izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-12-35-41izmertech-2019Research ArticleИЗМЕРЕНИЯ МАССЫАналитико-имитационная модель системы бесконтактного определения массы и центра тяжести самолётовAn analytical and simulation model of a system for non-contact determination of the mass and center of gravity of airplaneshttps://orcid.org/0000-0002-5292-7954ИскендеровИ. А.IsgandarovI. A.

Ислам Асад оглы Искендеров

Баку

Islam A. Isgandarov

Baku

iisgandarov@naa.edu.azНациональная академия авиации АзербайджанаАзербайджанNational Aviation Academy of AzerbaijanAzerbaijan2021290920230123541Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2019

Рассмотрена задача повышения точности определения массы и центра тяжести транспортных средств с целью уменьшения аварийности и увеличения безопасности перевозок. Выполнен сравнительный анализ различных систем и методов определения массы и центра тяжести транспортных средств, показаны преимущества бесконтактных методов и средств измерений массы. Приведена методика бесконтактного определения массы транспортного средства по вертикальному перемещению его корпуса. Разработана аналитико-имитационнаямодель системы бесконтактного определения и дистанционного контроля массы и центра тяжести транспортных средств. На примере воздушных судов рассмотрены возможности моделирования указанной системы с применением различных методов интерполяции. Для самолётов Airbus в программе MathCad проведены эксперименты с применениемлинейной интерполяции, методов подбора, наименьших квадратов и многочленных полиномов Лагранжа. Предложены принципы построения системы бесконтактного определения массы и центра тяжести воздушных судов. Обоснован выбор методов и средств измерений вертикального перемещения фюзеляжа самолётов для реализации такой системы. Результаты исследований обеспечивают возможность и перспективу построения системы бесконтактного дистанционного контроля массы и центра тяжести самолётов, а также других видов воздушных судов.

The problem of increasing the accuracy of determining the mass and center of gravity of vehicles in order to reduce accidents and improve safety during transportation is considered. A comparative analysis of various systems and methods for determining the mass and center of gravity of vehicles is carried out. It is shown that it is preferable to use non-contact methods and instruments for measuring mass. The technique of contactless determination of the vehicle mass by the vertical movement of its body is presented. A simulation model of the system for contactless determination and remote control of the mass and center of gravity of vehicles has been developed. On the example of aircraft, the possibilities of modeling this system using various interpolation methods are considered. For Airbus aircrafts in the MathCad program experiments were carried out using linear interpolation, fitting methods, least squares and Lagrange polynomials. The principles of constructing a system for contactless determination of the mass and center of gravity of vehicles are proposed. The choice of methods and means of measuring the airplanes fuselage vertical displacement for the implementation of such a system has been substantiated. The research results provide the possibility and perspective of building a system for non-contact remote control of the mass and center of gravity of airplanes, as well as other types of aircraft.

безопасность перевозокмассацентр тяжестивесывертикальное перемещениебесконтактное измерениедистанционный контрольtransport safetymasscenter of gravityscalesvertical movementcontactless measurementremote controlReferences. Solmaz S., Akar M., Shorten R., Kalkkuhl J., Vehicle System Dynamics, 2008, vol. 46, no. 9, pp. 763–788. https://doi.org/10.1080/00423110701602670Solmaz S., Akar M., Shorten R., Kalkkuhl J., Vehicle System Dynamics, 2008, vol. 46, no. 9, pp. 763–788.https://doi.org/10.1080/00423110701602670Кузьмина В. Система автоматического весогабаритного контроля: проблемы и решения // Автомобильный транспорт. 2018. № 10. С. 10–28.Kuzmina V., Sistema avtomaticheskogo vesogabaritnogo kontrolya: problemy i resheniya, Automobile transport, 2018, no. 10, pp. 10–28. (In Russ.)Пашаев А. М., Гасанов А. Р., Искендеров И. А., Агаев Э. А. Способ бесконтактного определения степени загруженности и центровки воздушных судов. Патент-изобретение, İ2016 0003 // Промышленная собственность. Офиц. бюлл. комит. по стандартиз., метрологии и патентам. Азербайджанская Республика. № 5, 2016. С. 51. URL: http://patent.copat.gov.az/_files/Ixtira_2016_05.pdf (дата обращения: 28.11.2021).Pashayev A. M., Hasanov A. R., Isgandarov I. A., Agaev E. A., Method for non-contact determination of the degree of congestion and balance of aircraft. Patent-invention i 2016 0003, Industrial property. Offi cer bull. of Committee on standardization, metrology and patents, Azerb. Republic, no. 5, 2016, p. 51 (In Russ.), available at: http://patent.copat.gov.az/_files/Ixtira_2016_05.pdf (accessed: 28.11.2021).Пашаев А. М., Гасанов А. Р., Набиев Р. Н., Искендеров И. А. Структурная модель системы бесконтактного определения веса и центра тяжести воздушных судов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2018. С. 156–167. https://doi:org/10.23683/2311-3103-2018-3-156-167Pashayev A. M., Hasanov A. R., Nabiyev R. N., Isgandarov I. A., Izvestiya SFedU, Engineering Sciences, 2018, pp. 156–167. (In Russ.) https://doi:org/10.23683/2311-3103-2018-3-156-167Богоявленский А. А. Внедрение мониторинга массы и центровки в процессе технической эксплуатации воздушных судов // Мир измерений. 2012. № 8. С. 9–16.Bogoyavlenskiy A. A., Implementation of monitoring of mass and balance in the process of technical operation of aircraft, Mir izmerenij, 2012, no. 8, pp. 9–16. (In Russ.)Загорский В. А., Киселев Д. Ю., Санчутов В. И. Испытания воздушных судов. Электронное учебное пособие. Самара: Издательство СГАУ, 2014. 75 с. URL: http://repo.ssau.ru/handle/Uchebnye-posobiya/Ispytaniya-vozdushnyh-sudov-Elektronnyresurs-elektron-ucheb-posobie-po-programmam-vysshobrazovaniya-po-napravleniu-podgot-bakalavrov-162300-Tehnekspluataciya-letat-apparatov-i-aviac-dvigatelei-55205 (дата обращения: 28.11.2021).Zagorskiy V. A., Kiselyov D. Y., Sanchutov V. I., Ispitaniya vozdushnix sudov [Aircraft testing], Samara, SGAU publ., 2014, 75 p. (In Russ.)Пахомов П. И., Каплина Т. Ю. Весовой контроль грузов с помощью автоматического весоизмерительного устройства // Горный информационно-аналитический бюллетень (Научно-технический журнал). 2006. № 11. С. 289–292.Pahomov P. I., Kaplina T. Y., Mining informational and analytical bulletin (Scientifi c and technical journal), 2006, no. 11, pp. 289–292. (In Russ.)Al-Rawashdeh Y. M., Elshafei M., Al-Maliki M. F., Sensors, 2014, vol. 14, no. 9, pp. 17567–17585. https://doi.org/10.3390/s140917567Al-Rawashdeh Y. M., Elshafei M., Al-Maliki M. F., Sensors, 2014, vol. 14, no. 9, pp. 17567–17585. https://doi.org/10.3390/s140917567Солнцева А. В., Борминский С. А., Блинов Д. И., Силов Е. А. Способ измерения массы наливных грузов в резервуарных парках при решении задач транспортировки и распределения энергоносителей // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журнал. 2013. № 5. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/SolntcevaAV/SolntcevaAV_1.pdf (дата обращения: 28.11.2021).Solnetcheva A. V., Borminskiy S. A. et al., Oil and gas business: electronic scientifi c journal, 2013, no. 5, available at: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/SolntcevaAV/SolntcevaAV_1. pdf (accessed: 28.11.2021). (In Russ.)Мордасов М. М., Савенков А. П., Сафонова М. Э., Сычёв В. А. Бесконтактный метод измерения поверхностного натяжения // Измерительная техника. 2018. № 6. С. 55–60. https://doi.org/10.32446/0368-1025it-2018-6-55-60Mordasov M. M., Savenkov A. P., Safonov M. E., Sichev V. A., Measurement Techniques, 2018, vol. 61, pp. 613–620. https://doi.org/10.1007/s11018-018-1473-7Скубилин М. Д. Способ измерения массы (веса) движущихся объектов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. ТИУи Э. 2003. № 2. С. 31–32. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70608 (дата обращения: 28.11.2021).Skubilin M. D., Technology and design in electronic equipment, 2003, no. 2, pp. 31–32. (In Russ.)Pashayev A. M., Hasanov A. R., Isgenderov I. A., Agayev E. A., Karimov S. M., Asian Journal of Computer and Information Systems, 2014, vol. 2. URL: https://www.ajouronline.com/index.php/AJCIS/article/view/1044 (дата обращения: 28.11.2021).Pashayev A. M., Hasanov A. R., Isgenderov I. A., Agayev E. A., Karimov S. M., Asian Journal of Computer and Information Systems, 2014, vol. 2, available at: https://www.ajouronline.com/index.php/AJCIS/article/view/1044 (accessed: 28.11.2021).Реутов А. А., Аверченков В. И., Рытов М. Ю., Федоров В. П. Имитационное моделирование релейных систем регулирования скорости конвейера. Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2019. № 2. С. 76–90. https://doi.org/10.18698/0236-3933-2019-2-76-90Reutov A. A., Averchenkov V. I., Ritov M. Yu., Fedorov V. P., Herald of the Bauman Moscow State Technical University, 2019, no 2, pp. 76–90. (In Russ.) https://doi.org/10.18698/0236-3933-2019-2-76-90Петров В. В., Шкавера К. Н. Исследование точности измерения расстояний лазерной рулеткой «DISTO PRO» фирмы «LEICA» // Записки Горного института. Журнал Горного Института. 2004. Т. 156. С. 232–234.Petrov V. V., Shkavera K. H., Issledovanie tochnosti izmereniya rasstoyanii lazernoi ruletkoi “DISTO PRO” fi rmy “LEICA”, Journal of Mining Institute, 2004, vol. 156, pp. 232–234. (In Russ.)Локтев Д. А. Методы и моделирование измерительной системы контроля объектов транспорта по их изображениям: дисс. док. тех. наук. (МИИТ, Москва, 2020).D. A. Loktev, Doctoral dissertation in Technical Sciences (MITE, Мoscow, 2020).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.