Новые подходы к организации и проведению летных проверок средств радиотехнического обеспечения полетов

Систематизация современных подходов, применяемых для повышения информативности и достоверности летных проверок радиотехнических средств обеспечения полётов, является основой для определения перспективных направления совершенствования средств и методов контроля соответствия их технического состояния предъявляемым требованиям. В условиях постоянного усложнения систем управления воздушным движением, повышения требований к безопасности полётов особую актуальность приобретает анализ инструментов, позволяющих оптимизировать как планирование, так и выполнение летных проверок с приемлемым качеством, снижая при этом эксплуатационные риски и затраты ресурсов. Важным фактором является необходимость соответствия процедур проверок актуальным нормативным документам, таким как Федеральные авиационные правила [6].

Средства и методы. Для обоснования перспективных средств и методов летных проверок в статье рассматриваются современные технические средства регистрации и контроля параметров полета, методы обработки и интерпретации измерительной информации, а также организационно-методические решения, направленные на повышение эффективности испытательных программ. Отдельное внимание уделяется возможностям внедрения автоматизации и цифровых технологий (включая моделирование, предварительную верификацию сценариев и применение аналитических методов) для уточнения критериев оценки и сокращения неопределенностей, связанных с влиянием внешних факторов и человеческого фактора.

Традиционная методология лётного контроля аэродромных РЛС, основанная на использовании воздушных судов-лабораторий (далее – ВСЛ), сталкивается с экономическими и операционными вызовами. Экономические исследования подтверждают, что внедрение парка беспилотных воздушных судов (далее – БВС) может обеспечить значительное сокращение затрат по сравнению с эксплуатацией ВСЛ [7]. Анализ достижений в развитии беспилотных воздушных судов, вычислительной техники и информационных технологий позволяет сделать вывод, что существующую методику можно улучшить, используя современные технические средства и методы. Развитие беспилотных авиационных систем (БАС) и средств контроля объектов радиотехнического обеспечения полётов позволяет предложить альтернативу, технический потенциал которой определяется уникальным сочетанием тактико-технических характеристик (ТТХ) всех перечисленных средств.

Проведенные исследования позволили систематизировать такие характеристики, демонстрируя их соответствие и превосходство для задач детального радиотехнического мониторинга.

Новые подходы к организации и проведению летных проверок средств радиотехнического обеспечения полетов

Критическим требованием для построения точных диаграмм направленности и карт навигационных полей является способность носителя аппаратуры мониторинга следовать сложной пространственной траектории с минимальными отклонениями. Современные БВС оснащаются интегрированными инерциально-спутниковыми навигационными системами (GNSS/INS) с точностью позиционирования в режиме RTK (Real-Time Kinematic) до 1–2 см по горизонтали и 2–3 см по вертикали [1]. Частота обновления навигационных данных достигает 100–200 Гц, что обеспечивает достаточную точность выдерживания заданной траектории полета.

Благодаря малой инерционности и цифровым системам автоматического пилотирования БВС способны:

• •    выполнять полеты по сложным траекториям;

• •    квазистатически зависать в заданной точке пространства для длительного измерения;

• •    двигаться с постоянной скоростью менее 15 м/с для детального сканирования (Рисунок 1);

• •    повторять траектории с отклонением менее 0,5 м при повторных пролётах, что недостижимо для пилотируемых ВСЛ.

Применение БВС для подобных задач мониторинга инфраструктуры активно изучается в международной практике [8].

Электрические двигатели и жёсткие композитные конструкции минимизируют вибрации. Уровень угловых колебаний (крен, тангаж) у специализированных БВС не превышает 0,5°, создавая идеально стабильную платформу для измерительных антенн. На Рисунке 1 сплошной линией обозначена траектория пилотируемого ВСЛ. Траектория представляет собой плавную дугу большого радиуса, выполняемую на постоянном (безопасном) удалении от РЛС. Характерна высокая скорость (> 150 км/ч) и большие радиусы разворота, что ограничивает детальность сканирования луча.

Рисунок 1. Сравнение типовых траекторий для сканирования вертикальной диаграммы направленности посадочной РЛС

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 3

Таким образом, на двух отдельных схемах наглядно изображено принципиальное различие в возможностях БВС и пилотируемых ВСЛ решать задачи контроля РЛС и других РТС обеспечения полётов.

Гибкость в конфигурации измерительного комплекса является ключевым преимуществом БВС перед статичной конфигурацией ВСЛ. Бортовые системы БВС обеспечивают стандартизированные интерфейсы подключения (Ethernet, CAN, RS-485) и энергоснабжение (12/24 В). Типовая масса ПН для БВС самолётного типа среднего класса составляет 5–15 кг, что достаточно для размещения набора специализированных приёмников. В течение одного часа одна и та же БВС-платформа может переходить с контроля метрового диапазона радиолокатора обзора на проверку сантиметрового диапазона посадочного радиолокатора путём замены блока антенн-приёмников. Конфигурацию приёмников – диапазоны частот, типы антенн – можно быстро изменить под конкретный тип проверяемой РЛС [5]. Это позволяет создать единый парк БВС для контроля всего спектра РЛС аэродрома.

На Рисунке 2 показан верхний блок – платформа БВС (бортовой компьютер, навигация, связь). Это парк идентичных базовых платформ БВС. Каждая платформа содержит стандартный набор систем: бортовой компьютер (управление), навигационный комплекс (GNSS/INS), система связи (канал C2).

Стандартизированный интерфейс для быстрой стыковки ПН – это ключевой элемент, обеспечивающий единство парка.

Центральный блок (АРСЕНАЛ) – это набор сменных ПН-модулей. Каждый модуль представляет собой законченный измерительный комплекс, настроенный на конкретный тип радиолокатора или метод контроля.

Модуль A предназначен для контроля посадочных систем (посадочная РЛС / радиомаяки посадки, ГРМ, КРМ) в сантиметровом диапазоне (Ku). Содержит когерентный приёмник и направленную антенну.

Модуль Б предназначен для контроля обзорных радиолокаторов (АРЛ-ДП) в дециметровом / метровом диапазоне (L). Содержит широкополосный приёмник и соответствующую антенну.

Модуль В решает задачи картирования электромагнитной обстановки, сканирования диаграмм направленности (ДНА). Он содержит антенную решётку или всенаправленные датчики.

Нижний блок на Рисунке 2 решает конкретные прикладные задачи после стыковки соответствующего модуля с любой из доступных платформ парка. Стрелки иллюстрируют принцип «выбор модуля –> решение задачи».

Современные БВС самолётного типа с гибридной силовой установкой обеспечивают автономность 6–12 часов и дальность до 500 км, что достаточно для контроля группы аэродромов или выполнения длительных серий измерений без посадки [2; 3].

БВС могут безопасно и законно [4] выполнять полёты на высотах 50–100 метров над землёй на скоростях 40–80 км/ч, что позволяет проводить детальную калибровку нижних секторов диаграммы направленности и исследовать влияние локальных препятствий.

Специализированные БВС для мониторинга имеют класс защиты не ниже IP54, а их системы могут штатно функционировать при ветре до 15–20 м/с и температуре от –30 до +45 °C, обеспечивая выполнение плана проверок независимо от метеоусловий [9].

Новые подходы к организации и проведению летных проверок средств радиотехнического обеспечения полетов

Рисунок 2. Концепция модульной полезной нагрузки БВС для контроля различных типов РЛС

Результаты исследования

Наличие двусторонних широкополосных каналов цифровой связи (LTE, радиомодемы C2) с пропускной способностью до 50 Мбит/сек. позволяет БВС использовать как мобильный узел сети, передающий в реальном времени необработанные I/Q-данные или первично обработанные измерения на наземный вычислительный центр. Это обеспечивает функционирование мощных внешних алгоритмов обработки данных и позволяет вносить коррективы в программу полёта на основе предварительных результатов. В Таблице приведён сравнительный анализ тактико-технических характеристик (ТТХ) ВСЛ и БВС.

Таблица

Сравнительный анализ тактико-технических характеристик ВСЛ и БВС

Критерий	Пилотируемый ВСЛ	БВС (современная платформа)	Преимущество БВС
Точность удержания	±10–50 м (визуальное/прибор-ное пилотирование)	±0,05 м (RTK)	На порядок выше
Стабильность (вибрации)	Высокие (ДВС, аэродинамика)	Низкие (электродвигатели)	Лучшие условия для измерений
Минимальная безопасная скорость, км/ч	150–200	40–70	Более детальное сканирование
Время подготовки к вылету, ч	2–4	0,5–1	Выше оперативность
Стоимость лётного часа, $	3 000–10 000	200–800	На порядок ниже
Возможность работы в ЗОП	Крайне ограничена (риск для экипажа)	Штатный режим	Контроль РЛС на полной мощности
Адаптация под задачу	Сложная, долгая модернизация	Смена модуля ПН (менее 1 ч)	Высокая гибкость

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 3

Заключение

Проведённый анализ позволяет сделать вывод, что уникальные возможности БВС обусловлены ТТХ:

• •    сверхточной навигацией, обеспечивающей беспрецедентную точность выдерживания заданной траектории;

• •    модульностью, дающей гибкость конфигурации;

• •    расширенными операционными характеристиками, позволяющими работать в условиях, недоступных для пилотируемой авиации.

При этом вместо содержания множества специализированных и дорогих ВСЛ (отдельно для каждого типа РЛС) эксплуатант создаёт парк однотипных, более простых и дешёвых БВС и набор сменных модулей. Эти параметры не являются просто удешевлением существующего процесса, а открывают путь к качественно новой методологии лётного контроля — более частой, детальной, автоматизированной и интегрированной в цифровой контур управления аэродромными средствами радиотехнического обеспечения полётов, что согласуется с общемировым трендом на интеграцию БАС в воздушное пространство [10].

Таким образом, БВС представляют собой не просто альтернативу, а технологический скачок в области обеспечения контроля эксплуатационной надёжности радиолокационных и других радиотехнических систем.