Оптимальное осреднение высотно-скоростных характеристик летательных аппаратов при их летных испытаниях

В детерминированных моделях управления используется минимум информации о действующих физических факторах, представленный некоторой системой осредненных данных. При наличии статистической информации о возмущениях при применении летательных аппаратов (ЛА) критерий оптимизации должен учитывать и такой фактор, как частота или вероятность (плотность вероятности) той или иной реализации вектора случайных возмущений и применений ЛА. Переменная часть управляющих факторов ЛА, учитывающая реализации случайных параметров, при этом должна обеспечивать выполнение конкретных реализаций целей, в том числе и в наиболее неблагоприятных обстоятельствах. Такого рода подход к проблеме требует включения в число критериев оптимальности достижение экстремумов математических ожиданий функционалов качества ЛА, в том числе вероятностей успешного выполнения полетных заданий.

Определение неслучайных управляющих решений (программы полета, номинальных значений основных проектных параметров, законов управления движением и т. п.) с учетом таких критериев будем называть задачей оптимального осреднения или статистической оптимизацией высотно-скоростных характеристик ЛА.

При решении статистических задач оптимизации возникают новые достаточно серьезные трудности. Они связаны как с решением теоретических вопросов, не встречавшихся при анализе детерминированных моделей, так и с организацией численных процедур. Последние реализуются со значительным увеличением машинного времени и использованием в целом ряде случаев методов статистического моделирования свойств исследуемых ЛА и процессов, с ними связанных. При решении ряда задач статистической оптимизации предполагаются известными также и статистические данные о вариантах, режимах и способах применения ЛА конкретного типа, получаемые на основе анализа опыта их эксплуатации.

Можно ожидать, что применение критериев статистической оптимизации будет стимулировать и направлять работу по изучению статистики эксплуатации и применений ЛА по их прямому назначению. Методы оптимизации предполагают произвольный закон распределения случайных характеристик; достоверность выводов, естественно, зависит от достоверности имеющихся статистических характеристик. 

1. Адгамов Р. И., Дмитриев С. В., Кожевников Ю. В. и др. Автоматизация испытаний и контроля авиационных ГТД // Под ред. Г. П. Шибанова. М.: Машиностроение, 1977. 280 с.

2. Контроль функционирования больших систем / Под ред. Г. П. Шибанова. М.: Машиностроение, 1977. 360 с.

3. Майоров А. В., Москатов Г. К., Шибанов Г. П. Безопасность функционирования автоматизированных объектов. М.: Машиностроение, 1988. 263 с.

4. Шибанов Г. П. Автоматизированный контроль авиадвигателей в условиях их стендовых испытаний // Мехатроника, автоматизация, управление. 2020. Т. 21, № 2. С. 86—92.

5. Шибанов Г. П. Диагностика неисправностей приборного оборудования // Автоматизация. Современные технологии. 2019. Т. 73, № 6. С. 282—287.

6. Шибанов Г. П. Информационное обеспечение жизненного цикла летательных аппаратов военного назначения. М.: ИД Академии им. Н. Е. Жуковского, 2021. 380 с.

7. Шибанов Г. П. Контроль диагностической информации при испытаниях газотурбинных двигателей // Полет. 2020. № 7. С. 10—15.

8. Шибанов Г. П. Контроль работоспособности и техническая диагностика бортового оборудования летательных аппаратов // Полет. 2018. № 1. С. 17—23.

9. Шибанов Г. П. Оптимизация процесса контроля бортовых комплексов оборудования // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 6. С. 56—61.