Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Информационный анализ причинностеи авиационных происшествий летательных аппаратов и существующих методов количественной оценки уровня риска полета 14
1.1. Безопасность полетов как важнейшая проблема развития авиации 14
1.2. Анализ групп причинностей и основных факторов, влияющих на безопасность полетов 15
1.3. Уровень риска авиационного происшествия, связанного с возможными отказами авиационной техники 19
1.4. Формулировка задач исследования 27
Глава 2. Формирование модели объекта и управление программой технической эксплуатации летательного аппарата 31
2.1. Объект исследования и его описательная модель 31
2.2. Граф состояний подсистемы «самолет - подготовка к полету - полет» 33
2.3. Количественная оценка уровня риска авиационного происшествия при возможном отказе функциональной системы 44
2.4. Математическая модель оценки влияния личностного фактора на уровень риска авиационного происшествия по причине отказа авиационной техники 46
Глава 3. Методы и методики количественной оценки параметров модели «самолет - подготовка к полету - полет» 53
3.1. Выбор метода оценки 53
3.2. Особенности методики организации и проведения экспертного опроса летного и инженерно-технического состава строевых частей ВВС 54
3.3. Особенности составления экспертной документации и организации экспертного опроса 58
3.4. Методика расчета вероятностей парирования отказов техники летным и техническим составом частей 63
3.5. Согласованность мнений специалистов при оценивании параметров авиационной системы методами экспертного опроса... 73
3.6. Методика оценки функциональной надежности систем летательного аппарата 80
3.7. Основы статистической проверки данных экспертного оценивания уровня безопасности полетов по отказам техники 86
Глава 4. Разработка оптимальной программы технической эксплуатации самолета из условий обеспечения его безопасности полета и боевой эффективности 92
4.1. Содержание программы технической эксплуатации летательного аппарата 92
4.2. Особенности программы технической эксплуатации военной авиации 94
4.3. Алгоритм формирования программы технической эксплуатации из условия обеспечения принципа равнобезопасности функциональных систем 95
4.4. Алгоритм формирования программы технической эксплуатации авиационной техники из условия обеспечения заданного уровня боеготовности 97
4.5. Алгоритм формирования программы технической эксплуатации из условия заданного максимально допустимого уровня риска полета в данных условиях боевой подготовки 98
4.6. Исследование влияния основных эксплуатационных факторов на уровень риска авиационного происшествия по отказу авиационной техники 99
4.7. Исследование влияния основных факторных признаков на потребные трудозатраты для достижения заданного уровня риска авиационного происшествия по причине отказа авиационной техники (обратная задача) 110
4.8. Программное обеспечение вычислительного эксперимента 114
Заключение 116
Литература 117
Приложение 128
- Безопасность полетов как важнейшая проблема развития авиации
- Объект исследования и его описательная модель
- Выбор метода оценки
- Содержание программы технической эксплуатации летательного аппарата
Введение к работе
На всех этапах мирового развития авиации обеспечение безопасности полетов летательных аппаратов являлось и остается важнейшей научной и практической задачей.
Ее решение осуществлялось, прежде всего, через комплекс организационных, профилактических и технических мероприятий.
На всех этапах развития авиационной техники мероприятия по обеспечению безопасности полетов базировались на систематизации фактов, их научном анализе. В последние годы развивается системный подход к исследованию сложной проблемы безопасности полетов, учитывающий единство технических, организационных и личностных факторов.
В последние десятилетия развитие авиационной техники характеризуется появлением авиационных комплексов в виде авиационных транспортных систем, частным видом которых являются боевые авиационные комплексы.
Эффективное решение проблемы безопасности полетов при функционировании современных авиационно-транспортных систем требует специальных научных методов анализа. Проблему обеспечения безопасности полетов обостряет все более растущая стоимость авиационной техники. Особенностью эксплуатации летательных аппаратов в нашей стране в последние годы является их старение и исчерпывание ресурса.
Важным резервом в обеспечении безаварийной летной работы является оптимальное по минимуму затрат управление уровнем риска возникновения авиационного происшествия (катастрофы, аварии), в сложных и непрерывно изменяющихся условиях применения и технической эксплуатации авиацион-но-транспортной системы.
В последние годы наблюдается явное противоречие между потенциальными возможностями развивающихся информационных технологий и уровнем теоретического и практического их использования в задачах управления уровнем риска полета летательных аппаратов на этапе их массовой эксплуатации. Важными проявлениями этого противоречия являются: отсутствие бортовых и наземных микропроцессорных систем диагностики состояния функциональных систем летательного аппарата, отказ которых в полете с высокой вероятностью ведет к авиационному происшествию, тогда как существующие математические и технические средства позволяют создать такого рода системы; неиспользование резерва человеческого фактора операторов на земле (инженерно-технический состав) и в полете (летный состав) по выявлению и парированию опасных отказов функциональных систем летательных аппаратов и прежде всего тех, которые созданы ранее и эксплуатируются сегодня. И это в то время, когда интенсивное развитие получили методы инженерно-психологических исследований, эргономики, математического моделирования, статистических исследований и др.
Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью обеспечения достаточно высокого уровня безопасности полета в изменяющихся условиях эксплуатации путем использования современных математических методов и информационных технологий для управления человеко-машинной подсистемой АТС «самолет - подготовка к полету - полет».
Целью работы является решение научно-технической задачи снижения риска авиационного происшествия в связи с возможными отказами авиационной техники за счет разработки новой технологии оперативного управления уровнем риска полета.
Для достижения указанной цели в работе решаются следующие задачи. 1. Разработка математической модели подсистемы «самолет - подготовка к полету - полет» с учетом возможностей инженерно-технического состава по выявлению отказов функциональных систем (ФС) и летного состава по их парированию.
Разработка методов количественной оценки параметров модели «самолет -подготовка к полету - полет».
Разработка методики выделения и ранжирования функциональных систем летательного аппарата, отказ которых существенно влияет на вероятность уровня риска АЛ.
Разработка алгоритма и технологии автоматизированного формирования оптимальной программы контроля состояния авиационной техники в целях обеспечения минимального уровня риска полета при изменении условий технической эксплуатации и боевого применения ЛА.
Разработка прикладной программы и экспериментальная апробация технологии формирования оптимальной программы контроля состояния систем ЛА в реальных условиях эксплуатации военной авиации.
Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа и математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, инженерно-психологических исследований и экспертного оценивания, теории обеспечения безопасности полета, теории наделшости сложных технических систем.
Обоснованность научных результатов. Исследование по теме выполнялось с помощью современных математических методов с применением информационных технологий. Полученные результаты проверены с помощью статистических методов и разработанной методики в процессе опытной эксплуатации в авиационных частях.
Научную новизну диссертации представляют следующие результаты, выносимые на защиту.
1. Математическая модель подсистемы авиационно-транспортной системы «самолет-подготовка к полету-полет», учитывающая возможности инженерно-технического состава и летчиков по снижению уровня риска авиационного происшествия по причине отказа авиационной техники.
Алгоритмы управления уровнем риска авиационного происшествия, связанного с возможными отказами авиационной техники при изменении условий применения и технической эксплуатации летательных аппаратов.
Результаты решения задач управления уровнем риска АЛ и оценки влияния эксплуатационных факторов на уровень риска АЛ.
Практическая ценность и реализация работы. Разработана методика оценки уровня риска авиационного происшествия по причине отказа авиационной техники и минимизации риска путем оптимального распределения заданного из условия боевой готовности суммарного времени, выделяемого инженерно-техническому составу на контроль состояния функциональных систем, с учетом конкретных условий эксплуатации самолета.
На основе разработанной методики управления уровнем риска авиационного происшествия по отказам авиационной техники была проведена опытная эксплуатация временного регламента контроля состояния авиационной техники в частях, участвующих в боевых действиях, и в частях, эксплуатирующих летательные аппараты в сложных климатогеографических условиях Сибири и Забайкалья. Получены акты о внедрении по результатам опытной эксплуатации временного регламента. Акты приведены в Приложении 2 к диссертации.
Апробация работы. Теоретические и практические результаты работы представлялись и обсуждались на 12-ой Байкальской международной конференции (Иркутск, 2001г., секция «Управление летательными аппаратами и их системами»); 2-ой Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, Воронежская государственная технологическая академия, 2002г.); Всероссийской конференции «Информационные технологии в энергетике, экономике, экологии» (Иркутск, Институт Систем Энергетики им. Л.А.Мелентьева СО РАН, 2002г.); ежегодных научно-технических конференциях 4-ой ВА (2000, 2001гг.); 12-ой научно-технической конференции ИВАИИ (Иркутск, 2001 г.).
Работа по теме была выполнена в рамках двух научно-исследовательских работ: «Исследование функциональной надежности основных систем самолета» (шифр «Безопасность-И»); «Разработка путей совершенствования системы эргономического обеспечения создания, испытаний и эксплуатации вооружения и военной техники нового поколения в условиях реформирования ВС РФ» (шифр «Эргономика-МО»).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ и 3 отчета о НИР.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 126 наименований и приложения. Основной текст диссертации изложен на 142 страницах машинописного текста.
В первой главе рассмотрены важнейшие проблемы авиации, связанные с обеспечением безопасности полетов летательных аппаратов. Выделены группы причинностей и основные факторы, влияющие на безопасность полетов. Выполнен анализ современного состояния теории безопасности полетов, моделирования систем, количественной оценки вероятностных характеристик, управления уровнем риска возникновения авиационного происшествия. Определена предметная область исследования, сформированы цель и задачи диссертации.
При анализе причинности авиационных происшествий, связанных с отказами авиационной техники, выявилось, что в теории и практике безопасности полетов по причине отказов AT учитывается только зависимость от уровня её надежности и возможностей летчика (экипажа) не допустить АП, если такой отказ системы произойдет в полете.
Предполагалось, что большая часть отказов и неисправностей всегда выявляется на земле при контрольных осмотрах и проверках AT и устраняется силами инженерно-технического состава (ИТС), а часть отказов, которые проявляются в воздухе, локализуется (парируется) своевременными и пра- вильными действиями летчика.
Кроме того, за пределами большинства исследований причинностей авиационных происшествий, связанных с отказами техники, находятся исследования влияния личностного фактора инженерно-технического состава на уровень риска авиационного происшествия.
При этом не учитывается и то обстоятельство, что на этапе массовой эксплуатации при подготовке AT к конкретному полету практически невозможно оказывать влияние на уровень надежности AT, в то же время влиять на качество и эффективность работы технического состава по контролю и оценке состояния систем Л А можно и должно.
Решение задачи по оценке влияния эксплуатационных факторов на степень выявляемое инженерно-техническим составом опасных отказов AT позволяет осуществить прогноз и организовать управление уровнем риска АЛ по причине возможного отказа AT.
Обоснована целесообразность использования вероятностных показателей безопасности полетов и методов их оценки.
Во второй главе на основе анализа подсистемы авиационно-транспортной системы «самолет - наземная подготовка к полету - полет» был определен объект, исследования и построен полный граф состояний подсистемы. С учетом введенных допущений граф приведен к более удобной форме и получена математическая модель подсистемы. Модель включает параметры, учитывающие возможности специалистов инженерно-авиационной службы выявить отказ функциональной системы в процессе подготовки самолета к полету и возможности летчика парировать возникший в полете отказ этой системы. Определена целевая функция подсистемы из условия снижения уровня риска авиационного происшествия при возможных отказах авиационной техники и с учетом эксплуатационных факторов, влияющих на эффективность деятельности операторов (техников и летчиков). Сделан вывод о возможности управления уровнем риска полета за счет формирования оптимальной программы контроля состояния функциональных систем летательного аппарата.
Третья глава посвящена разработке методов количественной оценки параметров полученной модели - вероятностей выявления отказа систем инженерно-техническим составом и парирования отказа функциональных систем летчиком в полете.
Для оценки вероятностей использованы методы экспертного оценивания параметров модели специалистами инженерно-авиационной службы и летного состава частей. Осуществлен анализ качества и достоверности полученных экспертных оценок. Выявлено, что распределения экспертных оценок и сумм оценок хорошо аппроксимируются биномиальным законом распределения, который при увеличении количества экспертов сходится к нормальному. В этих случаях надежность оценок обеспечивается построением доверительных интервалов. Получены соотношения для математических ожиданий и элементов матрицы доверительных интервалов вероятностей парирования отказов систем техниками на земле и летчиком в полете с учетом их опыта и квалификации, а также климатогеографических условий подготовки техники к полету, условий полета и применения.
Для оценки достоверности вероятностей выявления отказов, использован метод сравнения доверительных интервалов результатов БзП, полученных методом экспертного оценивания с доверительными интервалами, рассчитанными по данным статистики АЛ известными математическими методами.
С учетом особенностей работы летчика, имеющего дело с отказами функциональных систем в целом, и работы инженерно-технического состава, контролирующего состояние каждого элемента функциональной системы (агрегата, узла) в отдельности, предложена методика оценки функциональной надежности систем летательного аппарата, позволяющая выделить и проранжировать функциональные системы, отказ которых существенно влияет на уровень риска полета.
В четвертой главе представлены алгоритмы формирования программ технической эксплуатации (контроля состояния) авиационной техники при изменении условий применения и технической эксплуатации летательных аппаратов, а именно: алгоритм формирования программы контроля состояния авиационной техники из условия обеспечения принципа равнобезопасности функциональных систем; алгоритм формирования программы контроля состояния систем из условия обеспечения заданного уровня боеготовности летательного аппарата; алгоритм формирования программы контроля состояния систем из условия заданного уровня риска полета в данных условиях боевой подготовки и применения летательных аппаратов.
В главе 4 приведены результаты применения полученных алгоритмов для оценки влияния условий эксплуатации летательных аппаратов на уровень риска авиационного происшествия.
В заключении приведены основные результаты диссертационного исследования.
Приложение 1 содержит в качестве примера «Методику оценки функциональной надежности системы управления ЛА», в Приложении 2 - Акты внедрения.
Безопасность полетов как важнейшая проблема развития авиации
На всех этапах мирового развития авиации - с начала XX века до настоящего времени - обеспечение безопасности полетов летательных аппаратов являлась и остается важнейшей научной и практической задачей.
Проблему безопасности полетов обостряет характерная особенность мирового развития военной авиации: поступление на вооружение всё более сложной и дорогостоящей AT.
Так, если в конце 40-х годов стоимость одного тактического истребителя ВВС США составляла около 100 тысяч долларов, в 1960 г. эта стоимость поднялась до 1 млн., а в 1977 г. - до 10-И2 млн., то к 2000 г. стоимость самолета такого класса уже составляла 18 23 млн. долларов. Как видно, за 50 лет стоимость одного тактического истребителя увеличилась примерно в 200 раз.
Такие же темпы роста стоимости наблюдаются у пассажирских и транспортных самолетов.
Исключительно высокая стоимость AT обусловила особую актуальность проблемы повышения эффективности использования и безопасности полетов каждого отдельного самолета.
При этом аварийность ЛА влияет не только на потерю дорогостоящей AT: при катастрофах гибнут люди и тем самым даже в мирное время, наносится колоссальный моральный вред государству. В период же ведения боевых действий резко возрастает доля потерь военной авиации от аварий и катастроф. Так по данным американской печати и отечественным публикациям [2,10,31,33,34,48,51,52,65,66,70,71,84],доля потерь ЛА от аварий и катастроф в период П-ой мировой войны составила 50%, т.е. равнялась боевым потерям. В последние десятилетия, при ведении локальных войн, эта причинность потерь возросла до 60-70% от общего числа потерь парка ЛА.
До настоящего времени аварийность, как в частях ВВС, так и в гражданской авиации, к сожалению, сохраняется на высоком уровне, несмотря на огромную научную и организационную работу по ее уменьшению, что делает проведенное исследование исключительно актуальным.
Известно [6,24,31,34,39,43,50,56,65,66,82], что БзП является одним из критериев качества AT, характеризующего ее способность функционировать без АП. БзП представляет собой системное свойство в том смысле, что зависит не только и не столько от функционирования отдельных элементов, сколько от их взаимодействия и функционирования авиационной транспортной системы в целом.
Применительно к последней, эта совокупность включает самолет, экипаж, службы управления воздушным движением, подготовки AT. Целостность этой системы заключается в том, что свойства АТС не могут быть сведены к простой сумме свойств составляющих ее элементов и исключение одного из этих свойств приводит к нарушению функционирования системы в целом.
АТС относится к классу сложных систем со следующими отличительными признаками: наличие иерархической структуры, включающей большое число взаимосвязанных между собой элементов - ФС; подчиненность конкретных задач функционирования отдельных элементов общей цели функционирования системы; функционирование в условиях воздействия случайных факторов, в том числе и факторов внешней среды. Под внешней средой, с которой взаимодействует АТС, понимается не только природная среда, но и любые внешние элементы, находящиеся в ней и потенциально влияющие на внутренние свойства АТС.
Поэтому границы между средой и АТС в общем случае условны и должны определяться в каждом отдельном случае в зависимости от поставленной задачи исследования.
Техническая сложность современных АТС, многочисленность личного состава служб, участвующих в организации, подготовке, выполнении и обеспечении полетов, эксплуатация самолетов в широком диапазоне погодных климатических условий порождают многообразие факторов, влияющих на конечный исход полета. Однако сложности учета последних при проведении научных исследований и в практических разработках пока не уделялось достаточного внимания.
Отметим, что системные факторы для каждого элемента имеют или техническую природу - технические факторы, или определяются действиями людей и имеют, таким образом, субъективную природу - личностные факторы. Для каждой из подсистем АТС соотношение технических и личностных факторов и их конкретизация будут различными. Так, например, для такой подсистемы, как «организация летной работы», техническое звено выражено слабо в силу специфики функционирования этой подсистемы, и поэтому большинство факторов, присущих ей, будут иметь личностный характер. Напротив, в такой подсистеме, как «экипаж - летательный аппарат», технические и личностные факторы вносят вклад одного порядка в функционирование подсистемы.
Объект исследования и его описательная модель
В данной работе в качестве объекта исследования рассматривается подсистема авиационной транспортной системы - «самолет - подготовка к полету - полет», которая выделяется из общей авиационной системы [9,10,59,60,75,82,87,88,97]. При этом элементами объекта исследования являются: контроль состояния AT при подготовках ЛА к полетам; опыт и квалификация инженерно-технического состава; внешние условия, влияющие на подготовку AT к полету; самолет и его системы; летчик (летный состав). Масштабом исследования рассматриваемой подсистемы выбран одиночный полет самолета. В цикл времени функционирования одиночного полета самолета включаются: - время полета самолета tn; - время подготовки (контроля состояния AT) одиночного самолета к полету штатными силами ИТС 7 итс. Соответствующими наставлениями в военной авиации определены следующие виды подготовок AT: предварительная подготовка (в дни предшествующие полету); предполетная подготовка (непосредственно перед вылетом); подготовка к повторному вылету (между полетами в день полетов); послеполетный осмотр (после окончания летного дня). Каждому виду подгоховок единым регламентом технической эксплуатации самолета определены соответствующие виды контроля состояния AT, которые отличаются лишь временем т , выделяемом для контроля состояния каждой у -ой ФС. Так, например, для оценки технического состояния гидросистемы одного из типов фронтового бомбардировщика в процессе предварительной подготовки ЕРТЭ отводится 9,2 минуты (12 операций визуального контроля); на предполетную подготовку - 4 минуты (7 операций контроля); при подготовке к повторному вылету - 2,5 минуты (5 операций контроля). Очевидно, что при уменьшении J1. качество контроля у -ой системы ухудшается и вероятность выявления отказа (неисправности) этой системы техническим составом уменьшается. Наибольшее время J выделяется на предварительную подготовку, а наименьшее - на стартовый осмотр. Самолет в техническом смысле представляет собой совокупность большого числа сложных ФС (планер, двигатель, шасси, система управления и др.). В общем случае эти системы связаны друг с другом, тем не менее, в первом приближении, будем полагать, что отказы систем проявляются независимо друг от друга. В общем случае в полете может сформироваться предотказовое состояние у -ой системы, которое либо фиксируется бортовыми средствами объективного контроля или летчиком (по показанию приборов и другим признакам), либо не фиксируется. Во втором случае техник в процессе послеполетного осмотра или контроля состояния у -ой системы при тех или иных видах подготовки выявляет или не выявляет возникшую неисправность. Выявленный отказ (неисправность) устраняется. В случае же невыявления этой неисправности возрастает вероятность ее проявления в полете в виде отказа у -ой ФС. Тогда летчик принимает все меры к парированию последствий отказа ФС. Если это удается, то полет завершается благополучно. В противном случае возникает событие АП. Таким образом, АЛ по отказуу -ой функциональной системы не произойдет, если система не будет иметь опасной неисправности благодаря своей надежности; либо предотказовое состояние системы есть, но будет выявлено и устранено техником на земле при подготовке AT к полету (QfMTC = 0); либо отказ системы в полете произойдет, но летчик (экипаж) своими действиями парирует последствия отказа (QJ/IC 0). Возможна также ситуация, когда техник при контроле состояния у -ой системы своими ошибочными действиями (ошибка 1-го рода) сам создает неисправность системы и провоцирует выпуск в полет неисправного самолета.
Выбор метода оценки
Оценить вероятность парирования последствий отказов AT ЛС в полете можно одним из следующих известных методов [28]: 1) Летный эксперимент (натурные испытания) - позволяет получить объективную и достоверную (при достаточном количестве реализаций - ис кусственного отключения системы) оценку вероятности парирования летчи ком последствий отказа той или иной ФС самолета. Этот метод из-за своей сложности и опасности практически не применяется. 2) Полунатурный эксперимент (моделирование отказов ФС на специальных летных тренажерах) - обеспечивает безопасность проведения и практически неограниченное количество реализаций. Недостатком этого метода является неполное соответствие условий действий летчика при отказе ФС условиям реального полета и отсутствие на существующих пилотажных стендах блоков ввода отказов большого числа ФС ЛА. Что же касается стендов-тренажеров для оценки возможностей ИТС выявлять такие отказы ФС, то они просто не существуют. 3) Математическое (статистическое) моделирование системы «летчик -функциональные системы ЛА - параметры полета» - позволило бы на основе системного анализа с использованием ЭВМ осуществить неограниченное количество реализаций с учетом большого числа вариантов отказов элементов ФС, условий полета и психофизиологических возможностей летчика парировать вводимые отказы. Однако именно математические модели I, учитывающие связь между степенью работоспособности элементов систем с их входными и выходными параметрами, а также связь между выходными параметрами системы и динамическими параметрами полета самолета в настоящее время отсутствуют. Отсутствуют и модели подсистем «ФС - ИТС - анализ состояния ФС». Все это делает невозможным практическое использование указанного метода. Подсистем «ФС - техник - анализ состояния ФС» пока не существует. 4) Метод экспертного оценивания - позволяет с достаточно высокой степенью достоверности (сравнимой с методом летного эксперимента [24,28,31,33,34]) получить оценку условных вероятностей парирования летчиком последствий отказау-ой ФС. Отсутствие в настоящее время возможностей осуществить математическое и полунатурное моделирование работы ИТС по контролю состояния AT в процессе ее наземной подготовки делают метод ЭО практически единственным, позволяющим оценить величину вероятности выявления неисправности (отказа) ФС ИТС. С учетом вышеизложенного для оценивания вероятностей выявления отказа у -ых ФС ИТС в процессе наземной подготовки и парирования последствий этих отказов ЛС в полете в данной работе выбирается метод экспертного оценивания. Сущность метода экспертных оценок заключается в проведении экспертами интуитивно-логического анализа проблемы с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результатов. Получаемое в результате обработки обобщенное мнение экспертов принимается как решение проблемы. Комплексное использование интуиции, логического мышления и количественных оценок с их формальной обработкой позволяет получить эффективное решение проблемы. Характерными особенностями метода экспертных оценок как научного инструмента решения сложных неформализуемых проблем (например, множества задач теории безопасности полетов) являются: научно обоснованная организация проведения всех этапов экспертизы, обеспечивающая наибольшую эффективность работы на каждом из этапов; применение количественных методов, как при организации эксперти зы, так и при оценке суждений экспертов и формальной групповой об работке результатов. При использовании метода экспертных оценок возникают следующие основные проблемы, требующие разрешения в процессе исследования: 1) подбор экспертов; 2) выбор методов опроса; 3) составление экспертной документации; 4) планирование проведения опроса; 5) организация процедуры экспертизы; 6) первичная обработка результатов. Особенности подбора экспертов. В настоящее время требования к подбору экспертов сводятся к необходимости их максимальной компетентности. Имеется достаточно большое число характеристик и методик для оценки возможности привлечения специалиста в качестве эксперта [3,10,11,13,16,28]. Эти подходы оправданы для широкого класса проблем в различных областях науки и техники при прогнозировании, долгосрочном планировании и т.д.
Содержание программы технической эксплуатации летательного аппарата
В общем случае ПТЭ включают периодически выполняемые типовые работы: смазочные, крепежные, регулировочные, монтажно-демонтажные, моечные, очистительные и контрольные. Реализация требования повышения вероятности выявления неисправностей систем ЛА силами ИТС в процессе подготовки к полетам (глава 1) возможна путем формирования соответствующей программы ТЭ и, в первую очередь, ее основной части - программы контроля состояния ФС. В общем случае процесс формирования программы контроля ФС самолета как процесс принятия решения имеет две составляющие: творческую и формальную. Творческая составляющая предусматривает: - формирование множества решений Ф и множества состояний «среды» - 9; - задание основного показателя эффективности или полезности в виде оценочного функционала F, определенного на прямом произведении в хФ и принимающего значения из пространства вещественных чисел /?; определение информационной ситуации, характеризующей стратегию поведения «среды»; - выбор критерия принятия решений с учетом информационной ситуации. Формальная составляющая предусматривает: - выполнение расчетов показателей эффективности, входящих в определение оценочного функционала F по существующим алгоритмам; - нахождение оптимального решения (р є Ф (либо множества оптимальных решений) по заданному критерию принятия решений. При этом под множеством решений понимается множество конкретных значений управляемых факторов, действующих на объект управления. В формальном отношении процесс формирования ПТЭ можно представить как отыскание именно оптимальных решений при заданных условиях СС а2,...,ап с учетом неизвестных факторов УьУ2, ,Ук среды, найти такие компоненты вектора решения Xj,X2,... ,хт, которые обращают в максимум (минимум) некоторый коэффициент эффективности W= W{al,a2,...,arnyby2,...,yk;xl,x2,...,xm). (4.1.1) В общем случае процесс протекает в условиях неопределенности, однако в нашей задаче в первом приближении можно ограничиться детерминированным вариантом максимизации функции. W= W(aba2,...,a„;xl,x2,...,xm), (4.1.2) Цели, ресурсы, планы и прогнозы задаются директивно, исходя из интересов эксплуатации и применения ЛА. Они представляют собой заданные условия Cti,a2,...,an.L заданным условиям следует также отнести климатические условия операции и другие факторы, на которые влиять невозможно. Таким образом, формирование программы заключается в том, чтобы найти такие компоненты вектора решения Х\,Х2,... ,хп значения управляемых факторов программы контроля состояния ФС, чтобы получить максимальные показатели эффективности ПТЭ самолета данного типа. Как известно, в программе ТЭ предполагается, что системы и агрегаты ЛА могут эксплуатироваться по одной из трех стратегий. 1. ТЭ по ресурсу - для систем и агрегатов с низким уровнем контролепригодности и увеличивающимся с наработкой потоком отказов; 2. ТЭ по состоянию - для систем и агрегатов, для которых обеспечивается бортовой или наземный контроль параметров, характеризующих состояние систем; 3. ТЭ по уровню надежности - для систем и агрегатов, отказы которых либо не влияют на БзП, а если влияют, то имеют постоянный (с наработкой) поток отказов. При этом существуют рекомендации по применению компромиссных (с точки зрения обеспечения БзП, боеготовности и боевой эффективности) программ ТЭ-6 разновидностей программы ТЭР и 3 разновидности программы ТЭС. Однако такие компромиссные программы не являются оптимальными ни с точки зрения БзП, ни с точки зрения БГ, ни, наконец, с точки зрения временных и стоимостных затрат на ТЭ для различных типов ЛА.
