CC BY
19
|Те1аМа»-1.4 TelaMin-6<Гз инт смещение, м |Delta-28 Tela-45.1 У»-5 39 У>- 88 Omega- 3026 Bela-9.2 Ti„Dlt-14 3|
Рисунок 4. Движение судна в автономном режиме на прямолинейном и криволинейном участках траектории
При использовании оператором СУДС, предлагаемая математическая модель позволит заблаговременно автоматически производить расчет полосы занимаемой судном при движении на конкретном участке (рис. 4) и рекомендовать наиболее безопасный для данного судна при наличии экстремальных внешних возмущений.
Настоящая математическая модель САУ обеспечивает стабильное удержание судна на заданной траектории на основе навигационной информации, получаемой от указателя угловой скорости поворота и НАП (Д)ГНСС ГЛОНАСС/GPS и позволяет выполнить оценку безопасности движения судов при различных экстремальных внешних воздействиях с учетом ограничений участков ВВП.
Список литературы:
1. Каретников В. В., Ракитин В. Д., Сикарев А.А. Автоматизация судовождения, СПб, 2007-264 с.
2. Гофман А. Д. Движительно-рулевой комплекс и маневрирование судна. Л. Судостроение, 1987. - 360 с.
3. Гусаковский А.В., Ракитин В.Д., Соляков О.В., Яцук Ю.В. Математическое моделирование работы системы автоматического управления движением судна. Журнал Морская радио-электроника «Корабли и вооружение как единая система». Выпуск 4(26) декабрь. - СПб.: Печатный дом «Белл», 2008г., с. 14-16
К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЕННЫХ
АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛОНН
Скорость движения автомобильной колонны на различных участках дорог может ограничиваться по дорожным условиям или устанавливаться режимом движения. Во избежание чрезмерного растягивания или сжатия колонны (вплоть до остановки) скорость движения колонны должна изменяться постепенно. Резкое изменение скорости движения приводит к тому, что скорость замыкающих автомобилей может превысить скорость ведущего автомобиля или быть меньше этой скорости на 30 км/ч и более.
В то же время движение военных колонн во всех случаях должно совершаться с максимально возможной скоростью, но не в ущерб безопасности движения.
Перемещение автомобильной техники (АТ) с высокой скоростью в колонне является одним из наиболее распространенных режимов движения. Часто АТ перемещается в составе колонн в условиях ограниченной видимости
Свиридов Евгений Викторович
Доцент, канд. техн. наук, ПВИ ВВ МВД России, Пермь Ляхова Виктория Владимировна
Курсант, ПВИ ВВ МВД России, Пермь
(дождь, туман, снегопад, пыльная дорога, движение в ночное время со светомаскировкой). Этот режим движения является наиболее опасным. При этом часто происходят наезды на идущие впереди машины, и приходится снижать скорость движения колонн.
Обзор состояния проблемы обеспечения безопасности движения АТ показывает, что наименее надежным звеном в системе «водитель - автомобиль - дорога -среда» является водитель, так как из-за его ошибок происходит до 75% дорожно-транспортных происшествий (ДТП).
При этом анализ ДТП по способу движения машин при их совершении показывает, что порядка 40% от всего количества ДТП в силовых структурах допущено при движении машин в колонне. Основной причиной гибели людей в ДТП являются столкновения транспортных средств и наезды на препятствия (53% от общего числа ДТП), про-
исходящие из-за ошибок водителей, их невнимательности, а также ограниченных возможностей по своевременному обнаружению других автомобилей, препятствий и других потенциально опасных объектов (ПОО), что особенно сказывается в условиях недостаточной метеорологической дальности видимости (МДВ).
Одним из очевидных путей повышения подвижности и безопасности движения автомобилей является их оснащение бортовыми автоматическими и полуавтоматическими системами управления движением вообще и, в частности, системами предупреждения столкновений автомобилей (СПСА) [1, 2]. Основное назначение систем предупреждения столкновений - исключить ошибки субъективного восприятия водителем дорожной ситуации, помочь водителю в критических ситуациях управлять автомобилем. Имея малое время срабатывания, они в
значительной мере решают задачи не только предупреждения ДТП, но и более полной реализации потенциальных скоростных возможностей транспортных средств, сокращения дистанции между автомобилями в колонне без нарушения условий безопасности движения и, тем самым, увеличения пропускной способности дорог. Кроме того, работоспособность таких систем не зависит от времени суток и атмосферных явлений, что позволит уменьшить количество столкновений в неблагоприятных для водителя условиях.
В автоматизированных СПСА изменение режима движения осуществляется исполнительными механизмами, управляемыми через селектор команд от бортового компьютера в случаях, если водитель к нужному моменту времени не предпринял никаких действий. Функциональная схема автоматизированной системы управления режимом движения показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Функциональная схема автоматизированной системы управления режимом движения
Автомобиль оснащается средствами искусственного (технического) зрения, в данном случае радиолокатором, имеющим излучающую антенну 2, питаемую СВЧ-генератором 8, и приемную антенну 1.
Отраженный от препятствия зондирующий сигнал, несущий информацию о дистанции до препятствия и скорости сближения с ним, поступает в приемник 15 и далее - в бортовой компьютер 14, куда вводятся информация о собственной скорости движения от датчика скорости 7, а также данные о величине замедления (от акселерометра 6). В бортовом компьютере рассчитываются потребные величины дистанции безопасности и необходимого замедления. Через ключевое устройство 13 расчетные данные поступают в формирователь команд 11 для исполнительных механизмов. Далее осуществляется преобразование формы командного сигнала в модуляторе 10. Затем селектор 9 производит распределение команд по исполнительным механизмам привода топливоподачи 4, тормоза 3 и выключения сцепления 5. Для повышения надежности функционирования СПСА в компьютере присутствует блок 12 защиты от ложных срабатываний.
В зависимости от значений измеренной дальности, относительной и собственной скорости, коэффициента сцепления шин с дорогой и времени реакции системы, бортовое вычислительное устройство (микро-ЭВМ) вырабатывает команды, поступающие на устройство отображения, информирующее водителя о целесообразности увеличения или уменьшения скорости или же необходимости экстренного торможения.
В полуавтоматическом режиме неконтактный датчик и бортовое вычислительное устройство (БВУ) работают, как и в автоматическом режиме, однако команды вычислительного устройства поступают не на органы управления, а на устройство отображения (индикатор). По этим командам водитель изменяет режим движения автомобиля, воздействуя на соответствующие органы управления.
БВУ в системе предупреждения столкновений занимает особое место, являясь управляющим элементом, обеспечивающим выполнение требуемых логических задач. Его передаточная функция определяется алгоритмом решения задачи и требованиями к быстродействию и устойчивости.
Объем и характер программного обеспечения ЭВМ различен. В оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) микро-ЭВМ, работающей в составе автоматической СПСА и использующей распознавание образа ПОО, записываются три программных модуля. Первый обслуживает радиолокационный датчик (РЛД) и является классификатором целей (ПОО). Второй управляет работой системы автоматического торможения, используя параметры движения ПОО (дальность, относительную скорость), полученные из первого модуля. Третий модуль является управляющим. Он обеспечивает последовательность выполнения программных операций и управляет работой каналов системы ввода-вывода всей поступающей на ЭВМ информации.
В микро-ЭВМ полуавтоматических СПСА отсутствует та часть второго программного модуля, которая обеспечивает работу систем автоматического торможения
(определение способа торможения, величины управляющих сигналов, поступающих на исполнительные механизмы и т.д.).
Существующие возможности техники и имеющийся опыт разработки некоторых средств радиоэлектроники принципиально позволяют ставить вопрос о создании СПСА, основанной на применении радиолокационных датчиков дистанции и действительной скорости движения.
Однако разработанные СПСА не обеспечивают управление дистанцией между автомобилями и передачу сигналов опасности столкновения по колонне, а из-за низкой адаптационной способности к условиям движения и эксплуатации АТ в колонне обладают рядом недостатков, в частности, высокой вероятностью ложных срабатываний и малой эффективностью работы, что не позволяет их рекомендовать для применения на АТ. Это ставит задачи по их адаптации к войсковым условиям эксплуатации и разработке закона управления дистанцией между автомобилями с последующей алгоритмизацией и использованием в работе.
Существующие методы определения величины безопасной дистанции до потенциально опасных объектов и способы передачи информации водителям об опасности столкновения не в полной мере соответствуют условиям движения АТ. Поэтому разработка комплексной методики формирования закона управления дистанцией между автомобилями в колонне с использованием системы предупреждения столкновений, направленной на повышения подвижности и безопасности движения колонны военной
автомобильной техники становится весьма актуальной задачей.
Комплексная методика формирования закона управления дистанцией между автомобилями в колонне при функционировании СПСА путем введения поправок в уравнения расчета безопасной дистанции между автомобилями на величины параметров движения потенциально опасных объектов с учетом информации, представляемой автомобилем-лидером, позволяет адаптировать СПСА к условиям движения военной АТ. При этом организация канала связи на базе РЛС обеспечит передачу сигналов управления и опасности столкновения по колонне.
Установка СПСА обеспечивает увеличение средней маршевой скорости автомобилей в колонне, снижение вероятности попутных столкновений базовых автомобилей с лидерами и наездов на препятствия, уменьшение утомляемости водителей, управление дистанцией между автомобилями в соответствии с параметрами движения колонны в целом, управление колонной в сочетании с высокими показателями подвижности и безопасности движения АТ в колонне.
Список литературы:
1. Безруков С.И., Елистратов В.В. Актуальность внедрения бортовых систем обеспечения безопасности дорожного движения транспортных средств//Аспи-рант и соискатель. 2010. № 5. С. 83-84.
2. Елистратов В.В. Методы и средства предупреждения столкновений автомобилей. Монография. - Рязань: Рязан. воен. автомоб. ин-т им. генерала армии В.П. Дубынина. - 2008. - 89 с.
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ МЕЖДУ КРЫЛОМ САМОЛЕТА И АВИАЦИОННЫМ СРЕДСТВОМ ПОРАЖЕНИЯ ПРИ ЧИСЛАХ М>1
Салтыков Сергей Николаевич
Профессор, канд.тех наук, профессор 72 кафедры авиационных комплексов и конструкции летательных аппаратов
Макаров Илья Константинович Адьюнкт 72 кафедры авиационных комплексов и конструкции летательных аппаратов
Тупицын Александр Павлович
Оператор научной роты ВУНЦВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
При движения летательного аппарата (ЛА) с под-крыльевыми авиационными средствами поражения (АСП) на сверхзвуковых скоростях кроме веса и силы аэродинамического сопротивления на АСП действуют также вер-
тикальная и боковая аэродинамические силы, возникающие в результате взаимного влияния между крылом ЛА и расположенными под ним АСП (интерференционные силы), а также моменты от этих сил (рисунок 1).
Рисунок 1. Интерференционные силы и моменты
Исследования [1] показывают, что величина аэродинамических интерференционных сил, действующих на АСП существенно отличается от величины аэродинамических сил при обтекании АСП невозмущенным потоком и зависит от многих параметров таких как: скорость и высота полета ЛА, геометрические параметры крыла, размер и форма АСП, расположение АСП относительно крыла
ЛА. Величина этих сил на отдельных режимах полета может быть достаточно велика, а направление действия этих сил может изменяться при изменении режима полета ЛА и положения АСП относительно ЛА [1]. Эти особенности влияют на динамику движения ЛА [2], приводят к появлению дополнительных напряжений в элементах КСС.
