Характеристика системи моніторингу повітряного руху

Ціль створення СМПР – постійне спостереження за місцезнаходженням літаків з метою виявлення та своєчасного упередження суттєвих відхилень від визначеної траси польоту.

Суттєве відхилення – перевищення визначених обмежень в горизонтальних і вертикальних площинах.

Відповідно до цілі створення функціями СМПР слід вважати:

а) постійний контроль стану параметрів польоту літака;

б) визначення поточних координат місцезнаходження літака ( ) та параметрів руху ;

в) прогнозування стану параметрів польоту літака на визначений проміжок часу;

г) виявлення можливості ( факту ) суттєвих відхилень літака від визначеної траси польоту;

д) інформаційне забезпечення органів управління повітряним рухом з метою своєчасного прийняття управлінських рішень.

Постійний контроль польоту літаків здійснюється в межах зони управління повітряним рухом (УПР) – це вся територія України. Для подальшого спрощення розрахунків апроксимуємо її прямокутником з розмірами: .

Зона управління (рис. 3) розбивається на райони (західний, північний, східний та південний), у яких створюються районні центри (РЦ) УПР.

РЦ УПР координуються з головного центру УПР та мають з ним двосторонній управлінський та інформаційний зв’язок.

 

Рис.3. Графічна модель зони управління повітряним рухом.

 

 

Для здійснення постійного контролю літаків та визначення поточних координат і параметрів руху використовуються трикоординатні радіолокаційні комплекси (РЛК) з обмеженим радіусом зони спостереження – .

РЛК – це вимірювальний пристрій, який за допомогою електромагнітних хвиль забезпечує виявлення місцезнаходження літака та розрахунок поточних значень його координат: .

Спостереження за повітряним простором за допомогою РЛК здійснюється періодично. – це період повного обертання (на ) антени РЛК.

Процес виявлення літака на основі аналізу параметрів відбитого від повітряних об’єктів сигналу має імовірнісний характер, що обумовлюється наявністю різноманітних електромагнітних перешкод. Тому виявлення місцезнаходження літака за допомогою РЛК відбувається з деякою ймовірністю .

 

2.Розрахунок характеристик структури моніторингової системи.

 

1. Об’єкт управління – це літаки, що пролітають над територією України, яка вважається зоною управління повітряним рухом і може бути апроксимована прямокутником з розмірами .

 

 

2. Спостереження за літаками здійснюється за допомогою трасових РЛК (ТРЛК), які розміщуються по всій території Україні. ТРЛК характеризуються радіусом зони спостереження, та в її межах можуть виявляти місцезнаходження літаків із заданою ймовірністю.

3. Літаки виконують польоти строго по наперед визначених коридорах і не повинні від них відхилятися.

4. Інформація про реальне місце літака у просторі передається на районні центри УПР, де співставляється з плановими значеннями. В разі значних відхилень диспетчери УПР зв’язуються із пілотами для ліквідації відхилень. Про різного роду конфліктні ситуації РЦ УПР сповіщають головний центр, де такі ситуації мають ліквідуватися.

Розглянемо узагальнену структуру СУПР, яку показано на рис. 4.

Рис. 4. Узагальнена структурна схема СУПР.

 

Основними структурними характеристиками СУПР будемо вважати кількість РЦ УПР та кількість диспетчерів управління на них.

Вихідні дані: . Радіус зони спостереження ТРЛК (всі однакові) , . У РЦ УПР кожен диспетчер може одночасно управляти літаками. В зоні управління повітряним рухом може одночасно знаходитись літаків. Приймемо припущення, що літаки рівноймовірно можуть знаходитись у любій точці зони управління повітряним рухом.

Потрібно визначити: кількість РЦ УПР – та необхідний склад диспетчерів управління.

Встановимо алгоритм обчислень:

а) знаходимо кількість РЦ УПР;

б) розраховуємо, скільки літаків одночасно слід очікувати у зоні спостереження кожного ТРЛК;

в) розраховуємо необхідну кількість диспетчерів на одному РЦ УПР;

г) розраховуємо загальну кількість диспетчерів для усієї зони управління повітряним рухом.

Математичні розрахункові моделі будуть мати вигляд:

а)

б)

в)

г)

Для перевірки адекватності математичних моделей побудуємо такі функціональні залежності:

; при

; при

та оформимо їх у вигляді графіків.

 

4. Завдання для самостійної роботи.

Самостійно розробити програмний продукт відповідно до математичних моделей розрахунку структурних параметрів моніторингової системи, побудувати графіки залежностей: при ; при та подати у вигляді звітів.

 

Практичне заняття № 3.

Тема: «Методика оцінки ефективності функціонування системи технологічного моніторингу»

І.Вступна частина.

А) Тестовий контроль.

В) План заняття:

1. Характеристика елементів, структури та алгоритму функціонування моніторингової системи при управлінні повітряним рухом.

2. Методика оцінки ефективності системи технологічного моніторингу.

С) Література:

1. Березівський П.С., Михалюк Н.І. Системи технологій: Навч. посібник. - К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 288 с.

2. Нестерук В.В. Управління якістю. – Рівне: НУВГП, 2007. – 134 с.

3. Ситник В.Ф. та ін. Основи інформаційних систем: Навч. посібник.-К.: КНЕУ, 2001. – 420 с.

В) перевірка виконання завдання на самосійну роботу: побудова графіків залежностей: та

 

 


ІІ. Основна частина.