МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)
ОСНОВЫТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Ульяновск 2010
ББК О580.3я7
О-75
Основы теории управления воздушным движением: учеб. пособие / сост.
В. А. Карнаухов. – Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2010. – 78 с.
Рассмотрены вопросы, связанные с анализом и формализацией большого объема информации различных источников, изучение которых вызывает у курсантов и студентов наибольшие затруднения. Подробно показан систем- ный подход при исследовании научно-производственных задач в системе ор- ганизации воздушного движения.
Рекомендовано курсантам и студентам заочной формы обучения специа-
лизации 160505.65.01 – Управление воздушным движением.
Печатается по решению Редсовета училища.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение................................................................................................................... 3
1. Общая структура системы обслуживания воздушного движения................. 5
2. Основы организации и функционирования системы
организации воздушного движения................................................................ 18
3. Системный подход в исследовании процессов
управления воздушным движением................................................................ 27
4. Моделирование процессов в системе организации воздушного движения.... 35
5. Характеристика задач оптимизации процессов
управления воздушным движением................................................................ 44
6. Автоматизация процесса оперативного управления
воздушным движением..................................................................................... 69
Библиографический список.................................................................................. 78
© Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт), 2010
ВВЕДЕНИЕ
Развитие системы организации воздушного движения (ОВД) и оптимиза- ция процессов на всех этапах ее функционирования связано с решением про- блем эффективного использования воздушного пространства. Совершенство- вание организации и функционирования системы ОВД требует поиска новых решений, отвечающих требованиям времени. Теория УВД ставит своей це- лью обоснование положений и определение совокупности методов исследо- вания процессов УВД, направленных на получение эффективных рекоменда- ций, а содержащиеся в теории понятия, положения, идеи и подходы могут применяться для создания новых оптимальных условий функционирования системы в условиях многокритериальности и неопределенности, для обеспе- чения гарантированной безопасности полетов.
Теория УВД основывается на достижениях в области моделирования,
большая часть применяемых методов используется для решения задач УВД.
Формирование методов исследования процессов УВД ведется по двум ос-
новным направлениям:
– моделирование процессов УВД в целом, когда путем принятия ряда допущений удается использовать принцип агрегирования, т.е. объединения группы элементов или процессов, функциональная целесообразность кото- рых одинакова или близка друг к другу, в один композиционный элемент или процесс, называемый в этом случае контуром, агрегатом, подсистемой.
– моделирование отдельных процессов, задач и операций и последую- щее комплексирование их, когда используется принцип декомпозиции, т.е. рациональное расчленение структурных либо функциональных единиц и свя- зей между ними на ряд самостоятельных элементов структуры либо процес- сов. Это позволяет существенно упростить исследование и получить резуль- таты их оценки.
При обоих указанных направлениях целесообразно оценить предельно допустимые показатели эффективности процессов и тем самым решить про- блемы синтеза методов, совокупность которых с успехом позволяет исследо- вать процесс на любом из этапов функционирования системы ОВД.
Оценить предельно допустимые показатели целесообразно и в тех случа- ях, когда практика УВД уже позволила путем проб организовать рациональ- ный процесс, найти удачное решение, структуру взаимодействий в какой-то зоне. Для того, чтобы такие решения использовались и для других зон УВД, целесообразно применить структуру обратной задачи теории оптимальных процессов.
К основным методам прикладной теории УВД относятся:
– методы моделирования и оптимизации динамических процессов, учи- тывающие стохастический и многоцелевой их характер, наличие логических функций и запаздываний в системах ОВД;
– методы исследования полиэргатических систем управления, использу- емые, когда характеристики человека – оператора (или коллектива) описы- ваются не только в виде передаточной функции слежения и отработки сигна- ла, а и в более общем виде (например, структурно – алгоритмических проце- дур деятельности в рамках простейшего контура системы ОВД);
– методы моделирования и оптимизации процессов системы ОВД как системы организационного управления, к которым относятся структурный синтез систем, интерактивные методы генерации и оценки альтернатив и ме- тоды выработки, оценки и принятия решений по организации УВД, планиро- ванию и обеспечению потоков ВС, а также по непосредственному УВД.
Прикладная теория УВД представляется комплексом объединенных еди- ным целевым назначением взаимосвязанных теорий, таких как общая теория управления, теория оптимальных процессов, прикладная теория полиэргити- ческих систем управления и теория систем организационного управления.
ОБЩАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМЫОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ