Разработка системы отображения информации с элементами виртуальной реальности для выполнения посадки неманевренного самолета, страница 12

Во время проведения экспериментов все данные, определяющие текущее положение самолета записывались в файл данных Matlab, при помощи блока To file.

4.2.1  Расчет математического ожидания и дисперсии

В качестве критерия оценки каждого режима (эксперименты с одинаковыми настройками системы визуализации) и траектории были выбраны следующие параметры:

-  математическое ожидание ошибки однотипных экспериментов как функция от удаления от полосы.

-  Дисперсия ошибок  как функция удаления от полосы.

Математическое ожидание определяется по формуле:

4.2.1

Дисперсия определяется по формуле:

4.2.2

Где

 - координаты «правильной» траектории для выбранного сечения.

 - текущее координаты самолета для выбранного сечения i-го эксперимента.

Для определения точности пилотирования, строятся графические зависимости значений математического ожидания и дисперсии как функция удаления от аэродрома.

Текст программы обработки данных и расчета математического ожидания и дисперсии как функция  удаления от полосы для выбранного режима приведен в приложении 4.

4.2.2  Критерии сравнения различных режимов

В качестве критерия оценки результатов опытов для различных режимов (под режимом понимается группа опытов с одинаковыми параметрами системы отображения информации, и одинаковой траекторией захода на посадку), выберем следующие характеристики.

-  Среднее математическое ожидание ошибки режима

-  Максимальное математическое ожидание ошибки режима

-  Средняя дисперсия ошибки режима

-  Максимальная дисперсия ошибки режима.

При расчете параметров средней и максимальной ошибки отбрасываются значения начального участка полета. Это сделано в целях исключения в оценке особенностей пилотирования связанных с адаптацией летчика к управлению в «коридоре», а также ошибок связанных с «заходом» в «коридор».

Программа сравнения различных режимов, а также построения графических зависимостей средней и максимальной ошибки как функция от параметров системы визуализации приведена в приложении 5

4.2.3  Сравнение различных вариантов касания полосы

Для оценки точности совершения посадки рассчитывается значение математического ожидания и дисперсии ошибки относительно заданной точки в момент касания полосы колес самолета для трех различных вариантов посадки. Далее строятся графические зависимости мат. ожидания и дисперсии.

Программа вычисления результатов и построения графических зависимостей приведена в приложении 6

5.  Анализ полученных результатов

5.1  Особенности пилотирования

Для того чтобы оценить особенности пилотирования самолета при различных условиях построим графики зависимости Математического ожидания и дисперсии как функция удаления от аэродрома, для следующих режимов:

Прямолинейный полет, размер окон 7,5 м, расстояние 200 м

Радиус разворота 20000м, размер окон 7,5 м, расстояние 200 м

Радиус разворота 10000м, размер окон 7,5 м, расстояние 200 м

Характер кривых сохраняется для всех остальных расчетных случаев (различных траекториях, различных размеров и расстояний между прямоугольниками) и потому приводить графические зависимости для всех исследованных вариантов не имеет смысла.

Проанализировав полученные результаты можно сделать следующие выводы:

-  Математическое ожидание и дисперсия ошибки по высоте сохраняется практически постоянной  для любой траектории, это легко объясняется тем, что характер снижения не меняется в зависимости от радиуса кривизны.

-  Математическое ожидание и дисперсия боковой ошибки возрастают с увеличением радиуса кривизны траектории (дисперсия ошибки для радиуса разворота 10000 м примерно в 4 раза больше значений дисперсии для прямолинейного полета) в связи с возрастанием сложности выполнения точного пилотирования. Значения параметров ошибки при радиусе разворота 10000м достаточны для выполнения посадки ( математическое ожидание ошибки примерно 1,5 м , дисперсия примерно 0,2).