05 июня 2017г.
Введение. Обеспечение безопасности и регулярности полетов самолетов гражданской авиации во многом зависит от качества решения задачи эшелонирования. Контроль эшелонирования, в частности, и организация воздушного движения, в целом, обеспечиваются с привлечением радиотехнических средств наблюдения. К средствам наблюдения относятся первичные и вторичные радиолокационные системы (РЛС), аппаратура автоматического зависимого наблюдения, мультилатерационные системы и др. Одним из важнейших параметров, характеризующих качество РЛС, является погрешность оценки параметров траектории воздушного судна, особенно в условиях его маневрирования. Данная погрешность зависит от многих факторов, в том числе и от используемых методов и алгоритмов вторичной обработки радиолокационных измерений. В системе вторичной обработки широко используются алгоритмы динамической фильтрации [5, 7-9, 11-13]. Особенностью данных алгоритмов является появление существенной динамической погрешности в условиях маневра летательного аппарата. Таким образом, актуальной является задача снижения указанной погрешности.
Цель работы – снижение динамической ошибки a - b - g -фильтрации параметров траектории маневрирующего летательного аппарата.
Решаемая задача: разработка алгоритма настройки параметров a - b - g - фильтра.
Математическая постановка задачи. Пусть вектор состояния
Таким образом, алгоритм функционирования адаптивного фильтра можно описать следующими шагами:
–
обнаружение факта начала маневра на основе использования критерия (9);
–
расчет коэффициента a( j) с использованием ОСЭС на основе выражения (13);
–
расчет коэффициентов b( j ) и g ( j ) с использованием выражения (14);
–
обнаружение факта окончания
маневра на основе использования критерия (9) и использование для расчета коэффициента a( j) выражения (12).
Моделирование. Для оценки эффективности разработанного алгоритма было проведено математическое моделирование.
В результате моделирования установлено снижение динамической ошибки фильтрации на 25% по сравнению с классическим неадаптивным a - b - g -фильтром.
Следует отметить, что при наличии в измерениях (2) мультиструктурных помех целесообразно для первичной обработки использовать алгоритмы, рассмотренные в работах [1-3].
Выводы.
Применение
разработанного алгоритма в условиях
априорной
неопределенности
о значении ускорения объекта позволяет уменьшить динамическую ошибку фильтрации (для конкретного примера на 25%) за счет управления коэффициентами усиления a - b - g -фильтра на основе нечетких
продукционных правил, анализирующих тип и значение ошибки фильтрации. Отличительной особенностью данного фильтра является наличие обратной связи по ошибке фильтрации.
Список литературы
1.
Булычев Ю.Г., Елисеев А.В. Алгоритм обработки измерений при кусочно-непрерывной помехе // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2007. № 2. С. 57- 64.
2.
Булычев Ю.Г., Елисеев
А.В. Обработка измерений в условиях мультиструктурных помех //Автометрия.
2007. Т. 43. №5. С. 26-38.
3.
Булычев Ю.Г., Елисеев А.В.,
Лапсарь А.П. Повышение точности динамических измерений с использованиемметодаконечныхразностей // Измерительнаятехника. 2006. №4. С. 16-21.
4.
Гостев В.И. Проектирование нечетких логических регуляторов для систем автоматического управления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. –416с.
5.
Елисеев А.В. Алгоритмлинейнойфильтрации,устойчивыйксингулярнымошибкам // Известия высшихучебныхзаведений.Радиоэлектроника. 2005. Т. 48. №10. С. 20-29.
6.
Елисеев А.В. Идентификация нечеткой модели в задаче синтеза регулятора // Автоматизация и современные технологии. 2005. №11. С. 3–12.
7.
Елисеев А.В. Оценивание вектора состояния объекта на основе фильтра с нечеткой логикой // Авиакосмическое приборостроение. 2006. №4. С. 30–38.
8.
Елисеев А.В., Калашников Р.М., Тюрин Д.А. Алгоритм дискретной фильтрации в условиях динамических помех наблюдения // Автоматизация и современные технологии. 2014.
№5. С. 26–34.
9.
Елисеев А.В., Калашников Р.М., Тюрин Д.А. Алгоритм обработки измерений и адаптации математического обеспечения информационно-измерительной системы в условиях изменения модели информационного процесса // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. №8. С. 9- 17.
10.
Елисеев А.В., Крылов А.А., Остапенко А.В. Алгоритмы обработки измерений параметров движения маневрирующего объекта
в условиях неравноточных измерений // Радиотехника. 2014.
№8. С. 29–38.
11.
Родкин М.М. Адаптивный метод настройки фильтра Калмана // VI Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь». ИРЭ им Котельникова РАН. 19–22 ноября 2012. С. 125–128.
12. Фарина А., Студер Ф. Цифровая обработка радиолокационной информации. Сопровождение целей: Пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1993.
– 320с.
13.
Neal S. R. Discussion on «Parametric relations for the a - b - g filter predictor» // IEEE Trans, on AC-12, June 1967, p. 315
- 316.
