Aviacijos technologijų katedra

Baigiamajame magistro darbe yra vertinamas orlaivių antžeminio judėjimo valdymo ir kontrolės sistemos naudojimas Vilniaus oro uoste. Teorinėje dalyje aprašoma A-SMGCS sistema, jos pritaikomumas bei nauda. Taip pat nagrinėjamas meteorologinių reiškinių poveikis oro uostų veiklai ir judėjimo lauko schemų projektavimo principai. Tiriamojoje dalyje atliekami bandymai skrydžių valdymo treniruoklyje „ROSE”, kurių metu vertinamos skirtingos A-SMGCS įrangos versijos, bei nuo jų priklausomi skrydžių valdymo pralaidumo pokyčiai. Taip pat analizuojami gauti rezultatai pritaikant CAPAN metodą ir pateikiamos išvados bei rekomendacijos. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, tiriamoji dalis, eksperimentinis tyrimas ir rezultatai, išvados ir rekomendacijos, šaltiniai ir priedai. Darbo apimtis – 74 p. teksto be priedų, 37 iliustr., 12 lentelių, 51 bibliografinis šaltinis. Atskirai pridedami darbo priedai.

In this paper, usage of advanced surface movement guidance and control system is evaluated. The theoretical part describes the A-SMGCS system, its applicability and benefits. The impact of meteorological phenomena on airport operations and the principles of movement field scheme design are also analyzed. The research part performs tests in the air traffic control simulator "ROSE", during which different versions of A-SMGCS equipment are evaluated, and the changes in air traffic control capacity dependent on them are analyzed. The results obtained by applying the CAPAN method are also analyzed and conclusions as well as recommendations are presented. The paper comprises of 7 parts: introduction, literature review, research part, experimental study and results, conclusions and recommendations, sources and appendices. Thesis consists of: 74 p. text without appendixes, 37 pictures, 12 tables, 51 bibliographical references. Work attachments are included separately.

Baigiamajame magistro darbe tiriamas F2D aviamodelio sparno konstrukcijos atsparumas dinaminiam smūgiui, kuris gali pasireikšti susidūrimo metu su kitais objektais, tokiais kaip: kiti orlaiviai bei jų struktūros elementai. Tyrimo tikslas – ištirti smūgio sukeliamą deformaciją naujos vidinės konstrukcijos sparnui, pasiekti racionalų konstrukcijos standumo, masės ir atsparumo smūgiams santykį, užtikrinant, kad naujoji struktūra patikimai atliktų savo funkciją skrydžio metu, kartu atlaikant aerodinamines apkrovas bei susidūrimus. Nagrinėjami fiziniai bei skaitiniai tyrimo metodai. Pasitelkiant Tayloro testą baigtinių elementų metodu, ANSYS aplinkoje, atlikta skaitinė analizė su teoriniu garso greičio medžiagoje, kinetinės ir nepageidaujamų skaitmeninių deformacijų energijų validavimu. Modeliuota F2D aviamodelio sparno struktūra ir nagrinėjamas atsparumas apkrovoms. Gauti rezultatai leidžia nustatyti optimalią konstrukcijos geometriją užtikrinančią efektyvų apkrovos perdavimą, pakankamą standumą ir konstrukcijos patvarumą dinaminių apkrovų atveju. Pateikiamos išvados bei rekomendacijos. Darbą sudaro: įvadas, literatūros analizė, apžvelgianti tyrimo metodus; tiriamoji dalis kurioje atliekami skaitiniai tyrimai, sparno dinaminio poveikio tyrimas, rezultatai ir išvados bei rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 78 p. be priedų, 45 paveikslų, 13 lentelių, 31 literatūros šaltinis.

In this master’s thesis, the dynamic impact resistance is investigated of an F2D aircraft model wing structure, focusing on collisions with other objects such as other aircraft and their structural components such as propellers. The aim of the study is to investigate the deformation caused by impact on a newly designed internal wing structure and to achieve a rational balance between structural stiffness, mass, and impact resistance, ensuring that the new structure can reliably perform its function during flight while withstanding aerodynamic loads and collisions. Physical and numerical research methods are analysed. Using the Taylor impact test and the finite element method in the ANSYS environment, a numerical analysis was performed with validation based on the theoretical speed of sound in the material, kinetic and hourglass energies. An F2D model aircraft wing structure was modelled and its resistance to applied loads was investigated. The obtained results allow the determination of an optimal structural geometry ensuring efficient load transfer, sufficient stiffness, and structural durability under dynamic loading conditions. Conclusions and recommendations are presented. The thesis consists of: an introduction, a literature review covering research methods, a research section containing numerical investigations and dynamic impact analysis of the wing structure, results and conclusions with recommendations, and a list of references. The thesis consists of 78 pages excluding appendices, 45 figures, 13 tables, 31 references.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas konvoliucinių neuroninių tinklų taikymas orlaivių aerodinaminių paviršių pažaidoms klasifikuoti. Darbe analizuojama aerodinaminių paviršių pažaidų reikšmė orlaivio techninei būklei, eksploatacijai ir skrydžių saugai, aptariami tradiciniai patikros metodai bei jų apribojimai. Tyrime parengtas aerodinaminių paviršių vaizdų duomenų rinkinys, pritaikytos ResNet-18 ir EfficientNet-B0 architektūros, atliktas jų mokymas, validavimas ir testavimas. Modelių veikimas įvertintas pagal klasifikavimo rodiklius, o gauti rezultatai parodė konvoliucinių neuroninių tinklų taikymo galimybes automatizuotam pažaidų atpažinimui vaizduose. Darbe taip pat pristatomas sukurtas sprendimas, leidžiantis pagal pasirinktą aerodinaminio paviršiaus vaizdo fragmentą nustatyti, ar jame yra pažaida, ar jos nėra. Darbą sudaro 4 dalys: įvadas, literatūros analizė, kurioje nagrinėjamos orlaivių aerodinaminių paviršių pažaidos, jų patikros metodai ir dirbtinio intelekto taikymo galimybės, metodinė dalis, kurioje pristatoma aerodinaminių paviršių pažaidų klasifikavimo metodika, tiriamoji dalis, kurioje pateikiamas ResNet-18 modelio taikymas pažaidoms klasifikuoti, apibendrintos išvados. Darbo apimtis – 94 p. teksto be priedų, 40 iliustracijų, 8 lentelės, 56 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The master’s thesis examines the application of convolutional neural networks for classifying damage to aircraft aerodynamic surfaces. The thesis analyses the significance of aerodynamic surface damage for the technical condition, operation and flight safety of an aircraft, and discusses traditional inspection methods and their limitations. In the study, a dataset of aerodynamic surface images was prepared, the ResNet-18 and EfficientNet-B0 architectures were applied, and their training, validation and testing were carried out. The performance of the models was evaluated using classification metrics, and the obtained results demonstrated the potential of applying convolutional neural networks for automated damage detection in images. The thesis also presents a developed solution that enables determining whether damage is present or absent in a selected fragment of an aerodynamic surface image. The thesis consists of four parts: the introduction; the literature review, which examines damage to aircraft aerodynamic surfaces, inspection methods and the possibilities of applying artificial intelligence; the methodological section, which presents the methodology for classifying damage to aerodynamic surfaces; the research section, which presents the application of the ResNet-18 model for damage classification; and the summarized conclusions. The thesis comprises 94 pages of text excluding appendices, 40 figures, 8 tables and 56 bibliographic references. Appendices are attached separately.

Magistro darbe analizuojamas daugiafunkcinių sraigtasparnių efektyvumas vykdant antraeiles karines užduotis Lietuvos kariuomenėje. Tyrime taikyti daugiakriteriniai TOPSIS ir WASPAS metodai, leidžiantys įvertinti skirtingų sraigtasparnių techninius, taktinius ir eksploatacinius parametrus. Atlikta literatūros analizė, ekspertinė apklausa bei lyginamoji analizė. Tyrimo rezultatai parodė, kad universalios, su NATO standartais suderinamos platformos efektyviausiai atitinka Lietuvos kariuomenės poreikius. Taip pat nustatyta, kad jautrumo analizė yra svarbi vertinant rezultatų patikimumą. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros analizė, daugiafunkcinių sraigtasparnių vertinimo metodologija, daugiafunkcinių sraigtasparnių vertinimo tyrimas, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis: 65 p. teksto be priedų, 9 iliustracijos, 20 lentelės, 28 bibliografiniai šaltiniai.

This master’s thesis analyzes the efficiency of multifunctional helicopters in performing secondary military tasks within the Lithuanian Armed Forces. The study applies the multi-criteria decision-making methods TOPSIS and WASPAS, which enable the evaluation of technical, tactical, and operational parameters of different helicopters. The research includes a literature review, an expert survey, and a comparative analysis. The results of the study showed that universal platforms compatible with NATO standards most effectively meet the needs of the Lithuanian Armed Forces. It was also determined that sensitivity analysis is important for assessing the reliability of the results. The thesis consists of 6 parts: introduction, literature review, methodology for evaluating multifunctional helicopters, research on multifunctional helicopter evaluation, conclusions, and references. The scope of the thesis: 65 pages of text excluding appendices, 9 figures, 20 tables, and 28 bibliographic sources.

Baigiamajame magistro darbe tiriama F2D aviamodelio propelerio sukuriamo srauto įtaka sparno aerodinaminėms charakteristikoms. Tyrimo tikslas – įvertinti, kaip propelerio veikiamas srautas keičia sparno keliamąją jėgą, pasipriešinimą, greičio ir slėgio pasiskirstymą esant skirtingiems atakos kampams. Tyrimas atliekamas pasitelkiant mokslinės literatūros analizę ir skaitinį skysčių dinamikos metodą. F2D aviamodelio propelerio ir pasirinkto sparno sąveika modeliuojama naudojant ANSYS CFX programą. Rezultatų analizės metu palyginami sparno veikimo atvejai su propeleriu ir be propelerio, įvertinami aerodinaminių jėgų, greičio, slėgio laukų bei srauto struktūros pokyčiai. Remiantis gautais rezultatais pateikiamos išvados apie propelerio poveikį sparno darbui esant skirtingiems atakos kampams.Darbą sudaro: įvadas, literatūros analizė, išvados, skaitinė analizė, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 73 p. teksto be priedų, 19 iliustracijos, 19 lentelės, 27 bibliografiniai šaltiniai.

This Master’s thesis investigates the influence of the slipstream generated by an F2D model aircraft propeller on the aerodynamic characteristics of a wing. The aim of the study is to evaluate how the propeller-induced flow affects wing lift, drag, velocity distribution, and pressure distribution at different angles of attack. The research is carried out using a scientific literature review and computational fluid dynamics methods. The interaction between the model aircraft propeller and the selected wing is analysed using ANSYS CFX software. During the analysis of the obtained results, cases with and without the propeller are compared, and changes in aerodynamic forces, velocity and pressure fields, as well as flow structure, are evaluated. Based on the results, conclusions are drawn regarding the influence of the propeller on wing performance at different angles of attack. The total scope of the thesis is 73 pages of text (excluding appendices), including 19 figures, 19 tables, and 27 bibliographic sources.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjami Europos civilinės aviacijos konferencijos (ECAC) zonoje taikomi oro eismo valdymo procesai, jų efektyvumas bei prognozavimo galimybės, remiantis operatyvinių rodiklių analize. Tyrimo tikslas – sukurti matematinį paklausos ir pasiūlos valdymo (DCB) modelį, kuris, atsižvelgdamas į oro erdvės struktūrą, eismo sąlygas, sektorių konfigūraciją bei skrydžių paklausą, paskirstytų oro srautus taip, kad bendras vėlavimų lygis būtų minimalus. Modelio veikimas grindžiamas mišriųjų sveikųjų skaičių tiesinio programavimo (MILP) metodais, leidžiančiais jį taikyti taktinio lygmens (einamosios dienos) operacijoms planauoti. Sukurtas modelis leidžia efektyviau valdyti oro eismo srautus, įvertinant sistemos apribojimus ir dinamiškas veiklos sąlygas. Tyrimo rezultatai rodo, kad taikomas modelis gali prisidėti prie oro eismo valdymo procesų tobulinimo, mažinant vėlavimus ir gerinant oro erdvės pajėgumų panaudojimą. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, literatūros analizė, metodologija, tyrimo rezultatai, diskusija, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 63 p. teksto be priedų, 21 iliustracija, 16 lentelių , 36 bibliografiniai šaltiniai.

This master’s thesis examines air traffic management processes applied within the European Civil Aviation Conference (ECAC) area, focusing on their efficiency and forecasting based on the analysis of operational performance indicators. The aim of the research is to develop a mathematical Demand and Capacity Balancing (DCB) model that, considering airspace structure, traffic conditions, sector configurations, and flight demand, allocates air traffic flows in a way that minimizes the overall level of delays. The proposed model is based on Mixed-Integer Linear Programming (MILP) and is designed for application at the tactical level (day-of-operations), enabling real-time or near real-time decision support. The results of the study indicate that the developed model can effectively improve air traffic flow management by reducing delays and enhancing the utilization of available airspace capacity. The findings suggest that such an approach has practical potential for further development and implementation in air traffic management processes. The thesis consists of 7 parts: introduction, literature review, methodology, research results, discussion, conclusions, and references. The total volume of the thesis is 63 p. of text (excluding appendices), including 21 figures, 16 tables, and 36 sources.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas ekonominio kreiserinio greičio nustatymas ATR 42/72 lėktuvams, taikant tiesioginių eksploatacinių sąnaudų analizę. Tyrimo tikslas – sukurti modelį, leidžiantį įvertinti skirtingų parametrų įtaką ekonominiam kreiseriniam greičiui. Darbe atlikta teorinė analizė, apimanti ekonominio kreiserinio skrydžio principus ir tiesioginių eksploatacinių sąnaudų struktūrą. Praktinėje dalyje, naudojant oficialią ATR skrydžio operacijų valdymo sistemą, sugeneruotos kreiserinio skrydžio našumo charakteristikos ir pritaikytas sukurtas modelis, leidžiantis nustatyti ekonominį kreiserinį greitį, ekonomiškai priimtiną greičio diapazoną bei įvertinti skirtingų veiksnių įtaką rezultatams. Taigi analizėje vertinama skrydžio aukščio, lėktuvo masės, ISA nuokrypio, vėjo bei ekonominių parametrų, tokių kaip degalų kaina ir laiko sąnaudos, įtaka rezultatams. Sukurta programinė sistema leidžia automatizuotai atlikti skaičiavimus, analizuoti rezultatus ir taikyti modelį praktiniams skrydžio optimizavimo uždaviniams. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, teorinė dalis, kurioje nagrinėjami ekonominio kreiserinio skrydžio principai ir eksploatacinių sąnaudų struktūra; metodologija, kurioje aprašomas sukurtas ekonominis modelis ir taikyti metodai; tiriamoji dalis, kurioje atliekama scenarijų analizė ir vertinamas skirtingų veiksnių poveikis; išvados ir rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 92 p. teksto be priedų, 35 iliustracijos, 25 lentelės, 60 bibliografinių šaltinių. Atskirai pridedami darbo priedai.

This master thesis investigates the determination of economic cruise speed for the ATR 42/72 aircraft using direct operating cost analysis. The aim of the study is to develop a model for evaluating the influence of different factors on economic cruise speed. The theoretical part reviews the principles of economic cruise flight and the structure of direct operating costs. In the practical part, cruise performance characteristics are generated using official ATR flight operation system, and then the developed model is applied to determine the economic cruise speed, the economically acceptable speed range, and to evaluate the influence of various factors on the results. The analysis considers the effects of flight altitude, aircraft mass, ISA deviation, wind, as well as economic factors such as fuel price and time cost. A software tool is developed to automate calculations, analyse results, and apply the model to practical flight optimization tasks. This thesis consists of 6 parts: introduction, theoretical part covering the principles of economic cruise flight and direct operating costs; methodology describing the developed economic model and applied methods; research part including scenario-based analysis and evaluation of influencing factors, conclusions and recommendations, references. This thesis consists of 92 pages excluding appendices, 35 figures, 25 tables and 60 references. Work appendices are included separately.

Automatinės priklausomo stebėjimo sistema (ADS-B) plačiai taikoma civilinėje aviacijoje, tačiau jos atviras perdavimo pobūdis kelia saugumo ir patikimumo rizikas, susijusias su signalų trikdymu ir duomenų klastojimu. Šio darbo tikslas yra analizuoti ADS-B sistemos pažeidžiamumą bei informacijos perdavimo procesus, siekiant įvertinti sistemos saugumą ir jos patikimumo užtikrinimo galimybes. Tyrimo metu MATLAB aplinkoje buvo modeliuojami ADS-B signalai, analizuojami jų parametrai bei vertinamas trikdymo ir klastojimo poveikis signalo struktūrai ir dekodavimui. Nustatyta, kad amplitudine moduliacija (AM) moduliuotas signalas neatitinka ADS-B standarto reikalavimų, o trikdžiai sukelia reikšmingus signalo iškraipymus, neigiamą signalo ir triukšmo santykį bei duomenų praradimą. Taip pat nustatyta, kad signalo dekodavimo kokybė tiesiogiai priklauso nuo SNR reikšmių – mažėjant SNR ir didėjant trikdžių lygiui, didėja bitų klaidų tikimybė. Tyrimo metu užfiksuota, kad suklastoti ADS-B signalai gali išlaikyti standartinius laiko parametrus, tačiau jų identifikavimas galimas analizuojant impulsų struktūrą. Darbe taip pat realizuota skaitmeninio parašo pagrindu veikianti autentifikavimo schema, kuri leidžia patikimai atskirti teisėtas žinutes nuo suklastotų, užtikrinant duomenų vientisumą ir kilmės patikrinimą. Gauti rezultatai parodė, kad ADS-B sistema yra pažeidžiama trikdymo ir klastojimo atakoms, todėl būtina taikyti papildomas saugumo priemones, siekiant užtikrinti patikimą oro eismo stebėseną. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, metodologija, simuliacijos rezultatai, išvados, literatūros sąrašas, priedai. Darbo apimtis – 80 p. teksto be priedų, 40 iliustracijų, 21 lentelė, 55 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

Automatic Dependent Surveillance–Broadcast (ADS-B) system is widely used in civil aviation, but its open transmission makes them vulnerable to signal jamming and data spoofing. The aim of this study is to analyze ADS-B system vulnerabilities and evaluate the reliability of data transmission. In this work, ADS-B signals were modeled in the MATLAB environment, and the effects of jamming and spoofing on signal structure and decoding were analyzed. The results showed that AM-modulated signals do not meet ADS-B standard requirements, while jamming causes signal distortion, negative signal-to-noise ratio, and data loss. It was also found that decoding performance depends on SNR values – lower SNR and higher jamming levels increase bit errors. The study showed that spoofed ADS-B signals can keep normal timing parameters, but they can be detected by analyzing pulse structure. In addition, a digital signature-based authentication method was implemented, which reliably distinguishes real messages from fake ones and ensures data integrity and origin verification. The results confirm that ADS-B systems are vulnerable to jamming and spoofing attacks, therefore additional security measures are needed to ensure reliable air traffic surveillance. The thesis consists of 7 parts: introduction, literature review, methodology, simulation results, conclusions, references and appendices. The total length of the thesis is 80 pages (excluding appendices), including 40 figures, 21 tables and 55 references. Appendices are provided separately.

Baigiamajame magistro darbe ieškoma praktiniam taikymui tinkamo svorio centro diapazono, skirto orlaiviui „Boeing 737“, taip pat nagrinėjama svorio centro įtaka degalų sąnaudoms. Mokslinės literatūros apžvalgoje analizuota svorio centro reikšmė orlaivio aerodinaminei būsenai, svorio centro apribojimai ir kiti veiksniai, darantys įtaką skrydžio efektyvumui. Taip pat aptarti kitų autorių darbai ir galimi optimizavimo būdai. Tyrimo metu sukurtas algoritmas, skirtas optimaliai svorio centro padėčiai apskaičiuoti, atsižvelgiant į apribojimus. Įvertintas gautų sprendinių efektyvumas ir susijusios degalų sąnaudos. Rezultatai palyginti su užsakomųjų skrydžių duomenimis. Baigiamojo darbo pabaigoje pateikiamos išvados ir rekomendacijos. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros analizė, tyrimo metodika, tyrimo rezultatai ir jų analizė, išvados ir siūlymai, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 85 p. teksto be priedų, 30 iliustracijų, 20 lentelių, 44 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The master‘s thesis seeks to determine target center of gravity range suitable for practical application in the “Boeing 737“ aircraft. Impact of center of gravity is examined on fuel consumption. The literature review analyzes the importance of the center of gravity for aircraft aerodynamic condition, limitations and other factors that influence efficiency. Research of other authors and possible optimization methods are discussed. During the research, an algorithm was developed to calculate target position of center of gravity while considering relevant constraints. The efficiency of the optained solutions and the associated fuel consumption were evaluated. The results were compared with data from charter flights. Finally, conclusions and recommendations are given. Structure: introduction, literature review, research methodology, analysis of results, conclusions and suggestions, references. Thesis consist of: 85 p. text without appendixes, 30 pictures, 20 tables, 44 bibliographical entries. Appendixes included.

Baigiamajame magistro darbe analizuojamas Lietuvos oro eismo valdymo įvykių pranešimo sistemos veiksmingumas. Pirmojoje darbo dalyje sistemingai apžvelgiami aviacijos saugos konceptai bei apžvelgiami naujausi metodai, taikomi įvykių pranešimų sistemose. Metodologijos skyriuje analizuojami esami bei galimi metodai įvykių pranešimo sistemos veiksmingumui gerinti Lietuvoje. Tyrimas atliekamas pasitelkiant „Python“ programavimo kalbą bei transformacinių modelių bibliotekas taikant mašininio mokymosi metodus aviacijos incidentų pranešimams kategorizuoti. Atlikus tyrimą, įvairių mašininio mokymosi modelių našumas palyginamas pagal tikslumą, preciziškumą bei F1 balą ir suformuluojamos išvados dėl efektyviausio modelio automatizuojant aviacijos incidentų pranešimų klasifikavimą. Darbą sudaro 5 dalys: įvadas, literatūros analizė, metodologija, empirinis tyrimas ir išvados. Darbo apimtis –76 p. teksto be priedų, 36 iliustracijos, 11 lentelių ir 66 literatūros šaltiniai.

The final master thesis analyses the effectiveness of the Lithuanian air traffic control event reporting system. The first part of the thesis provides a systematic overview of aviation safety concepts and an overview of the latest methods used in occurrence reporting systems. The methodology analyses existing and potential methods to improve the effectiveness of the occurrence reporting system in Lithuania. The research is carried out using the Python programming language and a library of transformational models, applying machine learning methods to categorise aviation incident reports. The study compares the performance of different machine learning models in terms of accuracy, precision and F1-score, and draws conclusions on the most effective model for automating the classification of aviation incident reports in Lithuanian language. The thesis consists of 5 parts: introduction, literature review, methodology, empirical study and conclusions. Thesis consists of 76 p. of text without appendixes, 36 pictures, 11 tables and 66 references.