Введение к работе
Основной задачей гражданской авиации, наряду с удовлетворением запросов населения и народного хозяйства в авиационных перевозках, является совершенствование эксплуатационных характеристик. Решение этой задачи связано, в первую очередь, с повышением безопасности полетов.
Несмотря на проводимые мероприятия, динамика изменения количества авиационных происшествий и инцидентов имеет опасную тенденцию роста. Преобладающим фактором их возникновения и развития является человек, имеющий ограниченные возможности обеспечения надежности его деятельности в контуре управления воздушным суд-ном(ВС), в силу переработки большого объема поступающей информации и ограниченности психофизиологических возможностей, что снижает вероятность своевременного и безошибочного принятия решения. При этом, процесс принятия решения, как правило, осуществляется в условиях, характеризуемых неоднозначностью альтернатив действия, неопределенностью возможных исходов, а также лавинообразным наращиванием интенсивности деятельности и жесткого лимита времени на его принятие и реализацию.
Вместе с тем, анализ поступающей информации показал неравномерность возникновения опасностей в процессе ^полета. Описанная выше ситуация наиболее часто проявлялась на этапах взлета, захода на посадку, полета по глиссаде и посадки, на которые приходится более 70Х всех авиапроисшествий. Данные этапы характеризуются значительной перегрузкой членов летного экипажа(ЧЭ) технологическими операциями и принятием решения в условиях дефицита времени.
Опыт летной работы свидетельствует о наличии значительных резервов в повышении эффективности деятельности летного экипажа без существенных дополнительных материальных затрат за счет оптимизации технологии взаимодействия в рамках системы "Экипаж -оборудование ВС" в различных условиях эксплуатации.
В связи с этим теоретические и практические работы, направленные на повышение безопасности летной эксплуатации ВС путем оптимизации деятельности летного экипажа в ожидаемых условиях полета и особых ситуациях приобретают в настоящее время особую
актуальность.
Таким образом, задача повышения безопасности полетов и процедуры оптимизации деятельности ЧЭ в различных условиях полета стали неразрывными и требуют системного подхода и разрешений.
Учитывая актуальность проблемы повышения безопасности полетов в качестве центрального направления диссертационных исследований определено - развитие методов оптимизации деятельности авиационных специалистов при наличии временных ограничений и конечной надежности бортового оборудования на наиболее ответственных этапах эксплуатации ВС.
Решение данной задачи осуществляется путем разработки процедур сокращения временных затрат, на выполнение комплекса операций проверки оборудования ВС и подготовки ВС к заданному сроку.
Исходя из задачи диссертационной работы, целью проводимых исследований является разработка новых и совершенствование существующих принципов, методов и алгоритмов процесса организации летной работы, направленных на повышение уровня безопасности полетов при учете реальных ограничений на личностные характеристики пилотов, показатели надежности оборудования и воздействий возмущающих факторов среды.
В настоящее время намечено несколько направлений повышения эффективности авиационных систем, основными из которых являются:
повышение надежности авиационной техники;
совершенствование метеорологического обеспечения и прогнозирование неблагоприятных факторов внешней среды;
разработка методов повышения надежности и эффективности профессиональной деятельности летного состава,
которые характеризуются сложностью каждой из них и взаимозависимостью возможностей в решении любой задачи от результатов решения других.
В силу того, что влияние человеческого фактора на безопасность полетов имеет существенное значение это и предопределяет необходимость проведения системных исследований по оптимизации профессиональной деятельности в рамках представленной диссертационной работы.
На практике экипаж выполняет полеты внутри ограниченных эксплуатационных характеристик и, если на всех этапах полета выдер-
- Б -
лишаются заданные параметры, то полет выполняется с минимальными нагрузками. В случае же возникновения аварийной ситуации летному экипажу приходится интенсивно выполнять комплекс различных операций в условиях дефицита времени, обуславливающего циклический характер разрешаемой проблемы:
ситуация - оценивание последствий - принятие решения -- пропуск момента реализации - новая ситуация -- оценивание последствии -и так далее, вплоть до непосредственной реализации принятого решения в пределах оставшегося времени.
Однако из-за временных потерь на анализ ситуации и принятия решения возникает дефицит времени, оставшегося на реализацию технологических операций по предотвращению отказа, обуславливающий:
-
повышение интенсивности труда пилотов, что может в ряде случаев привести к дополнительным психофизиологическим нагрузкам и усугубить ситуацию неправильными действиями;
-
поиск альтернативного пути экономии времени за счет адаптированного выполнения части проверочных операций с оборудованием, работоспособность которого ранее проверена и подтверждена надежностными характеристиками.
Выбор ЧЭ второго варианта позволит снизить нагрузку на летный экипаж, обеспечит увеличение времени на ликвидацию и предотвращение отказов и тем самым повысит безопасность летной эксплуатации.
Поставленная в работе цель и предложенный подход ее достижения реализованы путем решения задач по следующим направлениям:
анализ и исследование эффективности процессов при эксплуатации оборудования ВС на всех этапах летной деятельности, выбором показателей результативности и разработкой математической модели операций технологического цикла эксплуатации узлов, агрегатов и ВС в целом;
разработка методологических подходов к оценке функционального состояния и работоспособности авиационной системы, а также структурно - логическое обоснование принципов выбора -и формирования критериев ее оценки в различных условиях;
формирование и оценивание требований по оптимизации расхода технического ресурса узлов и агрегатов ВС и объема
контрольных проверок, которые необходимо выполнить ЧЭ для обеспечения требуемых показателей надежности авиационной системы.
В результате решения этих задач разработан и предложен алгоритм, определяющий оптимизированный перечень контрольных проверок, позволяющий обеспечить требуемый показатель эффективности функционирования авиационной системы.
Поставленные в диссертации задачи решались на основе комплексного использования теоретических основ' системного анализа с привлечением положений теории многокритериального выбора, теории множеств, теории вероятностей и математической статистики, теории надежности. Экспериментальная проверка полученных результатов осуществлена путем математического моделирования с использованием вычислительных методов оптимизации и оценивания случайных процессов.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней на основе системного подхода и теоретических изысканий обоснованы оптимальные рабочие алгоритмы, повышающие качество и результативность деятельности ЧЭ при возникновении нештатной ситуации за счет адаптированного выбора выполняемого перечня операций летной эксплуатации, применение которых летными экипажами обеспечит требуемые показатели надежности при принятии решений в условиях изменяющихся внешних воздействий.
На защиту выносятся:
-
Методология повышения безопасности полетов путем снижения нагрузки на ЧЭ за счет адаптированного выполнения конт-рольнопроверочных операций на оборудовании ВС, имеющем высокую надежность.
-
Модели процессов эксплуатации узлов и агрегатов ВС при различных операционных ситуациях.
-
Вероятностная модель анализа надежности и эффективности выполнения полетного задания.
4- Метод выбора необходимых контрольных операций и обоснования их обьема.
5. Метод оптимизации процедур эксплуатации для текущих значений параметров надежности оборудования ВС.
6. Методики и алгоритмы синтеза оптимальной организации деятельности ЧЭ при дефиците времени на выполнение штатных операций.
Практическая ценность диссертационной работы заключается в том, что применение разработанных методов и алгоритмов позволит улучшить качественные показатели процесса эксплуатации ВС путем оптимизации деятельности ЧЭ в условиях дефицита времени и тем самым повысить безопасность полетов.
Достоверность полученных результатов " подтверждается научно-обоснованными положениями и современными методами исследования, прошедшими экспериментальнув проверку и моделирование по реальным данным с использованием ЭВМ.
Результаты диссертационных исследовании внедрены(подтверждено актами о внедрении):
при разработке рекомендаций по технологии контроля работоспособности оборудования ВС наземными службами и членами летных экипажей Ереванского авиапредприятия;
при совершенствовании методики оценки уровня профессиональной подготовки авиационных специалистов в авиапредприятии "Пулково";
- в учебном процессе Академии ГА.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Основные результаты, . полученные в ходе диссертационных исследований, докладывались на Межвузовской научно-практической конференции "ВУЗы-городу", С.-Петербург,1996г.; Межвузовской научно-- методической конференции "Проблемы и пути совершенствования профессиональной подготовки...", С.-Петербург, 1996г.; V С.-Петербургской Международной конференции "Региональная информати-ка-96", научно-технических конференциях слушателей и научно-технических семинарах Академии ГА.
По результатам проведенных диссертационных исследований опубликовано: 5 статей и 6 тезисов докладов.
Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованной.литературы из 93 наименований, 6-ти
приложений и содержит 219 страниц машинописного текста, включая таблицы и рисунки.
