priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-3-233-241pribor-487Research ArticleСИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, УПРАВЛЕНИЕ И ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИSYSTEM ANALYSIS, MANAGEMENT AND INFORMATION PROCESSINGСинтез алгоритма стабилизации оси оптической глиссады и анализ его чувствительностиSynthesis of the Optical Glide Path Axis Stabilization Algorithm and Analysis of its SensitivityКузнецоваМ. Д.KuznetsovaM. D.

Мария Дмитриевна Кузнецова — аспирант; тематический отдел; инженер-программист 

Санкт-Петербург

Maria D. Kuznetsova — Post-Graduate Student; Concern CSRI Elektropribor; Thematic Department; Engineer Programmer 

St. Petersburg

cuzmaruska@mail.ruГогоревИ. Р.GogorevI. R.

Ильмир Ринатович Гогорев — аспирант; Концерн ЦНИИ „Электроприбор“, тематический отдел,

СПбГЭТУ „ЛЭТИ“; мл. научный сотрудник

Санкт-Петербург

Ilmir R. Gogorev — Post-Graduate Student; Concern CSRI Elektropribor; Thematic Department; ETU „LETI“ Junior Researcher 

St. Petersburg

ilmirgogorev@yandex.ruКонцерн «ЦНИИ „Электроприбор“»Concern CSRI ElektropriborКонцерн «ЦНИИ „Электроприбор“»; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет „ЛЭТИ“Concern CSRI Elektropribor; St. Petersburg Electrotechnical University LETI202608042026693233241Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/487

Представлена динамическая модель системы стабилизации оси оптической глиссады. Построен алгоритм оценивания параметров вектора состояния системы на основе наблюдателя в форме фильтра Калмана и алгоритм управления с использованием линейно-квадратичного регулятора. Система синтезирована при номинальных параметрах модели и характеристиках возмущений, нелинейно зависящих от вектора состояния. Показано, что ошибка стабилизации в этих условиях составляет ±46′′. Для учета возможного отклонения значений параметров модели от номинальных произведен анализ чувствительности построенного алгоритма.

A dynamic model of the optical glide path axis stabilization system is presented. An algorithm for estimating the parameters of the system state vector based on an observer in the form of a Kalman filter and a control algorithm using a linear-quadratic regulator are constructed. The system is synthesized with nominal model parameters and perturbation characteristics that depend non-linearly on the state vector. It is shown that the stabilization error under these conditions is ±46". The sensitivity analysis of the constructed algorithm is carried out to account for the possible deviation of the model parameter values from the nominal values.

оптическая система посадкисистема стабилизациифильтр Калманалинейно-квадратичный регуляторoptical landing systemstabilization systemKalman filterlinear-quadratic regulatorReferencesБасов Ю. Г. Светосигнальные устройства. М.: Транспорт, 1993. 309 сBasov Yu.G. Svetosignal'nyye ustroystva (Light-Signaling Devices), Moscow, 1993, 309 р. (in Russ.)Зворыкин Е. Н., Орлов М. В., Свечинская Г. В. Системы гиростабилизации и наведения на базе волоконно-оптических гироскопов // Материалы II конф. молодых ученых „Навигация и управление движением“. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2000. С. 38–43.Zvorykin E.N., Orlov M.V., Svechinskaya G.V. Navigatsiya i upravleniye dvizheniyem (Navigation and Traffic Control), Proceedings of the II Conference of Young Scientists, St. Petersburg, 2000, рр. 38–43. (in Russ.)Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. 768 с.Besekersky V.A., Popov E.P. Тeoriya sistem avtomaticheskogo regulirovaniya (Theory of Automatic Control Systems), Moscow, 1975, 768 р. (in Russ.)Фабрикант Е. А. Исследование гироскопических стабилизаторов систем астрокоррекции движущихся объектов: Автореф. дис. …д-ра техн. наук. Л., 1969.Fabrikant E.A. Issledovaniye giroskopicheskikh stabilizatorov sistem astrokorrektsii dvizhushchikhsya ob"yektov (Study of Gyroscopic Stabilizers of Astrocorrection Systems for Moving Objects), Doctor’s thesis, Leningrad, 1969. (in Russ.)Кузнецова М. Д., Антонов Д. В., Гогорев И. Р. Применение фильтра Калмана в задаче стабилизации оси оптической глиссады // Материалы XXVI конф. молодых ученых „Навигация и управление движением“. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2024. С. 82–84.Kuznetsova M.D., Antonov D.V., Gogorev I.R. Navigatsiya i upravleniye dvizheniyem (Navigation and Motion Control), Proceedings of the XXVI Conference of Young Scientists, St. Petersburg, 2024, рр. 82–84. (in Russ.)Бессекерский В. А., Фабрикант Е. А. Динамический синтез систем гироскопической стабилизации. Л.: Судостроение, 1968. 351 с.Besekersky V.A., Fabrikant E.A. Dinamicheskiy sintez sistem giroskopicheskoy stabilizatsii (Dynamic Synthesis of Gyroscopic Stabilization Systems), Leningrad, 1968, 351 р. (in Russ.)Антонов Д. В., Гутнер И. Е., Зворыкин Е. Н., Молочников А. А., Семенов И. В. Перспективная система гиростабилизации оптической глиссады для посадки самолета на авианосец // Материалы XX конф. молодых ученых „Навигация и управление движением“. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2018. С. 221–228.Antonov D.V., Gutner I.E., Zvorykin E.N., Molochnikov A.A., Semenov I.V. Navigatsiya i upravleniye dvizheniyem (Navigation and Motion Control), Proceedings of the XX Conference of Young Scientists, St. Petersburg, 2018, рр. 221–228. (in Russ.)Степанов О. А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч. 1. Введение в теорию оценивания. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2025. 498 с.Stepanov O.A. Osnovy teorii otsenivaniya s prilozheniyami k zadacham obrabotki navigatsionnoy informatsii. Ch. 1. Vvedeniye v teoriyu otsenivaniya (Fundamentals of Estimation Theory with Applications to Navigation Information Processing Problems. Pt. 1. Introduction to Estimation Theory), St. Petersburg, 2025, 498 р. (in Russ.)Степанов О. А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч. 2. Введение в теорию фильтрации. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2025. 452 с.Stepanov O.A. Osnovy teorii otsenivaniya s prilozheniyami k zadacham obrabotki navigatsionnoy informatsii. Ch. 2. Vvedeniye v teoriyu fil'tratsii (Fundamentals of Estimation Theory with Applications to Navigation Information Processing Problems. Part 2. Introduction to Filtering Theory), St. Petersburg, 2025, 452 р. (in Russ.)Квакернаак Х., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления: Пер. с англ. М.: Мир, 1977. 653 с.Kwakernaak H. Linear Optimal Control Systems, NY, Wiley Interscience, 1972, 575 p.Острем К. Ю. Введение в стохастическую теорию управления: Пер. с англ. М.: Мир, 1973.Astrom K.J. Introduction to Stochastic Control Theory Division of Automatic Control, Lund Institute of Technology, Lund, Sweden Academic Press, NY, 1970.Stengel R. F. Stochastic optimal control: Theory and application. N. Y.: Wiley, 1986.Stengel R.F. Stochastic optimal control: Theory and application, NY, Wiley, 1986.Семенов-Тян-Шанский В. В., Благовещенский С. Н., Холодилин А. Н. Качка корабля. Л.: Судостроение. 1969. 392 с.Semenov-Tyan-Shansky V.V., Blagoveshchensky S.N., Kholodilin A.N. Kachka korablya (The Rolling of a Ship), Leningrad, 1969, рр. 392. (in Russ.)

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