Разработка системы принятия решения iелью разведения двух летательных аппаратов
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
азрешения будет зависеть от устанавливаемой допустимой степени риска и может варьироваться в зависимости от решаемых задач. Таким образом, ДИС будет использовать мощность бортовой вычислительной системы (БВС) с максимальной эффективностью даже в отсутствие реальных угроз.
4. Структура ДИС
Указанные выше проблемы могут быть решены на базе различных структур ИС. Анализ бортовых ИС, разрабатываемых настоящее время в ряде стран, показывает, что в основном принимается концепция иерархического или распределенного модульного построения ИС. При этом отдельные модули могут быть реализованы в виде специализированных экспортных систем (ЭС).
В настоящей работе также принята концепция модульного иерархического построения ДИС. К преимуществам модульной структуры следует отнести: удобство в разработке, отладке и модернизации (особенно, при унификации отдельных модулей) ИС; возможность автономного использования и внедрения отдельных модулей, в том числе при решении задач в других проблемных областях. Основные модули, входящие в состав ДИС, включают модули более низкого уровня. На рис.1 представлена схема варианта структуры ДИС. В состав ДИС входят следующие основные модули:
анализ обстановки, включающий модули более низкого уровня, в частности поиска и распознавания объектов;
прогнозирование;
динамическая экспертная система (ДЭС) принятия решений, включающая РБЗ;
диалоговая система (ДС) (в беспилотном ЛА ДС не применяется;
обучение (может использоваться в зависимости от решаемых задач).
Рис. 1.
5. Входные данные
Для оценки угрозы столкновения в ИС должны измеряться расстояния между самолетами, их относительные скорости, высоты и пеленги. Далее, путем соответствующей обработки результатов измерений находятся критерии опасности: время до столкновения и разность высот. Измерение высоты полета самолетов, так же как и эшелонирование по высоте, производится барометрическими методами. Измерения расстояний производятся по времени запаздывания ответного или переотраженного сигнала либо по задержке относительно момента излучения.
.1 Определение относительной скорости сближения в частотных СПС
Допплеровские измерители радиальной скорости обеспечивают измерение с точностью, в большинстве случаев намного превосходящей точность измерения этого параметра другими устройствами, а в некоторых случаях они оказываются просто незаменимыми. Они отличаются сравнительно простой конструкцией, способностью работать практически при любых метеоусловиях и обеспечивают измерение в широком диапазоне скоростей. Физическая сущность этих измерений заключается в следующем. Предположим, что на 1-м самолете установлен передатчик непрерывных радиоколебаний, а на 2-м - радиоприемник. Пусть также на 2-м самолете точно известно значение частоты радиоколебаний, излучаемых передатчиком 1-го самолета. Если, например, самолеты летят в одном направлении параллельным курсом с одинаковой скоростью, то частота колебаний, принятых приемником 2-го самолета, будет совпадать с частотой колебаний, излучаемых передатчиком 1-го самолета. В этом случае после сравнения частот бортового эталона и принятых колебаний на 2-м самолете можно утверждать, что дальность между самолетами остается неизменной и, следовательно, относительная скорость их равна нулю.
.2 Цифровой метод определения временного критерия опасности
В ряде систем предупреждения столкновений из-за нестабильности частоты задающих генераторов отсутствует возможность определить скорость сближения, необходимую для вычисления временного критерия опасности доплеровским методом. В этих системах критерий опасности измеряется с помощью специальных устройств, работа которых основана на измерении приращения расстояния между самолетами. Эти устройства могут быть построены с использованием аналоговых или цифровых методов. Для решения задачи предупреждения столкновений, временной критерий опасности в бортовых СПС должен определяться каждым из объектов, находящихся в радиусе действия системы защищаемого самолета за 2-3 с. Период определения указанного критерия (скорости сближения, необходимой для его вычисления) аналоговыми устройствами также примерно равен 2-3 с, и поэтому в случае использования этого метода в системе необходимо иметь столько аналоговых устройств определения критерия, сколько летательных аппаратов может быть в радиусе действия системы. Ясно, что такое решение ведет к существенному увеличению массы и габаритов аппаратуры и в системах практически не используется.
Цифровой метод определения временного критерия, хотя и сложнее аналогового, но обладает тем преимуществом, что при сравнительно небольшом увеличении сложности и аппаратурных затрат позволяет построить устройство, способное определять одновременно скорость сближения до многих объектов. Поэтому использование этого метода в бортовых СПС является более перспективным и экономически выгодным.
.3 Определение взаимного расположения летательных аппаратов в горизонтальной плоскости
Для оценки возможности выполнения конфликтующими летательными аппаратами горизонтальных маневров уклонения от столкновения необходимо определять их взаимное расположение в горизонтальной плоскости. Это можно осуществлять различными методами: точно измерять относительный пеленг на конфликтующий ЛА, определять некоторый азимутальный