Search academic texts

Information × Registration Number 0524U000198, Doctoral dissertation Status Доктор технічних наук Date 14-06-2024 popup.evolution . Title Model-oriented signal processing methods in radio engineering systems with increased functional reliability Author Andrii Volovyk, Кандидат технічних наук popup.advisor Vasyl М. Kychak popup.opponent Volodymyr Druzhynin popup.opponent Juliy Boyko popup.opponent Ruslan Politanskiy Description Дисертаційна робота присвячена розв'язку актуальної науково-технічної проблеми, сутність якої полягає у розробці на системній основі нових та вдосконаленні відомих методів, пристроїв та алгоритмів формування сигналів-носіїв діагностичних ознак, які у поєднанні з використанням сучасних ІТ– технологій здатні забезпечити регламентовані показники точності, функціональної надійності та ефективності радіонавігаційного обладнання посадкових систем за умови дії широкого спектру несправностей. Проблема проектування пристроїв відновлення повноформатного вектора стану посадкової системи сантиметрового діапазону за результатами неповних спостережень в присутності порушень працездатності окремих функціональних підсистем вирішувалась з залученням базових принципів та методів системного аналізу і синтезу. Запропонована науково обґрунтованої концепція, згідно якої переважна більшість прикладних задач синтезу пристроїв та алгоритмів формування сигналів–носіїв діагностичних ознак може бути розв'язаною за допомогою спеціальних методів обробки сигналів, орієнтованих на кількісні математичні моделі досліджуваних систем. Надане обґрунтування наукового підходу, згідно якого основна увага в дослідженні зосереджена не стільки на добре досліджених пристроях відновлення Калмана та О'Рейлі–Луенбергера, скільки на їх реконструкції у відповідності до вельми специфічних задач функціональної діагностики динамічних систем реального часу. Розвитку дістали теоретичні основи модельно-орієнтованих діагностичних відновників, порядок яких співпадає з порядком контрольованої системи. Запропонована модифікована структура пристрою відновлення повного порядку з невизначеними входами. Встановлені та доказані умови існування таких відновлювальних пристроїв. Запропоновано альтернативний метод виводу рівнянь для фільтра Калмана з статистично-невизначеними входами, який базується на означенні функціонального відновника у формі О'Рейлі – Луенбергера, що дає можливість у спрощений спосіб контролювати збіжність процесу фільтрації та його оптимальність. Запропонована математична модель сенсорної підсистеми, яка отримана шляхом реконструкції номінальної моделі каналу спостережень і здатна збергати працездатність у широкому діапазоні співвідношень сигнал/шум у стандартному фільтрі Калмана. Подальшого розвитку набули теоретичні основи синтезу пристроїв відновлення вектору стану лінійної динамічної системи, стійких щодо дії несправностей у каналі спостережень на основі байєсового підходу. Подальшого розвитку набули метод сукупного виявлення та ідентифікації раптових змін у окремих складових вектора стану лінійної дискретної системи де невідомими величинами є час появи несправностей та їх інтенсивність та метод виявлення множинних несправностей у підсистемах об'єкта контролю та їх роздільного оцінювання у межах геометричного підходу. Запропонована методологія синтезу локально–оптимального розщепленого фільтра Фрідланда, виходи якого еквівалентні виходам розширеного фільтра Калмана за умови дотримання певних обмежень. Приведена методологія відрізняється відмовою від принципу автономності складових розщепленого фільтра та охоплені їх системою перехресних зв'язків, уведенням додаткового корегувального входу, що скеровується окремим фільтром орієнтованим на оцінку несправностей. У межах розробленої методології, дістали обґрунтування методи синтезу локально – оптимального трьох каскадного фільтра розщепленого типу та метод синтезу системи розщеплених фільтрів робастного типу, який базується на припущенні повної відсутності ймовірнісного опису системних несправностей та збурень і представленні їх довільними функціями часу. Основні результати дисертаційної роботи, що присвячені практичним аспектам теорії функціональних відновників діагностичного типу, представлені прикладом авіаційної системи посадки сантиметрового діапазону. Розроблена номінальна математична модель динаміки зміни кута місця повітряного судна у процесі виконання посадкового маневру. В рамках байєсової концепції виконано порівняльне дослідження якісних показників оптимальних, квазіоптимальним та адаптивних фільтрів з різним ступенем захисту від аномальних похибок у кутомірного каналі в залежності від доступної апріорної інформації. Досліджені характеристики точності оцінювання параметрів траєкторії повітряного судна на етапі вирівнювання для двох різновидів робастних структур, побудованих на основі модифікованих фільтрів Фрідланда та Кітанідіса. Поєднання результатів стендових напівнатурних випробовувань з результатами статистичного моделювання та використанням номограм виграшів у точності оцінювання за наявності несправностей, як у каналі спостережень так і у підсистемі «об'єкт–регулятор», дозволило сформувати обґрунтований набір алгоритмів високонадійної фільтрації з урахуванням конкретних вимог для кожного, окремо взятого випадку. Registration Date 2024-05-31 popup.nrat_date 2024-05-31 Close