Історія становлення кафедри АНС

В 1986 році наказом ректора №90/од. в складі факультету авіаційно-електронного обладнання (ФАРЕО) була організована кафедра Аеронавігаційних систем.

В 1987-2000 рр . співробітники кафедри, серед яких с.н.с. Харченко В.П., докт.техн.наук Г.Г.Косенко, докт.техн., професор Шутко М.О., канд.техн.наук, професор Паук С.М., канд.техн.наук, доцент Лазарєв Г.М. та інші, виконували науково-дослідні роботи з проблем теорії і техніки радіонавігації, оптимізації точності багатопозиційних РНС, комплексної автоматизації РНС, централізації інформації існуючих бортових і наземних радіоелектронних систем, ширшому використанню бортових комплексних систем, які об'єднують інформацію від радіотехнічних та інших джерел, супутникових систем зв'язку. Значний обсяг робіт був пов'язаний з дослідженнями не тільки наземних радіоелектронних систем забезпечення польотів, а і бортових радіолокаційних засобів. Групою науковців - доцентами, кандидатами технічних наук Ф.Й Яновським, І.М.Барановим, П.М.Соколовим, С.М.Скворцовим були проведені теоретичні та експериментальні дослідження сигналів бортових радіолокаторів X-діапазону, відбитих від хмар і гроз, які відкрили нові можливості покращити метеонавігаційні радіолокатори (МНРЛС) завдяки використанню нових алгоритмів обробки сигналів і нових методів індикації метеорологічної інформації.

В 80-х роках с.н.с. В.П.Харченко запропонував теоретичні засади, пов'язані з функціональним описом динамічних систем, методи визначення ефективності аеронавігаційних засобів при неявних та явних системних зв'язках для розв'язання задач структурно-параметричного синтезу радіоелектронних систем забезпечення польотів, у тому числі і систем посадки літальних апаратів. Задачі моніторингу та керування динамічними об'єктами включали в себе системні обмеження маневрених характеристик ЛА на рівні областей зв'язності, локалізацію фазових координат, побудову стохастичної послідовності подій та ситуацій в аеронавігаційній системі. Експериментально були досліджені властивості ергатичної системи "диспетчер - пілот-радіолокатор". Визначена ступінь нестабільності характеристик авіадиспетчерів і наявність їх фаз адаптації в процесі роботи.

В 90-х роках Ф.Й Яновським була розроблена методика кількісної оцінки надійності виявлення турбулентності бортовими РЛС, яка використовувалася для оцінки вірогідності інформації звичайних некогерентних радіолокаторів "Емблема", "Гроза". Подальшим розвитком цих робіт був запропонований новий метод радіолокаційного виявлення турбулентності на основі вимірювання інтервалу кореляції обвідного імпульсного радіолокаційного сигналу. Відповідно до статистики, велика частина ударів блискавки в літаки траплялась в негрозових хмарах. Саме тому у 80-х роках дослідницький колектив кафедри вивчав можливість знайти зони підвищеної електричної активності в хмарах, які не могли розглядатися як грозові. В 1996 році проф. Яновський Ф.Й. був запрошений до Міжнародного дослідницького центру телекомунікацій та радіолокації при Делтфському технологічному університеті (Нідерланди). Був виконаний спільний проект "Дослідження нових методів радіолокаційного дистанційного зондування атмосфери". Ця робота пов'язана з проектом створення мобільного атмосферного радара (TARA), в ході виконання якої зроблено критичну оцінку технічних вимог до TARA, технічні вимоги щодо виявлення граду, зледеніння, підвищення електричної активності, виявлення і вимірювання турбулентності, блискавкової небезпеки, визначено потенціал доплерівського-поляриметричного радіолокатора для аналізу мікроструктури хмар і опадів.

Суттєві наукові здобутки в теорії інформативності сигналів і їх параметрів одержані професором кафедри доктором технічних наук Г.Г.Косенко. Він сформулював критерії інформативності для розрізнення сигналів радіотехнічних систем, визначив правила відбору параметрів з позиції достатності доставляння ними інформації для поділу заданої множини сигналів на класи. Одержані результати використані при створенні сучасних радіолокаційних комплексів розпізнавання об'єктів типу ТРЛК.

На переломі XX і XXI століть науковці кафедри під керівництвом профессора Харченка В.П. сконцентрували свої зусилля на розвиток аеронавігації як соціотехнічної системи, тобто системи особливої відповідальності. До такої системи висуваються особливі вимоги в контексті забезпечення необхідного рівня безпеки авіації (авіаційної безпеки та безпеки польотів), економічності, захисту інформації. Тому були розпочаті роботи, пов'язані з реалізацією в Україні міжнародних концепцій Free Flight, CNS/ATM, Cooperative ATS та розробкою принципово нових концепцій корпоративної навігації, багатоальтернативного моніторингу і керування ситуаціями повітряної обстановки, інтелектуалізації аеронавігаційних систем на основі штучного інтелекту. Завдяки цьому була створена Державна науково-технічна програма "Розвиток аеронавігаційного обслуговування України" Державного комітету України з питань науки та технології, а також програма конверсії "Комплексна цільова програма розробки та виробництва наземної та бортової апаратури для систем управління повітряним рухом цивільної авіації" Міністерства машинобудування, військово-промислового комплексу і конверсії України.

Впровадження нових інформаційних технологій і інтегрування наземно-космічних систем дозволило одержати нову якість управління сукупністю ЛА при гарантованому рівні безпеки польотів. На той час була розроблена методологія структурно-параметричного синтезу аеронавігаційної системи, яка базується на виявленні і урахуванні основних груп параметрів впливу на ризик використання АНС. Одержано якісно нові результати шляхом посилення інтеграційних процесів розвитку радіоелектронного обладнання, побудови аеронавігаційної системи як органічної єдності різних аспектів її функціонального, тактичного, інформаційного і структурного призначення. Складовою такої системи є бортове обладнання для цивільної та військової авіації - інтегрований автоматизований багаторівневий ієрархічний комплекс, в якому поєднуються системи одержання, збереження, обробки і розподілу інформації. Ефективність створеного інтегрованого навігаційно-посадочного комплексу (ІНПК) досягається за рахунок можливості польотів ЛА у повітряному просторі різних класів відповідно до міжнародних вимог і запобігання катастрофічних ситуацій на різних етапах польотів, зменшення експлуатаційних витрат. Використання ІНПК у військовій авіації розширює область її бойового застосування і дозволяє виконувати польоти у більш складних умовах, особливо при польотах на малих висотах. За розробку ІНПК професору В.П.Харченко в 2002 році присуджена Державна премія України в галузі науки і техніки.

З 2009 року кафедра АНС входить до складу Інституту Аеронавігації НАУ

Під безпосереднім керівництвом проф.  Харченка В.П. розвивається низка актуальних напрямів досліджень, серед яких пріоритетними є:

• розвиток аеронавігаційних систем, як соціотехнічних систем;
• автоматизація та інформатизація процесів управління безпекою польотів в аерокосмічній навігаційній системі;
• цілісність, доступність і готовність космічних супутникових навігаційних систем при управлінні повітряним рухом, структурно-параметричний аналіз і синтез систем експлуатації перспективних радіоелектронних засобів аерокосмічного навігаційного обслуговування;
• методи підвищення якості засобів аерокосмічної навігації та спостереження на основі J-кореляційної обробки сигналів;
• моделювання основних складових ризиків втрати цілісності аерокосмічних навігаційних засобів; прогнозування ризику зіткнення повітряних кораблів у інтегрованих аерокосмічних навігаційних системах;
• методи гарантованого розв’язання полі конфліктів в аерокосмічному середовищі;
• методи побудови нелінійних та багатокритеріальних моделей для систем і процесів управління рухом;
• інтегроване розподілене керування нелінійними динамічними системами, методи моніторингу та розв’язання конфліктних ситуацій у системі кооперативного управління повітряним рухом;
• методи виявлення та розв’язання потенційних конфліктних ситуацій під час управління повітряним рухом;
• розв’язання групових конфліктних ситуацій на довільних маршрутах за умов гарантованого рівня безпеки польотів;
• багатоальтернативна класифікація польотних ситуацій при управлінні повітряним рухом за умов ризику;
• інформаційна підтримка прийняття рішень в автоматизованих системах обслуговування повітряного руху;
• моделювання поведінкової діяльності людини-оператора аерокосмічної навігаційної системи в особливих випадках під час польоту та інші.

Професором В.П. Харченко засновано наукову школу аеронавігації.

На кафедрі розроблена концепція розвитку майбутніх аеронавігаційних систем з використанням принципів та елементів штучного інтелекту. На її основі розроблена автоматизована інтелектуальна система прийняття рішень (АІСПР) для автоматизації розрахунків безконфліктних планів руху транспортних об'єктів. Система має інтелектуальну підтримку для оптимізації потоку об'єктів, що забезпечує гарантований рівень безпеки руху. Створена АІСПР запатентована в Україні та за кордоном, успішно експлуатується в Державному підприємстві "Дельта-Лоцман" міста Миколаїв. За участю кафедри були розроблені елементи інтегрованих навігаційно-посадкових комплексів, що використовуються як штатне обладнання сучасних літаків українського виробництва: Ан-38-100, Ан-140 та Ан-74 ТК 300, які представляють Україну на глобальному ринку авіабудівної продукції. Інтегровані комплекси також розміщені на найпотужніших у світі транспортних літаках Ан-225 «Мрія» та Ан-124-100 «Руслан», військовому літаку МІГ-29 СМТ, вертольоті МI-І71 АМТ. Відпрацьовані варіанти модернізації навігаційного обладнання основного авіатранспортного парку країн СНД - літаків Іл-76 та АН-12.

Пріоритетом сьогодення є розробка вітчизняних безпілoтниx авіаційних систем (БАС) та їхніх аерокосмічних навігаційних комплексів. Під науковим керівництвом проф. В.П. Харченка в науково-виробничому центрі безпілотної авіації «Віраж» Національного авіаційного університету розроблено лінійку вітчизняних безпілотних літальних апаратів (БПЛА): одномоторних М-3 «Кордон» та М-6 «Жайвір», двомоторних М-7, М-7Д, М-7В5 «Небесний патруль» та БПЛА з електричним двигуном «Око». Особливістю «безпілотників», створених в університеті, є «галузева індустріальна свобода».

В даний час під керівництвом завідувача кафедри Харченка Володимира Петровича продовжують розвивати і вдосконалювати наукову школу світового рівня в області аеронавігації викладачі-науковці доктора наук, професори кафедри: Чепіженко Валерій Іванович, Грехов Андрій Михайлович, Конін Валерій Вікторович, Ларін Віталій Юрійович, Мелкумян Вальтер Гайкович, Павлова Світлана Вадимівна, Шмельова Тетяна Федорівна, Луппо Олександр Євгенович. Доценти кафедри, кандидати наук Знаковська Євгенія Анатоліївна, Кравець Олександр Іванович, Креденцар Світлана Максимівна, Міщенко Віктор Васильович, Остроумов Іван Вікторович, Поліщук Сергій Тимофійович, Сушич Олексій Петрович, Браун Ігор Михайлович, Миронченко Юрій Іванович, Погурельський Олексій Сергійович, Петренко Степан Павлович, Чинченко Юрій Володимирович, асистенти Лазоренко Віталій Андрійович, Семененко Валерій Борисович, Малютенко Тетяна Леонідівна, Приходько Ірина Анатоліївна, Васильєв Денис Володимирович щоденно великий вклад вносять науковці і викладачі кафедри, самовіддано займаються підготовкою студентів в різних галузях науки і техніки: від програмування і IT-технологій, математичного моделювання, до прикладних задач авіоніки, метеорології, повітряної навігації, тощо. Практичну і теоретичну підготовку студентів на кафедрі здійснюють висококваліфіковані кадри, що мають досвід практичної роботи в реальних умовах, це військовий льотчик – інструктор Богуненко Микола Миколайович.

З приходом у 2003 році провідних спеціалістів з обслуговування повітряним рухом (ОПР) доцентів Луппо Олександра Євгеновича, Чинченко Юрія Володимировича, асистентів Рудаса Сергія Івановича, Аргунова Генадія Федоровича, Лазоренко Віталія Андрійовича та створення навчально-наукового центру з практичної підготовки авіадиспетчерів кафедра розпочала проводити початкову підготовку фахівців з обслуговування повітряного руху для всіх підрозділів ОПР, а також підготовку інженерно-технічного складу, який забезпечує функціонування систем зв’язку, навігації та спостереження.

У 2003 р. захистив докторську дисертацію на тему «Структурно – параметричний аналіз і синтез системи експлуатації перспективних радіоелектронних засобів аеронавігаційного обслуговування» за спеціальністю «експлуатація та ремонт засобів транспорту» і працює на кафедрі професор, доктор технічних наук Мелкумян Вальтер Гайкович, н аукові дослідження якого спрямовані на підвищення ефективності аеронавігаційних систем як складної технологічної системи обслуговуючого типу.

З 2003 року на кафедрі аеронавігаційних систем працює і займається дослідженнями і розробками в області систем і апаратури супутникової радіонавігації профессором доктор технічних наук Заслужений машинобудівельник України Конін Валерій Вікторович. Під його керівництвом створено «Лабораторію супутникових систем і технологій», яка оснащена приймальним обладнанням, що дозволяє в режимі реального часу виконувати моніторинг навігаційного поля діючих супутникових навігаційних систем GPS та ГЛОНАСС, та системи функціонального доповнення EGNOS. Лабораторія входе до Державного реєстру наукових об’єктів, які становлять Національне надбання України.

З 2008 р. професор кафедри, доктор технічних наук Павлова Світлана Вадимівна, переможець Всеукраїнського конкурсу «Винахід -2008» у номінації «Кращий винахід – 2008 в галузі електроніки та комунікаційних систем». Наукова діяльність Павлової С.В. безпосередньо пов’язана із розробкою високоінтелектуальних технологій керування багатомірними нелінійними рухомими об’єктами у критичних станах (системні критичні технології) та їх комп’ютерним відтворенням. Зокрема вивчення топології векторних полів керованих систем (в 2008 році захистила докторську дисертацію з технічних наук зі спеціальності «системи та процеси керування», науковий консультант – В.П.Харченко).

З 2008 року на кафедрі працює професор, доктор технічних наук Ларін Віталій Юрійович , який займається сучасними та перспективними методами та пристроями вимірювання висотно – швидкісних, далекомірних та кутових параметрів навігаційних характеристик пілотованих та безпілотних літальних апаратів; комп’ютеризованими та мікропроцесорними системами вимірювання та управління.

З 2010 р на кафедрі аеронавігаційних систем працює професором доктор фізико-математичних наук Грехов Андрій Михайлович , який розвиває наукові досліждення в напрямках розширення наземних систем спостереження для ADS-B на базі супутникової системи зв’язку IRIDIUM; аналіз в середовищі SIMULINK завадостійкості авіаційних систем зв’язку при наявності у каналі завад та завмирань; дослідження інтерференції сигналів у суміжних каналах авіаційного зв’язку в середовищі SIMULINK та ін. Під його керівництвом працює «Лабораторія спостереження та навігації», в якої розташована діюча система автоматичного залежного спостереження (ADS - B), стенд для виконання лабораторних робіт з основ радіолокації на базі бортової радіолокаційної станції "РОЗ-1"(ЛОЦІЯ), метеонавігаційна радіолокаційна станція "Гроза-86"; метеонавігаційна радіолокаційна станція "Гроза-24", які застосовуються в навчальному процесі. озвиток теорії синтезу управління безконфліктним рухом складних динамічних об’єктів отримано в працях Чепіженко Валерій Іванович, доктор технічних наук, старший науковий співробітник, професор кафедри аеронавігаційних систем, у лютому 2013 року захистив докторську дисертацію за спеціальністю 05.22.13 – навігація та управління рухом на тему "Управління рухом повітряних кораблів в умовах вільного польоту та поліконфліктів", науковий консультант – В.П.Харченко.

Продовжуються дослідження аеронавігаційної системи як соціотехнічної системи. В 2013 роціШмельова Тетяна Федорівна захистила докторську дисертацію «Науково-методологічні основи моделювання підтримки прийняття рішень в аеронавігаційній системі» (науковий консультант Харченко В.П.). На разі колектив науковців займається дослідженнями закономірностей діяльності операторів та груп операторів в аеронавігаційній системі, розробленням систем підтримки прийняття рішень, моделюванням прийняття рішень людиною-оператором аеронавігаційної системи і прогнозуванням розвитку особливих випадків в польоті.

Професорсько-викладацький склад кафедри поєднує навчальну і наукову роботу. Науково-дослідна робота на кафедрі аеронавігаційних систем виконується відповідно з міжнародною програмою ICAO щодо розвитку аеронавігаційних систем, концепцією глобальної системи CNS/ATM та концепцією Євроконтролю SESAR . Кафедра приймає активну участь у програмі розвитку і модернізації аеронавігаційної системи України, а також створення сучасних авіаційних інтелектуальних тренажерів. В рамках міжнародного співробітництва кафедра аеронавігаційних систем проводить значну роботу з організації і проведення курсів перепідготовки для студентів і фахівців з різних країн, міжнародних конференцій, обміну викладачами і студентами, виконанню наукових досліджень за міжнародними контрактами.

Кафедра аеронавігаційних систем є випусковою для студентів, що навчаються у галузі знань «6.0701 Транспорт і транспортна інфраструктура» за напрямом «6.070102 Аеронавігація» і готує висококваліфікованих фахівців для відповідальнішої галузі авіації - аеронавігаційного обслуговування, яке здійснюється на всіх етапах польоту повітряного корабля з метою організації повітряного руху, радіотехнічного забезпечення польотів, надання аеронавігаційної та метеорологічної інформації відповідно до законодавства України, стандартів і рекомендованої практики ІCAO та вимог EUROCONTROL. Однією з основних тенденцій розвитку авіаційної техніки є активний розвиток безпілотної авіації.

В 2014/2015 навчальному році на кафедрі АНС вперше в здійснюється набір студентів на освітньо-кваліфікаційний рівень «Бакалавр» за кваліфікаціями «Фахівець з інформаційних технологій / Оператор наземних засобів керування безпілотним літальним апаратом».

На разі колектив кафедри представляє високоякісний склад викладачів-науковців. На кафедрі працюють 9 докторів наук і професорів, 20 доцентів і кандидатів наук, аспіранти і навчально-допоміжний склад, про наукові надбання яких Ви зможете прочитати на персональних сторінках кафедри, що представлені на сайті.