БОРТОВОЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ КОМПЛЕКС ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ПОСАДКИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

ONBOARD INFORMATION RADIO-ELECTRONIC COMPLEX FOR PROVIDING SAFE LANDING OF AIRCRAFT

Maria Mitrofanova

student, Department of Radio-Electronic Control Systems, Baltic State Technical University "VOENMEH" named after D.F. Ustinov,

Russia, St. Petersburg

Alexander Bezrukov

scientific supervisor, Ph. D., Department of Radio-Electronic Control System, Baltic State Technical University "VOENMEH" named after D.F. Ustinov,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены проблемы осуществления безопасной посадки, в том числе на необорудованные аэродромы в условиях Арктики. Также, был определен необходимый перечень контролируемых параметров самолета при осуществлении посадки. По результатам проработки данного перечня определен перечень дополнительного радиоэлектронного оборудования необходимого для установки на самолет.

ABSTRACT

This scientific article discusses the problems of safe landing, including at unequipped airfields in the Arctic. Also here has been determined the necessary list of controlled parameters of the aircraft during the landing. Based on the results of the elaboration of this list, a list of additional radio-electronic equipment necessary for installation on an aircraft was determined.

Ключевые слова: радионавигация, посадка, точность местоопределений, ДИСС.

Keywords: radio navigation, landing, positioning accuracy, DVS.

Начиная с 2008 года, когда была утверждена первая государственная программа «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу», началась активная подготовка к освоению северных территорий. Интерес к данным территориям понятен – огромные запасы полезных ископаемых, а также организация функционирования круглогодичного северного морского пути из стран Азии в Европу.

Активное освоение Арктики сталкивается с проблемами труднодоступности осваиваемых территорий, в связи с отсутствием возможности доставки необходимого оборудования традиционным железнодорожным транспортом и отсутствием на данный момент необходимого количества ледоколов для организации круглогодичной навигации. Поэтому возрастает роль авиации в доставки грузов. При этом, посадка должна осуществляться в основном на аэродромы необорудованными стандартными посадочными средствами, в том числе и на ледовые аэродромы.

Как показал статистический анализ о несчастных случаях на коммерческих реактивных самолетах с 1959 по 2012 годы компании BOEING, наибольший процент смертельных случаев и гибелей на борту происходит во время посадки (41%) и взлета (16%). Поэтому, обеспечение безопасной посадки на необорудованные стандартными посадочными средствами аэродромы становиться актуальной задачей.

Обеспечение безопасной посадки на необорудованные стандартными средствами аэродромы предлагается осуществлять при помощи бортовых средств. Для этого необходимо контролировать следующие параметры самолета: высоту полета, скорость, крен и тангаж. Также, в связи с сильными ветрами в Арктике, необходимо контролировать угол сноса самолета.

В состав бортового радиоэлектронного комплекса, в соответствии с требованиями ICAO, для обеспечения точного захода на посадку входят спутниковые навигационные системы (СНС) GPS и ГЛОНАСС[1, c.1-1]. Однако использование СНС GPS и ГЛОНАСС в условиях Арктики сталкивается с рядом сложностей, что приводит к снижению точности определения навигационных параметров. Первый фактор – геометрический, связанный с орбитальным наклоном спутников, наиболее чувствителен GPS, менее ГЛОНАСС. Второй фактор – высокая ионосферная активность, которая приводит к возникновению ошибок синхронизации, что в свою очередь влияет на измерения положения. Как показали исследования [2, c.806], влияние второго фактора даже в средних широтах может приводить к ошибкам определения местоположения до 10 метров, тогда как в Арктике ошибки многократно возрастают. Уменьшение влияния первого фактора, как показало проведенное моделирование в работе [3, с.17], возможно за счет внесения дополнительных функциональных возможностей в стандартное бортовое оборудование. Но, не смотря на это, в условиях Арктики при посадке полагаться на СНС считается нецелесообразно.

Для измерения угла сноса самолета и его скорости целесообразно использовать доплеровский измеритель скорости и угла сноса (ДИСС), позволяющий автономно измерять данные параметры. Для выбора оптимальной структуры построения ДИСС было проведено исследование ошибок измерения скорости и угла сноса для различных структур построения ДИСС. Для проведения данного исследования, путем математического моделирования была разработана программа, работающая под управлением операционной системы Windows7 и выше, написанная на языке C++ в среде Visual Studio 2010. На рисунке 1 представлен интерфейс разработанной программы.

Рисунок 1. Интерфейс разработанной программы

Проведенные расчеты ошибок измерения скорости и угла сноса, в соответствии с выражениями, представленными в [4, c.359-365], для различных вариантов построения ДИСС показаны в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты расчета ошибок измерения скорости и угла сноса

Как видно из результатов расчета, целесообразно, как минимум, использовать двулучевые двунаправленные ДИСС.

Для контроля крена и тангажа самолета предлагается использовать инерциальную навигационную систему, которая, обычно, так же входит в стандартный набор радиоэлектронного оборудования самолета.

Для контроля высоты полета предлагается осуществлять радиовысотомером малых высот, входящим в состав радиоэлектронного оборудования.

Вывод:

Учитывая все выше сказанное, для осуществления безопасной посадки, предлагается внести в состав бортового радиоэлектронного оборудования, помимо рекомендованного ICAO набора навигационных датчиков, доплеровский измеритель скорости и угла сноса.

Список литературы:

1. Annex 10 Volume I – Aeronautical Telecommunications Volume I – Radio Navigation Aids, 2018. – 664 c.
2. Черноус С.А., Шагимуратов Б.А., Фульфович Б.А., Калитенков Н.В. Навигация GPS/ГЛОНАСС в Арктике и полярные сияния // Вестник МГТУ. – 2016. - №4. С.806-811.
3. Бабуров В.И., Васильева Н.В., Иванцевич Н.В. Информационные характеристики элементов рабочего созвездия СРНС ГЛОНАСС и сети псевдоспутников в Арктическом регионе России // Труды Института прикладной астрономии РАН. – 2017. - №42. С. 11-17.
4. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М. Казаринова, М.: Высшая школа. 1990 — 496 с.