Диссертация (Система управления приоритетным обслуживанием воздушных судов при заходе на посадку и пассажиров в аэропорту после прилета), страница 14

Воссозданиецелевойфункцииспомощьюполученныхинтервальных оценок позволяет использовать ее при решениипрямой задачи в новых условиях-либо в автоматическом режиме,либо в роли подсказчика, снижая тем самым влияние человеческогофактора.4. Точность решения обратной задачи зависит от того, какие вершинымногогранника и сколько их становится известнымив результатерациональных альтернативных действий ЛПР, что может бытьиспользовано для идентификации. В любом случае уточнениевесовыхкоэффициентовединогокритериябезопасностииэкономичности захода на посадку позволяет перейти к прямойзадаче оптимизации.1064Глава 4. Автоматизированный выбор посадочных курсов вМосковском аэроузле при изменении направлении ветраВ данной главе рассматривается задача определения посадочныхкурсов для четырех ВПП Московского аэроузла, когда необходимо выбрать 4из 8 возможностей, из которых одно из направлений имеет встречный ветер.При этом в работе рассмотрено два случая расположения судов в воздушномпространстве.В первом случае считается, что воздушные суда летятпо заранеенамеченных трассам, и при подлете к Москве на определенном расстоянии срадиусом круга порядка 200-300 км принимается решение – продолжатьполет по прежнему маршруту или перелететь на другую трассу из-заизменения ветра.

Этот случай рассмотрен в данной главе.Во втором, рассмотренном в главах 5-6 случае считается, что судамогут подлетать к Москве, занимая произвольное положение в воздушномпространстве, и в зависимости от него впервые выбирается одна извозможных трасс. В обеих случаях необходимо определить посадочныекурсы с учетом метеорологических условий и технического состоянииВПП[37].В данной главе формулируется и решается важная практическая задачаперераспределения воздушных судов при их заходе на посадку на разныетрассы Московского аэроузла в случае внезапного изменения ветра.При заходе самолѐтов в Московский аэроузел диспетчер дает командуэкипажам самолѐтов на снижение и на векторение по радиомаякам.

Самолѐт,пролетая по радиомаякам и слушая команды диспетчера, заходит напосадочную прямую или трассу, которая совпадает с магнитным курсомполосы. Приоритетный выбор самой полосы зависит от ряда факторов,включая кроме направления ветра учет экономичности перелета на другую107трассу при ограниченном запасе топлива на борту, и осуществляется спомощью особого алгоритма, рассмотренного ниже.Для аварийного самолѐта очень много может значить направлениеветра.

В экстремальной ситуации необходимы самые удобные условия дляпосадки авиалайнера, особенно в части направления ветра.4.1 Алгоритм выбора посадочных курсов ВППНа рис 4.1. представлена упрощенная схема расположения полосаэропортов московского аэроузла, а задача выбора посадочных курсоврешается при следующей постановке задачи.Рис 4.1. Упрощенное представление расположения полос Московскогоаэроузла108Постановка задачиРассматривается задача введения воздушных судов на одну изнескольких взлетно-посадочных полосах (ВПП) на разных аэродромах:1.

Для каждой ВПП заданы исходные углы Ψоj, j=1...N. Общее числополос равно N. По ним определяются курсы посадки Ψкi, i= 1…2N. Общеечисло посадочных курсов равно 2N (на каждую полосу можно зайти с двухсторон, см. рис. 4.1).2. Задан текущий курсовой угол ΨW ветра, который может поменятьсвоѐ значение. В зависимости от его направления для каждой полосыопределяется один из двух посадочных курсов.3.

Каждое воздушное судно уже летит по одной из 8 заданных трассили приблизилось к границе заданного круга, показанного на рис 4.1 ипредназначенного для перелета на другие трассы. При этом анализируетсятолько горизонтальный полет на заданной постоянной высоте.4. В качестве постоянных параметров принимаются, как известныескорость полета V, максимальное допустимое боковое ускорение a приразворотах, минимальная дистанция r безопасного движения ЛА в эшелоне.5. Если на трассе не хватает места для безопасного движения судов, точасть из них направляется в очередь этой трассы, называемой ―тромбон‖,чтобы потом прилететь на тот же аэродром при первой возможности.Требуется: определить посадочные курсы ВПП с учетом направления ветра; априорно распределить воздушные суда между ВПП, если онилетят позаранее известным трассам, и сформировать таблицуприоритетов для всех ЛА. определить первоочередность захода на посадку и приземлениясудов для каждой трассы.109Предложенный алгоритм определения посадочных курсов ВППсостоит их двух блоков.

В первом блокеисходными данными в первой задачеявляются N углов ВПП – Ψoj (сторона для ВПП задается любая). Поэтомусначала определяются 2N курсов Ψki возможного подлета самолетов порадиомаякам. Блок-схема алгоритма представлена на рис 4.3.Рис. 4.2. Блок-схема алгоритма записи 2N посадочных курсовСмысл этогоблокасостоит в том, чтоприпредъявленномпервоначальном списке четырех углов ВПП -  oj , имеющем произвольный110порядок, формируется упорядоченный список из 8 элементов - Ψкi,расположенныхпо возрастанию. Из алгоритма видно, что курсы Ψкi записаныпо возрастанию, т.е.

меньшиекурсы полос имеют номера 1...N, а большие –(N+1)...2N (углы измеряются от 0º до 360º так, как это показано на рис. 4.1).Рис. 4.3. Блок-схема алгоритма определения посадочного курса длякаждой ВПП111Дальше в блоке 2 происходит определение одного из двух посадочныхкурсов для каждой ВПП в зависимости от направления ветра (θj).

Выборстороны ВПП для посадки выбирается таким образом, чтобы ветер былвстречным, т.е. выполнялась проверка условия   90 , где ,    k  w при  180 . Если жеΔΨ> 180º, то вносится поправка, а затем опять повторяетсяпроверка условия   90 . Блок-схема алгоритма представлена на рис 4.3.Согласно представленной на рис. 4.3 структуре, на выходе этого блокаостаются 4 посадочных курса  kj , для которых новое направлениеветра имеетвстречную составляющую, а остальные 4 курса ВПП бракуются. Примерполученного списка разрешенных курсов посадки показан таблицей 4.1.Таблица 4.1.

Номера разрешенных курсов посадкиK123NM12874.2 Постановка задачи оптимизации захода на посадку на разныеаэродромы воздушных судов, подлетающих к Москве только позаданным трассам1. Рассматривается возможность посадки на одну из нескольких ВППна разных аэродромах.

Для каждой ВПП заданы исходные разрешенныекурсыΨко(k=1...N). Общее число полос равно N.2. Заданы фиксированные курсовые углы Ψiо(i=1…8)трасс возможногоподлета самолета при движении по радиомаякам. Общее число этих угловравно 2N, чтобы садиться на каждую ВПП с двух сторон, как это показано нарис 4.1.3.

Задан текущий курсовой угол Ψw ветра, который может поменятьсвоѐ направление.1124. Заданы координаты Xi, Zi (i=1…2N) пересечения маршрутовдвижения с контуром, окружающим группу аэродромов в аэроузле, спомощью которых возможен предварительный расчет потерь топлива Пίmпривынужденном перелете по контуру самолетов из точки i в одну изподходящих точек m.

Считается, что результаты расчета сведены в таблицу4.2, полученную в виде примера для случая N=4, показанного на рис. 4.1. Этаматрица имеет нули в диагональных элементах, она симметричная и имеетвид волнообразной поверхности, показанной на рис 4.4. Максимум потерь ПmсоответствуетслучаюпосадкинаисходнозаданнуюВППспротивоположного направления.Таблица 4.2. Расход топлива при перелете с одной трассы iна другую j5. Если самолѐты не летят по одному из 2N заданных маршрутов, а ихкоординаты Xi, Zί и курсовые углы также известны, то эта задача решаетсяниже в главах 5-6.6.

Запаса топлива на борту самолетов достаточно, чтобы в рамкахданной работы не учитывать факт возможного возникновения аварийныхситуаций.113Рис. 4.4. График потерь топлива при перелете по контуру вокругМосквы с запрещенной трассы на соединение по и против часовой стрелки7. При перелете из точки iв точку m альтернатива попадания самолетана «свой аэродром» (когда m=i±N), имеет предпочтение, хотя и требуетмаксимального расхода топлива. Пусть коэффициент предпочтения M задан.Тогда расходы топлива нужно пересчитать - вместо Пmax следует взятьзначениеП max.MТребуетсясформироватьструктурупринятияальтернативныхрешений по выбору наиболее экономичного варианта посадки группысамолетов, летящих в заданных направлениях.4.3 Структура принятия альтернативных решений по посадке нагруппу ВПП самолетов, летящих в заданных направлениях.Решение поставленной задачи в данной работе предусматриваетвыполнение в цикле следующих основных операций:114Рис. 4.5.

общая блок-схема принятия решений по выбору посадочного курсадля воздушных судов, движущихся по заданным трассам.- определение одного из двух посадочных курсов для каждой ВПП взависимости от направления ветра;- оценка потерь топлива для каждой из групп самолетов, летящих в заданномнаправлении, при их посадке на каждую ВПП115-снижение штрафа за потери топлива при посадке на запланированныйаэродром- выбор наиболее экономичного варианта посадки для каждой из группсамолетов.