Системы автоматической посадки летательных аппаратов: аналитический обзор. Информационное обеспечение.


DOI: 10.34759/trd-2020-113-11

Авторы

Погосян М. А.1*, Верейкин А. А.2**

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия
2. ПАО «ОАК» – ОКБ Сухого, ул. Поликарпова, д. 23А, а/я 483, Москва, 125284, Россия

*e-mail: mai@mai.ru
**e-mail: aautres@gmail.com

Аннотация

Выявлены основные проблемные области разработки систем автоматической посадки летательных аппаратов: информационное обеспечение и управление. Представлен обзор литературы, посвящённый вопросам информационного обеспечения. Предложена классификация систем информационного обеспечения процесса автоматической посадки. Предложены рекомендации по построению систем автоматической посадки в части информационного обеспечения. Выявлены перспективы развития систем автоматической посадки летательных аппаратов в части информационного обеспечения.

Ключевые слова:

летательный аппарат, беспилотный летательный аппарат, информационное обеспечение, навигация, посадка, система автоматической посадки

Библиографический список

  1. A Statistical Analysis of Commercial Aviation Accidents 1958-2019. URL: https://www.airbus.com/content/dam/corporate-topics/publications/safety-first/Statistical-Analysis-of-Comercial-Aviation-Accidents-1958-2019.pdf

  2. Boeing. Statistical Summary of Commercial Jet Airplane Accidents. Worldwide Operations. 1959 – 2018. 50th Edition. URL: https://www.boeing.com/resources/boeingdotcom/company/about_bca/pdf/statsum.pdf

  3. Wild G., Gavin K., Murray J., Silva J., Baxter G. A Post-Accident Analysis of Civil Remotely-Piloted Aircraft System Accidents and Incidents // Journal of Aerospace Technology and Management, 2017, vol. 9, no. 2, pp. 157 - 168. DOI: 10.5028/jatm.v9i2.701

  4. Williams K. A summary of unmanned aircraft accident/incident data: human factors implications. U. S. Department of Transportation Report, Final Report, 2004, 14 p. URL: https://www.faa.gov/data_research/research/med_humanfacs/oamtechreports/2000s/media/0424.pdf

  5. Manning S.D., Rash C.E., LeDuc P.A., Noback R.K., McKeon J. The role of human causal factors in U. S. army unmanned aerial vehicle accidents, USAARL Report, Tech. Rep., 2004, 30 p. DOI:10.21236/ada421592

  6. Харин Е.Г., Копылов И.А., Копелович В.А., Клабуков Е.В. Лётные исследования алгоритмов комплексной обработки информации инерциальных и радионавигационных систем // Новости навигации. 2010. № 1. С. 8 - 17.

  7. Харин Е.Г., Копелович В.А., Клабуков Е.В., Копылов И.А., Якушев А.Ф. Результаты лётных испытаний и сертификации инерциальных и инерциально-спутниковых навигационных систем // Новости навигации. 2009. № 1. С. 10 - 19.

  8. JPALS Guides An F/A-18A Hornet To First Automatic Landing. Defense Aerospace. URL: http://www.defense-aerospace.com/article-view/release/2840/f_18a-makes-automatic-landing-with-jpals-(aug.-31).html

  9. Щербаков В. «Авианосная революция» ВМС США (Часть I) // Техника и вооружение. 2014. № 6. С. 27 - 33.

  10. Adams E. New Navy tech makes it easy to land on a carrier. Yes, easy. Wired. URL: https://www.wired.com/2016/08/new-navy-tech-makes-landing-aircraft-carrier-breeze

  11. Butler A. Again and again. Carrier, civil aviation could eventually take lessons from UCAS landing trials // Aviation Week & Space Technology, 2013, vol. 175, no. 27, pp. 50 - 51.

  12. Eurocontrol air traffic management guidelines for Global Hawk in European airspace. European Organisation for the Safety of Air Navigation. URL: https://www.eurocontrol.int/sites/default/files/publication/files/atm-guidelines-for-global-hawk-in-european-airspace-20101205.pdf

  13. Louis J., Marchetto A., Maretsis M., Mijaris F. NEURON: an international cooperation to enhance innovation. URL: https://www.icas.org/media/pdf/ICAS%20Congress%20General%20Lectures/2014/ICASnEUROn.pdf

  14. Зиновьев Н.В., Кот М.А. Обзор методов радиоэлектронной борьбы // II Международная научно-практическая конференция «Исследования и разработки в перспективных научных областях»: сборник трудов. (Новосибирск, 20-29 декабря 2017). - Новосибирск: Изд-во «Центр развития научного сотрудничества», 2017. С. 59 - 62.

  15. Шелковников Д.Н., Кривенко С.В., Шелковников Н.Д. Перспективные методы радиоэлектронной защиты средств связи в условиях РЭБ // Всероссийская научно-практическая конференция ученых, преподавателей, аспирантов, студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной Дню радио: сборник трудов. (Омск, 29 апреля 2014). – Омск: Изд-во «КАН», 2014. С. 196 - 214.

  16. Shane S., Sanger D.E. Drone Crash in Iran Reveals Secret U.S. Surveillance Effort, The New York Times. URL: https://nytimes.com/2011/12/08/world/middleeast/drone-crash-in-iran-reveals-secret-us-surveillance-bid.html

  17. Kong W., Zhou D., Zhang D., Zhang J. Vision-based Autonomous Landing System for Unmanned Aerial Vehicle: A Survey // 2014 International Conference on Multisensor Fusion and Information Integration for Intelligent Systems (MFI). DOI: 10.1109/MFI.2014.6997750

  18. Гулевич С.П., Веселов Ю.Г., Прядкин С.П., Тырнов С.Д. Анализ факторов, влияющих на безопасность полёта беспилотных летательных аппаратов. Причины авиационных происшествий беспилотных летательных аппаратов и способы их предотвращения // Наука и образование. 2012. № 12. С. 165 - 182. DOI: 10.7463/1212.0500452

  19. Смирнов Ю.С., Ларионов В.А., Юрасова Е.В. Технологии обеспечения безопасности инструментальной системы посадки самолётов // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2014. № 3. Т. 14. С. 57 - 64.

  20. Войтович Н.И., Жданов Б.В., Зотов А.В. Моделирование работы двухчастотной инструментальной системы посадки самолётов // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2013. № 4. Т. 13. С. 55 - 69.

  21. Мазур В.Н., Хлгатян С.В., Ардалинова А.Е. Разработка алгоритма защиты от радиотехнических помех курсоглиссадных средств в режиме автоматического захода на посадку // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами. 2011. № 4. С. 62 - 73.

  22. Харин Е.Г., Копылов И.А., Копелович В.А., Минеев М.И., Ясенок А.В., Дрожжина А.Ю. Отработка в лётных испытаниях алгоритмов комплексирования информации для управления полётом летательного аппарата при заходе на посадку // Новости навигации. 2010. № 4. С. 19 - 23.

  23. Верейкин А.А., Лернер И.И. К вопросу фильтрации нестационарных процессов применительно к задачам автоматической посадки // Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли»: сборник трудов. - Казань: Изд-во Академии наук республики Татарстан, 2016. Т. 2. С. 404 - 409.

  24. Feather J.B., Craven B.K. Microwave Landing System Autoland System Analysis. NASA. Report NASA CR-189551, 1991, 62 p.

  25. Завьялов В.А., Король В.М., Петухов С.Г. Многодальномерная навигационная система зоны взлёта и посадки беспилотных летательных аппаратов // Новости навигации. 2019. № 1. С. 15 - 19.

  26. Щербинин В.В., Свиязов А.В., Кветкин Г.А. Результаты лётных испытаний макета автономного навигационного комплекса ДПЛА // Известия ЮФУ. Технические науки. 2015. Т. 162. № 1. С. 6 - 13.

  27. Salih A.A.Al-A., Zhahir A. Design of a high accurate aircraft ground-based landing system // International Journal of Engineering Trends and Technology, 2013, vol. 4, no. 3, pp. 415 - 429.

  28. Большаков Ю.П., Нечаев Е.Е. Посадочные радиолокаторы гражданской авиации и тенденции развития техники их построения // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2005. № 96. С. 97 - 102.

  29. Agarwal S., Hablani H.B. Automatic Aircraft Landing over Parabolic Trajectory using Precise GPS Measurements // 2nd International Conference and workshop on Emerging Trends in Technology (ICWET) 2011. International Journal of Computer Applications (IJCA), 2011, no. 1, pp. 38 - 45.

  30. Satellite Navigation – Ground Based Augmentation System (GBAS). URL: http://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ato/service_units/techops/navservices/gnss/laas/

  31. Neri P. Use of GNSS signals and their augmentations for Civil Aviation navigation during Approaches with Vertical Guidance and Precision Approaches, PhD thesis, Doctorat de l’Universite de Toulouse, November 2011, 245 p.

  32. Прусс Л.В. Спутниковые системы посадки гражданской авиации WAAS и LAAS // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки. 2012. T. 1. № 8. С. 192 - 193.

  33. Stevens J., Pierce B. Joint Precision Approach and Landing System (JPALS). Land-Based JPALS Technical Overview // AFCEA CNS/ATM Orlando, FL, 15 June 2011, 25 p.

  34. Stanford GPS Lab – JPALS. URL: http://waas.stanford.edu/research/jpals.htm

  35. Союз авиапроизводителей. Локальная контрольно-корректирующая станция ЛККС-А-2000 (GBAS). URL: www.aviationunion.ru/Files/Nom_1_Spektr.doc

  36. Завалишин О.И., Лукоянов В.А. Результаты испытаний спутникового оборудования ЛККС-А-2000 и GLS в Европе // Новости навигации. 2007. № 4. С. 13 - 16.

  37. Azoulai L., Neri P., Milner C., Macabiau C., Walter T. SBAS Error Modelling for Category I Autoland // Proceedings of the ION GNSS 2012, 17-21 September 2012, Nashville, TN, USA. pp. 1334 - 1337.

  38. Веремеенко К.К., Антонов Д.А. Обнаружение сбоев спутниковых навигационных систем в интегрированной навигационной системе // XXIII Санкт-Петербургская Международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник трудов (Санкт-Петербург, 30 мая-01 июня 2016). – Санкт-Петербург: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор», 2016. С. 497 - 500.

  39. Muja M., Lowe D.G. Fast Approximate Nearest Neighbors with Automatic Algorithm Configuration // Proceedings of International Conference on Computer Vision Theory and Applications, Lisboa, Portugal, February 5-8, 2009, vol. 1.

  40. Rublee E., Rabaud V., Konolige K., Bradski G. ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF // IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV), 6-13 Nov. 2011, Barcelona, Spain, pp. 2564 - 2571. DOI: 10.1109/ICCV.2011.6126544

  41. Bay H., Tuytelaars T., van Gool L. SURF: Speeded Up Robust Features // Computer Vision – ECCV 2006: 9th European Conference on Computer Vision, Graz, Austria, May 7-13, 2006, pp. 404 – 417. DOI: 10.1007/11744023_32

  42. Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Коблов Ю.С., Муравьев В.С., Стротов В.В., Фельдман А.Б. Автоматизация разработки и исследования алгоритмов машинного зрения для навигации беспилотных летательных аппаратов на базе специализированного программного комплекса // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2012. Т. 128. № 3. С. 85 - 91.

  43. Соколов С.М., Богуславский А.А., Фёдоров Н.Г., Виноградов П.В. Система технического зрения для информационного обеспечения автоматической посадки и движения по ВПП летательных аппаратов // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2015. Т. 162. № 1. С. 96 - 109.

  44. Vezinet J., Escher A.-C., Guillet A., Macabiau C. State of the art of image-aided techniques for aircraft approach and landing // International Technical Meeting of The Institute of Navigation, January 2013, San Diego, USA, pp. 473 - 607.

  45. Анцев Г.В., Макаренко А.А., Турнецкий Л.С. Средства имитационного моделирования оптикоэлектронной системы автоматической посадки беспилотного летательного аппарата // Всероссийская научно практическая конференция по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности «Имитационное моделирование. Теория и практика»: сборник докладов. Т. 2. - СПб: ОАО «ЦТСС», 2009. С. 17 - 21.

  46. Williams P., Crump M. Intelligent Landing System for Landing UAVs at Unsurveyed Airfields // 28th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, 23-28 September, 2012, Brisbane, Australia, Paper ICAS 2012-11.6.2, 19 p.

  47. Laiacker M., Kondak K., Schwarzbach M., Muskardin T. Vision Aided Automatic Landing System for Fixed Wing UAV // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 3-7 November, 2013, Tokyo, Japan, pp. 2971 - 2976. DOI: 978-1-4673-6358-7/13/$31.00

  48. Coutard L., Chaumette F., Pflimlin J.M. Automatic landing on aircraft carrier by visual servoing // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 25-30 September, 2011, San Francisco, CA, USA, pp. 2843 - 2848. DOI: 10.1109/IROS.2011.6094887

  49. Бондарев В.Г. Автоматическая посадка самолета на авианосец // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2012. № 185. С. 124 - 131.

  50. Бондарев В.Г., Лопаткин Д.В., Смирнов Д.А. Автоматическая посадка летательных аппаратов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2018. № 2. С. 44 - 51.

  51. Антонов Д.А., Жарков М.В., Кузнецов И.М., Лунев Е.М., Пронькин А.Н. Определение навигационных параметров беспилотного летательного аппарата на базе фотоизображения и инерциальных измерений // Труды МАИ. 2016. № 91. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=75632

  52. Нигруца И.В., Гребенников А.В., Казанцев М.Ю. Система посадки по сигналам псевдоспутников // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имение академика М.Ф. Решетнева. 2012. № 1. С. 96 - 99.

  53. Веремеенко К.К., Антонов Д.А., Жарков М.В., Пронькин А.Н., Кузнецов И.М. Интегрированные навигационно-посадочные комплексы БПЛА с функцией обнаружения отказов // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2019: сборник трудов. – М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2019. С. 1353 - 1358.

  54. Веремеенко К.К., Пронькин А.Н. О некоторых результатах исследований интегрированной системы посадки БЛА, использующей сигналы псевдоспутников // Новости навигации. 2012. № 3. С. 16 - 22.

  55. Арефьев Р.О., Арефьева Н.Г., Скрыпник О.Н. Совершенствование аэронавигационного обеспечения этапа посадки путём оптимизации размещения псевдоспутников ГЛОНАСС // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=77182

  56. Beyeler A., Zufferey J-C., Floreano D. optiPilot: control of take-off and landing using optic flow // Proceedings of the European Micro Air Vehicle conference and competition (EMAV), 2009, Delft, Netherlands, pp. 1 - 8.

  57. Кондрашов Я.В., Фиалкина Т.С. Математическое моделирование многопозиционной радиодальномерной системы посадки летательных аппаратов // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2011. № 164. С. 78 - 84.

  58. Lowe D.G. Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints // International Journal of Computer Vision, 2004, vol. 60, no. 2, pp. 91 - 110.

  59. Визильтер Ю.В., Желтов С.Ю. Проблемы технического зрения в современных авиационных системах // Техническое зрение в системах управления мобильными объектами – 2010: труды научно-технической конференции-семинара. Вып. 4. - М.: КДУ, 2011. С. 11 - 44.

  60. Niles F.A., Conker R.S., El-Arini B.M., O’Laughlin D.G., Baraban D.V. Wide Area Multilateration for Alternate Position, Navigation and Timing (APNT). URL: https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ato/service_units/techops/navservices/gnss/library/documents/apnt/media/wam_whitepaperfinal_mitre_v2.pdf

  61. Наумов А.И., Кичигин Е.К., Сафонов И.А., Мох А.М.А.Э. Бортовой комплекс высокоточной навигации с корреляционно-экстремальной навигационной системой и цифровой картой местности // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2013. Т. 9. № 6-1. С. 51 - 55.

  62. Грошев А.В. Стратегия алгоритмического повышения точностных характеристик и информационной надёжности инерциально-спутниковых навигационных систем в составе беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=102217

  63. Верейкин А.А. Проект дорожной карты развития систем управления беспилотными летательными аппаратами // 10-й Всероссийский межотраслевой молодёжный конкурс научно-технических работ и проектов «Молодёжь и будущее авиации и космонавтики»: аннотации конкурсных работ. – М.: Изд-во МАИ, 2018. С. 36 - 38.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход