Реализация гибкого шага решения задачи обнаружения потенциальных парных конфликтов
 

Задача обнаружения конфликтов требует осуществления проверки близости ме-жду любой парой ВС, находящихся в соответствующий момент времени в воздухе. С учетом большого количества ВС это требует существенных затрат машинного времени даже при однократном вычислении. Повторение вычислений на каждом шаге решения задачи приводит к совершенно неприемлемой вычислительной загрузке. Очевидно, что при значительном расстоянии между ВС нет необходимости кон-тролировать близость между ними очень часто. С другой стороны, при малых относи-тельных расстояниях необходимо своевременно обнаруживать (прогнозировать) воз-можное опасное сближение, что требует гораздо более частого вычисления параметров относительного движения. С этой целью задача обнаружения конфликтов была реали-зована с переменным шагом для каждой пары ВС. Оценка конфликтов проводится только между ВС, расстояние между которыми меньше заданного. Для удобства хранения информации по всем парам ВС создана мат-рица рейсов. Она имеет треугольную форму, и в ячейке, соответствующей номерам рассматриваемых ВС, хранится время tij очередного вычисления относительной даль-ности и относительная дальность Dij между ними, рассчитанная на момент последней проверки. Для простоты и учета неопределенности в будущем движении при расчете времени очередной проверки принимается гипотеза о том, что ВС летят навстречу друг другу, а время Т проверки соответствует относительному расстоянию между ВС рав-ному радиусу зоны обзора:
где Ттек – текущее время моделирования, Dотн – относительная дальность между ВС, Dобз – дальность обзора.
Если время вылета одного из ВС больше времени прилета другого, то в вычис-лении относительного расстояния в принципе нет необходимости. Если ВС находятся в зоне обзора друг друга, то оценка конфликтов между ними производится на каждом шаге выработки команды управления.
В результате удается обеспечить ускорение моделирования относительно реаль-ного времени в несколько десятков раз, несмотря на большое число одновременно мо-делируемых ВС (400–500), сравнительно малый шаг численного интегрирования (0,1 сек) при маневрировании , учете динамики пространственного движения ВС и его контура стабилизации, реализации алгоритмов управления полетом каждого ВС, вклю-чающего алгоритмы обнаружения опасных сближений и управления для их предотвра-щения (данные соответствуют ПК P4 (3,2 Ггц, 2 ГБ ОЗУ, HT)).
Для организации и проведения динамического моделирования выполнения управляемых полетов в составе программного обеспечения КИМ УВД реализованы ин-терфейсные средства подготовки сценария моделирования, организации собственно моделирования, анализа процессов выполнения управляемых полетов, как непосредст-венно в процессе моделирования, так и после его окончания. Эти средства демонстри-руются в докладе.
Пример «экрана» моделирования динамики выполнения управляемых потоков ВД в ВП РФ приведен на рис. 1.

Выбор режима моделирования производится при помощи строки меню вызовом соответствующих функций: «полет по плану» или «управляемый поток». Управление процессом моделирования и задание его характеристик осуществляется при помощи управляющей панели (рис. 2).

В настоящее время описанная динамическая модель, включенная в состав КИМ УВД, используется для решения следующих задач:
– демонстрация особенностей развития динамической обстановки при выполне-нии полетов в РФ;
– проверка точности и достоверности прогноза потенциальных конфликтов на этапах планирования;
– отработка и исследование децентрализованных алгоритмов предотвращения опасных сближений в рамках перспективных систем УВД, сравнение с централизован-ными схемами.
Программная реализация модулей динамической модели выполнена в среде DELPHI (версия 7.0.), что определяется такими требованиями к комплексу, как систем-ность, объектная ориентированность, а также наличием активного графического поль-зовательского интерфейса, использованием больших по размеру баз данных.

 
назад

вперед