Расчет и обоснование выбора конкурентоспособной системы посадки воздушного судна

Для удобства каждый из оцениваемых параметров систем обозначим соответствующим индексом:

Х1 - погрешность навигационных параметров, Х2 - цена, Х3 - радиус действия, Х4 - число обслуживаемых воздушных судов (ВС).

Таблица 7 - Значение параметров сравниваемых систем.

Для определения значимости качества параметров используем матрицу смежности (таблица 8).

Сравнив попарно все элементы, подлежащие анализу, строим квадратную матрицу, где знаки “ > ”, “ < ”, “ = ” заменяем коэффициентами предпочтительности Aj (соответственно): 0,5; 1,0; 1,5.

Заполняя матрицу определим значения Вi , B'i

Bi - абсолютная значимость параметра

B'i - искомая , относительная значимость параметров.

Bi определяется построчным суммированием коэффициентов предпочтительности (Аj ).

Сумма Bi ( по столбцу ) должна быть равна n*n ( если n=4, то В=4·4=16 ), где n - количество анализируемых параметров. Значение B'i определяется по формуле : B'i=Bi / B

Сумма B'i : B' = 1

Таблица 8 - Матрица смежности

Для дальнейшего анализа и определение наиболее конкурентоспособной модели необходимо осуществить бальную оценку каждого параметра для каждой системы (количество баллов 1 -5).

А - система посадки на базе псевдоспутника

В - система посадки СП-90

Таблица 9 - Бальная оценка значимости параметров

Тогда показатель конкурентоспособности для каждой из анализируемых систем будет:

Ka = 0,34·4+0,28·5+0,22·5+0,16·5 = 4,66

Kb = 0,34·2+0,28·2+0,22·3+0,16·3 = 2,38

Модель с максимальным значением показателя «К» (конкурентоспособности) наиболее предпочтительна. Таким образом, конкурентоспособность проектируемой системы посадки на основе ПС выше, чем системы СП-90.

Использование в практике проектируемой системы посадки воздушных судов на основе псевдоспутников в а/п Алыкель, позволит (на основании сделанного анализа) значительно снизить стоимость системы посадки. При этом повышается точность определения координат ВС заходящего на посадку по сравнению с используемой системой посадки, что в свою очередь даёт возможность совершать посадку в сложных метеоусловиях. Повышается безопасность полётов. Всё это даёт возможность более эффективно использовать аэропорт.

6. Безопасность и экология производства при работе с радионавигационной аппаратурой СВЧ диапазона. Вопросы безопасной жизнедеятельности человека

радионавигация посадка псевдоспутник погрешность

Вопросы безопасной жизнедеятельности человека необходимо решать на всех стадиях жизненного цикла, будь то разработка, внедрение в жизнь или эксплуатация системы.

Обеспечение безопасной жизнедеятельности человека в значительной степени зависит от правильной оценки опасных, вредных производственных факторов. Одинаковые по тяжести изменения в организме человека могут быть вызваны различными причинами. Это могут быть какие-либо факторы производственной среды, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, нервно-эмоциональное напряжение, а также разное сочетание этих причин.

В данной главе решаются вопросы безопасности человека на стадии разработки, регулировки и испытаний аппаратуры ПС, предназначенного для передачи ВС поправок псевдодальности.

6.1 Воздействие электромагнитных излучений на организм человека

Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 10²¹ Гц. В зависимости от энергии фотонов (квантов) его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. Большую часть спектра неионизирующих электромагнитных излучений (ЭМИ) составляют радиоволны (от 3Гц до 3000ГГц), меньшую часть - колебания оптического диапазона. В зависимости от частоты падающего электромагнитного излучения ткани организмов проявляют различные электрические свойства и ведут себя как проводник или как диэлектрик.

С учётом радиофизических характеристик условно выделяют пятьдиапазонов частот: от единиц до нескольких тысяч Гц, от нескольких тысяч до 30 МГц; от 30 МГц до 10 ГГц; от 10 ГГц до 200 ГГц; от 200 ГГц до 3000 ГГц.

Источники излучений. Электромагнитные излучения радиочастот широко применяются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, астрономии, радиоспектроскопии, ядерной физике, радиолокации, современной технологии.

Источниками СВЧ энергии являются электровакуумные приборы миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазона (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны), лазеры, генераторы электромагнитных колебаний, излучающие системы - антенна или эквивалент антенны, открытый конец волновода и т. д.

6.2 Действие СВЧ энергии на человека

Для СВЧ диапазона характерно максимальное поглощение энергии поверхностными тканями, преимущественно кожей.

Степень и характер воздействия ЭМИ на организм определяются плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, режимом облучения (непрерывный, прерывистый, импульсный), размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма. Наряду с интенсивностно - временными параметрами воздействия имеют значение режимы модуляции (амплитудный, частотный или смешанный) и условия облучения. Установлено, что относительная биологическая активность импульсных излучений выше непрерывных.

Биологические эффекты от воздействия ЭМИ могут проявляться в различной форме: от незначительных функциональных сдвигов до нарушений, свидетельствующих о развитии явной патологии. Следствием поглощения энергии ЭМП является тепловой эффект. Избыточная теплота, выделяющаяся в организме человека, отводится путём увеличения нагрузки на механизм терморегуляции; начиная с определённого предела, организм не справляется с отводом тепла от отдельных органов и температура их повышается. Воздействие ЭМИ особенно вредно для тканей со слаборазвитой сосудистой системой или недостаточным кровообращением (глаза, мозг, почки, желудок, желчный и мочевой пузырь). Облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), причём развитие катаракты является одним из немногих специфических поражений, вызываемых ЭМИ радиочастот в диапазоне от 300 МГц до 300 ГГц при плотности потока энергии (ППЭ) свыше 10мВт/см². Помимо катаракты при воздействии ЭМИ возможны ожоги роговицы. Особенно вредное воздействие СВЧ излучение оказывает на эмбрион человека, поэтому беременным женщинам запрещено работать в местах подвергающихся воздействию СВЧ.

Для длительного действия ЭМИ различных диапазонов длин волн при умеренной интенсивности (выше ПДУ) характерным считают развитие функциональных расстройств в центральной нервной системе с нерезко выраженными сдвигами эндокринно - обменных процессов и состава крови. В связи с этим могут появиться головные боли, повышение или понижение давления, урежение пульса, изменение проводимости в сердечной мышце, нервно - психические расстройства, быстрое развитие утомления.

Возможны трофические нарушения: выпадение волос, ломкость ногтей, снижение массы тела. Наблюдаются изменения возбудимости обонятельного,

зрительного и вестибулярного анализаторов. На ранней стадии изменения носят обратимый характер, при продолжающемся воздействии ЭМИ происходит стойкое снижение работоспособности, а также необратимые изменения в организме: торможение рефлексов, понижение артериального давления, сердечно - сосудистыми расстройствами с обмороками, изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения эритроцитов.

В пределах радиоволнового диапазона доказана наибольшая биологическая активность микроволнового СВЧ - поля в сравнении с ВЧ и УВЧ.

Энергетическая экспозиция в диапазоне частот от 300МГц до 300ГГц рассчитывается по формуле (13) /14/.

ЭЭ_ппэ = ППЭ · Т (13)

где ППЭ - плотность потока энергии (Вт/м², мкВт/см²).

Т - время пребывания в зоне за рабочую смену, (ч).

ПДУ энергетических экспозиций (ЭЭ_пду) на рабочих местах за смену представлены в таблице 10.

Таблица 10 - ПДУ энергетических экспозиций ЭМП диапазона частот ? 30 кГц - 300 ГГц

Максимальные допустимые уровни напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока энергии ЭМП не должны превышать значений, представленных в таблице 11.

Таблица 11 - Максимальные ПДУ напряженности и плотности потока энергии ЭМП диапазона частот ? 30 кГц….300 ГГц

<?> Для условий локального облучения кистей рук.

ППЭ_пду =

где: k = 1 - коэффициент ослабления биологической эффективности для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн.

Возьмём Т = 8 ч. полный рабочий день, и проведём расчёт ППЭ_пду.

ППЭ_пду = мкВт/см²

Для населения ППЭ_пду = 10 мкВт/см²

Расчёт изменения ППЭ от расстояния проведём согласно формуле (14) .

(14)

где G - коэффициент усиления антенны равный 3 дБ (1,4 раза),

R - расстояние от передатчика, м

Построим график расчёта санитарно - защитной зоны (рисунок 13).

Согласно приведённого графика санитарно - защитной зона при мощности передатчика 1 Вт составляет 1м. Отсюда следует, что находиться ближе 1м от излучателя во время работы передатчика не рекомендуется.

6.3 Требования к коллективным и индивидуальным средствам защиты от неблагоприятного влияния ЭМП

Коллективные и индивидуальные средства защиты должны обеспечивать снижение неблагоприятного влияния ЭМП и не должны оказывать вредного воздействия на здоровье работающих. Коллективные и индивидуальные средства защиты изготавливаются с использованием технологий, основанных на экранировании (отражение, поглощении энергии ЭМП) и других эффективных методах защиты организма человека от вредного воздействия ЭМП.

Коллективные и индивидуальные средства защиты работающих от воздействия ЭМП радиочастотного диапазона (от 10 кГц до 300 ГГц) в каждом конкретном случае должны применяться с учетом рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, необходимой эффективности защиты.

Экранирование источников ЭМП радиочастот (ЭМП РЧ) или рабочих мест должно осуществляться посредством отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных).

Отражающие ЭМП РЧ экраны выполняются из металлических листов, сетки, проводящих пленок, ткани с микропроводом, металлизированных тканей на основе синтетических волокон или любых других материалов, имеющих высокую электропроводность.

Поглощающие ЭМП РЧ экраны выполняются из специальных материалов, обеспечивающих поглощение энергии ЭМИ соответствующей частоты (длины волны). Экранирование смотровых окон, приборных панелей должно осуществляться с помощью радиозащитного стекла (или любого радиозащитного материала с высокой прозрачностью).

Индивидуальные средства защиты (защитная одежда) должны изготавливаться из металлизированной (или любой другой ткани с высокой электропроводностью) и иметь санитарно-эпидемиологическое заключение.

Защитная одежда включает в себя: комбинезон или полукомбинезон, куртку с капюшоном, халат с капюшоном, жилет, фартук, средство защиты для лица, рукавицы (или перчатки), обувь.

Вывод и рекомендации

По результатам проведённых расчётов и исследования можно сделать следующие выводы:

1. Использование дифференциального режима позволяет значительно снизить погрешность определения координат ВС, а при реализации дифференциального режима на базе ПС даёт возможность совершать заход на посадку по всем категориям ИКАО.

а) Использование стандартного оборудования в ПС (приёмник МРК-23Симитатор спутникого сигнала МРК-30) позволяет создать ПС с наименьшими финансовыми затратами.

б) Для исключения взаимного влияния передатчика ПС и приёмника ККС, а также влияния сигнала ПС на приём сигнала НКА на борту ВС и расширения рабочей зоны системы посадки, следует передачу сигнала ПС вести в диапазоне частот отличном от диапазона сигнала НКА, например ?9ГГц.

Список использованной литературы

Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ. - М.: Координационный научно-информационный центр ВКС РФ, 1999. - 53 с.

Соловьев, Ю.А. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-Трендз, 2000. - 270 с.ф

Регламент Радиосвязи Российской Федерации. Утверждён и введён в действие с 01.01.1999г. решением ГКРЧ от 28.09.1998г. Москва - 1999г.

Косенко, В.Е. Основные принципы построения локальной дифференциальной станции с передачей корректирующих поправок на основе метода псевдоспутника для навигационного обеспечения самолётов при заходе на посадку/ В.Е. Косенко, В.И. Ермоленко, В.Д. Звонарь. - М: Сборник трудов второй Международной конференции «Планирование глобальной радионавигации», том 2, 1997.

Калинин, А.И. Распространение радиоволн на трассах наземных и космических радиолиний. - М.: Связь, 1979. - 295 с.

Соколов, А.В. Сухонин, Е.В. Ослабление ММВ в толще атмосферы // Итоги науки и техники. Сер.Радиотехника.-М.: ВИНИТИ, 1980.- Т. 20. - 205с.

Сетевые спутниковые радионавигационные системы. Шебшаевич, В.С. Дмитриев, П.П. Иванцевич, Н.В. и др.; Под ред. B.C. Шебшаевича. 2-е изд. перераб. И доп. -М.: Радио и связь, 1993. - 408 с.: ил.

Проспект «Аппаратура МРК-22» ФГУП «НПП Радиосвязь»

Харисов, В.Н. Перов, А.И. Болдин, В.А. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. 2-е издание. М: ИПРЖР 1999. - 560 с. ил.

Фатеев, Ю.Л. Измерение пространственных координат 3D- координаты.

Фатеев, Ю.Л. Методы измерения угловых координат объектов на основе глобальных навигационных спутниковых систем: Дисс. на соиск. учёной степ. канд. техн. наук.: 05.12.04/ Ю.Л.Фатеев. - Красноярск, 1996. - 205с.

Белов,С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/ С.В. Белов,

А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1999. - 448 с.: ил.

Электромагнитные поля в производственных условиях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормы СанПиН 2.2.4.1191.-03. Утверждены

Главным государственным санитарным врачом РФ 30.01.03.

14. Определение плотности потока энергии электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 300МГц - 300ГГц. Методические указания МУК 4.3.1167-02.Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 07.10.02.

15. Руководство по радиотехническому обеспечению полетов и технической эксплуатации объектов радиотехнического обеспечения полетов и авиационной электросвязи (РРТОП ТЭ-2000).

16. Федеральные авиационные правила «Радиотехническое обеспечение полетов и авиационная электросвязь. Сертификационные требования»

Размещено на Allbest.ru