Civil Aviation High TECHNOLOGIES (E-Journal) / Научный вестник МГТУ ГА
Not a member yet
885 research outputs found
Sort by
РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ КОНТРАСТ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ОТ ДВУХ ОБЪЕКТОВ
Get PDFThe paper considers the problem of finding the power flux density of signals reflected from two objects with different symmetric scattering matrices when they are irradiated with a completely polarized wave. The authors consider the case when the eigenvalues of the matrix are different given the form of the unitary diagonalization of the matrix for this case. The relation defining the diagonal elements of the factor is given. A comparison is made between the power flux density of the signals reflected from two objects with different scattering matrices when they are irradiated with a completely polarized wave. The power flux density of the electromagnetic wave reflected by this object is determined mathematically. Based on the definition of the scattering matrix, a transition to incident waves is performed. A parameter characterizing the degree of polarization anisotropy of the fluctuating object is given. The ratio for radar contrast is given. It is concluded that if the vector of the incident electromagnetic wave differs only in the scalar multiplier from the eigenvector of the matrix, the radar contrast will reach its maximum value. When the vector of the incident wave is proportional to the eigenvector, the value of the radar contrast reaches its minimum value. A problem is considered when the scattering matrices of two objects are simultaneously reduced to a diagonal form by means of a congruence transformation. Conditions are determined under which the Graves matrix of two scattering objects is reduced to diagonal form by means of a congruent transformation. A necessary and sufficient condition for the existence of a polarization basis is obtained in which the scattering matrices of two objects will simultaneously have a diagonal form. В данной статье рассматривается задача нахождения плотности потоков мощности сигналов, отраженных от двух объектов с различными симметричными матрицами рассеяния, при облучении их полностью поляризованной волной. Рассматривается случай, когда собственные значения матрицы различны и приведён вид унитарной диагонализации матрицы для этого случая. Приведено соотношение, определяющее диагональные элементы множителя. Произведено сравнение между собой плотности потоков мощности сигналов, отраженных от двух объектов с различными матрицами рассеяния, при облучении их полностью поляризованной волной. Математически определена плотность потока мощности электромагнитной волны, отраженной этим объектом. На основе определения матрицы рассеяния произведён переход к падающим волнам. Приведён параметр, характеризующий величину степени поляризационной анизотропности флуктуирующего объекта. Дано соотношение для радиолокационного контраста. Сделан вывод, что если вектор падающей электромагнитной волны будет отличаться только скалярным множителем от собственного вектора матрицы, то величина радиолокационного контраста достигнет своего максимального значения. При пропорциональности вектора падающей волны собственному вектору величина радиолокационного контраста достигает своего минимального значения. Рассмотрена задача, когда матрицы рассеяния двух объектов одновременно приводятся к диагональному виду посредством преобразования конгруэнтности. Определены условия, при которых матрицы Грейвса двух рассеивающих объектов приводятся к диагональному виду с помощью конгруэнтного преобразования. Получены необходимое и достаточное условие существования поляризационного базиса, в котором матрицы рассеяния двух объектов будут одновременно иметь диагональный вид.
РЕКОНФИГУРАЦИЯ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА ПРИ ОТКАЗАХ ПРИВОДОВ С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕНИЙ НА УПРАВЛЕНИЕ
Get PDFThe aircraft integrated control system reconfiguration laws under failures of actuators, calculated disregarding physical constraints on control surfaces saturation, can lead to a complete loss of aircraft controllability and stability. Despite the large number of scientific publications in this field, practical systematic results have been obtained only for SISO (single input – single output) systems. Problems of the convergence of iterative algorithms restricting the set of admissible solutions and the conservatism of the reconfiguration laws designed using weight matrices do not allow solving this problem in general. For complex MIMO (multi input – multi output) systems there is still no widely accepted universal approach. In this work, control surfaces constraints are regarded in terms of the power of reconfiguration control. It is shown that by slight modification of pseudoinverse (optimal) solution it is possible to obtain approximate pseudoinverse (suboptimal) solutions with priory known minimum power (compensation matrix norm) and error (residual matrix norm) of the reconfiguration for a given degree of approximation. This allows for a multistep consistent reduction in power and increasing in error of reconfiguration, until an acceptable solution is obtained. By providing the greater reconfiguration error at each step we have additional freedom in reducing the reconfiguration power. This leads to a decrease in the amplitude of the deviations of the control surfaces, to which the signals from the failed control channels are redistributed. The simulation example of the aircraft integrated control system reconfiguration under the stabilizer’s actuator failure is presented. It is shown that the pseudoinverse reconfiguration problem solution leads to the significant ailerons’ constraints violation and the loss of aircraft controllability. Regarding control constraints solution reduces several times the deviation of the control surfaces and provides an effective problem solution in the permissible power and error reconfiguration range.Законы реконфигурации комплексной системы управления при отказах приводов, рассчитанные без учета физических ограничений на амплитуды отклонения рулевых поверхностей, могут привести к полной потере управляемости и устойчивости воздушного судна. Несмотря на наличие большого числа научных публикаций в данной области, практические системные результаты получены только для односвязных систем с одним входом и одним выходом. Проблемы сходимости итерационных алгоритмов сужения множества допустимых решений и консервативности законов реконфигурации, построенных с использованием весовых матриц, не позволяют решить задачу учета таких ограничений в общем виде. Для сложных многосвязных систем до сих пор общепринятых универсальных подходов не существует. В работе ограничения на отклонения рулевых поверхностей предлагается учитывать по мощности затрачиваемого на реконфигурацию управления. Показывается, как за счет незначительной модификации метода псевдообращения можно получать приближенные псевдообратные (субоптимальные) решения с заранее известными для заданной степени приближения минимально возможными мощностью (нормой матрицы компенсации отказов) и ошибкой (нормой матрицы погрешности) реконфигурации. Это позволяет согласованно понижать мощность и повышать ошибку реконфигурации в несколько шагов вплоть до получения допустимого решения. За счет увеличения ошибки решения задачи на каждом шаге появляется дополнительная свобода в уменьшении мощности реконфигурации. Уменьшение мощности реконфигурации приводит к уменьшению амплитуд отклонений рулевых поверхностей, на которые перераспределяются сигналы с отказавших каналов управления. На модельном примере реконфигурации комплексной системы управления самолета при отказе привода стабилизатора показывается, что псевдообратное решение задачи реконфигурации приводит к значительному выходу элеронов за ограничения и потере управляемости. Решение, рассчитанное с учетом ограничений на управление, снижает в несколько раз отклонения рулевых поверхностей и обеспечивает эффективное решение задачи в допустимой области мощности и ошибки реконфигурации
МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭФФЕКТИВНОЙ ПЛОЩАДИ РАССЕЯНИЯ ИМИТАТОРА РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБЪЕКТА
Get PDFTo reduce the cost of field tests of the ballistic objects (BO) simulators reflection properties, it is advisable to develop a model and algorithm for calculation of the radar objects effective surface scattering. As a simulator of ballistic objects a complex radar reflector, made of a lossfree dielectric is chosen. It looks like a spherical Luneburg lens with a coating of high-conductivity alloy as well as a truncated cone, disk, and cylindrical elements. The stages of aperture version of reflection from the inner surface of the Luneburg lens are proposed. A physical model of the reflection on the elements of design and the technique of modeling with a calculation algorithm of the effective surface scattering are developed. The algorithm of calculation of the ballistic objects resonance effective surface scattering is worked out. This algorithm is presented in a graphical form. The interface of the computing complex is presented. As a simulator of ballistic object we selected a complex radar reflector, made of a lossfree dielectric sphere with a coating of high-conductivity alloy as well as of a truncated cone, disk, and cylindrical elements. The comparative indicatrices of ballistic objects simulator are presented. The conclusion on the comparative analysis of the results of measurements in situ and modeling results is made. The examples of numerical calculations of the ESR of the head part of the BO simulator with increased ESR and increased all-aspect view are given. The options of the BO simulator head parts with increased ESR and increased all-aspect view with optimal placement of radar dielectric reflector and a corner unit with sectional placement of dielectric reflectors are analyzed.Для сокращения затрат на натурные испытания отражающих свойств имитаторов баллистических объектов (БО) целесообразно разработать модель и алгоритм для расчета эффективной поверхности рассеяния таких радиолокационных объектов. В качестве имитатора баллистических объектов выбирается сложный радиолокационный отражатель, изготовленный из диэлектрика без потерь в виде сферической линзы Люнеберга с покрытием из высокоэлектропроводного сплава, а также усеченного конуса, диска и цилиндрических элементов. Предложены этапы апертурного варианта отражения от внутренней поверхности линзы Люнеберга. Разработана физическая модель отражения на элементах конструкции и методика моделирования с алгоритмом расчета эффективной поверхности рассеяния. Разработан алгоритм расчета резонансной эффективной поверхности рассеяния баллистических объектов. Этот алгоритм представлен в графическом виде. Представлен интерфейс вычислительного комплекса. В качестве имитатора баллистического объекта выбран сложный радиолокационный отражатель, изготовленный из диэлектрика без потерь в виде сферы с покрытием из высокоэлектропроводного сплава, а также усеченного конуса, диска и цилиндрических элементов. Графически представлены сравнительные индикатрисы имитатора баллистических объектов. Сделан вывод по сравнительному анализу результатов измерения в натурных условиях и результатов моделирования. Приведены примеры численных расчетов ЭПР головной части имитатора БО с увеличенной ЭПР и увеличенной всеракурсностью обзора. Исследованы варианты головных частей имитатора БО с увеличенной ЭПР и увеличенной всеракурсностью обзора с оптимальным размещением радиолокационного диэлектрического отражателя и уголкового блока с секционным размещением диэлектрических отражателей
Оптимизация траектории полета воздушного судна в динамичном поле точности ГЛОНАСС
Get PDFAdvanced technologies in air traffic management assume the transition to flexible routing based on the use of the satellite navigation systems. However, the accuracy of these systems depends on the location of the navigation satellites in relation to the target object and will vary in the available airspace. Therefore, the designed optimal flight path of the aircraft should be built taking into account the accuracy of its keeping in the variable navigation-time field (accuracy field) of the satellite navigation system. The accuracy field of the satellite navigation systems can be characterized by the geometric factor (spatial, horizontal and vertical). The geometric factor of the satellite navigation system is determined by the relative position of the consumer and the satellites upon which the navigation problem is solved, and is a deterministic value. Due to the orbital motion of satellites and the movement of the consumer, the geometric factor will change in space and time. Knowing the laws of the satellites orbital motion it is possible to calculate the geometric factor for any point in the air space and for any moment of time according to the known almanac of the system. This allows predicting the expected accuracy of the navigation and time determination during the flight on a particular air route. Optimization methods based on the algorithms of A-star and Dijkstra graph theory are chosen for aircraft flight trajectories construction. Mathematical modeling is used for the optimal trajectory construction in the GLONASS dynamic accuracy fields with their various structures in static and dynamic problem setting.Перспективные технологии организации воздушного движения предполагают переход к гибкой маршрутизации на основе использования спутниковых систем навигации. Однако точность спутниковых систем навигации зависит от расположения навигационных спутников относительно определяющегося объекта и будет различной в предоставляемом воздушном пространстве. Поэтому конструируемая оптимальная траектория полета воздушного судна должна строиться с учетом точности ее выдерживания в переменном навигационно-временном поле (поле точности) спутниковой системы навигации. Поле точности спутниковых систем навигации можно характеризовать значениями геометрического фактора (пространственного, горизонтального и вертикального). Геометрический фактор спутниковой системы навигации определяется взаимным положением потребителя и спутников, по которым решается навигационная задача, и является детерминированной величиной. Ввиду орбитального движения спутников и перемещения потребителя геометрический фактор будет изменяться в пространстве и времени. Зная законы орбитального движения спутников, можно рассчитать геометрический фактор для любой точки воздушного пространства и для любого момента времени по известному альманаху системы. Это позволяет прогнозировать ожидаемую точность навигационно-временных определений при полете воздушного судна по конкретной воздушной трассе. Для конструирования траекторий полета воздушного судна в поле точности спутниковой системы навигации выбраны методы оптимизации на основе алгоритмов теории графов А-star и Дейкстры. Путем математического моделирования построены оптимальные траектории полета в полях точности ГЛОНАСС при их различной структуре в статичной и динамичной постановке задачи
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ПРИ ОПЕРАТИВНОМ ПЛАНИРОВАНИИ В СИСТЕМЕ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОГО ПОИСКА И СПАСАНИЯ
Get PDFThe article considers the software of optimization technology allowing to enhance the work of the aerospace search and rescue system in terms of making decisions on the use of aircraft. Due to the fact that at the moment the scientifically based principles of making operational decisions for optimal distribution and attraction of aircraft to search and rescue are not completely developed, especially with the use of automated processes, such decisions are made on the basis of the personal experience of the head of search and rescue (HSR). The article provides an analysis of domestic developments in the field of information and technical support for search and rescue (SAR), an algorithm for decision-making based on factors influencing the choice of search and rescue forces and assets. Software implemented on the visual programming tool Visual Basic for Applications is presented; it provides the mathematical model of the aircraft optimization for: the minimum expenditure of funds based on the theory of linear programming, the minimum examination time of given area and the probability of failure-free operation with a forecast of meteorological conditions for three days. The results of calculations are presented in the form of recommendations with graph-analytic explanations for each block of optimization to reflect the full "picture" of the forecasted search and rescue operation (SAR). The realized integrated approach in the software is able to provide unified recommendations for the RPFS not only during operational planning, but also in the organization of transport tasks, monitoring and delivery of humanitarian cargo. This allows the governing bodies to give the best recommendations (on the basis of the "efficiency-quality-economical efficiency" principle) and, if necessary, to formulate scientifically based offers on the use of forces and assets in the aerospace search and rescue systemВ статье рассмотрено программное обеспечение технологии оптимизации, позволяющее дополнить работу системы авиационно-космического поиска и спасания в части принятия решений по использованию воздушных судов (ВС). В связи с тем, что на данный момент не полностью отработаны научно-обоснованные принципы принятия оперативных решений для оптимального распределения и привлечения ВС к поиску и спасанию, особенно с использованием автоматизированных процессов, подобные решения принимаются на основе личного опыта руководителя поисково-спасательных работ (РПСР). В статье дается анализ отечественных разработок в области информационно-технического обеспечения поисково-спасательных работ (ПСР), предложен алгоритм принятия решений, в основу которого положены факторы, влияющие на выбор поисково-спасательных сил и средств. Представлено программное обеспечение (ПО), реализованное на средстве визуального программирования Visual Basic for Applications, в котором заложена математическая модель оптимизации ВС по: минимальному расходу финансовых средств на основе теории линейного программирования, минимальному времени обследования заданной площади и вероятности безотказности с прогнозом метеорологических условий на три дня. Результаты расчетов представляются в виде рекомендаций с графо-аналитическими пояснениями по каждому блоку проводимой оптимизации с целью отражения полной «картины» прогнозируемой поисково-спасательной операции (ПСО). Реализованный комплексный подход в ПО способен предоставлять унифицированные рекомендации для РПСР не только во время оперативного планирования, но и при организации транспортных задач, мониторинга и доставки гуманитарных грузов. Это позволяет органам управления давать оптимальные (по принципу «эффективность – качество – экономичность») рекомендации и при необходимости формировать научно-обоснованные предложения по задействованию сил и средств в системе авиационно-космического поиска и спасания
ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ АЭРОУПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ РУЛЕЙ
Get PDFDesigning a modern flight vehicle is associated with the need to solve many scientific and technical problems. These tasks include the prevention of insecure self-oscillations in flight, taking into account the elasticity of the structure. These problems relate to dynamic aeroelasticity, a science that examines the interaction of an elastic structure (at its oscillation) with an air flow. Maneuverable unmanned aerial vehicles (UAVs) are considered. Since UAVs are essentially not used without an automatic control system (ACS), its presence must be taken into account when considering the vibrations of an elastic structure in flight. The influence of the elasticity of UAV design on the operation of ACS in flight is manifested in the possibility of self-oscillations in the loop "elastic UAV – ACS". Self-oscillations lead to disruption of normal operation of the onboard equipment or its failure. The complexity of the problem requires its consideration at almost all stages of UAV’s development, including the creation of a prototype and testing. The computational and experimental studies of the characteristics of elastic oscillations in the UAV flight of the cross-shaped scheme are considered. The features of these UAVs (options with a modular design, the nonlinearity of the airframe, rudders, ACS, and others) due to a significant amount of testing that is the basis for the calculations. Electric actuators have a small continuous operation time, and resource use, there are gearboxes with a large gear ratio and backlashes. This determines the dependence of the rotation rigidity of the rudders on the amplitude and frequency, as well as a significant increase in the total moments of inertia. The technique of bench experiment with obtaining data to assess the boundaries of the flutter and the boundaries of the stability of the loop "elastic UAV – ACS" is given. The questions of improvement of the stabilization system of UAV required for the study of its stability at frequencies of elastic oscillations are considered, as well as the evaluation of the limiting cycles of self-oscillations is given.Проектирование современного летательного аппарата (ЛА) связано с необходимостью решения многих научнотехнических задач. В их число входит предотвращение опасных автоколебаний в полете с учетом упругости конструкции. Эти задачи относятся к динамической аэроупругости, науке, в которой исследуется взаимодействие упругой конструкции (при ее колебаниях) с потоком воздуха. Рассматриваются маневренные беспилотные летательные аппараты (БЛА), которые принципиально не допускают применения без системы автоматического управления (САУ), поэтому ее наличие необходимо учитывать при исследовании колебаний упругой конструкции в полете. Влияние упругости конструкции БЛА на работу САУ в полете проявляется в возможности возникновения автоколебаний в контуре «упругий ЛА – САУ». Автоколебания приводят к нарушению нормальной работы бортовой аппаратуры или выходу ее из строя. Сложность данной задачи требует ее рассмотрения практически на всех этапах разработки БЛА, включая создание опытного образца и начало летных испытаний. Представлены расчетно-экспериментальные исследования характеристик упругих колебаний в полете БЛА крестообразной схемы. Особенностями исследуемых БЛА (варианты модульной конструкции, нелинейности корпуса, рулей, САУ и другие) обусловлен значительный объем испытаний, являющихся основанием для расчетов. Электроприводы рулей имеют малое время непрерывной работы и низкий ресурс, в них входят редукторы с большим передаточным отношением и люфтами. С этим связана зависимость жесткости рулей на вращение от амплитуды и частоты, а также существенное увеличение суммарных моментов инерции. Приведена методика стендового эксперимента с получением данных для оценки границ флаттера и границ устойчивости контура «упругий ЛА – САУ». Рассмотрены вопросы доработки контура стабилизации БЛА, необходимой для его устойчивости на частотах упругих колебаний, а также дана оценка предельных циклов автоколебаний
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ СИЛОВУЮ КОМПЕНСАЦИЮ ДЕФОРМАЦИИ УПРУГОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ ВНЕШНИХ НАГРУЗОК
Get PDFForce-measuring equipment is widely used in all sectors of the economy, primarily in industry. Force measurement is used to determine loads affecting operation capability of various types of equipment and their components to ensure safe operation as well as during tests and research of the systems and mechanisms. The most effective are devices consisting of an elastic element and a transducer of its deformation into an electric signal. An analysis of known force-measuring devices shows that at a large range of loads the most effective form of the elastic element is the ring. As electric transducers of deformation in similar gauges, capacity, inductive, vibrating-wire and strain gauges are used. The disadvantages of existing devices are slow response, suitability for a narrow range of loads, low contact reliability, non-linearity. There are significant prospects of the circular type sensors development with optoelectronic signal transducers, which allows increasing significantly the efficiency, reliability and accuracy of force measurement. The compensation principle is supposed to be used in the dynamometric gauges where as a control input variable, a value of an elastic element deformation is used. The control algorithm of a compensation scheme of undesirable discrepancies of a control variable is made so that to reduce a deformation value to naught. Due to this fact, operation of a dynamometric gauge based on the principle of force compensation is carried out with a lot of accuracy. The construction of the gauge contains a sensing zerobody, an amplifier, feedback and a measuring device.Силоизмерительная техника широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, и прежде всего в промышленности. Измерение силы используется с целью определения нагрузок, влияющих на работоспособность многообразных типов оборудования и их элементов, для обеспечения безопасной эксплуатации этого оборудования, а также при испытаниях и исследованиях систем и механизмов. Наиболее эффективными являются устройства, состоящие из упругого элемента и преобразователя его деформации в электрический сигнал. Анализ известных силоизмерительных приборов показывает, что при большом диапазоне нагрузок наиболее эффективной формой упругого элемента является кольцо. В качестве электрических преобразователей деформации в таких устройствах используются емкостные, индуктивные, струнные и тензометрические датчики. Недостатками существующих устройств являются высокая инерционность, пригодность для узкого диапазона нагрузок, малая надежность контактов, нелинейность характеристики. Видятся значительные перспективы в разработке датчиков кольцевого типа с оптоэлектронными преобразователями сигналов, что позволяет значительно повысить производительность, надежность и точность измерения сил. Принцип компенсации предлагается применять в динамометрических датчиках, у которых в качестве контролируемой входной переменной используется значение величины деформации упругого чувствительного элемента. Алгоритм управления схемой компенсации нежелательных отклонений управляемой переменной составляется таким образом, чтобы свести значение величины деформации к нулю. По этой причине функционирование динамометрического датчика, основанное на принципе силовой компенсации, осуществляется с большой точностью. Конструкция датчика содержит чувствительный нуль-орган, усилитель, обратную связь, измерительное устройство
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛУКТУАЦИЙ ОГИБАЮЩЕЙ ПРИ ОБРАТНОМ РАССЕЯНИИ ПРОСТОГО РАДИОИМПУЛЬСА НА ЧАСТИЦАХ РАЗРЕЖЕННЫХ СРЕД
Get PDFThe basis of modern radar techniques is the direct use of radio-physical data on the power of backscattering. At the same time, the data volume received from the radar allows us to form new estimates and essentially specify classical ones. Significant steps have been made in this direction, using, for example, phase (Doppler) methods. The "modified Rayleigh model" used in radar meteorology to form a scattered field on rarefied medium particles is called the Kerr-Rice model. The main advantage of the Rayleigh model is its simplicity. But it itself contains a deep contradiction, consisting in its logical completion. Based on the statistics study of the first distribution in the rains of varying intensity the authors on a large statistical material have determined the fact of their not Rayleigh form and extreme stability of the latter in relation to natural changes of precipitation intensity. The first distribution is different from the theoretically expected one in the Kerr-Rice model, which makes it possible to use linear-logarithmic detection. It is concluded that the width and the mean of the spectrum of the same signal have the expected dynamics with respect to changes in precipitation intensity and dynamic processes in them. Tables with experimental data are presented. Two main distribution models are considered: lognormal and "logo-gamma-functional". It is concluded that, despite the absence of qualitative differences, the difference in the form of the distributions obtained with different equipment can be a natural consequence of significant discrepancies in the peak power and / or the width of the antenna pattern. The graphs of the first experimental distributions of envelope fluctuations on a linear and semi-logarithmic scale are presented.Основу современных радиолокационных методик составляет прямое использование радиофизических данных о мощности обратного рассеяния. Вместе с тем объемы данных, получаемых от радиолокатора, позволяют формировать новые и существенно уточнять классические оценки. В этом направлении сделаны заметные шаги с использованием, например, фазовых (доплеровских) методов. Используемая в радиолокационной метеорологии «модифицированная рэлеевская модель» формирования рассеянного поля на частицах разреженной среды называется моделью Керра – Райса. Основным плюсом рэлеевской модели является простота. Но в ней самой заложено глубокое противоречие, состоящее в ее логической завершенности. На основе исследования статистики первого распределения в дождях различной интенсивности авторы на большом статистическом материале установили факт их нерэлеевской формы и чрезвычайной стабильности последней в отношении естественных изменений интенсивности осадков. Установлено отличие первого распределения от теоретически ожидаемого в рамках модели КерраРайса, дающее возможность использовать линейно-логарифмическое детектирование. Сделан вывод, что ширина и среднее спектра того же самого сигнала имеют ожидаемую динамику относительно изменения интенсивности осадков и динамических процессов в них. Приведены таблицы с экспериментальными данными. Рассмотрены две основных модели распределения: логонормальная и «лого-гаммофункциональная». Сделан вывод, что, несмотря на отсутствие качественных отличий, разница в форме распределений, полученных на различной аппаратуре, может являться закономерным следствием значительных расхождений в пиковой мощности и/или ширине диаграммы направленности антенны. Приведены графики экспериментальных первых распределений флуктуаций огибающей в линейном и полулогарифмическом масштабе
МЕТОД РАЗРАБОТКИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СУБП ОПЕРАТОРА АЭРОДРОМА
Get PDFIn developing and implementing the safety management System (SMS), which is mandatory in accordance with ICAO SARPs and the requirements of the air legislation of the Russian Federation, civil aviation aerodrome operators face methodological problems mainly in two components of the SMS – risk management and calculation of the safety performance indicators. To solve these problems, the article proposes to use a new approach for risk management in the airlines, developed by the Airline Risk Management Solution Group (ARMS). When adapting the method to the activities of the airport operator, the specifics of aviation events at the airport are taken into account. Manifestations of hazard factors in the form of events and deviations from the norms are proposed to be structured in accordance with the classification of activities in ground handling according to ISAGO Manual. A method for calculating and monitoring the safety performance indicator for the airport operator having extremely rare aviation events is proposed. The advantages of the ARMS approach in the implementation of the main prognostic part of the risk assessment, which directly considers the ability of the system to counteract the dangerous situation under the influence of hazards are shown. A threelevel scheme of safety management at the airport is proposed. The method proposed in the article was used as a basis for SMS implemented at two international aerodromes of the Russian Federation.При разработке и внедрении Системы управления безопасностью полетов (СУБП), являющейся обязательной в соответствии с SARPs ИКАО и требованиями воздушного законодательства РФ, операторы аэродромов гражданской авиации сталкиваются с методологическими проблемами в основном в двух компонентах СУБП – управлении риском и обеспечении безопасности полетов в части разработки показателей уровня безопасности полетов (БП). Для решения этих проблем в статье предлагается использовать оригинальный подход для управления риском безопасности полетов, разработанный группой по решению проблем управления риском на уровне авиакомпаний Airline Risk Management Solution Group (ARMS). При адаптации метода к деятельности оператора аэродрома учтена специфика развития авиационных событий на аэродроме. Проявления факторов опасности в виде событий и отклонений от норм предлагается структурировать в соответствии с классификацией видов деятельности при наземном обслуживании, принятой при прохождении аудита ISAGO. Предложена методика расчета и мониторинга показателя уровня БП для оператора аэродрома, на котором крайне редко происходят авиационные события. Показаны преимущества подхода ARMS при реализации основной прогностической части оценки риска, при котором непосредственно учитывается способность системы противодействовать развитию опасной ситуации под влиянием факторов опасности. Предложена схема управления безопасностью полетов на аэродроме, включающая три уровня управления: оперативный, тактический и стратегический, которая может быть реализована на основе предлагаемых методов. Предложенный в данной статье подход послужил основой для разработки СУБП операторов двух международных аэродромов РФ
О БЕСКОНЕЧНЫХ СЕРИЯХ НЕЛОКАЛЬНЫХ ЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ
Get PDFПопулярное в математике понятие интегрируемости дифференциальных уравнений (и столь же разнообразно трактуемое) тесно связано с существованием симметрий и законов сохранения. Все известные интегрируемые дифференциальные уравнения обладают бесконечными сериями симметрий и (или) законов сохранения. Однако также имеется целый ряд уравнений, важных для приложений, но имеющих крайне скудный запас симметрий или законов сохранения. Попытки расширить понятия симметрии и закона сохранения предпринимались разными авторами, и на эту тему имеется обширная литература. В данной статье представлен следующий результат. Если ℓ-нормальная система дифференциальных уравнений в частных производных имеет когомологически нетривиальный закон сохранения, то этот закон сохранения порождает бесконечную серию нелокальных законов сохранения. Этот факт обобщает аналогичный результат статьи автора для дифференциальных уравнений (не систем). Результат получен в рамках геометрической теории дифференциальных уравнений в частных производных. Согласно геометрическому подходу, многообразие, снабженное конечномерным распределением, удовлетворяющим условиям интегрируемости Фробениуса, называется диффеотопом (diffiety), если локально оно имеет вид бесконечно продолженного уравнения Ɛ∞. Диффеотопы являются объектами категории дифференциальных уравнений, введенной А.М. Виноградовым. Под симметриями уравнения понимают преобразования (конечные или инфинитизимальные) бесконечного продолжения уравнения, которые сохраняют распределение Картана, а под законами сохранения – (n-1)-e классы когомологий горизонтального комплекса де Рама уравнения, где n – число независимых переменных уравнения. Накрытием называется эпиморфизм τ:Ɛ⟶ Ɛ∞ в категории дифференциальных уравнений, порождающий изоморфизм распределений. Симметрии и законы сохранения диффеотопа ࣟƐ называются нелокальными симметриями и законами сохранения уравнения ࣟƐ Выбор подходящего накрытия позволяет получать новые (нелокальные) симметрии и законы сохранения исследуемого уравнения. В работе приведена конструкция одного накрытия и доказано существование бесконечных серий нелокальных законов сохранения у широкого класса систем дифференциальных уравнений в частных производных.системы дифференциальных уравнений в частных производных; накрытия дифференциальных уравнений; нелокальные симметрии и законы сохранения The notion of integrability of differential equations is closely connected with the existence of symmetries and conservation laws. All known integrable differential equations have infinite series of symmetries and (or) conservation laws. However, there is also a number of equations that are important for applications, but with an extremely scarce stock of symmetries or conservation laws. Attempts to extend the concepts of symmetry and conservation law were made by different authors. This article presents the following result. If a ℓ-normal system of partial differential equations has a cohomologically nontrivial conservation law, then this conservation law generates an infinite series of non-local conservation laws. This fact generalizes the analogous result of the author for differential equations (not systems). The result is obtained within the framework of geometrical theory of partial differential equations (PDE). A manifold supplied with an infinite-dimensional distribution satisfying the Frobenius complete integrability condition is called a diffiety, if it is locally in the form of Ɛ∞. Diffieties are objects of the category of differential equations introduced by A.M. Vinogradov. Symmetries of PDE are transformations (finite or infinitesimal) of the infinite prolongation Ɛ∞ preserving the Cartan distribution, while conservation laws are (n-1)-cohomology classes of the horizontal de Rham cohomology. If a covering τ:Ɛ⟶ Ɛ∞ is given, then symmetries and conservation laws of the diffiety Ɛ are called nonlocal symmetries and conservation laws of the equation Ɛ .In appropriate coverings one can get new (nonlocal) symmetries and conservation laws for an equation under consideration. In this paper we investigate one covering and prove the existence of infinite series of nonlocal conservation laws. Популярное в математике понятие интегрируемости дифференциальных уравнений (и столь же разнообразно трактуемое) тесно связано с существованием симметрий и законов сохранения. Все известные интегрируемые дифференциальные уравнения обладают бесконечными сериями симметрий и (или) законов сохранения. Однако также имеется целый ряд уравнений, важных для приложений, но имеющих крайне скудный запас симметрий или законов сохранения. Попытки расширить понятия симметрии и закона сохранения предпринимались разными авторами, и на эту тему имеется обширная литература. В данной статье представлен следующий результат. Если ℓ-нормальная система дифференциальных уравнений в частных производных имеет когомологически нетривиальный закон сохранения, то этот закон сохранения порождает бесконечную серию нелокальных законов сохранения. Этот факт обобщает аналогичный результат статьи автора для дифференциальных уравнений (не систем). Результат получен в рамках геометрической теории дифференциальных уравнений в частных производных. Согласно геометрическому подходу, многообразие, снабженное конечномерным распределением, удовлетворяющим условиям интегрируемости Фробениуса, называется диффеотопом (diffiety), если локально оно имеет вид бесконечно продолженного уравнения Ɛ∞. Диффеотопы являются объектами категории дифференциальных уравнений, введенной А.М. Виноградовым. Под симметриями уравнения понимают преобразования (конечные или инфинитизимальные) бесконечного продолжения уравнения, которые сохраняют распределение Картана, а под законами сохранения – (n-1)-e классы когомологий горизонтального комплекса де Рама уравнения, где n – число независимых переменных уравнения. Накрытием называется эпиморфизм τ:Ɛ⟶ Ɛ∞ в категории дифференциальных уравнений, порождающий изоморфизм распределений. Симметрии и законы сохранения диффеотопа Ɛ называются нелокальными симметриями и законами сохранения уравнения Ɛ Выбор подходящего накрытия позволяет получать новые (нелокальные) симметрии и законы сохранения исследуемого уравнения. В работе приведена конструкция одного накрытия и доказано существование бесконечных серий нелокальных законов сохранения у широкого класса систем дифференциальных уравнений в частных производных.