Аттестационная работа (ВАР/ВКР) на тему Разработка рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик в Игарском Центре ОВД.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 6
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И АББРЕВИАТУР 9
1.АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗОНАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ 10
1.1. Анализ концепции зональной навигации 10
1.2 Анализ требований нормативных документов к средствам навигации 15
1.3 Выводы 25
2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЭТХ СРЕДСТВ НАВИГАЦИИ 27
2.1 Анализ требований к точности определения места ВС 27
2.2 Расчет размеров рабочих областей для различных РНС 34
2.2.1 Использование VOR/DME 34
2.2.2 Использование DME/DME 35
2.3 Выводы 37
3 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТРЕБУЕМЫХ НАВИГАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК В ИГАРСКОМ ЦЕНТРЕ ОВД 39
3.1 Общие сведения об Игарском Центре ОВД 39
3.2 Расчет рабочих областей систем VOR/DME и DME/DME в Игарском Центре ОВД 41
3.3 Анализ перекрытия рабочими областями средств навигации 44
3.4 Разработка рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик в Игарском Центре ОВД. Разработка путей модернизации навигационных средств Игарского центра ОВД 45
3.5 Выводы по разделу 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 59

Введение:

Актуальность темы. Наличие существенной специфики в работе воздушного транспорта заставляет постоянно совершенствовать все системы, обеспечивающие его функционирование.
Одним из важнейших направлений деятельности всех систем и служб является обеспечение безопасности полетов, особенно в условиях роста интенсивности воздушного движения. В связи с увеличением объема авиаперевозок и увеличением количества самолетов, находящихся в воздухе, сложилась ситуация, при которой ручные методы управления с использованием отдельных радиотехнических средств оказались неэффективными.
В настоящее время загруженность авиалиний постоянно увеличивается, в то время как возможности системы аэропортов развиваются гораздо медленнее.
На сегодняшний день аэрокосмическая система функционирует почти на максимуме своих возможностей. Повышенная интенсивность движения в воздушном пространстве приводит к тому, что используемые в работе управления воздушным движением (УВД) методы не соответствуют требованиям экономичности выполнения полетов.
Быстро изменяющаяся экономическая ситуация в мире, неустанный рост конкуренции на рынке воздушных перевозок заставляют искать пути повышение эффективности использования авиационного транспорта. Результаты всесторонних исследований указывают на огромные резервы, которые можно реализовать при более рациональном построении системы УВД, основной задачей которой является повышение экономической эффективности и безопасности полетов и предоставление участникам воздушного движения большей самостоятельности в выборе оптимальных режимов полета.
Одной из важнейших проблем безопасности полета проблема предупреждения столкновений самолетов в воздухе и с наземными препятствиями.
Большинство столкновений происходит на малых высотах на трассах, которые проходят вне радиолокационного поля, а также на границах взаимодействующих систем.
Анализ опасных сближений указывает на то, что визуальные методы, используемые при самолетовождении, не обеспечивают необходимой безопасности полета, так как даже при хорошей видимости пилоты в ряде случаев проявляют встречный самолет, когда времени на выполнение маневра отклонения уже остается недостаточно.
Еще одной из причин столкновений в воздушном пространстве является наличие отклонений самолетовождения. Значительным источником отклонений являются погрешности, которые обусловлены ошибками навигационных устройств и диспетчеров.
Для уменьшения риска столкновений ВС необходимо разрабатывать новые и совершенствовать существующие системы предупреждения столкновений (СПЗ), а также интегрировать ее с другими навигационными системами.
Для помощи в решении данной проблемы также следует выполнить разработку рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик.
Таким образом, данная тема является актуальной.
Целью написания выпускной квалификационной работы является разработка рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик в Игарском центре ОВД.
При написании работы были поставлены следующие задачи:
1. Выполнить обзор литературы по теме исследования. Выполнить анализ нормативных документов, регламентирующих требования к системам обеспечения зональной навигации;
2. Выполнить анализ методов расчета ЭТХ средств навигации;
3. Осуществить разработку рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик в Игарском Центре ОВД.
Объектом настоящего исследования является процесс разработки рекомендаций по обеспечению навигационных характеристик.
Предметом исследования является Игарский центр ОВД.
Научная новизна выпускной квалификационной работы заключается в том, что впервые были разработаны рекомендации по обеспечению навигационных характеристик для Игарского центра ОВД.

Заключение:

Авиационная отрасль является одной из приоритетных сфер развития нашего государства. много усилий уже было возложено на ассоциации и подписание договоров с организациями, создание планов развития российских авиаструктур, модернизацию и совершенствование отечественных аэронавигационных систем.
Как известно, спрос на авиа услуги с каждым годом только растет.
Согласно службами ICAO внедряются новые концепции развития авиации.
Резолюцией IКAO, предполагается, что: «В начале 2009 года все страны-члены должны иметь План внедрения навигации, основанной на характеристиках (PBN), с целью обеспечения гармонизированного и скоординированного в мировом масштабе перехода к PBN».
Согласно одному из предложенных подходов, усилия нужно направить на повышение уровня безопасности полетов путем одновременного применения нескольких спутниковых созвездий GNSS и использования наземной навигационной инфраструктуры в качестве резервной. Альтернативная навигация сейчас осуществляется по системам DME, VOR, NDB, ILS.
Современные вычислительные системы самолетовождения FMS (flight management system), в случае возникновения проблем с навигацией по GNSS, могут использовать данные от инерционной системы, и DME / DME, VOR / DME, VOR / VOR, ADF / ADF навигацию.
Время работы инерционной системы ограничено накоплением аддитивной погрешности, поэтому вполне целесообразно направить усилия на совершенствование метода позиционирования по дальномерным маякам.
Стоит отметить, что развитие и совершенствование DME / DME навигации позволит значительно повысить надежность и точность позиционирования в зонах, где возникают проблемы с GNSS.
В результате написания выпускной квалификационной работы были выполнены следующие задачи:

1. Выполнен обзор литературы по теме исследования. Выполнен анализ нормативных документов, регламентирующих требования к системам обеспечения зональной навигации;
2. Выполнен анализ методов расчета средств навигации;
3. Осуществлена разработка рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик в Игарском Центре ОВД.
Среди рекомендаций по обеспечению требуемых навигационных характеристик выделены такие, как внедрение систем, которые имеют высокую точность, комплексирование различных систем, а также в целях безопасности установка еще одного дополнительного маяка DME.

Фрагмент текста работы:

1.АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗОНАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ
1.1. Анализ концепции зональной навигации

Применение все более сложного бортового навигационного оборудования, работающего по принципу использования информации от наземных средств, навигационных средств космического базирования, использование автономных инерциальных навигационных систем (INS — Inertial Navigation System) предполагает возможность осуществления выгодной замены полета от одного навигационного средства к другому вдоль более или менее постоянно установленных маршрутов.
Такая концепция известна как зональная навигация (RNAV — Area Navigation). Полеты с использованием RNAV могут выполняться:
— по фиксированным маршрутам зональной навигации, которые опубликованы в документах AIP и действуют на постоянной основе;
— по произвольным маршрутам зональной навигации, которые также опубликованы в документах аэронавигационной информации, но действуют только при наличии определенных условий.
Применение RNAV в определенном районе и способность пользователей выполнять необходимые условия должны оговариваться такими факторами:
— четкой договоренности между органом, осуществляющим обслуживание и всеми потенциальными пользователями о том, что требования к навигационной точности, на которых основывается применение RNAV, будут выполняться на постоянной основе;
— положениями, которые должен выполнять ВК при переходе с установленной маршрутной сети в район RNAV и обратно.
Эти положения должны также предусматривать случаи временной потери ВК возможности использовать RNAV во время полета в районе RNAV;
— положениями, обеспечивающими непрерывный контроль навигационных характеристик в районе RNAV для соблюдения условий, на которых базируется RNAV;
— положениями, предусматривающими приостановление RNAV и переход к другим формам выполнения полетов в случае общего ухудшения ситуации. Они также предусматривают возможность обновления RNAV по мере устранения причин, приведших к ее приостановлению;
— положениями о немедленном полном или частичном приостановлении применения RNAV в случае временного выхода из строя существенно значимых для RNAV базовых средств.
Положения должны содержать перечень таких средств и вероятных последствий их выхода из строя (индивидуально или в любом сочетании) для применения RNAV.
Траекторию планируемого полета можно задавать не только в горизонтальной плоскости в виде маршрута, но и в вертикальной — через задание высот прохождения пунктов маршрута, углов или градиентов наклона траектории.
Кроме того, могут быть заданы пространственно-временная траектория, когда для некоторых пунктов задано время их прохождения [1].
Согласно размерности «пространства», в котором осуществляется наведения, зональную навигацию разделяют на три вида:
— 2D-RNAV — двумерная RNAV в горизонтальной плоскости — LNAV (Lateral Navigation). Иногда, используя дословный перевод, ее называют боковой навигацией, поскольку наведение выполняется только по боковым отклонениям;
— 3D-RNAV — трехмерная RNAV в горизонтальной и вертикальной плоскостях — VNAV (Vertical Navigation)
— 4D-RNAV — четырехмерная RNAV в горизонтальной и вертикальной плоскостях плюс решение задачи регулирования скорости полета для прохождения пунктов маршрута или прибытии на аэродром в заданное время. Зональную навигацию по времени сокращенно обозначают TNAV (буква Т от слова Time) [2].