Отзыв_официального_оппонента_Никифорова_В.М. (Разработка алгоритмов коррекции навигационных систем летательных аппаратов в условиях аномальных измерений)

$$АУЧ$$О-ЙР(3$$ВВОДОТВ$'"$$$$Ы$$ ЦЕК РР АВ$$3)КАТКК$$ К ЙРКВОРОР РРОВККВ амевв акадамвка К.А,ЙКЛ)ОГККА (Ф$"УЙ «$$ЙЦАЙ») ОГРН 1627739552642, ККК 7728171233 11734, Мсскйй, тл, БВедсйскм0, 1. Ълефов (495) 334-39-16, фмс 14951334-63-ВО телетаав М0скм, 112635. 417614, '3А$1АД $;-ГЙ311: М)1ъ4%асяьп~ Я У'Ф",'6 -'6'' г 1 В диссертационный совет Д 212.141.02 при ФГБОУ ВПО МГТУ им.

Н.Э, Баумана Ученому секретарю диссертационного совета, к.т.н., доценту Муратову И.В. 105005, г. Москва, Госпитальный пер.„10 ОТЗЪ|В ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНКНТА на диссертационную работу Нгуен Динь Тхай «Разработка алгоритмов коррекции навигационных систем летательных аппаратов в условиях аномальных измерений»ч представленную на соискание. ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 — «Системный анализ, управление и обработка информации» 1в технических системах) Управление летательными аппаратами (ЛЛ) осуществляется на основе информации от навигационных систем, Для повышения точности навигационных систем их объединяют в навигационные комплексы (НК) и снабжают различными алгоритмами коррекции.

Например, НК ЛА состоят из инерциально~л навигационной системы, спутниковой навигационной системы (СНС) и алгоритма оценивания погрешностей ИНС. СНС отличаются слабой помехозащищенностью — в условиях пассивных и активных помех в измерительном сигнале появляются аномальные выбросы. В этом случае точность алгоритма оценивания снижается, а при появлении серии аномальных измерений использовать для коррекции ИНС алгоритм оценивания вообще не представнса Тсл. ляется возможным. При появлении длительных аномальных измерений применяют прогноз погрешностей ИНС с помощью априорных моделей или линейных трендов, но такая коррекция отличается низкой точностью.

Оценка эффективности коррекции осуществляется с помощью известных критериев на основе обработки информации летных экспериментов. Результаты проведенного летного эксперимента сугцественно отличаются от реального полета„ поэтому оценка посредством применяемых для этого критериев, как правило, будет неадекватной.

В связи с вышеизложенным определен круг актуальных задач, объединенных особенностяьги работы СНС вЂ” наличием в измерениях аномальных выбросов. Тема диссертационного исследования Нгуен Динь Тхай несомненно является актуальной. Цель работы - разработка и исследование алгоритмов коррекции ИНС ЛА в условиях аномальных измерений, а также критериев оценки эффективности алгоритмов обработки информации на борту ЛА. Новыми результатами нвлньотсн: 1.

Разработан адаптивный алгоритм оценивания для схемы коррекции ИНС от СНС, способный функционировать в условиях отсутствия априорной информации о статистических характеристиках входных и измерительных шумов, а также в условиях аномальных измерений, о"!Личагощийся от известных алгоритмов способом использования теоретически предсказанного значения обновляемой последовательности при выявлении аномального измере- ния.

2. Разработан релейный алгоритм коррекции ИНС в условиях пропадания сигналов СНС неизвестной длительности с помощью прогнозирующих трендов и нелинейных прогнозирующих самоорганизующихся моделей. 3. Разработаны критерии оценки эффективности использования КОИ в процессе полета ЛА, основанные на использовании текущей информации о ковариационной матрице ошибок оценивания или прогнозных значениях и позволяющие выбрать наиболее точный источник навигационной информа- ции и позволяют принять решение о целесообразности проведения коррекции в процессе полета ЛА. Практическая значимость результатов исследования.

Использование разработанного алгоритма оценивания позволило осуществлять высокоточную коррекцию навигационной информации ИНС в условиях наличия в измерениях аномальных выбросов. При временном пропадании сигналов СНС или их исчезновении в алгоритмическом обеспечении ИНС используется прогнозирование измерительного сигнала, полученного в условиях устойчивой работы СНС с помощью алгоритма самоорганизации. Разработанный алгоритм построения прогнозирующей модели погрешностей ИНС позволяет проводить коррекцию в автономном режиме при отсутствии текущей информации от СНС. Для определения эффективности КОИ в полете предложен критерий оценивания эффективности КОИ, предполагающий использование априорных данных летного эксперимента, а для определения СКО КОИ предложено использовать информацию, получаемую в полете с помощью алгоритма фильтрации, а также прогнозные значения погрешностей ИНС.

Результаты диссертации использованы в учебном процессе кафедры «Системы автоматического управления» МГТУ им. Н,Э. Баумана. Рекомендации но использованию результатов работы: в учебном процессе МГТУ им. Н.Э. Баумана МАИ, Рязанском радиотехническом университете; в предприятиях: ФГУП «НПЦАП», АО «Алмаз-Антей», РКК«Энергия», ОАО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро»„АО Концерн радиостроения «Вега», ГосНИИАС. Достоверность и обоснованность научных положений и результатов подтверждены корректным использованием методов и алгоритмов теории управления, а также достаточным объемом численного моделирования и полученными непротиворечивыми результатами, которые согласуются с известными данными, опубликованными в открытой печати.

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Введение содержит обоснование выбранной темы исследования, сформулированы научная новизна и достигнутые практические результаты, краткое описание глав диссертации и информацию о публикациях и апробации. В первой главе рассмотрены навигационные системы ИНС и СНС, основные режимы функционирования„возмущающие факторы, вызывающие погрешности в работе систем, модели погрешностей. Представлена постановка задачи диссертационного исследования. Вторан глава посвящена исследованию способов коррекции навигационной информации, алгоритмов оценивания и алгоритмов построения прогнозирующих моделей погрешностей ИНС.

Представлены схемы коррекции ИНС с помощью сигналов СНС и алгоритма оценивания, а также автономной ИНС с алгоритмом прогноза погрешностей (предполагается, что автономному режиму работы ИНС предшествовал режим коррекции от СНС). Рассмотрены известные алгоритмы оценивания и для режима совместной работы ИНС и СНС предложен адаптивный алгоритм оценивания, в котором при выявлении аномального измерения используется вместо обновляемой последовательности ее теоретически предсказанное ограниченное значение. На практике при пропадании сигналов СНС используется схема коррекции в выходном сигнале ИНС с помощью прогнозирующих трендов, которые обеспечивают эффективную коррекцию только на коротких интервалах работы.

Для случая исчезновения сигналов СНС неизвестной длительности разработан релейный алгоритм коррекции, включающих прогнозирующие модели погрешностей ИНС различного уровня подробности. Сначала погрешности компенсируются линейными трендами, а затем, если сигнал СНС не восстанавливается, осуществляется коррекция с помощью нелинейных прогнозирующих моделей. Нелинейные модели вычисляются алгоритмами самоорганизации, например методом группового учета аргументов.

В третьей главе представлены известные критерии оценки эффективности использования КОИ на борту ЛА. Исследованы критерии оценки эффективности применения КОИ при использовании ИНС, корректируемой с помощью СНС. Определение эффективность проведения коррекции осуществляется на основе анализа данных летных экспериментов. Для определения эффективности КОИ в процессе полета ЛА разработаны критерии оценивания эффективности КОИ, предполагающий использование априорных данных летного эксперимента для определения СКО СНС, а для определения СКО КОИ предложено использовать информацию, получаемую в полете с помощью скалярного алгоритма оценивания или алгоритма прогноза.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие работоспособность разработанных алгоритмов и их преимущества в точности работы по сравнению с известными алгоритмами. Приведены численные оценки достигаемой точности разработанных алгоритмов. Заключение содержит основные результаты диссертационной работы.

Апробации работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на восьми международных научно-практических конференциях и научном семинаре кафедры «Системы автоматического управления» МГТУ им, Н,Э. Баумана, По диссертации имеются следующие замечания: - в автономном режиме работы ИНС использован прогноз с помощью нелинейных моделей погрешностей, а в корректируемом режиме только линейные алгоритмы оценивания; - в главе 4 представлено моделирование с использованием упрогценных тестовых моделей погрешностей ИНС; - при использовании разработанного критерия оценки эффективности КОИ в главе 3 определение СКО погрешностей СНС проводится на основе обработки информации, полученной в процессе летных экспериментов, по- этому на борту ЛА необходимо иметь базу данных для различных режимов функционирования СНС. Отмеченные недостатки и замечания не снижают общей положительной оценки диссертационной работы Нгуен Динь Тхай, как законченного научного исследования, имеющего важное значение для теории и практики создания алгоритмического обеспечения ИНС, НК и управления ЛА.