Введение к работе
Актуальность тени Статистические исследования в гражданской авиации мира за последнее время свидетельствуют о том,что АП происходят в основном по причинам сочетания неблагоприятных факторов в элементах авиационной транспортной системы/АТС). Изучение данных по статистике авиашинных происшествий свидетельствует о том, что происходит общий рост уровня безопасности.'полетав за последние 20 лет. Однако отмечаемая нестационарность процессов обеспечения безопасности полетов по годам подтверждает, что пока.не найдены эффективные методы, способы и средства устойчивого обеспечения необходимого уровня безопасности полетов.
Разработка мероприятий, направленных на предотвращение авиационных происшествий, базируется на получении достоверной информации о функционировании авиационной транспортной системы и анализе этой информации. От информативности подсіютем авиационной транспортной системы зависит степень наблюдаемости параметров или показателей, которые позеоллют судить о текущем состоянии системы и ее элементов для проведения- анализа и прогноза качестза ее функционирования, принятия решений и выбора управлявших воздействий.
Показателем объективности информации о действительно!.! состоянии наблюдаемой системы, является достоверность оценки ее параметров. Она слагается из методической и инструментальной составляющих. Пергая характеризуется совокупностью наблюдаемых параметров, методикой и критериями оценки состояния системы, вторая -точностью получаемых значений параметров.
Одним из основных источников информации о функционировании авиационной транспортной системы являются системы оценки качества летной деятельности, под которыми будем понимать комплекс техни-
ческих средств, алгоритмов и процедур, включающий: системы организации сбора информации; набор технических средств (магнитные регистраторы полетной информации, наземные средства: посадочные локаторы, систему обработки типа ЛУЧ-84, теоретические руководства, связанные с НШ, Р.Т., инспектированием полетов и другие); методы учета психологических факторов и оиибок пилотирования.
В настояцее время представляется актуальным оптимизировать систему оценки качества летней деятельности за счет поиска рациональных сочетаний ыекду элементами этой системы при использовании высокоэффективных компьютерных средств.
Оптимизация системы оценки качества полета возможна благодаря тому, что развитие компьютерной техники в последние годы способствует более рационаг ому использованию технических средств за счет перенесения акцента при анализе полетной информации в область разработки компьютерных программ, поскольку наличие универсальных персональных компьютеров высокой производительности позволяет реализовать автоматизацию многих мероприятий, которые ранее 'проводились вручную.
Одним из важных элементов системы оценки качества полета является совокупность средств объективного контроля, состоящих из бортовых и наземных средств, регистрирующих выходные параметры системы "экяпаж-Еоэдушгое судно". Для обработки полетной информации в ГА используется наземные вычислительные комплексы ("Луч-84"»"Рапщг"\ "Лайнер", "ПС-90" и т.п.), позволяющие осуществлять автоматизированную и экспресс обработку полетных данных, а также их графическую интерпретация. В то ие время автоматизация процесса интерпретации результатов обработки полетной информации в этих системах реализована а недостаточной степени для эффективного анализа я установления прі:чкн летных происшествий, а также Для разработки рекомендаций по обеспечению безопасности полетов.
Это обусловлено, с одной стороны сложностью формализации
процесса принятия решения, а с другой стороны - недостаточнее точностью регистрации ряда лилотатных параметров, ограничивагсей достоверность оценки нерегистрируемьх параметров, таких как траектория движения воздуенсо судна; его угловое положение на этой траектории; эффективность управллггпх действий авто:.'.аті!ки и пилота в аварийной ситуации при различных предполагаемых отказах авиационной техники или внесших Бездействиях. Точность регистрации пилотажных параметров, в cec?j очередь, определяется-точностью датчиков и регистрирующей аппаратуры.
Поэтому,- важной и своевременной является задача совершенствования системы оценки качества полета ВС, Еклкча-ацэя мероприятия по повышению точности определения параметров полета и поиску алгоритмов, способствущга повышению эффективности процессов обработки полетной информации и интерпретации результатов обработки.
Цель джсертацкошгоЯ работы состоит в повышении эффективнос
ти существующей системы опеккп качества полета ВС на осноеє фор
мирования комплекса мероприятий по повышении точности регистрации
ряда параметров полета. Фиксируемой системами объективного конт
роля и разработки алгоритмов функционирования систем накопления,
классификации и упорядочения данных.. " . .' .
Для достижения этой цели были поставлены и ресены следующие задач»
разработка концептуальной модели блока повыиения^точности системы оценки качества полета ВС и построение его математической модели;
анализ возможности идентификации- параметров ыатеиатической модели блока повышения точности систем оценки качества полета ВС и разработка мероприятий для их определения;
расширение функциональных возможностей наземных вычислительных средств за счет создания, на базе разработанной в ГосГОШ
- 4 -ГА системы обработки полетной информации, программного комплекса, позволяющего упростить процесс анализа полетной информации;
- разработка комплекса программных оболочек для систематиза
ции и упорядочения нормативной документации, облегчающего работу
с этой документацией.
Кйтоды исследования, примененные автором для решения задач включают:
общую теорию систем;
теорию множеств;
методы дискретной фильтрации;
методы вычислительной математики:
методы структурной оптимизации;
методы оптимизации к 'а программных модулей.
Для реализаций системы использовался подход генерации оптимального кода по критериям минимизации объёма занимаемой памяти и максимизации быстродействия программных модулей в рамках инструментального средства "TASM 2.0".
Научная новизна работы состоит в следующем:
-
Проведен анализ наблюдаемости погрешностей датчиков первичной информации акселерометрического и гироскопического типа о учетом расширенной модели ошибок определения ориентации.
-
Обоснована целесообразность применения метода, наименьших квадратов из области дискретной фильтрации для решения задачи идентификация погрешностей датчиков первичной информации.
-
Разработан подход к структурированию данных в исследуемой задаче систематизации и упорядочения нормативной документации, состоящий в векторном представлении информации, характеризующей документацию.
-
Обоснована необходимость иерархического подхода к синтезу систем, осуществляющих накопление и визуализацию структурированных данных.
-5- :-
5. Сформулированы требования, предгявляемые к организации и интерфейсу программных компонент, осуществлявших работу со структурированными данными.
Практическая ценность работы .
-
Разработана методика проведения калибровочных мероприятий, позволяющая повысить точность датчиков первичной информации, находящихся на борту воздушного судна и измеряющих навигацион-но-пилотаюше параметры полета. "
-
Разработана структура организации данных,'характеризующих многофункциональные системы, отличающаяся универсальностью и малым объемом занимаемой памяти.
-
Предложен алгоритмический подход, использующий древовидное представление информации для организации программных средств накопления, упорядочения и визуализации дачных.
Реализация результатов.
Разработки, представленные в диссертации реализованы и внед
рены в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах,
выполняемых Академией ГА по заказам предприятий ГА, а также и в
учебном процессе. * *
В Нижневартовском авиапредприятии:
- программное ядро .программно-аппаратного комплекса по отра
ботке действий экипажа вертолета МИ-8 в особых случаях полета
В комплексе средств для расследования авиапроиошествий и оценки качества полета (НИР N 72.2.28.92/180) использованы:'
программное обеспечение по фильтрации сигналов датчиков первичной информации акеелерометрического и гироскопического ти-.' па( НЧР N 72. 3. 46. 94/1648);
программные, компоненты накопления статистической информа-' ции на базе разработанного в ГосНИИ ГА программного обеспечения ПС-90Г НИР N 72.2.70.92/684, НИР М 72.2.93.92/994);
система автоматизированного модульного проектирования для
подготовки и обработки нормативной документации НИР N 72.3. 27. 93/ 1311).
В системах автоматизации информационного обеспечения научных разработок в учебном процессе использованы:
электронный справочник "ИЛ-114" - программа научно-методического обеспечения ввода в серийную эксплуатацию самолетов нового поколения типа ШІ-114;
электронный справочник "Транспортное право";
электронный справочник "Программа работ по созданию нормативно-правовой базы, регламентирующей деятельность воздушного транспорта на 1994 год.
Иа вадагу выносятся :
-
Математические модели ошибок датчиков первичной информации систем определения ориентации и навигации воздушных- судов и метрологических средств для их юстировки.
-
Методика определения - параметров математических моделей ошибок датчиков первичной информации.
-
Структура организации данных программных комплексов для упорядочения и систематизации нормативной документации.
-
Алгоритмический подход к построению программных комплексов, использующий иерархическое представление информации.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на ряде научно-практических конференций: на VI Всесоюзной научно-практической конференции "Безопасность полетов и человеческий фактор в авиации'Ч Ленинград 1991);научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава КирПИ (Киров, 1990 - 1934).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ, из них 6 авторских свидетельств.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложе-
