Введение к работе
Актуальность темы. Формирование знаний, навыков и умений (ЗНУ) по предотвращению авиационных происшествий (АП) при возникновении особых ситуаций (ОС) в полете является одним из важнейших направлений развития концепции предотвращения АП.
Процесс летной эксплуатации воздушного судна (ВС) протекает в рамках системы "экипаж-ВС-окружаюшая среда" (ЭВСС), взаимодействующей с другими элементами авиационной транспортной системы (АТС). Практика летной эксплуатации подтверждает необходимость обучения экипажей принятию решений по предотвращению АП.
Актуальность этой задачи объясняется тем, что проблема подготовки летного состава (ЛС) в гражданской авиации (ГА) России в настоящее время приобрела особую острогу. Тяжелые авиационные происшествия, имевшие место в 2001 г., и анализ результатов их расследования свидетельствуют, что причины подавляющего большинства АП (12 из 15 в 2001 г.) связаны с личностным фактором специалистов из числа ЛС.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования в данной работе является процесс первоначальной учебно-летной подготовки курсантов специализации 240301 "Летная эксплуатация ВС". Предметом исследования является обучение курсантов принятию решений по предотвращению АП на этапе теоретического обучения.
Цель исследования. Главная цель исследования заключается в повышении уровня профессиональной обученности курсантов специализации 240301 "Летная - эксплуатация ВС" принятию решений по предотвращению АП при возникновении ОС в полете.
Задачи исследования. Для достижения главной цели исследования разработана "Автоматизированная система обучения экипажей принятию решений по предотвращению АП" (АОС). Разработка АОС проведена применительно к самолету первоначального летного обучения (ПЛО) Як-18Т.
В процессе разработки АОС последовательно решены следующие задачи:
-
Проведен анализ методических основ концепции предотвращения АП и процесса принятия решений при возникновении ОС в полете.
-
Проведен системный анализ процесса обучения ЛС принятию решений по предотвращению АП и сформированы требования к синтезу модели АОС.
-
Разработана модель АОС и проведено исследование системы на базе этой модели с целью определения основных параметров компонентов АОС.
-
Разработано информационное и программное обеспечение АОС.
-
Разработанная АОС реализована применительно к самолету ПЛО и проведена оценка ее эффективности в процессе первоначальной учебно-летной подготовки.
АОС содержит учебную информационную Базу Данных (БД), обеспечивающую возможность хранения и оперативного использования различных видов информации, а также ее быструю сортировку по таким признакам, как: тип ВС, член экипажа, дисциплина и функциональная система (ФС), этап эксплуатации, степень опасности ОС и т. д. БД содержит информацию об особых случаях в полете (ОСП) и
РОС. НАЦІОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА і
cnewrtm/% j
OS V&mabTU !
« ———чи
отказах ФС в соответствии с Руководством по летной эксплуатации (РЛЭ) самолета Як-18Т. а также об имевших место в практике эксплуатации данного типа ВС авиационных событиях. БД открыта для ввода дополнительной информации по АП, предоставляемой экспертами (пилотами-инструкторами и специалистами по расследованию АП).
Задача предотвращения АП при возникновении на борту ВС какой-либо ОС связана с ге распознаванием и принятием зачастую нестандартного решения, не предусмотренного РЛЭ. В связи с этим АОС обеспечивает возможность построения на основе анализа нормативно-технических источников и данных по расследованию АП сценариев особых ситуаций, содержащих значимые признаки ОС, описание имевших место авиационных событий с аналогичными признаками, а также эталонные алгоритмы принятия и реализации решений по предотвращению АП; построения обучаемыми своих вариантов алгоритмов принятия и реализации решений и их автоматического сравнения с эталонными. Тем самым в АОС автоматизирован процесс обучения принятию решений по предотвращению АП.
Методика исследования. В работе использованы методы прикладной математики, технической диагностики, информатики, анализа иерархий, математической статистики, теории принятия решений, теории графов, теории экспертных систем, теории педагогических систем.
Для достижения главной цели исследования задача разработки АОС решена на основе системного подхода с использованием экспертной модели этапов деятельности опытного летчика в ОС, построенной на основе экспериментальных исследований авиационных психологов.
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в:
-
графическом моделировании этапов деятельности опытного летчика в ОС;
-
разработке метода обучения экипажей принятию решений по предотвращению АП на основе экспертных сценариев особых ситуаций, формируемых и изучаемых в соответствии с этапами деятельности опытного летчика в ОС;
-
разработке оригинального программного комплекса и интерфейса АОС;
-
разработке 78 сценариев ОС применительно к самолету ПЛО;
-
автоматизации процесса обучения курсантов по разработанным сценариям ОС при первоначальной учебно-летной подготовке.
Практическая ценность. В связи с тем, что в работе по формированию сценариев ОС участвовали пилоты-инструкторы, АОС содержит экспертные знания, основанные на опыте практической эксплуатации ВС.
Разработанную АОС рекомендуется использовать на следующих этапах:
-
На этапе теоретического обучения по учебным дисциплинам цикла ДС.16-3 "Подготозка к летной эксплуатации самолета первоначального обучения" с целью углубленной подготовки курсантов к работе на тренажере Як-18Т.
-
В рамках учебной практики курсантов при подготовке к полетам на самолете Як-18Т, при самоподготовке, а также в процессе наземной подготовки.
-
На этапе летной подготовки курсантов с целью восстановления полученных на предыдущих этапах знаний, навыков и умений при длительных перерывах в полетах.
-
При переподготовке и повышении квалификации летного состава на самолет Як-18Т.
5 Апробация работы. Апробация АОС включала в себя три этапа:
-
в марте 2002 г. на двух группах курсантов;
-
в декабре 2002 г. на группе пилотов-инструкторов:
-
в январе-марте 2003 г. на контрольной группе курсантов.
По результатам апробации сделан доклад на научно-методической конферен
ции, состоявшейся в УВАУ ГА 5-7 мая 1998 г., доклад на П международной научно-
технической конференции "Современные научно-технические проблемы транспор
та России", состоявшейся на базе УВАУ ГА 28-30 марта 2002 г., и два доклада на
международной научно-технической конференции "Гражданская авиация на совре
менном этапе развития науки, техники и общества", состоявшейся в МГТУ ГА
17-18 апреля 2003 г.
і Реализация полученных результатов исследований. Полученные в ходе
экспериментов практические результаты подтвердили эффективность предложенно
го способа обучения экипажей принятию решений по предотвращению АЛ на осно
ве разработанной АОС.
* По итогам экспериментов разработаны предложения по внедрению АОС в
процесс первоначальной учебно-летной подготовки и корректировке рабочих программ учебных дисциплин.
На основании проведенных исследований сделан вывод, что использование АОС в процессе первоначальной учебно-летной подготовки курсантов специализации 240301 "Летная эксплуатация ВС" привело к повышению уровня их профессиональной обученности принятию решений по предотвращению АП.
Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 14 печатных работ (4 на правах рукописи), написанных как самостоятельно, так и совместно с другими авторами в период с 1997 по 2003 гг.
На защиту выносятся:
-
экспертная модель этапов деятельности летчика в ОС;
-
метод обучения экипажей принятию решений по предотвращению АП на основе экспертных сценариев ОС;
-
метод Матричного представления учебной информации о состоянии системы ЭВСС;
-
информационное обеспечение и программный комплекс АОС;
-
методика использования АОС в учебном процессе.
Структура и объем. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав,
заключения, списка использованной литературы, пяти приложений и компакт-
> диска, содержащего демонстрационную версию АОС.
В основной части работы содержится 234 страницы машинописного текста, 82 иллюстрации, 18 таблиц, 39 формул и библиография из 113 наименований. Приложения Содержат 57 страниц машинописного текста, 45 иллюстраций и 21 таблицу. В приложениях помещены: перечень авиационных событий, имевших место в практике эксплуатации самолета Як-18Тв период с 1976 по 2002 годы; интерфейс программы ввода и редактирования ОС и обучающей программы; сетевые графики изучения алгоритмов; карточки и сводные таблицы учета работы; сводные таблицы статистических расчетов.
