Modeling of selected aircraft flight phases using data from flight data recorder

Anna Stelmach

doi:10.2478/v10174-011-0037-2

Authors

Anna Stelmach Warsaw University of Technology, Faculty of Transport, 75 Koszykowa Str, 00-662 Warsaw Author

DOI:

https://doi.org/10.2478/v10174-011-0037-2

Keywords:

air traffic, mathematical modelling, monitoring of flights, computer identification

Abstract

While observing the dynamic air traffic increase, the issue of continuous controlling and monitoring every individual phase of flights becomes an essential matter. One of the phase of flight that has been studied is landing. At the commercial airports, landings take place every several dozen seconds up to few minutes. The correctness of carrying out required procedures has a crucial impact on the runway throughput, number of operations performed in the aerodrome vicinity and, above all, safety of the passengers. For obvious reasons the research and analysis of these processes cannot be done on objects in real conditions. Therefore, there is a tendency to use IT tools and other methods for the purpose of the analysis of the operations which take place in the aerodrome vicinity. In order to make use of the computer simulation it is essential to have mathematical models of these operations. The purpose of this article is to present methodology and defined a model that is based on parameters recorded by the flight data recorder. Models developed in that way map reality with high accuracy. Such models map the real aircraft operations in the aerodrome vicinity and can be applied in practice.

References

Aneks 14 - ICAO - Aerodromes volume aerodrome design and operations. Wydanie 4,2004.

Aerodata EU - OPS Regulatory Compliance Statement. Wydawnictwo AeroData, Inc., Scottsdale 2008.

Cannon R.H.: Dynamika układów fizycznych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1973.

Choromański W.: Symulacja i optymalizacja w dynamice pojazdów szynowych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej - Transport z. 42, OW PW, Warszawa 1999.

Chudzikiewicz A., Droździel J., Kisilowski J., Żochowski A.: Modelowanie i analiza dynamiki układu mechanicznego tor - pojazd. PWN, Warszawa 1982.

ERJ170 Airplane Flight Manual. Wydawnictwo Empresa Brasileira de Aeronautica S.A., 2004.

Eykhoff P.; Identyfikacja w układach dynamicznych. PWM, Warszawa 1980.

Fiszdon W.: Mechanika lotu. PWN, Warszawa 1952.

Gutowski R.: Mechanika analityczna. Warszawa, PWN 1971.

Lozia Z.: Analiza ruchu samochodu dwuosiowego na tle modelowania jego dynamiki. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej - Transport z. 41, OW PW, Warszawa 1999.

Manerowski J.: Identyfikacja modeli dynamiki ruchu sterowanych obiektów latających. Wydawnictwo Naukowe Akson, Warszawa 1999.

Manerowski J.: Modelling of aircraft dynamics using manoeuvrability characteristics, "Recent research and design progress in aeronautical engineering and its influence on education". Biul. 6, PW Wydz. MEL 1997, pp. 242-246.

Mańczak K.: Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania. WNT, Warszawa 1983.

Maryniak J.: Dynamiczna teoria obiektów ruchomych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Mechanika nr 32, Warszawa 1975.

Nizioł J.: Dynamika układów mechanicznych. Komitet Mechaniki PAN, IPPT PAN, Warszawa 2005.

Operations Manual part B rev18 ERJ170 Quick Reference Handbook. Wydawnictwo Empresa Brasileira de Aeronautica S.A., 2008.

Operations Manual part B rev18 ERJ170 v2. Wydawnictwo Empresa Brasileira de Aeronautica S.A., 2008.

Osiecki J.: Elementy modelowania w dynamice maszyn. Ossolineum, Wrocław 1974.

PN-83 L-01010.02 Mechanika lotu samolotów i szybowców.

Procedura B, PL 8168. Operacje Statków Powietrznych, tom 1.

Sowiński B.: Zagadnienie aproksymacji i dyskretyzacji w badaniach symulacyjnych dynamiki toru i pojazdu szynowego. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej - Transport z. 59, OWPW, Warszawa 2007.

Stelmach A.: Identification of the mathematical model representing the operation of an aircraft's take-off with use of parameters recorded by the board exploitation flight recorder, 13th EWGT Conference, płyta CD, Padova 2009.

Stelmach A.: Metoda oceny procesu obsługi ruchu lotniczego w rejonie lotniska. Praca doktorska, WTPW, Warszawa 2005.

Stelmach A.: Ocena rozwiązań organizacji ruchu w rejonie lotniska metoda symulacyjna. Analiza systemowa w globalnej gospodarce opartej na wiedzy: e-wyzwania, pod redakcja E. Urbańczyka, A. Straszaka, J. Owsińskiego, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, str. 267-276, Warszawa 2006.

Stelmach A.: Ruch lotniczy w rejonie lotniska - metody analizy i oceny. Prace Naukowe Politechniki Radomskiej Transport z. 2 (20), Wydawnictwo ITE, str. 505-510, Radom 2004.

Stelmach A., Beuth K.: Identyfikacja modelu matematycznego operacji startu samolotu, Prace Naukowe seria Transport z.69, OW PW, Warszawa 2009.

Stelmach A., Manerowski J.: Identyfikacja modelu matematycznego operacji lądowania samolotu. Czasopismo Logistyka, nr 4/2011, płyta CD, Poznań 2011.

Wicher J.: Problemy identyfikacji systemów technicznych ze szczególnym uwzględnieniem układów mechanicznych. Prace IPPT PAN, Warszawa 1977.

Uhl T.: Identyfikacja układów mechanicznych podlegających zderzeniom. Zeszyty Naukowe AGH, z. 25, Kraków 1990.

Zboiński K.: Metodyka modelowania dynamiki pojazdów szynowych z uwzględnieniem zadanego ruchu unoszenia i jej zastosowania. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej - Transport z. 43, OW PW, Warszawa 2000.