Наведено структуру методів формалізації знань про прогнозовані варіанти формування потоків літаків у зоні відповідальності керівника польотів. Вони використовуються в рамках функції - процесу розробки математичної та логічної моделей управління повітряним рухом для вирішення завдань оцінки повітряної обстановки. Мета статті - підвищення оперативності та обгрунтованості прийняття рішень керівником польотів за рахунок удосконалення інформаційного забезпечення. Предмет дослідження: методи прийняття рішень щодо формування потоків літаків для заходу на посадку. Теоретичні дослідження засновані на використанні методів: системного аналізу - при аналізі діяльності осіб групи керівництва польотами для побудови моделі на базі технологій і функціонування системи управління повітряним рухом; факторний аналіз - для комплексного аналізу процесу формування потоків літаків на базі побудованої нечіткої нейромережевої моделі. Дана модель дозволяє моделювати реальні події та процеси, прогнозувати і попереджувати критичні ситуації у повітрі. Розроблена модель може бути використана для моніторингу та діагностики управлінських рішень у динаміці розвитку ситуацій на командно-диспетчерських пунктах аеродромів Збройних сил України.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ч517.294 + Ц4(4Укр)360.9

Рубрики:

Кросфіт

Збройні сили в цілому

Шифр НБУВ: Ж71868 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Використання засобів імітаційного моделювання забезпечують осіб групи керівництва польотами можливістю правильно оцінити обстановку і приймати рішення в умовах невизначеності, допоможуть скоротити час налаштування інформаційної системи управління під нові або специфічні завдання, а також знайти, візуалізувати і зафіксувати в готовому вигляді варіанти реалізації інформаційної системи управління, кожен з яких може бути обраний при переході на наступну сходинку моделювання. Кінцева мета моделювання - ухвалення рішення, яке повинно бути вироблено на основі всебічного аналізу результатів моделювання.

Розроблено нечітку нейронну мережну модель інформаційної системи управління повітряним рухом. При побудові нечіткої нейронної мережної моделі процесу управління повітряним рухом необхідно досліджувати надійність роботи кожної особи групи керівництва польотами по формуванню потоків літаків в своїй зоні відповідальності в тому числі з урахуванням виникнення нештатних ситуацій в повітрі і на землі. В цьому випадку для побудови моделі необхідні засоби обробки, формалізації нечіткої інформації. Висновки: отже, для побудова даної моделі вимагає застосування формального апарату нечіткої алгебри, нечіткої логіки, теорії нечіткої ідентифікації, тобто методів побудови нечітких моделей за результатами спостережень. Отримала подальший розвиток інформаційна модель управління повітряним рухом, яка, на відміну від відомих, являє собою ієрархічну нейронну мережу з нечітким описом впливає на процес управління повітряним рухом факторів. Інформаційна модель дозволяє підвищити безпеку польотів.

Нейронні мережі мають ряд переваг, необхідних для вирішення задачі моделювання інформаційної системи управління повітряним рухом. Але процес навчання мережі часто відбувається досить повільно. Для прискорення процесу навчання мережі ввести будь-яку апріорну інформацію (знання експерта) неможливо. До того ж аналіз навченої нейронної мережі досить складний, зазвичай вона являє собою чорний ящик для користувача. Усунути або мінімізувати існуючі недоліки нейронної мережі здатні системи на базі нечіткої логіки, які вирішують погано формалізовані задачі і пояснюють одержувані висновки роботи системи.

В роботі запропоновано модель системи позиціонування та моніторингу на основі багаторівневої структури передачі даних в розподіленій мережі. Обгрунтування моделі виконано на основі дослідження технологій обміну даними, апаратних компонентів, програмного забезпечення, варіантів топології побудови систем обміну даними. Проведено експериментальне дослідження реалізації функцій моніторингу та позиціонування на основі застосування моделі, що запропонована. Показано, що до основних властивостей моделі відноситься масштабування структури залежно від конкретних задач, можливість поєднання в єдину систему стаціонарних та рухомих елементів, які здійснюють збір, обробку та передачу даних. Область застосування моделі, що запропонована, це віддалені райони, де відсутній стільниковий зв'язок, роззосереджені промислові об'єкти, аеродроми. Дана модель може бути основою для удосконалення систем пошуково-рятувального забезпечення та системи управління повітряним рухом при застосуванні безпілотних літальних апаратів, в тому числі спільно з пілотованою авіацією.

Використання засобів імітаційного моделювання забезпечують осіб групи керівництва польотами можливістю правильно оцінити обстановку і приймати рішення в умовах невизначеності, допоможуть скоротити час налаштування інформаційної системи управління під нові або специфічні завдання, а також знайти, візуалізувати і зафіксувати в готовому вигляді варіанти реалізації інформаційної системи управління, кожен з яких може бути обраний при переході на наступну сходинку моделювання. Кінцева мета моделювання - ухвалення рішення, яке має бути вироблено на основі всебічного аналізу результатів моделювання.

Обгрунтування тактико-технічних вимог до створюваних гідроакустичних станцій надводних кораблів або модернізації існуючих потребує встановлення залежностей між основними характеристиками ефективності гідроакустичних станцій та параметрами гідроакустичних антен і перетворювачів, які входять до їх складу. Як характеристики ефективності гідроакустичних станцій прийнято їх енергетичну дальність дії та роздільну здатність. Як параметри гідроакустичних антен і перетворювачів визначено частоти механічних резонансів перетворювачів, їх коефіцієнти корисної дії, питому потужність випромінювання, характеристики спрямованості та коефіцієнти концентрації гідроакустичних антен. Наведено аналітичні співвідношення, що пов'язують характеристики ефективності гідроакустичних станцій та параметри утворюючих їх гідроакустичних антен і перетворювачів. Визначено фізичні особливості встановлених залежностей.

В основу розробленої процедури контролю коректності процесу розпізнавання повітряних об'єктів покладено метод еталонів, роль яких виконують введені обмеження коректності. При контролі перевіряються синтаксична та семантична коректність процесу розпізнавання. Метод відрізняється від відомих використанням поняття середнього ризику при перевірці окремих видів семантичної некоректності описів класів алфавітів. Сутність розробленого методу перевірки розрізнення описів класів алфавіту полягає в розрахунку значень середнього ризику при розпізнаванні кожної пари класів алфавіту та перевірки виконання введеного обмеження. Використання методу надає можливість на етапі налагодження формалізованих знань виявляти некоректності, що пов'язані з нерозрізненістю класів алфавіту та використовувати числове значення середнього ризику для виявлення інших видів семантичних неточностей. Сутністю розробленого методу перевірки структурної надлишковості описів класів алфавіту є розрахунок значень середнього ризику при розпізнаванні класу з використанням різних "фрагментів" його опису. Введене обмеження надає можливість виявляти нерозрізнені "фрагменти" описів класів. Видалення надлишкових описів надає можливість знизити час пошуку рішень про класи об'єктів. В основу розробленого методу виявлення ознакової надлишковості описів класів також покладено процедуру розрахунку значення середнього ризику, прийнятого в якості характеристики апріорної інформативності ознак. Метод надає можливість на етапі наповнення бази знань автоматизувати виявлення та усунення неінформативних ознак в описах класів, що знижує трудовитрати на перевірку надлишковості; на етапі безпосереднього вирішення задачі розпізнавання - знизити обчислювальні витрати шляхом ранжирування використовуваних ознак по їх апріорній інформативності та відповідної організації процесу пошуку рішення про класи розпізнається ПО.

Розроблено методику формування навчальної вибірки для навчання нечіткої нейронної мережі при автоматизації процесу прийняття рішення в задачах наведення авіації на наземні (морські) цілі. Для навчання нечіткої нейронної мережі необхідно використовувати навчальну вибірку. При підготовці навчальної вибірки для навчання нечіткої нейронної мережі процесу наведення авіації на наземні (морські) цілі існує проблема збору даних. Збір статистики на основі прикладів прийняття рішень в процесі наведення в реальних умовах застосування авіації по наземних (морських) цілях, займає багато часу, не дозволяє зібрати необхідну кількість статистичних даних для формування навчальної вибірки. Тому слід застосовувати імітаційне моделювання. Але складність, динамічність процесу наведення, та невизначеність, що зумовлена характером параметрів, які використовуються при вирішенні задачі наведення, не дозволяють застосовувати імітаційні моделі побудовані на основі традиційних методів. Це зумовлено тим, що навчальна вибірка не враховує не визначеність. Також імітаційні моделі побудовані на основі радиційних методів не враховують досвід та знання передового авіанавідника, тому одержана в результаті моделювання навчальна вибірка, не дозволить побудувати нечіткої нейронної мережі та навчити її відповідно до процесу прийняття рішення передового авіанавідника при наведені авіації на наземні (морські) цілі. Тому при побудові імітаційної моделі слід застосовувати моделі на основі математичного апарату нечіткої логіки та нечітких множин. В результаті проведеної роботи розроблено методику формування навчальної вибірки для навчання нечіткої нейронної мережі при автоматизації процесу прийняття рішення в задачах наведення авіації на наземні (морські) цілі та побудовано імітаційну модель. Дана модель дозволяє на основі вхідних даних одержувати параметри наведення, що визначаються передовим авіанавідником при вирішенні задачі наведення авіації на наземні (морські цілі). Застосування даної методики дозволило одержати навчальну вибірку, на основі якої можливе навчання ННМ для одержання інформаційної технології автоматизованої виробки рекомендацій щодо параметрів наведення авіації на наземні (морські) цілі на основі ННМ.

З метою вирішення дослідницьких, інформаційних та тренажних завдань для уніфікації моделей діяльності бойових обслуг, необхідним є врахування вимог наочності і доступності при збереженні можливості проведення аналітичних і експериментальних досліджень. Для визначення ступеня відповідності зазначеним вимогам різних поєднань методів побудови моделей, визначено можливі варіанти групування методів. На основі морфологічного аналізу різних варіантів поєднань методів моделювання діяльності обслуг автоматизованого командного пункту показано, що для комплексного вирішення поставлених завдань раціональним є доповнення існуючої методики методом структурно-алгоритмічного аналізу та методом узагальнених мережевих моделей діяльності. Виходячи з аналізу застосовності відомих характеристик діяльності операторів для моделей діяльності зі змінною структурою в якості основних показників для порівняльної оцінки моделей обрані число операційних і вирішальних елементів алгоритму, сумарна динамічна інтенсивність дій, нормовані коефіцієнти стереотипності, логічної складності, очікувань, часові та імовірнісні показники і ступінь їх відхилення від початкових значень.

Розроблено методику формалізації структур даних ознак повітряних об'єктів, яка враховує характеристики точності і достовірності джерел інформації з нестохастичною невизначеністю і рекурентними правилами узагальнення оцінок значень ознак при багаторазовому спостереженні повітряних об'єктів. В основу розробленої методики були покладені методи формалізації процесу розпізнавання, оцінки ступеня істинності різнорідних ознак, об'єднання незалежних результатів розпізнавання, пошуку рішень про класи розпізнаваних повітряних об'єктів з урахуванням неповноти і надмірності даних про ознаки. Розроблений метод формалізації процесу розпізнавання повітряних об'єктів на основі описів класів різнорідними ознаками, відрізняється від відомих використанням ієрархічної функціональної мережі. Удосконалення методу об'єднання незалежних результатів розпізнавання на основі правила Демпстера полягає в попередньому перетворенні одного з неузгоджених розподілів можливостей класів алфавіту в розподіл ймовірностей. Це дозволяє проводити коректне об'єднання неузгоджених розподілів можливостей класів алфавіту з використанням правила Демпстера. Проведено дослідження застосовності розробленого правила при об'єднанні неузгоджених розподілів ймовірностей класів алфавіту. Розроблений метод пошуку рішень про класи розпізнаваних об'єктів на графі функціональної мережі відрізняється від відомих розробленим способом отримання інтервальної оцінки ступеня істинності класів в умовах відсутності даних щодо окремих ознак повітряних об'єктів і запропонованим евристичним правилом, що дозволяє скоротити розмірність безлічі вершин мережі, які перебираються при пошуку рішення про клас повітряних об'єктів. Метод дозволяє проводити пошук рішень про класи повітряних об'єктів в умовах неповноти і надмірності даних про ознаки.

Запропоновано метод розпізнавання повітряних об'єктів для систем керування повітряним рухом, який уможливлює оброблення даних різної природи. Головною відмінністю розглядуваного методу є його придатність до роботи за умов неповноти та протилежності даних. Такий підхід надає змогу діставати задовільні розв'язки навіть за умов високої невизначеності та обмеженого ліміту часу на прийняття рішень. В основу розробленого методу покладено ідеї сумісного оброблення даних, ієрархічного аналізу, семантичних мереж подання та оброблення даних, а також процедур прийняття рішення, грунтуючись на підході, запропонованому Демпстером. Застосування цих підходів та методів дозволило розробити гнучкі процедури та методи прийняття рішень під час розпізнавання повітряних об'єктів із використанням інтелектуальних моделей опису знань про процеси прийняття рішень та опису предметної сфери. Це надає змогу здійснювати коректне об'єднання неузгоджених розподілів можливостей класів алфавіту з використанням правила Демпстера. Досліджено застосовність розроблених моделей, методів та правила під час об'єднання неузгоджених розподілів імовірностей класів алфавіту. Метод пошуку вирішень про класи розпізнаваних повітряних об'єктів на графі функціональної мережі відрізняється від відомих розробленим способом отримання інтервального оцінювання ступеня істинності класів за умов відсутності даних щодо окремих ознак повітряних об'єктів і запропонованим евристичним правилом, що дає можливість скоротити розмірність множини вершин мережі, які перебираються під час пошуку вирішення про клас повітряних об'єктів. Метод дозволяє здійснювати пошук вирішень про класи повітряних об'єктів за умов неповноти і надмірності даних про ознаки.

Проаналізовано роботу передового авіаційного навідника при управлінні підрозділами авіації та виконанні атак ударної авіації по наземним (морським) цілям, фактори, які впливають на ефективність вирішення задач наведення. Проаналізовано фактори, що впливають наймовірність виходу на ціль. Розглянуто способи виходу на ціль з урахуванням навігаційного обладнання літального апарату та умов бойових дій. Запропоновано для підвищення ефективності вирішення завдань наведення використання різнорівневих (ієрархічних) описів поверхні, що формується з використанням процедури аналізу ситуацій.

Розглянуто інформаційну модель допуску осіб групи керівництва польотами до управління повітряним рухом. Процес управління повітряним рухом висуває підвищені вимоги до осіб, що безпосередньо здійснюють управління польотами повітряних суден. Тому безпека і ефективність управління повітряним рухом суттєво залежать від підбору кандидатів, що найкраще зможуть справлятися з майбутньою роботою, а також від їх подальшої професійної підготовки в умовах авіаційного середовища на протязі всього періоду діяльності. Проблема процесу допуску військових фахівців з управління польотами авіації, у тому числі з використанням автоматизованих систем, в сучасних умовах залишається недостатньо дослідженою. Мета роботи - розробка інформаційної моделі діяльності осіб групи керівництва польотами в процесі допуску до самостійної роботи. Визначено поняття професійно підготовленої особи групи керівництва польотами. Надано поняття загальної, професійної, військово-спеціальної та військово-професійної компетентності. Проаналізовано використання традиційних методів і критеріїв оцінювання професійної підготовленості осіб групи керівництва польотами. Розглянуто два види діагностики для автоматизованого контролю параметрів діяльності осіб групи керівництва польотами. Надано інформаційну модель діяльності осіб групи керівництва польотами у вигляді орієнтованого графа, який характеризує діяльність осіб групи керівництва польотами при прийнятті рішення на автоматизованому пункті управління авіацією.

Обгрунтовано, що призначення комплексу навігаційних систем при управлінні рухом водних транспортних засобів є вироблення вектора навігаційних параметрів. Такий вектор формується за даними проведення вихідних вимірювань і їх обробки, а потім використовується у подальшому в системах управління рухом водних транспортних засобів. Обгрунтовано, що практичне розв'язання задач оптимальної фільтрації основане тому на тих чи інших спрощеннях при постановці завдання, що призводять, природно, до втрати оптимальності оцінок навігаційних параметрів і, як наслідок, до збільшення помилки їх оцінки. Запропонований оптимальний алгоритм обробки навігаційної інформації для забезпечення необхідної точності визначення положення водного транспортного засобу на маршруті руху.

Штучний зсув повітряних мас (ШЗПМ), спричинений вивільненням великої кількості енергії в повітряному просторі, є аналогом природного зсуву вітру, але може бути набагато потужнішим. ШЗПМ розглядається за складову ударної хвилі. Розглянуто формування і поширення ударних хвиль у реальному газі із застосуванням методу розривів. Запропоновано математичну модель системи "льотчик - літальний апарат (ЛА) - навколишнє середовище (НС) - ШЗПМ" для дослідження впливу штучного зсуву повітряних мас на динаміку руху літального апарату. Модель руху ЛА описано системою рівнянь 9-го порядку при позитивних та від'ємних напрямках швидкісного напору. Навколишнє середовище описано параметрами газодинамічного стану стандартної атмосфери до 11000 м. Моделі системи автоматичного управління і льотчика представлені у вигляді відповідних передавальних функцій. ШЗПМ розглядається як зсув вітру синусоїдального типу, описаного відповідною системою диференційних рівнянь. Проаналізовано вплив ШЗПМ на динаміку руху літака і динаміку системи. Проаналізовано фактори, що впливають на динаміку руху ЛА і на розповсюдження зсуву повітряних мас. Запропоновані дії льотчика, що дозволяють парирувати вплив ШЗПМ.

Запропоновано загальний порядок виконання попередніх штурманських розрахунків з визначення віддалень рубежу введення винищувачів у бій. Розроблено алгоритм виконання розрахунків з визначення віддалення рубежу введення винищувачів у бій. Обгрунтовано порядок розрахунку рубежу введення винищувачів у бій з урахуванням напрямку польоту повітряних цілей відносно заданого рубежу. Впровадження запропонованої методики розрахунку рубежів введення винищувачів у бій в автоматизовану систему проведення оперативно-тактичних розрахунків та моделювання бойових дій дозволить оперативно та ефективно оцінити бойові можливості винищувальної авіації щодо виконання бойового завдання з перехоплення повітряних цілей на заданих рубежах.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ц651.111.1

Рубрики:

Літаки-винищувачі

Шифр НБУВ: Ж70455 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено аналіз основних типів порушень повітряними засобами контрольованого простору держави. Результати аналізу дозволили класифікувати порушення порядку використання повітряного простору України за типами. Розроблено метод оцінки ступеня небезпеки нештатних ситуацій у повітряному просторі у межах границі Повітряного командування. Запропонований метод дозволить особі, що приймає рішення, адекватно реагувати на розвиток ситуації у зоні відповідальності Повітряного командування.