Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза. Методика початкової азимутальної орієнтації і корегування інерціальної навігаційної системи летального апарату. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.13.03. – Системи і процеси управління – Національний авіаційний університет, Київ, 2006.
Метою дисертаційної роботи є підвищення точності початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання: аналіз недоліків та переваг аналогів та прототипу існуючих та перспективних систем початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА; виявлення суперечностей, розв'язання їх, що відображає загальну структуру і основні зв'язки між компонентами цих систем; формування основних критеріїв оцінки науково-технічної ефективності рішень з вирішення вказаних проблем; обґрунтування, створювання та дослідження перспективних методів та засобів з підвищеною точністю початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА; розробка та обгрунтування методики азимутальної орієнтації ІНС ЛА; побудова аналітичної та імітаційної моделей та виконання моделювання процесу початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА.
В дисертаційній роботі отримані теоретичні, методологічні і науково-практичні результати побудови перспективних оптико-електронних автоколімаційних систем азимутальної орієнтації (ОАСАО) ІНС ЛА.
У результаті виконання дисертаційної роботи отримані нові результати, що виносяться на захист:
Вперше на основі загальних позицій аналізу, синтезу оптимізації сформульовані, обгрунтовані, досліджені науково-технічні проблеми з підвищення та контролю точності перспективної комбінованої системи початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА. Вперше обгрунтовані і розроблені: методика та оптична зі зворотним зв'язком слідкуюча система початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА з допомогою відповідної комбінованої двоканальної системи; методика та пристрій для контролю оптичної зі зворотним зв'язком; слідкуючої системи для позиціювання ІНС ЛА. Удосконалено теоретичні положення і методологія оцінки ефективності апаратурного комплексу оптичної зі зворотним зв'язком слідкуючої системи початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА, яка включає послідовно з'єднану нелінійну ланку з зоною нечутливості. Розроблена на основі імітаційного моделювання динаміка процесу функціонування оптичної зі зворотним зв'язком слідкуючої системи з позиціювання об'єкту (ІНС ЛА), яка включає послідовно з'єднану нелінійну ланку з зоною нечутливості.
Визначено для цих систем технічний облік і подання головних параметрів науково-технічного рівня: принципів побудови (структурних, функціональних схем вказаних систем); головних технічних характеристик (точності, швидкодії тощо); конструктивних рішень (апаратурного составу, її розміщення тощо); науково-технічні рішення з поліпшення елементної бази.
У дисертаційній роботі розв'язано актуальну науково-технічну проблему створення та дослідження підвищеної точності системи початкового азимутального орієнтування і корегування інерціальної навігаційної системи летального апарату. На основі застосування системного підходу, ідей і методів суміжних областей науки і техніки, сучасних інформаційних технологій, систем формування знань у даній предметній області створені аналітичні і імітаційні моделі, алгоритмічні й програмні засоби, продукції оптимізації та обробки даних.
У дисертації одержано такі основні теоретичні та практичні результати:
1. В результаті патентно-інформаційних досліджень розкриті переваги і недоліки, виявлені науково-технічні протиріччя в методах і засобах існуючих систем початкового азимутального орієнтування ІНС ЛА. При цьому обгрунтовано показано, що ОАСАО займають одне з домінуючих місць у процесі азимутальної виставки ІНС ЛА через наявність наступних основних переваг: багаторазовості використання; покращення показників якості; практичної необмеженості інформаційного ресурсу, масогабаритів; можливість роботи на нерухомій основі і довготривалого зберігання азимутального базового напрямку, здійснення калібрування і повірки ІНС ЛА в її штатному положенні.
2. Розроблена методологія побудови перспективної ОАСАО як системи автоматичного і програмного управління. Вона включає сукупність прийомів, правил наукового пізнання, виявлення закономірностей в даній предметній області, в тому числі і з використанням методів і засобів штучного інтелекту. Вона відобразила: знання різних ситуацій, режимів і стадій формування ОАСАО, початкові знання, можливості науки і техніки на даний момент часу, вимогу ринку і виробництва; архітектуру побудови, формування і використання нових методів і засобів, наукоємних інформаційних технологій і "ноу-хау"; методи і засоби виявлення науково-технічних, економічних і інших протиріч; розробки стратегій по побудові вказаних систем.
Для побудови перспективної ОАСАО були використані системний підхід автоматичного і програмного управління, аналітичне конструювання, векторно-матричне моделювання по схемі "вхід-стан-вихід", імітаційне моделювання з застосуванням сучасних інформаційних технологій і програмних продуктів, наприклад, МАТLАВ 7.01 SIMULINK і ін.
3. В даній роботі відмічено, що структурний склад ОАСАО, головним чином, визначається: типом ІНС ЛА; просторовим розміщенням пристрійного відсіку ІНС ЛА; ступенем автоматизації і комп'ютеризації; технічними характеристиками і параметрами ІНС ЛА; присутністю різного роду обмежень, впливаючих величин, шумів, поміх.
4. Представлені науково-технічні проблеми по створенню і дослідженню ОАСАО, відображена динаміка розвитку ОАСАО на шляху : оптимізації структурно-функціональної їх побудови; просторово-частотно-часового розділу і оцінки сигналів; створення і використання багатофункціональних і багатоелементних конструкцій елементів, які функціонують на нових фізичних принципах; використання методів і засобів процесів багатоступеневого формування, зберігання, передачі, прийому, обробки і візуалізації структури опорної геодезичної марки автоколіматора (АК) і її зображення; прогнозування просторової зміни Їх в реальному масштабі часу і ін.
Аналітичний підхід до дослідження, побудови і функціонування існуючих оптичних автоколімаційних слідкуючих систем показав, що в них мають різного роду нелінійності через: інерційність виконавчого приводу; насиченість управляючих сигналів; зони нечутливості; статичне тертя; зазори в кінематичних парах. Показано, що ці нелінійності обмежують застосування ОАСАО для початкового азимутального орієнтування ІНС ЛА.
Розроблена, обґрунтована і досліджена за допомогою імітаційного моделювання методика початкової азимутальної орієнтації ІНС ЛА і перспективна синтезована оптико-електронна автоколімаціїна система ОАСАО.
Теоретично досліджено методичні похідки ОАСАО і представлені особливості контролю і апаратури ОАСАО для його здійснення.
Публікації автора:
Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза, Парняков Є.С. Системне представлення оптико-електронної автоколімаційної слідкуючої системи // Зб. наук. праць “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: Ліга-Прес, 2004. – С. 214–221.
Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза, Парняков Є.С. Пространственно-частотно-временные критерии оценки качества оптико-электронного автоколлимационного измерителя // Вісник Астрономічної школи. – 2004. – Т. 4, №2. – С. 246–250.
Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза Синтез оптико-електронної системи кутового орієнтування об'єкту // Матеріали МНК студентів і молодих вчених “Політ-2005” (Київ, Національний авіаційний університет, 2005). – Т. 5, № 1. – 2005. – C. 67-70.
Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза, Парняков Є.С. Проблеми використання волоконно-оптичних елементів в оптико-електронних зображуючих пристроях космічних інформаційних систем // Космічна наука і технологія. – 2006. – Т. 12, № 4. – С. 45–51.
Патент України на винахід № 75216 С2 від 07.04.2004, МПК (2006), G05B 11/00, “Оптична зі зворотним зв'язком слідкуюча система з позиціювання об'єкта” Бюл. № 3, ДПІВ від. 15.03.2006. Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза, Парняков Є.С.
Патент України на корисну модель № 12819 U від 24.06.2005, МПК (2006), G05B 11/01, “Пристрій для контролю оптичної зі зворотним зв'язком слідкуючої системи для позиціювання об'єкта” Бюл. № 3, ДПІВ від. 15.03.2006. Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза, Парняков Є.С.
Мухаммад Рашик Улла Бейг Мирза, Парняков Є.С. Доповідь на тему “Имитационное моделирование системы начальной азимутальной ориентации инерциальной навигационной системы летательного аппарата”. Політ 2006, НАУ, Київ.
