Блок расчета результирующих показателей точности самолетовождения и безопасности полетов позволяет определить:
- координаты начала, конца и протяженность участков, на которых не выполняются требования к точности самолетовождения;
- среднее превышение текущих значений СКП ЛБУ над допустимым уровнем по каждому участку превышения;
- общая протяженность этих участков;
- сумма превышения СКП ЛБУ над допустимым уровнем на каждом шаге расчетов и их среднее значение по всем участкам превышения;
- среднее значение СКП ЛБУ и его отклонение от среднего уровня по всей длине трассы.
Протяженность и среднее превышение СКП ЛБУ над допустимым уровнем по каждому участку характеризуют "опасность" (степень несоблюдения требований к точности самолетовождения) полета по этим участкам в отдельности. Общая протяженность участков превышения допустимого уровня СКП ЛБУ, сумма и среднее значение СКП ЛБУ по всем участкам превышения характеризуют "опасность" полета по всем участкам в совокупности. И, наконец, последние показатели дают представление о средней точности самолетовождения по всему маршруту.
Блок отображения результатов моделирования основан на использовании компьютерной графики. На экране дисплея изображается трасса, ее границы, пункты маршрута, радионавигационные точки и радиолокационные ориентиры, границы зон РЦ УВД. В качестве условных используются обозначения, приближенные к символике карт "JEPPESEN". Для удобства восприятия результатов расчета на экране вместо графика зависимости СКП ЛБУ от пройденного пути отображается симметрично оси трассы график удвоенного значения средней квадратической погрешности линейного бокового уклонения ВС от оси трассы. Таким образом, выделяется область, в пределах которой воздушное судно находится с вероятностью 0,95. Требования к точности самолетовождения нарушаются там, где указанная зависимость проходит выше границы трассы.
3. Методика эксплуатации программы и анализа результатов расчета
Загрузка программы производится в соответствии с технологией работы, принятой на конкретном автоматизированном рабочем месте (АРМ) навигатора. В исходном варианте для загрузки программы используйте файлы “go-a7.bat” и “go1-a7.bat”.
Работа с программой состоит из нескольких этапов.
Первый этап - ввод исходных данных и выбор режима работы программы. Необходимо загрузить файлы данных о выбранном Вами маршруте и о характеристиках воздушного судна. Для этого следует, отвечая на запрос с экрана дисплея, правильно указать названия этих файлов. Затем в диалоговом режиме работы с дисплеем введите остальные данные, характеризующие маршрут полета, выберите режим работы программы и укажите вариант расчета. Для удобства пользователя и расширения возможностей программы предусмотрено три варианта расчета.
Первый вариант может быть назван "оптимистическим". В случае его выбора в качестве исходных данных, характеризующих средства навигации и УВД, используются минимально возможные по величине средние квадратические погрешности (СКП) измерения навигационных параметров и максимально возможные радиусы действия радиотехнических средств (РТС).
При выборе второго варианта в качестве исходных данных используются средние по величине СКП измерения навигационных параметров и радиусы действия радиотехнических средств. Таким образом, этот вариант расчета можно условно назвать "реальным".
При выборе третьего варианта используются максимально возможные по величине СКП измерения навигационных параметров и минимально возможные радиусы действия РТС. Следовательно, этот вариант расчета может быть назван "пессимистическим".
Разумеется, все три названия являются условными и отражают лишь усредненное отношение к расчетам точности самолетовождения. Первый вариант может быть использован для оценки точности самолетовождения, протекающего в идеальных условиях, при идеальной работе бортовых и наземных средств навигации и УВД. Этот вариант расчета ни в коем случае нельзя использовать для оценки в целом безопасности полетов по маршруту. В то же время "оптимистический" вариант можно применять для приближенной к реальной оценке точности самолетовождения на отдельных участках маршрута. Поясним это на следующем примере. Маяки VOR, как известно, подразделяются на "стандартные", "доплеровские", "прецизионные" и "прецизионные доплеровские". Второй и третий варианты расчета ориентированы на характеристики "стандартного" и - в определенной степени - "доплеровского" радиомаяков ВОР. Но если участок маршрута оснащен "прецизионными" маяками и если на борту самолета установлена достаточно совершенная аппаратура (например, КУРС MП-7О), то для оценки точности самолетовождения на данном участке можно использовать "оптимистический" вариант.
Третий вариант расчета предусматривает использование максимально возможных СКП средств навигации и УВД. Однако следует иметь в виду, что эти погрешности вполне реальны и получены опытным путем, например, в результате облетов маяков РСБН. Поэтому ВСЕ вопросы, связанные с обеспечением БЕЗОПАСНОСТИ полетов, целесообразно решать на основе ТРЕТЬЕГО варианта расчета.
Кроме варианта расчета необходимо задать режим работы программы. Предусмотрено два следующих режима:
- режим оценки максимально возможной точности самолетовождения и безопасности полетов;
- режим оценки реально достижимой точности самолетовождения и безопасности полетов при выборе средств навигации с учетом существующей практики самолетовождения.
Назначение и возможности этих режимов работы были описаны ранее.
После ввода исходных данных начинается второй этап работы программы - счет и затем вывод на дисплей результатов расчета в виде графической и текстовой информации. В центре экрана формируется координатное поле. Центральная горизонтальная линия соответствует оси трассы, ближайшие к ней две параллельные прямые (выше и ниже оси) - границам трассы. Следующими двумя прямыми ограничивается по вертикали координатное поле. По оси абсцисс соответствующей оси трассы, откладывается пройденный путь в километрах. По оси ординат вверх и вниз от нулевого значения откладывается величина максимальной (двойной средней квадратической) погрешности. Таким образом, в координатном поле вычерчиваются два графика:
F(S) =2*CКП
Где: СКП - средняя квадратическая погрешность линейного бокового уклонения воздушного судна от оси трассы, определяемая в процессе работы программы. S - величина пройденного пути.
В соответствии с теорией вероятности воздушное судно находится в пределах области, ограниченной значениями двойной СКП, с вероятностью 0,95. Следовательно, в результате расчета на экране дисплея отображается область пространства, в пределах которой воздушное судно находится в 95 случаях из 1ОО. В соответствии с существующими требованиями к точности самолетовождения воздушное судно должно находиться в пределах трассы шириной 10 км именно с вероятностью 0,95. Таким образом, существующие требования к точности самолетовождения не соблюдаются на тех участках маршрута, где расчетные кривые выходят за пределы линии, обозначающих границы трассы. Такой подход к отображению данных о точности самолетовождения облегчает восприятие и анализ получаемой информации.
Кроме рассчитываемых зависимостей, на координатном поле отображаются названия и точки расположения пунктов маршрута, радиотехнических средств, границ РЦ УВД и позывные РЦ. Для отображения радиотехнических средств и радиолокационных ориентиров, удаленных от оси трассы на величину больше размеров координатного поля, используются два дополнительных поля выше и ниже координатного. Кроме этих полей на экране дисплея имеется четыре информационных табло.
Основное информационное табло расположено в верхней части экрана. На каждом шаге расчета (через 2О км) в этом табло указывается используемое навигационное средство. Если в течение одного шага расчета было проведено две технологических операции с навигационными системами (например, кроме коррекции курсо - доплеровской системы счисления пути проводилась коррекция инерциальной навигационной системы), то дополнительная информация отображается в информационном табло N 2, расположенном в левой нижней части экрана. В остальных двух табло указываются маршрут полета, тип воздушного судна, длина пройденного пути, время полета, текущее значение СКП ЛБУ и вероятность нахождения воздушного судна в пределах трассы.
На третьем этапе работы программы на экране дисплея отображаются результирующие показатели точности самолетовождения и безопасности полетов.
4.Приложения
4.1 Формирование навигационного плана полета
Для формирования навигационного плана полета, удовлетворяющего потребителя в наибольшей степени рекомендуется один и тот же маршрут полета просчитывать несколько раз при различных исходных данных (например, с нарастающим интервалом коррекции ССП).
Распечатка навигационного плана полета
Для распечатки навигационного плана полета используйте программу, записанную в файле “PRTA7.EXE”.
Распечатка графика зависимости СКП ЛБУ от пройденного пути
Для распечатки графика зависимости СКП ЛБУ от пройденного пути используйте программу, записанную в файле “GRFA7.EXE”.
Укрупненная структурная схема математической модели и программы анализа точности самолетовождения и безопасности полетов.
Схема
4.2 Формализованное описание маршрутов полётов и их радиотехнического оснащения
Для описания и расчета выбрал 4 маршрута полетов в регионе Красноярск- контроль:
1. OLALA-ROVNO-KRS-OKRIM-MOTIV-LABIK;
2. KELOK-АЧИНСК-OCANO-АГИНСКОЕ-LONKA;
3. LUMET-АЧИНСК-ALUBI-ТОЧКА
4. LAPAK-ШАРЫПОВО-АЧИНСК-MONED-SURIP-ЕНИСЕЙСК-ТОЧКА
3.Результаты расчётов точности и БП по выбранным маршрутам в регионе Красноярск-контроль
Таблица. 6. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
Таблица 7. Интегральные показатели точности самолетовождения
График 1
Таблица 8. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График. 2. Интегральные показатели точности самолетовождения
Таблица 9
Таблица. 10. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График. 3
Таблица 11
Таблица. 12. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График 4
Таблица 13
Таблица. 14. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График 5. Интегральные показатели точности самолетовождения
Таблица 15
Таблица. 16. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График. 6
Таблица 17
Таблица. 18. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График. 7
Таблица 19
Таблица. 20. Рекомендуемый план применения в полете средств навигации
График 8
Таблица 21
1.Радиотехнические средства навигации (Методические указания к проведению лабораторных занятий на ПЭВМ).
2.А.И. Верещака, П.В. Олянюк Авиационная радиоэлектроника, средства связи и радионавигации Москва «Транспорт» 1993.
3.Под редакцией С.Г. Пятко и А.И. Красова Автоматизированные системы управления воздушным движением Санкт-Петербург «Политехника» 2004.
4.Организация радиотехнического обеспечение полетов. Автор: Соболев Е. В.
5.Конспект лекций по ОРТОП.