Для оценки качества пилотажных свойств транспортных самолетов, описываемых в виде
предлагается использовать прошедший практическую апробацию функционал вида [1…4]
,
где 
— соответственно векторы фазовых координат управляющих и возмущающих воздействий; 
— собственные числа матрицы А; 
— весовые константы. Для продольного движения после определения весовых констант с использованием экспериментальных данных его можно представить в виде:
,
где 
— безразмерный коэффициент затухания; 
.
Для колебательных систем 
совпадает с собственной частотой. Для апериодических систем 
. При этом характеристическое уравнение имеет вид
.
Определение областей 
равных оценок пилотажных свойств производилось с учетом оценок по десятибалльной шкале Купера-Харпера (рис.1; сплошные линии — оценки, полученные по предложенному функционалу, пунктир — области, полученные экспериментально по шкале Купера-Харпера). Избирательность рассматриваемого функционала для определения классов ЛА к сожалению недостаточна (для класса 3,5 значение 
; для класса 
). Поэтому наравне с использованием 
для оценки ЛА предлагается использовать в качестве частных критериев сами значения и 
.
Рис.1. Области равных оценок пилотажных характеристик
Для колебательной системы
,
или
.
Введя традиционно используемые характеристики управления
(
),
получим:
,
или
,
или
.
При принятых значениях весовых констант (
)
.
В частности 
при 
. Для сравнения: 
при 
(
).
При фиксированном 
с ростом значение убывает:
(пилоты-эксперты стремятся увеличить 
при работе на тренажере).
С ростом значение уменьшается, класс системы улучшается (рис.2).
Рис. 2. Функционал качества
При 
.
При этом при 
, при 
,
то есть при 
и 
, или 
достигает минимума.
Для уменьшения (или для улучшения класса системы) при фиксированном сначала надо вычислить ,затем сравнить со значением 
:
если < , то надо двигаться в сторону увеличения до значения , если же >, то надо двигаться в сторону уменьшения до (рис. 2). Например, пусть 
. Рассмотрим 
. При этом 
. Здесь при 
.
Как видим, 
>
и надо двигаться в сторону уменьшения . Наименьшее значение 
будет при 
. При этом 
.Дальнейшее уменьшение частоты привело бы уже к увеличению . Например, 
. Для этого значения имели бы 
, и следовало бы двигаться в сторону увеличения .
Отметим,
,
то есть 
убывает с ростом .
Из приведенного с очевидностью вытекает следующая методика настройки параметров авиационного тренажера. А именно, для улучшения класса системы, имеющей параметры 
, необходимо:
- вычислить 
,
- сравнить со значением 
,
- выбрать шаг 
и взять вместо значение 
,
- вычислить 
,
- вычислить 
,
- вычислить шаг 
,
- двигаться в этом направлении, пока убывает,
- уточнить направление вектора-градиента в предпоследней точке 
, где значение было меньше последнего,
- повторить процедуру сначала.
Предложенный подход эффективно использовался и при многокритериальной оптимизации сложных систем различного назначения [5…8].
Литература:
1. Данилов А. М., Гарькина И. А. Сложные системы: идентификация, синтез, управление: монография. — Пенза: ПГУАС, 2011. — 308 с.
2. Данилов А. М.,Гарькина И. А., Домке Э. Р. Математическое и компьютерное моделирование сложных систем. — Пенза: ПГУАС, 2011. -296 с.
3. Данилов А. М., Гарькина И. А., Домке Э. Р. Математическое моделирование управляющих воздействий оператора в эргатической системе / Вестник МАДИ, № 2, 2011. –С.18–23
4. Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Транспортные эргатические системы: информационные модели и управление / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. -№ 1 (40). — С. 115–122.
5. Гарькина И. А., Данилов А. М. Управление в сложных технических системах: методологические принципы управления / Региональная архитектура и строительство, № 1 (12), 2012, С.39–43.
6. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Сухов Я. И. Некоторые подходы к анализу и синтезу сложных систем / Молодой ученый. — № 10(57). — 2013. — С.105–107.
7. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Махонин А. С. Основные принципы проектирования сложных технических систем в приложениях / Молодой ученый. — № 5. 2013. –С.42–45.
8. Гарькина И. А., Данилов А. М., Домке Э. Р. Промышленные приложения системных методологий, теорий идентификации и управления / Вестник МАДИ. — 2009. — № 2(17). — С.77–82.
