Информационная система "Конференции"

Тезисы докладов

математическое моделирование

Движение летательного аппарата во многих случаях споряжено с необходимостью уклонения от попадания в области потенциальной опасности. В общем случае поля потенциальной опасности характеризуются функцией потенциальных потерь, которая определяет вероятность того, что летательный аппарат, находящийся в заданный момент времени в заданной точке пространства будет испытывать воздействие заданной интенсивности. В зависимости от рассматриваемой задачи интенсивность воздействия может иметь различный физический смысл.

Если рассматривается задача безопасности в условиях воздействия поражающих факторов (осколочных полей, ударных волн и т.д.), то интенсивность воздействия может интерпретироваться, в частности, следующим образом:

- уровень (или степень) повреждений, получаемых летательным аппаратом;

- требуемые затраты на восстановление летательного аппарата в результате полученных повреждений (материальные или временные);

- плотность осколочного поля, которая может характеризоваться количеством осколков заданной весовой фракции в данной точке пространства, энергией осколков заданной весовой фракции в данной точке пространства и т.д.;

- интенсивность ударной волны, характеризуемая избыточным давлением в данной точке.

В задачах безопасности полетов интенсивность воздействия может рассматриваться как некоторая характеристика возмущений внешней среды, в частности:

- степень турбулентности атмосферы;

- величина дополнительной подъемной силы (момента тангажа, момента крена и т.д.), которую будет испытывать летательный аппарат в данной точке пространства;

- величина дополнительной перегрузки (боковой или вертикальной);

- величина дополнительных углов атаки, скольжения или угловых скоростей и т.д.

Одним из общих показателей безопасности летательного аппарата в условиях наличия полей потенциальной опасности является вероятность того, что интенсивность опасных воздействий не превысит заданной величины для заданных условий функционирования летательного аппарата. Для определения этой вероятности необходимо обладать информацией о плотности распределения величины максимальных опасных воздействий. В свою очередь построение такой плотности распределения требует проведения большого числа статистических испытаний с использованием имитационной модели функционирования летательного аппарата и эволюции областей потенциальной опасности для различных условий функционирования. Проблема осложняется тем, что условия функционирования выдерживаются с ошибкой, что увеличивает требуемый объем вычислений.

В связи с этим в данной работе использован подход, основанный на композиции имитационного моделирования и численного интегрирования. На основе имитационного моделирования для заданных детерминированных условий функционирования летательного аппарата Z определяется величина максимальных опасных воздействий, т.е. строится функция D(Z). Далее считается, что условия функционирования представляют собой сумму детерминированной составляющей X и случайной составляющей Y:

Z = X + Y.

Плотность распределения F(Y|X) случайной составляющей Y для заданных условий функционирования X считается известной.

Тогда вероятность того, что интенсивность воздействий для заданных условий функционирования летательного аппарата Xне превысит заданного уровня Dlim рассчитывается как интеграл от функции F(Y|X) по множеству значений Y таких, что D(X + Y)>Dlim.

Описанный подход аппробирован на примере оценки вероятности столкновения летательного аппарата, совершающего маневр уклонения, с осколочным полем. В качестве случайных факторов рассматривались точность выдерживания начальных условий выполнения маневра уклонения, а также точность выдерживания требуемых значений перегрузок и углов крена, с которыми выполняется маневрирования летательного аппарата.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2005, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2005, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск