ЕДИНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОЦЕНИВАНИЯ СОСТОЯНИЯ КОМПЛЕКСОВ БОРТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
На примере навигационного комплекса (НК) предлагается вариант практической реализации общих принципов эксплуатации по техническому состоянию интегрированных комплексов бортового оборудования на базе алгоритмических и аппаратных средств сбора, обработки и представления информации о состоянии систем с расширением области применения алгоритмов комплексной обработки информации на решение таких нетрадиционных задач, как контроль, диагностирование, идентификация, оценивание,… Приводится структура единого технологического цикла (ЕТЦ) диагностирования, идентификации и оценивания состояния НК и результаты исследования возможностей ЕТЦ на полунатурной модели инерциально-спутникового НК.
Развитие авиационной техники базируется на системных подходах к проектированию и применению комплексов бортового оборудования (КБО). Именно такие подходы являются концептуальной основой создания интегрированных КБО (ИКБО). В настоящее время данная концепция достаточно хорошо отработана [1, 2] и предусматривает взаимодействие систем ИКБО на всех уровнях иерархии в интересах достижения поставленной цели и при наличии заданных ограничений. Вместе с тем проектирование ИКБО в основном ориентировано на решение функциональных задач летательных аппаратов (ЛА) различного назначения и не в полной мере учитывает проблемы их эксплуатации. В этой связи нельзя говорить о системном подходе к созданию ИКБО в полном объеме.
В условиях ограниченных материальных и людских ресурсов перспективной считается стратегия эксплуатации по техническому состоянию [3]. Полагается, что при такой стратегии объем, периодичность и необходимость проведения работ будет зависеть от текущего состояния КБО.
В настоящее время актуальной остается задача практической реализации общих принципов эксплуатации по техническому состоянию. Представляется, что решение указанной задачи должно опираться на современные алгоритмические и аппаратные средства сбора, обработки и представления информации о состоянии конкретных систем КБО.
Типовыми в составе КБО являются навигационные системы (НС) и комплексы (НК) [4].
Современные НК включают широкую номенклатуру НС, таких как инерциальные, аэрометрические, радиотехнические, спутниковые и другие. Причем ядром НК, как правило, являются инерциальные навигационные системы (ИНС). Поэтому перевод их на эксплуатацию по техническому состоянию является актуальной задачей. Это подтверждается, в том числе, и следующими причинами:
- ИНС являются основным автономным средством непрерывного определения параметров движения ЛА и непосредственно влияют на безопасность полетов и эффективность выполнения задания;
- для ИНС концептуально отработаны математические модели датчиков первичной информации (ДПИ): акселерометров и гироскопов;
- бортовая реализация математических моделей ИНС позволяет учитывать изменения технических характеристик ДПИ путем автоматической перенастройки соответствующих коэффициентов в программе БЦВМ. При этом представляется возможным прогнозировать и компенсировать выходные ошибки ИНС, а, следовательно, и поддерживать требуемую точность навигации;
- структура алгоритмов ИНС является открытой и позволяет привлекать внешнюю информацию для реализации контура оценивания их ошибок. При этом могут быть использованы интеграционные возможности обобщенного фильтра Калмана (ОФК) [4] и его модификаций;
- в настоящее время накоплен значительный практический опыт по определению в наземных условиях и последующей компенсации в полете инструментальных дрейфов гироскопических измерительных блоков ИНС. В то же время работам по применению для этих целей информации о функционировании ИНС в полете уделяется, на наш взгляд, неоправданно мало внимания. Оснащение ЛА современными средствами регистрации параметров бортовых систем создает необходимую основу для реализации контура информационной поддержки процесса эксплуатации НК по техническому состоянию.
Основная задача заключается в обосновании структуры контура информационной поддержки эксплуатации НК по техническому состоянию на основе единой технологии диагностирования, идентификации и оценивания.
Современное состояние аппаратного и программно-математического обеспечения НК позволяет расширять область применения алгоритмов комплексной обработки информации (КОИ), возлагая на них решение нетрадиционных задач, таких как контроль, диагностирование, идентификация и др. Вместе с тем представляется целесообразным создание на единой технологической основе унифицированных бортовых программно-математических комплексов широкого назначения. С учетом этого в работе обосновывается структура единого технологического цикла (ЕТЦ) диагностирования, идентификации и оценивания состояния НК.
Скачать полную версию статьи: