Задачи навигации. Роль навигационных систем в процессе управления вс характеристика и классификация методов навигации

Вид материала

Содержание

2. Формалізація постановочних аспектів задач
Азарсков В. Н., Блохин Л. Н., Житецкий Л. С. Методология конструирования оптимальных систем стохастической стабилизации
Азарсков В.Н., Блохин Л.Н., Житецкий Л.С., Куссуль Н.Н.
Блохін Л.М., Білак Н.В.
Конструювання організацій як основа
Принципи управління технологічними
Блохин Л.Н., Билак Н.В.

Подобный материал:

Блохин Л. Н., Кадышев И. К., Трифонов-Богданов П. И.

Основы навигации и пилотажно-навигационные комплексы:

Учебник для вузов ГА/Под редакцией Л. Н. Блохина.— М.: Воздушный транспорт, 1993.—244 стр.

Описаны цели и методы навигации, назначение, принципы построения и функционирования соответствующего авиационного оборудования, в том числе и перспективного Кратко охарактеризованы основные эксплуатационные факторы и некоторые механизмы их влияния на качество систем навигации ВС.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие .....................5

Введение ........................7

Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

И ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННОМ КОМПЛЕКСЕ .......11

1.1. Задачи навигации. Роль навигационных систем в процессе управления ВС ......................12

1.2. Характеристика и классификация методов навигации ......16

Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДЫ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ....................18

2.1. Геофизические явления, используемые в навигационных измерениях ........................19

2.1.1. Сведения о форме и движении Земли ........19

2.1.2. Магнитное поле Земли. Геомагнитные методы определения движения ВС ..................22

2.2. Аэромеханический метод определения параметров движения ВС .24

2.3. Доплеровский метод определения параметров движения ВС ...26

2.4. Методы определения координат местоположения ВС, основанные

на измерении скоростей и ускорений ВС ............28

2.5. Астрооптические методы определения параметров движения ВС .30

2.6. Инерциальный метод определения параметров движения .....33

2.7. Навигационные элементы. Навигационные системы отсчета. Время в навигации Земные ориентиры на картах. Свойства поверхностей и линий положения ...................39

2.8. Измерения скалярных и векторных навигационных величин ....44

Глава 3. ОПТИМАЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ВС ......46

3.1. Точность — главная сторона качества преобразования навигационной информации. Критерии качества навигационных и управляющих систем ......................48

3.2. Проблемные вопросы оптимизации точности бортовых навигационных и измерительных комплексов ВС ............52

3.3. Стабилизация измерительных устройств при эксплуатационных воздействиях. Динамические модели звеньев и сигналов ........56

3.3.1. Динамические факторы, обусловливающие необходимость стабилизации ИУ ............57

3.3.2. Описание динамики звеньев систем ..........62

3.4. Анализ качества (точности) навигационных и управляющих систем

ВС в стационарных возмещенных режимах полета .........64

3.4.1. Матрицы спектральных и взаимных спектральных плотностей ..........64

3.4.2. Реакция линейном стационарной многомерной системы на детерминированные и случайные воздействия ......65

3.4.3. Условие устойчивости замкнутых многомерных систем стабилизации .................66

3.4.4. Алгоритмы анализа качества системы .........68

3.4.5. Сведение следящих систем к эквивалентным системам стабилизации .................71

3.4.6. Оптимизация параметров систем в задачах анализа ....74

3.4.7. Примеры решения задач анализа и оптимизации параметров ....................76

3.5. Синтез оптимальных навигационных вычислителей с учетом реальных

эксплуатационных воздействий ..............80

3.5.1. Алгоритмы синтеза вычислителей в разомкнутых навигационных системах .................81

3.5.2. Алгоритмы синтеза наблюдателей установившегося состояния объекта при

случайных, воздействиях .........89

3.5.3. Алгоритмы синтеза вычислителей в замкнутых системах 93

3.5.4. Примеры синтеза оптимальных структур навигационных вычислителей ..................96

Глава 4. СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ КУРСА И ОРИЕНТАЦИИ ВС 108

4.1. Датчики курса комплексных курсовых систем .......109

4.2. Комплексирование информации в курсовых системах .....117

4.3. Особенности построения курсовых систем .........122

4.4. Астрономические системы навигации ...........139

4.4.1. Горизонтальные астрокомпасы...........149

4.4.2. Горизонтальные астроориентаторы ..........159

Глава 5. АВТОНОМНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ .......................161

5.1. Принцип построения алгоритмов функционирования инерциальной

навигационной системы ...................161

5.2. Структурные схемы ИНС ...............170

5.3. Измерители ускорения .................177

5.4. ИНС полуаналитического типа .............185

5.5. Аналитические, бесплатформенные ИНС ..........200

5.6. Навигационные системы счисления пути ..........208

5.6.1. Принципы и алгоритмы работы систем счисления пути 208

5.6.2. Структура и функциональные схемы систем счисления пути .....................222

5.7. Краткие сведения об обзорно-сравнительных системах навигации 229

Глава 6. ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ ...232

Список литературы ..................242

Блохін Л.М., Буриченко М.Ю.

Статистична динаміка систем управління:

Підручник. - К.: НАУ, 2003.-208с.

Гриф надано Міністерством освіти і науки України, лист за № 1/11-1832 від 7 травня 2003 року.

Стисло викладено новий та досить складний для самостійного вивчення матеріал - спектральні технології створення та дослідження кібернетичних комплексів, що базуються на надбанні однієї з наукових шкіл НАУ.

Розрахований на студентів вищих навчальних закладів, що вивчають основи сучасної теорії систем управління, методи і підходи до створення чи модернізації конкурентоспроможних систем управління складними динамічними об'єктами різного призначення.

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА ...................................................................З

1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ ....................................................................6

1.1. Поняття динамічної системи, терміни і визначення .......6

1.2. Збурене функціонування динамічних систем ..............11

1.3. Поняття з стійких, грубих, малочутливих, робастних і адаптивних систем ....................................................14

1.4. Оптимальні системи та задачі забезпечення оптимальності .........................................................18

^ 2. ФОРМАЛІЗАЦІЯ ПОСТАНОВОЧНИХ АСПЕКТІВ ЗАДАЧ

ОПТИМІЗАЦІЇЇ ДОСЛІДЖЕНЬ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ ......24

2.1. Математичний опис систем та їх ланок .....................24

2.2. Моделі динаміки впливів .......................................30

2.3. Тотожність з теорії нормальних (гаусовських) випадкових процесів .................................................34

2.4. Особливості основних задач досліджень систем .........35

3. ПРОБЛЕМИ Й ОСОБЛИВОСТІ СТВОРЕННЯ КОНКУРЕНТОСПРОМОЖНИХ БОРТОВИХ КІБЕРНЕТИЧНИХ КОМПЛЕКСІВ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ ..............................50

3.1. Основні типи літальних апаратів ............................50

3.2. Загальні відомості з динаміки й аеродинаміки польотів ................................................................53

3.3. Основні задачі, що вирішуються бортовими кібернетичними комплексами .....................................58

3.4. Проблема максимізації точності управління польотом та її під проблеми ......................................................60

3.5. Особливості процесів створення оптимальних бортових кібернетичних комплексів ..............................68

4. АНАЛІЗ ЯКОСТІ (ТОЧНОСТІ) СТАЦІОНАРНИХ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ ПРИ ДЕТЕРМІНОВАНИХ І ВИПАДКОВИХ ВПЛИВАХ ...........................................................71

4.1. Близькість програмного та здійснюваного функціонування системи в стохастичних експлуатаційних умовах як головна сторона якості динамічних систем ..........71

4.2. Реакція лінійної стаціонарної багатовимірної системи на детерміновані і випадкові впливи .......................................72

4.3. Умова стійкості замкнених багатовимірних систем стабілізації .................................................................................73

4.4. Алгоритм аналізу якості системи при детермінованих впливах .......................................................................................75

4.5. Алгоритм аналізу системи при випадкових впливах .....77

4.6. Зведення слідкуючих систем до еквівалентних систем стабілізації .................................................................................78

4.7. Оптимізація параметрів як розширення задачі аналізу якості системи. ..........................................................................82

5. НОВІТНІ СПЕКТРАЛЬНІ МЕТОДИ ОПТИМАЛЬНОГО ОЦІНЮВАННЯ І СТРУКТУРНОЇ ІДЕНТИФІКАЦІЇ СТАЦІОНАРНИХ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ .................................87

5.1. Особливості задач калмановської оптимальної фільтрації ...................................................................................87

5.2. Новітні методи та алгоритми оптимального оцінювання (спостереження) ...................................................92

5.3. Широко відомі підходи й методи ідентифікації .............97

5.4. Спектральний метод структурної ідентифікації моделі динаміки багатовимірного об'єкта у штатних режимах роботи та при контрольованих впливах ..............................................99

5.5. Спектральний метод структурної ідентифікації моделей динаміки багатовимірного об'єкта й неконтрольованих впливів, що діють на нього в штатних режимах роботи ....................................................103

5.6. Алгоритм структурної ідентифікації багатовимірного об'єкта при випадкових впливах, неконтрольованому збуренні й відсутності завад вимірювань ............................107

6. БАЗОВІ ЗАДАЧІ СИНТЕЗУ ОПТИМАЛЬНИХ СТАЦІОНАРНИХ ДИНАМІЧНИХ МОДЕЛЕЙ ПРИ ДЕТЕРМІНОВАНИХ І ВИПАДКОВИХ ВПЛИВАХ ....................110

6.1. Поняття про задачі детермінованого й стохастичного управління ................................................................................111

6.2. Деякі структурні схеми оптимальних систем ...............114

6.3. Особливості спектральних методів синтезу оптимальних стаціонарних лінійних систем. ......................116

6.4. Деякі особливості рішення задач синтезу стаціонарних лінійних систем при детермінованих впливах ....................118

7. СПЕКТРАЛЬНИЙ МЕТОД І ЗАДАЧІ СИНТЕЗУ ОПТИМАЛЬНИХ ЛІНІЙНИХ СТАЦІОНАРНИХ БАГАТОВИМІРНИХ НЕЗАМКНЕНИХ СИСТЕМ .......................120

7.1. Синтез багатовимірного фільтра Вінера-Колмогорова з недовільною структурою .....................................................120

7.2. Синтез оптимальної багатовимірної незамкненої системи .....................................................................................125

7.3. Оптимальне комплексування випадкової інформації в багатовимірній системі ...........................................................133

7.4. Синтез оптимальних багатовимірних незамкнених систем при детермінованих впливах .....................................142

8. ЧАСТОТНИЙ МЕТОД І ЗАДАЧІ СИНТЕЗУ ОПТИМАЛЬНИХ ЗАМКНЕНИХ ДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ ПРИ ВИПАДКОВИХ ТА ДЕТЕРМІНОВАНИХ ВПЛИВАХ ................151

8.1. Поняття з систем стабілізації і слідкування ..................151

8.2. Синтез оптимальної системи стабілізації стійкого об'єкту при ідеальних вимірюваннях його вихідних

координаті випадкових впливах ..........................................152

8.3. Синтез оптимальної багатовимірної системи стабілізації стійкого об'єкту при вимірюванні його вихідних координат з завадами ..............................................................157

8.4. Синтез оптимальної багатовимірної системи стабілізації стійкого об'єкта з однаковим числом вхідних і вихідних координат ...............................................................160

8.5. Оптимальна стабілізація стійкого об'єкта при багатоканальному вимірюванні його вихідних координат .163

8.6. Загальний метод синтезу інваріантної у часі багатовимірної системи стабілізації об'єкту з довільною динамікою при випадкових впливах у частотній області ...167

8.7. Загальний метод синтезу інваріантної у часі багатовимірної системи стабілізації об'єкта з довільною динамікою при детермінованих впливах у частотній області ..................................................................176

8.8. Метод і алгоритм синтезу оптимальних робастних систем стабілізації ...................................................................182

8.9 Приклади аналізу та синтезу оптимальних систем стабілізації, які ілюструють порівняльну ефективність різних видів оптимізації .....................................................................185

9. ДИНАМІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ - ОСНОВА ПРАКТИЧНОГО СТВОРЕННЯ ОПТИМАЛЬНОГО І ОПТИМІЗОВАНОГО УПРАВЛІННЯ СКЛАДНИМИ ТЕХНІЧНИМИ ТА ВЕЛИКИМИ СИСТЕМАМИ ..................198

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ .........................................................202

^ Азарсков В. Н., Блохин Л. Н., Житецкий Л. С.
Методология конструирования оптимальных систем стохастической стабилизации.
— К.: НАУ, 2006. — 440 с.

В монографии изложены современный подход и наукоемкие технологии для выполнения стадий аванпроектов и предэскизного конструирования оптимальных структур регуляторов в системах стохастической стабилизации подвижных объектов различного целевого назначения. Предлагаемые технологии основаны на оригинальных спектральных методах и алгоритмах оптимального наблюдения, структурной идентификации, фильтрации, комплексирования, синтеза, а также анализа качества сложных динамических систем и составляют теоретическую базу этапов выполнения аванпроектов и предэкскизного проектирования конкурентоспособных сложных систем стабилизации и слежения.

Разработанные авторами подходы и наукоёмкие технологии прошли практическую проверку на современных образцах авиационной, космической, ракетной и морской техники, внедрены в Центре подготовки космонавтов. АНТК «Антонов». АН'ГК «Туполев». МИЭА, ГП заводе «Арсенал», научно-исследовательском корабле 1О. А Гагарин и др. удостоены Государственных премий Украины и России в области науки и техники. Премии им. академика М. К. Янгеля Национальной академии наук Украины.

Книга предназначена для научных работников, а также преподавателей, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов высших учебных заведений, специализирующихся в сфере методов современной теории управления, их применения на практике.

СОДЕРЖАНИЕ

Национальный авиационный университет 5

^ Азарсков В.Н., Блохин Л.Н., Житецкий Л.С., Куссуль Н.Н.

Робастные методы оценивания, идентификации и адаптивного управления.

– К.: НАУ, 2004. – 498 с.

В монографии изложены новые методы робастного оценивания и идентификации состояний и параметров объектов, работоспособных в условиях нарушения априорных гипотез и минимальной априорной информации об объекте управления, а также методы адаптивного управления объектами с ограниченными возмущениями неизвестного уровня.

Для научных сотрудников, а также преподавателей, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов высших учебных заведений, специализирующихся в области современных методов теории управления.

СОДЕРЖАНИЕ

ЗМІСТ 5

Национальный авиационный университет 5

^ Блохін Л.М., Білак Н.В.

Технології системного керування організаціями:

Конспект лекцій. - К.: НАУ, 2006. - 116 с.

Розглянуто один з напрямів керування організаціями – конструювання системи керування організацією на базі її «повної» моделі та подальшої перебудови системи керування відповідно до проекту. Детально описуються принципи конструювання та перебудови організації, наведено перелік та особливості кожного з запропонованих етапів конструювання організації, розглядаються проблеми, які стоять на шляху цього підходу.

Призначений для студентів спеціальності 8.091401 "Системи управління і автоматики, може бути використаний фахівцями з системного керування організаціями різних профілів, які займаються практичними питаннями-проблемами вдосконалення, конструювання, керування та експлуатації організацій.

ЗМІСТ

ВСТУП ..........................................................................................4

МОДУЛЬ 1

^ КОНСТРУЮВАННЯ ОРГАНІЗАЦІЙ ЯК ОСНОВА

ЕФЕКТИВНОГО АВТОМАТИЗОВАНОГО

УПРАВЛІННЯ НЕЮ. БАЗОВІ ПОНЯТТЯ, СТАН

ПРОЦЕСУ, ПРОБЛЕМИ .......................................................................5

1.1. Вступ та загальні уявлення про організації .....................5

1.2. Конструювання організацій як ефективний

спосіб вирішення її назрілих проблем .....................................20

МОДУЛЬ 2

МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ФОРМУВАННЯ РІШЕНЬ В ОРГАНІЗАЦІЇ. ПРИНЦИПИ УПРАВЛІННЯ ОРГАНІЗАЦІЄЮ ...................................41

2.1. Проектування системи керування ....................................41

2.2. Масштаб системи керування ............................................73

2.3. Визначення цілей організацій ...........................................82

МОДУЛЬ 3

^ ПРИНЦИПИ УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ

ПРОЦЕСАМИ ТА ВИРОБНИЦТВОМ ................................................94

3.1. Управління технологічними процесами ..........................94

3.2. Загальні уявлення про принципи керування

виробництвом ..........................................................................100

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ..................................................................110

ЗРАЗКИ МОДУЛЬНИХ ТЕСТОВИХ ЗАВДАНЬ ...........................111

^ Блохин Л.Н., Билак Н.В.

Новый функционал и задача синтеза робастных оптимальных
систем стохастической стабилизации.

Кибернетика и вычислительная техника, 2004, вып. 144, С. 83-98.

В постановчому плані формулюється та вирішується задача синтезу робастних оптимальних систем стохастичної стабілізації. При цьому використовується новий функціонал у системі, основу якого складає функція “чутливості” замкненої системи до свавільних змін структури об’єкта стабілізації. Цей функціонал суттєво відрізняється від традиційних, передбачає більш прості алгоритми синтезу і значно більшу нечутливість результатів стабілізації до змін чи неповному знанню дійсної динаміки об’єкта.

Заказать издания Вы можете по адресу:

Україна. 03058. г. Киев,

Проспект Космонавта Комарова, 1,

Национальный авиационный университет

Книжное издательство НАУ (комн. 145, корпус 1)

Банк получателя средств: Первая Киевская филия АТ ВАбанку л Киева

МФО 321637, Код ЕДРПОУ 01132330

Текущий счёт 2600230015643. субсчет 712262

Контактный телефон факс. (044) 406-71-33

Е-таil: publish@nau.edu.ua

Blog

Задачи навигации. Роль навигационных систем в процессе управления вс характеристика и классификация методов навигации

Содержание

ЗМІСТ

Национальный авиационный университет