Библиотека
Скачать PDF

ПНСТ 783-2022. Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Общие требования

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии · № ПНСТ 783-2022Утратил силу 16.10.2026

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 08.11.2022 № 97-пнст)

Внимание

Документ утратил силу с 01.01.2026 в связи с истечением срока действия, установленного Приказом Росстандарта от 08.11.2022 № 97-пнст. Документ введен в действие с 01.01.2024 на период до 01.01.2026 (Приказ Росстандарта от 08.11.2022 № 97-пнст).

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального

агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 8 ноября 2022 г. № 97-пнст

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Artificial intelligence for navigation systems
of civil aviation aircraft. General requirements

ПНСТ 783-2022

ОКС 35.020

Срок действия
с 1 января 2024 года
до 1 января 2026 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «ННК Консалтинг»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 164 «Искусственный интеллект»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2022 г. № 97-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: contact@nnccompany.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Развитие методов искусственного интеллекта и рост вычислительных мощностей делают возможным решение навигационных задач с точностью, превышающей классические аналитические и статистические методы. Это способствует применению методов искусственного интеллекта при условии проведения качественных испытаний в сферах, связанных с высоким риском для жизни и здоровья людей, в частности — навигации и гражданской авиации.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на навигационную аппаратуру потребителей, предназначенную для определения местоположения воздушных судов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS с использованием методов искусственного интеллекта.

Стандарт устанавливает технические и эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испытаний к навигационной аппаратуре воздушного судна гражданской авиации с использованием искусственного интеллекта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51904 Программное обеспечение встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию

ГОСТ Р 59898 Оценка качества систем искусственного интеллекта. Общие положения

ПНСТ 778-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм оценки состояния бедствия воздушных судов. Термины и определения

ПНСТ 782-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Термины и определения

ПНСТ 785-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы. Общие требования

ПНСТ 788-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм контроля целостности для приемников спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS. Общие требования

ПНСТ 789-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм оценки состояния бедствия воздушного судна. Общие требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВС — воздушное судно;

ГА — гражданская авиация;

ГНСС — глобальная навигационная спутниковая система;

ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система Российской Федерации;

ИИ — искусственный интеллект;

НС — навигационная система;

НС ВС — навигационная система воздушного судна;

ФСНО — формат сообщения навигационного оборудования;

ФСПРВ — формат сообщения позиционирования реального времени;

ABAS — система, которая дополняет и/или интегрирует информацию, полученную от других элементов ГНСС, с информацией, имеющейся на борту воздушного судна;

CVS — система параллельных версий (Concurrent Versions System);

GPS — глобальная навигационная спутниковая система Соединенных Штатов Америки;

RINEX — формат обмена данными для файлов исходных данных приемников спутниковой навигации (Receiver Independent Exchange Format);

SVS — система синтезированного видения (Synthetic Vision System);

EFVS — система улучшенного обзора полета (Enhanced Flight Vision System);

EVS — система улучшенного/синтетического видения (Enhanced Vision System).

4 Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

4.1 переобучение: Негативное явление, когда вероятность ошибки обученного алгоритма на тестовой выборке оказывается существенно выше, чем средняя ошибка на обучающей выборке.

Примечание — Явление переобучения возникает при использовании избыточно сложных моделей.

5 Требования к алгоритмам искусственного интеллекта для навигационных систем воздушных судов

Алгоритмы ИИ в навигационных системах воздушных судов должны обеспечивать решение следующих задач:

  • позиционирования и определения параметров траектории воздушного судна с использованием сигналов ГНСС;
  • автономного контроля целостности и непрерывного мониторинга ГНСС, ГЛОНАСС и GPS;
  • позиционирования и определения параметров траектории ВС при недоступности сигналов ГНСС (в том числе с применением инерциальных навигационных систем и автономных систем дифференциальной коррекции ABAS);
  • автономного визуального позиционирования и определения параметров траектории ВС;
  • формирования данных для предоставления информации о местоположении и параметрах траектории ВС системам обзора полета (в том числе системам комбинированного и синтезированного видения).

6 Общие требования к искусственному интеллекту в навигационных системах воздушных судов

6.1 Процесс создания и испытания систем с использованием ИИ для НС ВС не должен противоречить ГОСТ Р 51904.

6.2 В процессе подготовки обучающих данных для НС ВС, использующих алгоритмы ИИ, рекомендуется использовать стандартные форматы данных:

  • RINEX (Receiver Independent Exchange Format) не ниже версии 2.11 с поддержкой навигационных сигналов ГЛОНАСС/GPS и систем дифференциальной коррекции для хранения необработанных измерений и навигационных сообщений для спутников, находящихся в зоне прямой видимости;
  • ФСПРВ с поддержкой поправок для ГНСС, ГЛОНАСС для хранения и передачи корректирующей информации, описание формата сообщения позиционирования реального времени приведено в приложении А;
  • ФСНО для получения и хранения результата решения задачи позиционирования и параметров траектории ВС, описание формата сообщения навигационного оборудования приведено в приложении Б;
  • ФФАД для хранения и загрузки базы данных НС ВС ГА, описание формата файлов аэронавигационных данных приведено в приложении В.

6.3 В процессе подготовки и разделения наборов данных на обучающий и тестовый необходимо обеспечивать их достаточную представительность, безызбыточность и объективность в соответствии с ГОСТ Р 59898.

Примечание — Рекомендуется учитывать возможные эффекты переобучения алгоритмов путем формирования набора случайных внешних факторов для использования в модели имитации сигналов ГНСС.

6.4 Для проведения испытаний НС ВС необходимо применять:

  • имитаторы сигналов ГНСС, имеющие свидетельство об утверждении типа средств измерения, поверенные по номинальному значению выходных частот и пределам относительной погрешности по частоте внутреннего опорного генератора, в соответствии с согласованной методикой поверки (МП);
  • стендовое оборудование, соответствующее требованиям ПНСТ 778, ПНСТ 785, ПНСТ 788, ПНСТ 789.

6.5 Оборудование, необходимое для выполнения алгоритмов искусственного интеллекта, входящего в состав НС ВС, должно быть устойчиво к внешним воздействиям для обеспечения возможности эксплуатации на борту ВС ГА.

6.6 Решение задачи автономного контроля целостности и непрерывного мониторинга ГНСС, ГЛОНАСС и GPS должно соответствовать требованиям стандартов ПНСТ 785 и ПНСТ 788.

6.7 Решение задачи позиционирования и определения параметров траектории ВС при недоступности сигналов ГНСС должно соответствовать требованиям ПНСТ 778, ПНСТ 785, ПНСТ 788, ПНСТ 789.

6.8 Решение задач автономного визуального позиционирования и определения параметров траектории ВС, а также формирования данных для представления информации о местоположении и параметрах траектории ВС системам обзора полета должно соответствовать требованиям ПНСТ 778, ПНСТ 785, ПНСТ 788, ПНСТ 789.

Приложение А (рекомендуемое)

ОПИСАНИЕ ФОРМАТА СООБЩЕНИЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ФСПРВ

Таблица А.1

Структура кадра ФСПРВ

ЗаголовокТело сообщенияКонтрольная сумма
ПреамбулаРезервДлина сообщенияТип сообщенияИсточникДанные
8 бит6 бит10 бит12 бит12 бит0 — 1020 байт24 бита

Примечание — Расчет контрольной суммы производится с использованием алгоритма циклического избыточного кода с размерностью 24 бита.

Таблица А.2

Структуры данных для применяемых типов сообщений ФСПРВ

Тип сообщенияПоля сообщенияРазмер поля
1001Время GPS30 бит
Необработанные измерения спутниковой навигационной системы GPSФлаг синхронизации1 бит
Количество спутников в сообщении5 бит
Флаг сглаживания измерений псевдодальностей1 бит
Интервал сглаживания измерений псевдодальностей3 бита
Блок данных для каждого спутника в сообщении
Идентификатор спутника6 бит
Идентификатор кода измерения1 бит
Псевдодальность24 бита
Фаза несущей20 бит
Время фиксации7 бит
1009Время ГЛОНАСС30 бит
Необработанные измерения спутниковой навигационной системы ГЛОНАССФлаг синхронизации1 бит
Количество спутников в сообщении5 бит
Флаг сглаживания измерений псевдодальностей1 бит
Интервал сглаживания измерений псевдодальностей3 бита
Блок данных для каждого спутника в сообщении
Идентификатор спутника6 бит
Идентификатор кода измерения1 бит
Номер канала ГЛОНАСС5 бит
Псевдодальность25 бит
Фаза несущей20 бит
Время фиксации7 бит
1015Номер сообщения12 бит
Ионосферные поправкиИдентификатор сети8 бит
Дополнительный идентификатор сети4 бита
Время GPS23 бита
Флаг дополнительного сообщения1 бит
Идентификатор основной станции12 бит
Идентификатор резервной станции12 бит
Количество спутников в сообщении4 бита
Блок данных для каждого спутника в сообщении
Идентификатор спутника6 бит
Флаг состояния неоднозначности2 бита
Количество пропущенных эпох решения3 бита
Поправка для фазы несущей17 бит
1016Номер сообщения12 бит
Поправки к измерениямИдентификатор сети8 бит
Дополнительный идентификатор сети4 бита
Время GPS23 бита
Флаг дополнительного сообщения1 бит
Идентификатор основной станции12 бит
Идентификатор резервной станции12 бит
Количество спутников в сообщении4 бита
Блок данных для каждого спутника в сообщении
Идентификатор спутника6 бит
Флаг состояния неоднозначности2 бита
Количество пропущенных эпох решения3 бита
Поправка для фазы несущей17 бит
Параметр IODE8 бит
1019Идентификатор спутника6 бит
Данные эфемерид спутниковой навигационной системы GPSНомер недели10 бит
Точность данных4 бита
Используемый код2 бита
IDOT14 бит
IODE8 бит
GPS toc16 бит
GPS af28 бит
GPS af116 бит
GPS af022 бита
GPS IODC10 бит
GPS Crs16 бит
GPS \Delta n16 бит
GPS M032 бита
GPS Cuc16 бит
GPS e32 бита
GPS Cus16 бит
GPS (A)1/232 бита
GPS toe16 бит
GPS Cic16 бит
GPS \Omega_{0}32 бита
GPS Cis16 бит
GPS i032 бита
GPS Crc16 бит
GPS \omega32 бита
GPS \Omega24 бита
GPS tGD8 бит
Состояние здоровья спутника6 бит
Флаг данных L21 бит
Флаг актуальности данных1 бит
1020Идентификатор спутника6 бит
Данные эфемерид спутниковой навигационной системы ГЛОНАССНомер канала ГЛОНАСС5 бит
Флаг здоровья альманаха1 бит
Флаг доступности здоровья альманаха1 бит
P12 бита
tk12 бит
MSB Bn1 бит
P21 бит
tb7 бит
xn(tb) первая производная24 бита
xn(tb)27 бит
xn(tb) вторая производная5 бит
yn(tb) первая производная24 бита
yn(tb)27 бит
yn(tb) вторая производная5 бит
zn(tb) первая производная24 бита
zn(tb)27 бит
zn(tb) вторая производная5 бит
P31 бит
\gamma_{n}(t_{b})11 бит
M P2 бита
M In1 бит
\tau_{n}(t_{b})22 бита
M \Delta\tau_{n}5 бит
En5 бит
M P41 бит
M FT4 бита
M NT11 бит
M M2 бита
Доступность дополнительных данных1 бит
NA11 бит
\tau_{c}32 бита
M N45 бит
M \tau_{GPS}22 бита
M In1 бит
Резерв7 бит
4001 — 4095
Зарезервированные типы

Приложение Б (рекомендуемое)

ОПИСАНИЕ ТЕКСТОВОГО ФОРМАТА СООБЩЕНИЯ НАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ФСНО

Таблица Б.1

Описание тестового формата ФСНО

Начало строкиПоле адресаПоле данныхКонтрольная суммаПеревод строки (<CR><LF>)
1тт символGP, GL, GN для стандартных или для дополнительных предложенийидентификатор предложения3 символа
ПримерSGNGLL,5546.95900,N,03740.69200,E,102030.000,A,A*FF<CR><LF>
\$GNGLL5546.95900,N,03740.69200,E,
102030.000,A,A		*FF<CR><LF>
Примечания
1 Начало строки всегда обозначается символом «\$».
2 Идентификатор предложения может содержать следующие данные:
GGA — данные о последнем зафиксированном местоположении;
GLL — географические координаты;
GSA — информация об активных спутниках (участвующих в позиционировании);
GSV — информация о всех наблюдаемых спутниках;
RMC — рекомендуемый минимум навигационных данных;
VTG — скорость и курс относительно земли;
ZDA — дата и время;
DHV — информация о скорости движения GNSS приемника;
GST — статистика ошибок позиционирования;
TXT — текстовое сообщение.
3 Данные состоят из параметров, разделенных запятыми. Тип и состав параметров зависят от идентификатора строки.
4 Контрольная сумма всегда начинается с символа «*».

Таблица Б.2

Правила форматирования данных ФСНО

Описание поля данных
5546.95900Широта в формате «ГГММ.МММММ».
В примере «5546.95900» = 55°46.959' = 55.78265°
NНаправление широты: «N» — север/«S» — юг.
В примере «N» — север
03740.69200Долгота в формате «ГГГММ.МММММ».
В примере «03740.69200» = 37°40.692' = 37.6782°
EНаправление долготы: «E» — восток/«W» — запад.
В примере «E» — восток
102030.000Время UTC в формате «ЧЧММСС.ССС».
В примере «102030.000» = 10 ч, 20 мин, 30000 с
AДостоверность полученных координат «A» — данные достоверны/«V» — ошибочные данные.
В примере «A» — данные достоверны
AСпособ вычисления координат. В примере «A» — автономный. Возможные данные в поле:
«A» — автономный;
«D» — дифференциальный;
«E» — аппроксимация;
«M» — фиксированные данные;
«N» — недостоверные данные

Приложение В
(рекомендуемое)

ОПИСАНИЕ ФОРМАТА ФАЙЛОВ АЭРОНАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ ФФАД

Таблица В.1

Структура записи файла аэронавигационных данных

Байт 1 2 — 4 5 6 7 — 123 124 — 128 129 — 132
Тип данных Код зоны Код секции Код подсекции Данные Номер записи Контрольная сумма

Примечание — Записи внутри файла располагаются последовательно без добавления резервных битов или иных типов отступов.

Таблица В.2

Типы аэронавигационных данных и их размерность

Тип Описание Размер
NAVAID (1) Информация о базовых станциях VOR/DME 5 x 132 байт
WAYPOINT (2) Информация о путевых точках, используемых для построения маршрутов 4 x 132 байт
HOLDING (3) Информация о параметрах движения между путевыми точками 2 x 132 байт
AIRPORT (4) Информация об аэродромах 4 x 132 байт
AIRPORT GATE (5) Информация о терминалах и шлюзах аэропортов 2 x 132 байт
SID/STAR/APP (6) Информация о курсах захода на посадку, взлета и посадки 5 x 132 байт
RUNWAY (7) Информация о взлетно-посадочных полосах (ВПП) аэродромов 3 x 132 байт
УДК 004.89ОКС 35.020
Ключевые слова: искусственный интеллект, навигационные системы, воздушные суда, гражданская авиация