3) у навчальному процесі Національного авіаційного університету при викладанні дисципліни «Системи та комплекси електросвітлосигнального забезпечення польотів»

Особистий внесок автора. У роботах, написаних у співавторстві, авторові належать: [1, 9] - розробка математичних моделей фотометричних тіл світлових приладів в середовищі математичного пакета Mathematica; [8] - дослідження рівня безпеки польотів в залежності від нормованих значень критеріїв відмови різних підсистем; [7] - структура бази даних світлових приладів для використання розроблених математичних моделей в імітаторах віртуальної реальності авіаційних тренажерів дослідного класу.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювалися на Міжнародній науково-технічній конференції “АВІА-2004”, м. Київ, 26-28 квітня 2004 р., Першій міжнародній науково-технічній конференції “Теорія та методи обробки сигналів”, м. Київ, 25-27 травня 2005 р., Міжнародній конференції “Математичне моделювання електротехніки, електроніки і світлотехніки (МЕЕС?05)”, м. Київ, 14-16 вересня 2005 р., ХХХІІІ науково-технічній конференції “Городской электротранспорт, электроснабжение и освещение городов”, м. Харків, 16-18 квітня 2006 р., 4-й міжнародній науково-технічній конференції “Інформаційна техніка та електромеханіка (ІТЕМ-2007)”, м. Луганськ, 17-19 квітня 2007 р., Міжнародній науково-технічній конференції “Новейшие технологии и энергоэффективность в светотехнике и электротехнике”, м. Харків, 16-18 квітня 2007 р., Міжнародній конференції “Математичне моделювання електротехніки, електроніки і світлотехніки (МЕЕС?07)”, м. Київ, 14-16 вересня 2007 р., ІІІ Міжнародній науковій - технічній конференції “Світлотехніка й електротехніка: історія, проблеми й перспективи” м. Тернопіль, 20-22 травня 2008р.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 8 робіт у фахових виданнях та 1 препринт.

Структура і об'єм роботи. Дисертаційна робота обсягом 134 машинописних сторінок складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел, що містить 106 найменувань та 2 додатків. Основний текст містить 101 сторінок машинописного тексту, ілюстрований 35 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі проводиться моделювання проблем візуального пілотування при заході на посадку повітряного корабля (ПК).

Розглянуто нормовані світлотехнічні параметри, що характеризують світлові прилади світлосигнальних систем. Основними нормованими характеристиками світлорозподілу світлових приладів світлосигнальних систем є кути розсіювання світлового пучка у горизонтальній по відношенню до вертикальної площини, проведеної через вісь злітно - посадкової смуги і середня сила світла в межах кутів розсіювання.

Необхідні кути розсіювання світлових приладів світлосигнальних систем визначаються за умови забезпечення видимості світлових приладів світлосигнальних систем в межах зони зорового водіння, тієї, що визначається простором посадкових траєкторії повітряного корабля.

Рекомендовані Міжнародною організацією цивільної авіації (ІКАО) величини середніх сил світла світлові прилади світлосигнальних систем мають широкий діапазон значень. ІКАО пропонує велику економію електроенергії в аеропортах, але для ухвалення необхідне проведення досліджень визначення величини інформативності ємності світлосигнальної системи при різних значеннях сили світла світлових приладів світлосигнальних систем.

Видимість світлових приладів світлосигнальних систем має бути забезпечена з певної ділянки простору, тому форма фотометричного тіла світлових приладів світлосигнальних систем нормується за допомогою перерізу трьома площинами, розташованими перпендикулярно до світлооптичної осі світлових приладів світлосигнальних систем. На згаданих площинах фотометричне тіло має залишити слід у вигляді еліпсів, що описуються виразом:



де a, b - значення великої і малої півосі еліпса;

х, у - поточні координати точок еліпса в прямокутній системі координат.

Для кожного перетину і кожного світлового приладу світлосигнальних систем відповідно до його функціонального призначення нормуються значення a, b.

Основний промінь - це ділянка простору в напрямку поширення випромінювання світлового приладу, обмежена тілесним кутом з вершиною в центрі світлового отвору світлового приладу світлосигнальних систем. Перетин бічної поверхні тілесного кута площиною, перпендикулярною до напрямку поширення випромінювання, становить еліпс, велика піввісь якого рівнобіжна поверхні землі.

Створення методів оцінювання інформативності світлосигнальних систем обумовлено вимогами підвищення рівня безпеки польотів на етапі візуального пілотування. Така оцінка надає можливість прогнозувати важливі для пілота параметри, а саме - висоту установлення першого візуального контакту і розмір видимої ділянки світлосигнальної системи на висоті при прийнятті рішення про заходження на посадку.

Зменшення обсягів тренування на ПК за рахунок збільшення обсягів тренування на авіаційних тренажерах вимагає подальшого підвищення якості моделювання етапу візуального пілотування. У цьому розділі аналізуються передумови розробки моделі світлових приладів світлосигнальних систем та містяться відповідні теоретичні відомості про математичне моделювання світлосигнальної картини на авіаційних тренажерах.

У другому розділі досліджуються та розроблюються математичні моделі фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем з побудовою моделей у середовищі математичного пакета Mathematica®, що дає можливість на ілюстративних прикладах продемонструвати особливості світлових приладів світлосигнальних систем.

Пропонуються математичні моделі фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем, що надалі може стати основою для створення віртуальної світлосигнальної системи аеродрому за допомогою сучасних математичних пакетів.

Зразкове фотометричне тіло світлових приладів світлосигнальних систем для створення більш точного врахування специфіки складається з п'яти рівнянь на відміну від вимог ІКАО. Математичну модель світлових приладів світлосигнальних систем запропоновано подати таким чином ( табл. 1, 2):

де х, у - поточні координати точок еліпса в прямокутній системі координат.

Запропонована математична модель фотометричного тіла світлового приладу світлосигнальних систем єдина для всіх підсистем світлосигнальних систем. Але для кожної підсистеми світлосигнальної системи є обмеження за кутами розповсюдження сили світла, за середніми максимальними значеннями сили світла в основному промені, що вкладені в коефіцієнти рівнянь математичної моделі.

Згідно стандартів і рекомендацій ІКАО (табл. 3) в розробленій моделі

фотометричного тіла світлових приладів світлосигнальних систем виконуються співвідношення між середнім, максимальним і мінімальним значеннями сили світла в основному промені світлового приладу світлосигнальних систем.

Середнє арифметичне значення сили світла в основному промені в запропонованій моделі світлового приладу світлосигнальних систем дорівнює:

максимальне значення сили світла - 27 ккд, cереднє значення сили світла - 18 ккд, мінімальне значення сили світла - 9 ккд.

Тобто, відношення значень сили світла в основному промені в запропонованій моделі світлового приладу світлосигнальних систем відповідають вимогам ІКАО:

між середнім і максимальним ;

між максимальним і мінімальним ;

між середнім і мінімальним .

Досліджується вплив прозорості атмосфери на видимість світлового приладу. Розроблена методика моделювання фотометричних тіл світлового приладу світлосигнальних систем в складних метеорологічних умовах, яка рекомендована для фрагментарної імітації світлосигнальної картини, яку спостерігає пілот в авіаційних тренажерах.

Запропонована математична модель фотометричних тіл світлового приладу світлосигнальних систем надалі може стати основою для створення

віртуальної світлосигнальної системи аеродрому за допомогою сучасних математичних пакетів. Розроблена програмна реалізація математичного моделювання в середовищі математичного пакету Mathematica®.

Отримані результати використовуються в розділах 3, 4 для проведення моніторингу світлового приладу світлосигнальної системи аеродрому, прогнозування працездатного стану аеродромного вогню та створення віртуальної реальності для авіаційних тренажерів.

У третьому розділі проводиться моніторинг світлового приладу світлосигнальних систем. Експлуатація світлового приладу світлосигнальних систем є причиною різного стану світлового приладу світлосигнальних систем, інформація міститься в сигналах, що може бути виміряні. Ця інформація (фіксоване значення сили світла світлового приладу світлосигнальних систем) не може бути об'єктивним критерієм працездатного стану світлового приладу світлосигнальних систем.

Інформація про коефіцієнт запасу, тобто “тривалість” на неминучу деградацію оптичних елементів світлового приладу світлосигнальних систем, не можна отримати безпосереднім вимірюванням, і, отже, її необхідно оцінювати за допомогою запропонованої математичної моделі світлового приладу світлосигнальних систем.

Під час моніторингу проводиться оцінювання працездатного стану та визначення коефіцієнта запасу світлового приладу світлосигнальних систем. Тобто, порівнюється значення сили світла фотометричного тіла реального світлового приладу світлосигнальної системи та отриманої математичної моделі зразкового фотометричного тіла. Реєстрація моніторингу світлового приладу світлосигнальних систем графічно продемонстровано на рис.3.

З рис. 3 видно, що під час проведення моніторингу тільки значення сили світла в основному промені світлового приладу світлосигнальних систем відповідає нормованому значенню ІКАО.

З аналізу співвідношення середнього арифметичного значення сили світла реального світлового приладу світлосигнальних систем та математичної моделі зразкового світлового приладу світлосигнальних систем, отримано коефіцієнт запасу, який дорівнює 1,76, що свідчить за непрацездатний стан світлового приладу світлосигнальних систем.

Математична модель фотометричного тіла світлового приладу світлосигнальних систем були реалізовані в проведенні моніторингу етапу візуального пілотування. Це дало можливість в режимі, наближеному до реального часу, отримувати інформацію про значення параметрів світлового приладу світлосигнальних систем, що не піддаються безпосередньому вимірюванню.

Розроблена програмна реалізація проведення моніторингу в середовищі математичного пакету Mathematica®.

В четвертому розділі приводиться реалізація запропонованої математичної моделі світлового приладу світлосигнальних систем в створенні світлосигнальної картини на авіаційних тренажерах.

У сучасних авіаційних тренажерах моделюють топологію розміщення світлосигнальної системи, елементи якої зображують точками, однаково видимими з усіх напрямків, що не відповідає дійсності. Таким чином, виникла потреба створити базу фотометричних даних світлових приладів світлосигнальних систем для фрагментарної імітації світлосигнальної картини в авіаційних тренажерах.

За допомогою сформованою базою фотометричних даних відтворено візуальне оточення світлосигнальної картини для авіаційних тренажерів дослідного класу.

Інструментом для моделювання світлосигнальної картини обрано середовище світлотехнічного розрахунку DIALux (версія 4.1.). На рис.4 за допомогою середовища DIALux проведена візуалізація схеми розташування апаратури світлосигнальних систем за схемою ALPHA-ATA.

Моделювання візуального оточення надає світлову картину, видиму з кабіни літака під час пілотування при заході на посадку.

При зниженні літака по глісаді в кожний момент часу в полі зору пілота потрапляють різні ділянки «світлового килима» землі. Світлосигнальна картина змінюється, як по кількості вогнів (від 25 до 60 шт.), так і по схемі їх розташування.

Застосування моделювання схем розташування світлових приладів світлосигнальних систем у системах віртуальної реальності пілотажних тренажерів дасть змогу підвищити їх ефективність як засобу вироблення правильних навичок пілотування на етапах візуального пілотування, особливо в поганих метеорологічних умовах.

В додатках до роботи наведено ілюстративні, довідкові матеріали створених підсистем.

висновки

Основним результатом дисертаційної роботи є розробка моделей та впровадження моделювання світлових приладів світлосигнальних систем в обробку сигналів. Зокрема отримані наступні результати:

1) Розроблена програма в середовищі математичного пакету Mathematica®, що реалізує математичне моделювання світлових приладів світлосигнальних систем аеродрому. Застосування математичної моделі світлового приладу світлосигнальних систем різного функціонального призначення враховує особливості кожної світлосигнальної підсистеми аеродрому.

2) Отримані аналітичні вирази фотометричних тіл світлових приладів світлосигнальних систем, які дозволяють моделювати світлові прилади світлосигнальних систем різного функціонального призначення усіх підсистем ССА в програмному середовищі комп'ютерної алгебри.

3) Проведено моделювання видимості світлових приладів світлосигнальних систем в складних метеоумовах, що дозволяє відтворити та оцінювати світлову картину з кабіни пілота в складних метеорологічних умовах на етапі візуального пілотування.

4) Сформована база фотометричних даних світлових приладів світлосигнальних систем дозволяє відтворювати схеми розташування світлових приладів світлосигнальних систем у сучасних світлотехнічних та дизайнерських програмах.

5) Розроблено, теоретично обґрунтовано та реалізовано в програмних середовищах систем Mathematica® математичні моделі світлових приладів світлосигнальних систем, що дозволяє проводити моніторинг та прогноз технічного стану в процесі експлуатації.

6) На основі розробленої математичної моделі світлових приладів світлосигнальних систем розв'язано задачі проектування підсистем вогнів наближення I категорії за схемою ALPHA-ATA та за схемою Кальверта. Моделювання дозволяє проводити візуалізацію світлосигнальної системи для авіаційних тренажерів візуально оцінювати інформативність світлової картини, що спостерігається пілотом ПК.

7) На основі моделювання світлосигнальних систем за допомогою математичної моделі апаратури світлосигнальних систем різного функціонального призначення для авіаційних тренажерів продемонстровано поступове розкриття світлової картини, тобто візуального контакту на етапі пілотування при заході на посадку, зльоті та рулінні.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Квач Ю М. Математичне моделювання параметрів точкових джерел світла в середовищі Mathematica / Квач Ю.М., Васильєв В.В. // Електроніка та системи управління. - К.:НАУ. - 2006. - №1(7). - С.5 - 8.

2. Квач Ю.М. Моделювання етапу візуального пілотування літального апарату при заході на посадку / Квач Ю.М. // Електроніка та системи управління. - К.:НАУ. - 2007. - №3(9). - С.156 - 162.

3. Квач Ю.М. Моделювання світлосигнальних вогнів аеродрому в імітаторах візуального оточення авіаційних тренажерів / Квач Ю.М. // Вісник НАУ. - К.:НАУ. - 2007. - №1(31). - С.55 - 58.

4. Квач Ю.М. Математичне моделювання впливу туману на видимість аеродромного вогню / Квач Ю.М. // Електроніка та системи управління. - К.:НАУ. - 2007. - №4(14). - С. 81 - 87.

5. Квач Ю.М. Математичне моделювання світлосигнальної системи аеродрому цивільної авіації / Квач Ю.М. - К., 2007. - 56с. (Препринт/ Відділення гібридних моделюючих і керуючих систем в енергетиці ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України; №06/2007).

6. Квач Ю.М. Модель світлосигнальних вогнів аеродрому цивільної авіації в складних метеоумовах / Квач Ю.М. // Праці ЛВ МАІ. - Луганськ: 2007. - №2(10). - С.10 - 14.

7. Квач Ю.М. Задачі дослідження вогнів світлосигнальної системи для тренажерів дослідного класу / Квач Ю.М., Кузнєцов C. В. // Світлотехніка та електроенергетика. - Х.: 2007. - №2(10). - С.13 - 17.

8. Квач Ю.М. Наукове обґрунтування критеріїв працездатного стану аеродромних світлосигнальних вогнів / Квач Ю.М., Степура В.І. // Електроніка та системи управління. - К.:НАУ. - 2006. - №1(7). - С.97 - 102.

9. Квач Ю.М. Тривимірна модель фотометричного тіла вогнів світлосигнальної системи аеродрому / Квач Ю.М., Степура В. І. // Електроніка та системи управління. - К.:НАУ. - 2006. - №1(7). - С.66 - 70.

АНОТАЦІЯ

Квач Ю.М. Математичне моделювання та моніторинг світлосигнальних систем аеродромів цивільної авіації. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 - математичне моделювання та обчислювальні методи. - Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Київ, 2008.

Розглянуті питання математичного моделювання фотометричного тіла світлового приладу світлосигнальних систем з формуванням баз фотометричних даних для створення оточуючого середовища авіаційним тренажерам дослідного класу. Розрахунки проводились в середовищі Mathematica, DIALux.

Дисертацію присвячено математичному моделюванню фотометричного тіла світлового приладу світлосигнальних систем, орієнтованими на проведення моніторингу. Сформована база фотометричних даних для створення оточуючого середовища авіаційним тренажерам дослідного класу. Отримані результати були використані при розробці віртуальної реальності для авіаційних тренажерів, проведення моніторингу на параметр працездатності світлового приладу. Запропоновано та розвинуто в роботі моделювання світлового приладу світлосигнальних систем для дослідження світлосигнальних систем за схемами розташування світлових приладів світлосигнальних систем на ЗПС та зони наближення, обробка сигналів моніторингу, створення візуального оточення авіаційних тренажерів дослідного класу для упевненої та безпечної посадки літаків на етапі візуального пілотуванні при заході на посадку, підвищення ефективності вироблення правильних навичок пілотування на етапах візуального пілотування, особливо в складних метеоумовах.

Ключові слова: моніторинг, математичні моделі, фотометричне тіло, видимість, складні метеоумови, світловий прилад світлосигнальних систем, авіаційний тренажер, візуальне пілотування.

АННОТАЦИЯ

Квач Ю.Н. Математическое моделирование и мониторинг светосигнальных систем аэродромов гражданской авиации. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.05.02. - математическое моделирование и вычислительные методы. - Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины, Киев, 2008.

Рассмотрены вопросы математического моделирования светового прибора светосигнальных систем с формированием баз фотометрических данных для создания окружающей среды авиационным тренажерам исследовательского класса. Расчеты проводились в средах Mathematica, DIALux.

Диссертация посвящена математическому моделированию фотометрического тела светового прибора светосигнальных систем на проведение мониторинга. Создана база фотометрических данных для создания окружающей среды авиационным тренажерам исследовательского класса. Полученные результаты были использованы при разработке виртуальной реальности для авиационных тренажеров, проведения мониторинга на параметр работоспособности светового прибора светосигнальных систем. Предложны и показаны в работе методика моделирования световых приборов для исследования световых приборов светосигнальных систем по схеме размещения световых приборов светосигнальных систем на ВПП и зоны приближения, обработка сигналов мониторинга, создание виртуального окружения авиационных тренажеров исследовательского класса для уверенной и безопасной посадки самолетов на этапах визуального пилотирования при заходе на посадку, повышение эффективности приобретение правильных навыков пилотирования на этапах визуального пилотирования, особенно в сложных метеоусловиях.

Ключевые слова: мониторинг, математические модели, фото-метрическое тело, видимость, сложные метеоусловия, световой прибор светосигнальных систем, авиационный тренажер, визуальное пилотирование.

АNNOTATION

Iulia N. Kvach. The mathematical modelling and monitoring of the lights system of civil aviation. - Manuscript.

Thesis for Candidate of Technical Sciences: Specialty 01.05.02. - mathematical modeling and computing methods. - Institute of Simulation Problems in Power Engineering named after G.E. Pukhov's of the National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 2008.

The issues of mathematic modelling of photometric bodies of the apparatus lights system with photometric bases creation for making environment for exploratory class aircraft simulator are considered. Calculations were executed in package Mathematica, DIALux.

The research is devoted to photometric bodies' mathematical models of the apparatus lights system, aimed at creating monitoring. The photometric database for creating environment for flight simulators of exploratory class is formed. The obtained results were applied in developing virtual reality for aircraft simulators, conducting the monitoring on parameter of the apparatus lights system. The paper proposes and demonstrates modelling of the apparatus lights system for navigation systems research following the scheme of the apparatus lights system location on the runway and approach zones, signal monitoring processing, creation of the virtual situation for aircraft simulator exploratory class of the visual piloting stage at landing approach for reliable and safe landing of the aircraft, skills acquisition effectiveness increase while piloting at the stage of visual piloting, particularly in complicated meteorological conditions.

Key words: monitoring, mathematical models, photometric body, visibility, complicated meteorological conditions, apparatus lights system, aircraft simulator (the aviation training equipment), visual piloting.

Размещено на Allbest.ru

...