Отзыв_официального_оппонента_Шелагуровой_М.С. (Разработка алгоритмов коррекции навигационных систем летательных аппаратов в условиях аномальных измерений)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА на диссертационную работу Нгуен Динь Тхай «Разработка алгоритмов коррекции навигационных систем летательных аппаратов в условиях аномальных измерений», представленную к защите на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 — «Системный анализ, управление и обработка информации» 1в технических системах). Целью диссертационной работы является разработка и исследование алгоритмов коррекции инерциальных навигационных систем СИНС) летательных аппаратов (ЛА) в условиях аномальных измерений, а также критериев оценки эффективности алгоритмов обработки информации на борту ЛА.

Актуальность работы. При коррекции ИНС от спутниковых навигационных систем ~СНС) встречаются ситуации, когда сигнал СНС исчезает при переходе на новое рабочее созвездие„при активных и пассивных помехах. При кратковременном исчезновении сигнала СНС для коррекции ИНС используется последнее значение оценки погрешностей ИНС и априорная прогнозирующая модель погрешностей ИНС. В случае длительного отсутствия сигналов СНС для компенсации погрешностей ИНС используются более сложные нелинейные прогнозирующие модели, полученные на основе информации при работе СНС. Для построения прогнозирующих моделей могут быть использованы генетические алгоритмы, различные методы самоорганизации, нейронные сети и др., позволяющие строить высокоточные прогнозирующие модели погрешностей ИНС. Эволюционные алгоритмы требуют некоторого времени для построения прогнозирующей модели погрешностей ИНС, поэтому коррекцию возможно осуществлять только через некоторое время работы ИНС в автономном режиме.

В связи с этим тема диссертации Нгуен Динь Тхай является актуальной. В результате проведенной работы получены основные новые результаты: 1, Разработан алгоритм оценивания для схемы коррекции ИНС от СНС, способный функционировать в условиях одиночных и коротких пачек аномальных измерений за счет использования ограниченного по уровню теоретического значения обновляемой последовательности. 2.

Разработан рел ейный алгоритм коррекции ИНС в условиях исчезновения сигналов СНС с помощью прогнозирующих трендов и самоорганизующихся прогнозирующих моделей различного уровня подробности. 3, Предложены критерии оценки эффективности использования комплексной обработки информации (КОИ) ИНС и СНС в полете, основанные на использовании текущей информации о ковариационной матрице ошибок оценивании, полученной с помощью адаптивного фильтра или прогнозных значениях погрешностей навигационных систем. Практическая значимость результатов исследования.

Использование разработанных алгоритмов позволяет проводить коррекцию навигационной информации в условиях аномальных измерений различной длительности. Предложенный критерий оценивания эффективности КОИ в полете позволяет принять решение об использовании на каждом интервале функционирования ЛЛ наилучшего состава датчиков навигационной информации.

Полученные в диссертации результаты использованы в учебном процессе кафедры «Системы автоматического управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Достоверность и обоснованность научных положений и результатов диссертационной работы подтверждены корректным использованием методов и алгоритмов теории управления, а также достаточным объемом проведенного математического моделирования и полученными непротиворечивыми результатами. Методы исследования. При решении сформулированных задач использовались методы теории автоматического управления, навигационных систем, системного анализа, метод самоорганизации, методы математического моделирования.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на восьми международных научно-практических конференциях и научном семинаре кафедры «Системы автоматического управления» МГТУ им. Н.Э. Баумана. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, определены объект и предмет исследования, сформулирована цель исследования, приведены методы исследования, обозначена научная новизна и практическая ценность полученных результатов, основные положения, выносимые на защиту, а также краткое содержание диссертации. В первой главе рассмотрены наиболее популярные навигационные системы ИНС и СНС, исследованы особенности, возмущающие факторы и погрешности этих систем. Исследованы модели погрешностей ИНС и СНС.

Обоснована и сформулирована постановка задачи исследования. Во второй главе представлены схемы компенсации погрешностей ИНС в режиме коррекции от СНС и ИНС в автономном режиме. Исследованы алгоритмы оценивания, являющиеся прямыми адаптивными модификациями фильтра Калмана. Представлен алгоритм оценивания с релейным выбором матрицы усиления, который используется в условиях аномальных измерений. При выявлении аномальных измерений матрица усиления алгоритма оценивания выбирается равной нулю, что полностью предотвращает проникновение аномальных измерений в оценку.

Разработан адаптивный алгоритм оценивания, который не устраняет аномальные измерения из процесса формирования оценки, а ограничивает теоретически предсказанное значение обновляемой последовательности. В условиях длительного исчезновения сигналов СНС для проведения коррекции навигационной информации предложено использовать релейный алгоритм компенсации погрешностей ИНС, включающий прогнозирующие модели различной подробности.

На начальном этапе проведения коррекции используются прогнозирующие тренды, которые затем усложняются и на последнем интервале коррекции применяются нелинейные модели погрешностей ИНС, полученные с помощью алгоритма самоорганизации. Таким образом, в зависимости от интервала времени отсутствия сигналов СНС применяются прогнозирующие модели соответствуюгцего уровня сложности. Третья глава посвящена исследованию критериев оценки эффективности использования КОИ на борту ЛА, Представлены критерии оценки эффективности применения КОИ при использовании ИНС совместно с СНС. Оценка эффективности коррекции проводится на основе анализа результатов летных экспериментов. На основе проведенной оценки принимается решение о целесообразности использования КОИ.

Результаты летного эксперимента часто отличаются от данных текущего полета ЛА, поэтому в диссертации разработаны оценочные критерии эффективности применения КОИ в процессе полета. Критерии имеют одинаковую структуру и отличаются видом используемой информации, получаемой в полете с помощью алгоритма оценивания или алгоритмов прогноза. В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований разработанных алгоритмов. При моделировании использованы типовые математические модели погрешностей ИНС и СНС.

Представлены результаты проведенного математического моделирования погрешностей навигационных систем с разработанными алгоритмами. Приведены сравнительные точностные характеристики разработанных алгоритмов, подтверждающие их эффективность в условиях аномальных измерений. В заключении содержатся основные результаты диссертационной работы. Автореферат правильно отражает основную суть диссертации.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 15 научных работ, из них 6 статей в журналах, входящих в Перечень ВАК Министерства образования и науки РФ. Основные публикации 1, Цибизова Т.Ю„Чан Нгок Хьюнг, Нгуен Динь Тхай. Мониторинг ситуации с использованием беспилотных летательных аппаратов // Научное обозрение, 2015. № 9. С, 154 — 159. 2. Цибизова Т.Ю., Чан Нгок Хьюнг„Нгуен Динь Тхай. Разработка компактного генетического алгоритма летательного аппарата // Естественные и технические науки. 2015. л1 4.

С. 175 — 178. 3. Цибизова Т.Ю,, Нгуен Динь Тхай. Алгоритмические способы коррекции навигационных систем в выходном сигнале // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. №3 (7). М.: Науковедение, 2015, Режим доступа: Ы1://папКоь едеше,го/РОГ/162ТУХ315. Н. 4. Неусыпин К.А., Лукьянов В,В, Нгуен Динь '1'хай. Разработка алгоритма коррекции инерциальной навигационной системы в условиях аномальных измерений // Авиакосмическое приборостроение. 2015.

№ 11. С. 21 — 26. 5. Неусыпин К.А., Нгуен Динь Тхай. Алгоритм коррекци и инерциальной навигационной системы в условиях аномальных измерений // Автоматизация. Современные технологии. 2016. № 2. С. 21 — 25. 6. Нгуен Динь Тхай. Разработка критерия оценивания эффективности комплексной обработки навигационной информации // Автоматизация. Современные технологии. 2016.

№ 11. С. 28 — 32. Результаты работы могут быть рекомендованы для использования: в учебном процессе МГТУ им. Н.Э. Баумана на кафедрах РЛМ-6, СМ-5, ИУ-З, филиале МАИ «Стрела»; в предприятиях: АО «Алмаз-Антей», «Энергия», ОА «Раменское приборостроительное конструкторское бюро», ГосНИИАС, ФГУП НПЦ АП, АО «Концерн Радиоэлектронные технологии», АО Концерн радиостроения «Вега», РСК МиГ, Диссертационная работа Нгуен Динь Тхай представляет собой законченное научное исследование, посвященное решению актуальных научно-технических задач, разработанные алгоритмы позволяют повысить точность навигационной информации ЛА в условиях аномальных измерений различной длительности.

Диссертация не свободна от недостатков: 1. В главе 1 приведены достаточно полные уравнения погрешностей ИНС, однако в разработанных алгоритмах и при моделировании использована упрощенная модель одного горизонтального канала погрешностей ИНС, 2. В заключении даны общие выводы по работе без детальной конкретизации полученных результатов. 3, В тексте диссертации присутствуют опечатки и стилистические неточности: на рис.1 ЛА обозначен как БЛА; в формуле (1.22) и на рис.1.2 использованы различные обозначения измерительного шума; на рис.1.3 и 1.4 использованы различные обозначения вектора погрешностей ИНС; на рис,1.4 не расшифрован АПМ вЂ” алгоритм построения моделей; на стр.51 «ограничен коэффициент фильтра» имеется ввиду коэффициент усиления; повторные обозначения матрицы измерений Н в (1.22) и (2.69), на рис.4.2 «гиростабилизационная» надо гиростабилизированная и др.

Указанные замечания не влияют на общую положительную оценку диссертации, которая полностью соответствует квалификационным Официальный оппонент: Начальник сектора научноисследовательского отдела по разработке программных продуктов АО «РПКБ», кандидат технических наук Адрес: 140103 Московская область, г.раменское, ул.Гурьева, 2 7елефон'. +7(495)556-22-19 Шелагурова Марина Сергеевна 01.11.2017 Электроиниый адрес; юув,гр~Ьщ Подпись Шепа~~рокой. ЛХ С. Удостоверяю. Главный конструктор АО «РПКБ», доктор технических наук Сазонова 1атьяна ,:.-;;.,";".,:.".:,,:: ".,~,--„Владимировна .11.2017 требованиям и. 9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24.09,2013г.

№ 842„предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата наук, а ее автор заслуживает присуждения искомой ученой степени кандидата технических наук по специальности 05,13.01- «Системны анализ, управление и обработка информации» ~в технических системах). .