автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Методы информационной поддержки автоматизированных систем управления техническим состоянием авиационных газотурбинных двигателей

КИЇВСЬКИЙ МІЖНАРОДНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЦИВІЛЬНОЇ АВІАЦІЇ

? Г Б ОД • •

* о на правах рукопису

і J U. А И

ЛУК'ЯНЕНКО Олег Євгенійович

МЕТОДИ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ПІДТРИМКИ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ТЕХНІЧНИМ СТАНОМ АВІАЦІЙНИХ ГАЗОТУРБІННИХ ДВИГУНІВ

Спеціальність 05.22.14 "Експлуатація повітряного транспорту"

о

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук

Київ 1996

Роботою с рукопис.

Робота виконана на кафедрі Авіаційних двигунів Київського міжнародного університету цивільної авіації.

Науковий керівник:

доктор технічних наук, старший науковий співробітник Кулик Микола Сергійович

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Петрашевський Олег Львович

кандидат технічних наук, доцент

Цуріков Олег Миколайович

' Провідна організація:

Український центр по науково-методичному забезпеченню експлуатації авіаційної техніки (УкрЦЕАТ)

Захист відбудеться " ЗО " травня_______________ 1996 р. о 15

годині на засіданні спеціалізованої вченої Ради Д 01.35.04 при Київському міжнародному університеті цивільної авіації за адресою: 252058, Київ-58, проспект Космонавта Комарова, 1, КМУЦА.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці КМУЦА.

Автореферат розісланий ”______" квітия_________1996 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої Ради, доктор технічних наук . М.С.Кулик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми .

Поява двигунів нового покоління, які оснащені сучасними ефективними пристроям» збору та обробки польотної інформації (ПІ), а також розвинутих сучасних засобів обчислювальної техніки, що дозволяють вводити, обробляти та іберігати ве іикі обсяги параметричної та службової інформації, яка формується при льотній експлуатації та наземному технічному обслуговуванні (ТО) авіаиійних газотурбінних двигунів (ГТД), дозволяє значно розширити функціональні можливості існуючих та перспективних автоматизованих систем (АС) опічки технічного стану (ТС) ГТД в бік не тільки власно оцінки, але й керування Т*С ІТД. Ллє на шляху створення потужних інтегрованих АС керування ТС ГТД зберігається ряд істотних перешкод, то полягають в:

• низькій контролсздатності більшості експлуатованих типів ГТД:

♦ наявності в великих авіапідприємствах, як правило, декількох типів ГТД різного рівня конгролездатності;

* недостатньому оснащенні авіапідлриємств сучасними засобами вводу та обробки параметричної інформації, шо накопичується на магнітні носії бортових систем реєстрації. Ситуація ускладнюється відсутністю системної підтримки засобів вводу польотної інформації (типу БВС-3, УВЗ-5М), шо потребує спеціальної розробки не лише адаптера зв'язку з ПЕОМ, але й відповідного,програмного забезпечення в рамках операційної системи (ОС), яка використовується.

• орієнтації елементів АС оцінки ТС ГТД на інформаційну та технічну базу різної структури, шо не дозволяє використовувати вдалі методичні та програмні рішення, які реалізовані в інших АС. Це вкрай ускладнює процес обміну інформацією між АС різного рівня;

• відсутності єдиної технічної політики в області створення програмно-апаратних іасобів обробки польотної інформації;

* відсутності розкинутих засобів підтримки обчислювальних мереж в ідеології структурної побудови інформаційних платформ, які розроби ються..

Таким чином, проблема розробки універсальної системи інформаційної підтримки для широкого кола задач оцінки та керування ТС ГТД є вкрай актуальною. Така система дозволить інтенсифікувати та спростити пронес розробки, відлагодження та впровадження в експлуатацію сучасних систем контролю, діагностування та прогнозування ТС ГТД різного рівня контролездатності.

Метою дисертаційної роботи є розробка концептуального проекту та програмно-апаратного середовища реалізації системи інформаційної підтримки АС керування ТС авіаційних ІТД, то функціонує в структурі локальних

обчислювальних мереж (ЛОМ) авіапідприємства, для забенечення гнучкого та ефективного механізму керування інформаційними потоками, які формуються в умовах льотної експлуатації та наземного технічного обслуговування ГТД.

Наукова новизна результатів, отриманих піл час |Х‘алізації поставленої мети, полягає в тому, що:

♦ на основі вивчення форматів даних, необхідних для реалізації різноманітних, задач оцінки ТС ГТД, розроблена методика комплексної попередньої обробки інформації, шо накопичується бортовими системами реєстрації параметрів робочою процесу ІТД;

♦ для інформаційного забезпечення задач, шо входять до складу існуючих та розроблюваних АС керування ТС П’Д, розроблена методика виділення характерних етапів (ділянок) польоту повітряного корабгя (ПК) та режимів роботи ІТД, а також формування па них вибірок параметрів робочого процесу ГТД та умов польоту;

♦ розроблена методика багатокритеріального аналізу трендів параметрів робочою процесу ГГД протягом польоту та на протязі серії польотів, яка дозволяє використовувати криіерііі оцінки, найбільш чутливий до визначальної характеристики (швидкості) треігду параметра;

♦ для забезпечення оперативного ириннягтя рішення про можливість вильоту ІІК розроблена методика експрес-аналізу польотної інформації, яка накопичується на магнітні носії боргових систем реєстрації, шо дозволяє в процесі попередньої обробки інформації проводити аналіз разових команд та допусковиіі контроль параметрів робочого пронесу ГТД з метою визначення працездатності основних функціональних вузтів та систем ІТД;

♦ розроблена методика багаторівневої кіртуалізації циркулюючих в АС керування ТС ГГД даних.

Практична ЦІННІСТЬ робоги полягає в тому, що:

♦ розроблений орієнтований на використання функціонуючих в оточенні обчислювальних мереж ІВМ-сумісгшх ПЕОМ програмно-апаратний комплекс (автоматизоване робоче місце (АІ’М)) копіювання, обробки, розпакування в прикладні програми польотної інформації, яка накопичується на магнітні носії бортових систем реєстрації;

♦ розробленні! пакет прикладних проірам, які реалізують методичне забезпечення комплексної попередньої обробки та експрес-аііатіїу ПІ в програмному забезпеченні АС керування ТС ІТД;

♦ роїроблені практичні рекомендації по створенню основних компонентів системи інформаційної підтримки АС керування ТС ГГД, яка функціонує в структурі гетерогенних ДОЛІ агіаиідприємства; розроблена структура 1>Д АС

керування ТС ІТД, яка використовує основні позитивні якості комбінування моделей баї даних (ІЇД) та "кліємт-серверного" доступу до яаннх;

• розроблепиіі впсокорівневин проірамний інтерфейс проблемно орієнтованих програм, які складають функціональне ядро ЛС керування ТС ГГД;

• розроблені методичні рекомендації по організації багатопотокової та конвейсрної обробки інформації програмами різного рівня.

Впровадження результатів роботи

Програмно-апаратний комплекс копіювання, обробки, створення баз даних та розпакування польотної, розрахункової та нормативно-довідкової інформації в проірамн користувача ЛС керування ТС ІТД нового покоління, впровадженні! в ЦУ МИС (a/fi "Шереметьево"), в авіапідприємстві "Нпуковские авиалтшС та в AT' " Лтииітгатель". Окремі програмні компоненти комплексу використовуються в Ворнспільському авіапідприсмстві та в ДержІІДЦ "Фонон" (м.Кнїв).

Результаті! робот» також широко використовуються в науково-дослідній практиці 1ІДЛ-2 КМУЦА при виконанні госішоїтаірних та дсржбюджетних ІЩР, у навчальному процесі кафедри авіадвигунів КМУЦА.

Апробація роботи та публікації

Основні положення роботи доповідалися та обговорювалися на Всесоюзній 1ІТК "Hpon icMhi': іксп іуатации аниациоїтаіі техиики" (Москва, лютий 1990), Всесоюзній НТК "Научнп-техничсский про.’ресс її жаиушпаї/ия ноздуинюго траиспорта" (Москва, квітень 1990), па звітних науково-технічних конференціях КМУЦА (Київ, 1994, 1995), а також на міжгалузевих робочих наралах з питань розробки та впровадження нових методів та засобів оцінки ТС ІТД нового покоління, які відбувалися в департаментах повітряного транспорту України та Росії, Ворнспільському авіапідприємстві, Київському міжнародному університеті цивільної авіації. За темою дисертації опубліковано дев’ять друкованих праць.

Структура дисертації та її обсяг

Робота складається з передмови, п'яти розділів, висновків, персику використаних джерел, чотирьох додатків. Обсяг дисертації складає 200 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОКОТИ

У передмові до дисертаційної роботи наводиться обірун гупання актуальності обраної теми, а також наводяться основні положення, які внпіачають її наукове та практичне значення. '

В першому розділі проводиться аналіз основних інформаційних потоків, які формуються в процесі льотної та технічної експлуатації ГТД, та необхідних для вирішення задач керування ТС ГТД, а також технології їх збору та подання. Проаналізовані функціональні можливості та інформаційне забезпечення найбільш відомих автоматизованих систем оцінки ТС ГТД (таких як: "Коитроль.-Н-2У\ "Анаиз-86", AIDS, A’.MAN), розглянуті їх позитивні сторони та основні недоліки.

Всі існуючі та переважна більшість АС оцінки ТС ГТД, що розробляються, орієнтуються на статичну організацію функціональної та інформаційної частин системи її практично не використовують розвинутих засобів підтримки обчислювальних мереж. Крім того, між такими системами ускладнюється обмін даними, що значно звужує область їх застосування.

Як середовище функціонування проірамиого забезпечення систем "Кошпроль-8-2У' і "Аначіз-Н6" застосовується однозадачна операційна система вкрай низької надійності MS DOS, що не дозволяє ефективно використовувати ресурси сучасних ПЕОМ. Середовище розробки згаданих вите систем (Clipper) характеризується низькою швидкістю виконання результуючого коду та не має підтримки інших програмно-апаратних платформ.

З усіх розглянутих АС найбільш розвинутою в плані інформаційного забезпечення е система XMAN, яка є інтелектуальним інтерфейсом до штатної наземної системи прийняття рішень для проведення технічного обслуговування двигунів TF34 на літаках А-10 (ED/CEMS IV). XMAN дозволяє здійснювати обмін інформацією з ED/CEMS 'IV за допомогою комунікаційних каналів, але самі канали (ннзькошвидкіснніі послідовний інтерфейс RS-232) та середовище реалізації системи (ОС MS DOS, мова програмування LISP) не дозволяють організувати ефективну розподілену в ЛОМ структуру бази даних.

Загальним недоліком наведених вище АС є їх закритість, що не дає змоги інтегрувати в них розроблені раніше та нові методичні та проірамно-апаратні рішення. '

Виходячи з аналізу існуючого стану в галузі інформаційного забезпечення АС оцінкн ТС ГТД, визначено мету та основні задачі даного дослідження.

У другому розділі на основі аналізу існуючих структур організації баз даних робиться вибір та обгрунтування найбільш ефективної моделі організації даних для використання в АС керування ТС ГТД.

Інформаційні потоки, які формуються в процесі льотної експлуатації та наземного технічного обслуговування, значно відрізняються між собою за формами кінцевого подання, мають велику кількість зв'язків, які не завжди можна однозначно описати за допомогою найбільш розповсюдженої «а сьогодення реляиійної моделі БД. Окрім того, використання рсляиійних баз

даних значно підвищує надмірність інформації, яка зберігається, та накладає ряд істотних обмежень на швидкість виконання запитів на доступ за умовами. В свою чергу, застосування сіткової моделі БД ставить більш високі вимоги до логічного проектування структури бази даних, яка враховує тявність відношень типу "один до багатьох" та "багато до одного" між елементами даних різної структури.

З урахуванням нього, пропонується комбінована модель організації баз даних, в якій описання даних, які зберігаються, та взаємозв'язків між ними є сітковою структурою, а самі елементи даних, в залежності від їх формату, можуть бути реляційними (таблицями) або ієрархічними.

Крім способу збереження інформації в БД, важливою задачею е вибір технології jfocryny до них із прикладних програм. На сьогоднішній день практично всі існуючі АС оцінки ТС ІТД використовують застарілу схему доступу до інформаиії, прн якій компонент вводу/виводу, компонент подання і прикладний компонент об'єднані в єдиний програмний модуль, який виконується на окремій ЕОМ. Проведений аналіз можливих схем організації доступу до

і "формації, їх переваг та наявних недоліків, дозволяє зробити висновок про доцільність вибору "клітт-сервериоГ технології "Application Server" (рис. І).

і Компоненті ; Прикладний

( _ Г Сервер рівня N

1 Компонент ; /д • *•«' Оттггттэ Сервер рівня N-1

Ідоступудо і/ ЧТ Сервер рівня 1

;падання ^ {юмлонвнт ресурсів і 4=^ • ^Ї.Ь сервер р,»™ о

Клієнт Сервер ' Сервер ;

Рис. І. Схема доступу до розподілених даиих "клісит-сервер”

Такий підхід дозволяє створювати переносимі програми, які потребують доступу до розподілених в ЛОМ даних, кожний компонент яких незалежний від конкретної реалізації інших компонентів, шо значно розширює можливості подальшої модифікації окремих модулів в процесі експлуатації. Окрім того, прийнята схема полегшує процес розробки додаткових прикладних модулів, тому шо кожний сервер програм може виступати клієнтом по відношенню до сервера нижнього рівня.

Треті» розділ присв'яченіні попередній обробці польотної інформації та інформації, яка отримується під час наземних випробувань авіаційних ГТД.

Інформація, яка зчитується з магнітних носіїв бортових систем реєстрації параметрів робочого процесу ГГД, достатньо часто містить в собі збійні значення, які виникають з цілого ряду об'єктивних причин. Виключення таких збійних значень з вихідного потоку нольотних даних є однією з основних задач первинної обробки ПІ. Дчя її вирішення пропонується застосування сисніалмюю

5

фільтру одиничних викидів значень параметра, який виконується в реальному

масштабі часу при читанні масиву інформації з магнітного носія. Фільтр, що

пропонується, базується на індивідуальному призначенні максимально припустимих значень змінювання параметра за один цикл реєстрації. В серії вихідних значень обчислюются значення зміни параметра .V:

■ Лг, = ІЛ' . - ХІ, Лл' = її. , - X ,1

І і-2 і ’ 2 і-2 і-і

Якщо Ах, < Аї та , X, > Л.Ї , то X , є одиничний викид. Не

1 шах * 2 пмч * »-!

значення замінюється на

х*. , = х: 2 + До, іде До = їх з - ,їі2 І .

Фільтрація збійних значені, разових команд здійснюйься на базі апріорних

знань про характер та можливу тривалість події, яка ириїводиіь до формування разової команди. Наявність разової команди перевіряється також відповідністю умов її формування.

Оскільки багато методик обробки III є чутливими до поведінки сигналу, який аналізується, в попередній обробці є модуль згладжування параметричної інформації. Згладжування включає в себе виключення колнваннь значень параметра біля деякого середнього значення. Такі коливання, як правило, найбільш істотні на ділянках сталого стану параметра й за своєю величиною не перевершують значень похибок його вимірювання та реєстрації. У методиці, що пропонується, доцільність згладжування визначається по знаках різниць п'яти послідовних спостережень параметра. 51 кіно така серія спостережень значень параметра не містить в собі фрагмент перехідного процесу, то проводиться

обчислення згладжених (V. ) значень сигналу }’*, (А = -2- • -2):

І *

• у„_2 = то(69-у"-2 + 4>’" 1 ~ 6-1'" + 4>Уі ~У»>г); ■ ' '

У,м = ^(2у» -2 + 21у„. 1 + 12у„ - 8^„,| + 2уп+гУ,

у„ = 57(-Зу„-2 + 12у„-і + 11у„ + 12>’„>і - 3

Уи+1 = і~5{2у„-2 ~ 8у#і-і + 12у„ + 27у,і+] + 2у„+г)\

У,П2 = -2 + Ь’» -1 - 6у» + 4>VІ + 69у„+2). .

У випадку, коли головною вимогою, що пред'яшіясться до згладжуючого процесу, є швидкість його роботи, можливе застосування найбільш простого та найбільш швидкого способу згладжування - лінійного згладжування по трьох точках, що дозволяє зменшити коливання параметра в межах похибок на вимірювання та реєстрацію.

До згладжування зареєстрованих значень параметрів також відноситься й задача відбудови вихідної серії спостережень при недостатньо високій частоті реєстрації. Вирішувати цю задачу пропонується шляхом сплайнової інтерполяції

кубічними параболами поміж опорними ( зареєстрованими ) значеннями параметра.

Приклад роботи методики згладжування наведений па рис. 2.

Рис. 2. Приклад згладжування вихідного сигналу "Температура іа турбіною низького тиску"

Постійне зростання обсягів даних, необхідних для вирішення задач керування ТС ГТД, вимагає застосування .ущільнення таких значних за обсягом частіш інформації, як копії ПІ. В залежності від призначення спакованого архіву III пропонуються такі засоби: '

• спакування копій III на підставі змін сишалів, що реєструються:

• смакування копій III за визначеними поліями;

• спакування Копііі ПІ за частотою появи коту в фаі'пі даних.

При першому підході проводиться розподіл вихідного потоку даних на ділянки знаходження значення параметра в деякому діапазоні. Для кожної ділянки формується блок чисел: к (номер параметра), Хі (середнє значення

параметра на 1-й ділянці ущільнення), / (час знахождення параметра в вибраному діапазоні).

Якщо поточне значення х. відрізняється від початкового X на величину меншу обраного допуску (±Лх'), то воно використовується для визначення тільки середнього значення параметра на цііі ділянці та викликає збільшення І. Якщо ж значення параметра виходить за межі діапазону (Х.+ ;>ІХ(/±ЛЛ'І), то формується новий діапазон ущільнення по відношенню до аналізованою значення шляхом доповнення цієї величніш допуском х =Л'п, - Ах

В момент виходу значення параметра за межі поточного діапазону ущільнення припиняється накопичення лічильника часу та розпочинається формування нового блоку поточної інформації. Таким чином, результуючий файл складають тільки значення з різних ділянок ущільнення. Як показали дослідження, такий підхід дає економію обсягу дискового простору від 40% до 50% по відношенню до вихідного розміру файлу копії ПІ.

При ущільненні за визначеними подіями.проводиться запре в результуючий файл тільки фрагментів інформації про настання події (відмова, несправність і т. і).

Для вибору найбільш ефективного алгоритму ущільнення копій ПІ за частотою появи коду в файлі була проведена експериментальна оцінка двох найбільш разіїовсюдженпх методів компресії бінарних файлів (методу Хафмена та Ь/ЛУ-мілоду) за критерієм "ШвиОкість Ступінь ущільнення" для конкретного тину даних - копій III формату МСІТІ-А-02 для літаків Ту-204, Іл-96-ЗОО.

Оскільки швидкість роботи одного й того ж фрагменту коду програми на обчислювальних системах різної продуктивності різна, для об'єктивної оцінки реальної швидкості досліджуваних модулів запроваджена умовна величина "чіоносна швидкість виконання", для визначення якої розроблена програма, то обчислює узагальнену оцінку швидкості системи у форматі “Операцій Час

«НАІ/ІНІІІІІЯ".

Х’У1 =

де КиЫ1ит - реальний час роботи тесту.

Одержана оцінка використовується надалі для визначення відносної швидкості виконання програм ущільнення даних:

^ ггіаігчі ” ■Л і,) ^ І Гг іІ,

1 Вибір ІІКІКІП. лініуси» V пронодіпься на ішсііві иіалну реальної иаїшПІП1 пк)ч>['чі<іііі і урахуванням

осиґииносісн ГГД.

де:

відносна швидкість виконання;

Хігі оцінка продуктивності системи:

1гЫ реальний час виконання. '

Ступінь ущільнення даних визначається відношенням розмірів файлів до та післе ущільнення. Результати, одержані під час досліжень, дозволяють обрати найбільш ефективний засіб ущільнення для конкретного типу даних.

Багато цчтодик оцінки ТС ГТД, обліку ресурсу двлгуна та його вузлів орієнтуються на використання інформації про конкретний режим роботи ГТД. Для забезпечення швидкого пошуку та позиціюваиня на необхідну ділянку в копій ПІ при первинній обробці інформації проводиться ідентифікація та індексація ділянок полюгу ПК та режимів роботи двигунів з використанням спеціально розроблених алгоритмів.

В четвертому розділі наводиться ряд розроблених методик, які дозволяють проводити основні операції по попередній обробці параметричної інформації: фільтрацію, згладжування, визначення наявності та характеру трендів параметрів робочого процесу ГТД та оперативний контроль стану ного вузлів і систем за один цикл читання вихідної польотної інформації.

Методика комплексної попередньої обробки, що пропонується, дає змогу проводити підготовку вихідних даних у вигляді, зручному для використання більшістю існуючих задач керування ТС ГТД. Методика включає в себе задачі контролю повноти і цілісності інформації при формуванні БД, виключення збійних значень аналогових параметрів та разових команд, згладжування вихідних сигналів, а також контроль відповідністі умов виконання окремих діагностичних модулів.

Для аналізу трендів параметрів робочого процесу ГТД пропонується багатокритеріальний підхід, бо різні методи по-різному реаіутоть на тренди різного типу. У відповідності до цієї методики наявність тренду визначається за допомогою: '

♦ критерію серій, при якому в послідовності спостережень значень параметра Х( розраховується середнє значення X та формуються серії спостережень, у яких Хі^Х або X, < X; перевірка наявності тренду проводиться за допомогою статистичних таблиць за одержаною кількостю серій;

• критерію інверсій, при якому в послідовності спостережень значень параметра розраховується кількість інверсій (тобто виконання умови Х>Х) при /</’): перевірка наявності тренду проводиться за допомогою статистичних таблиць за одержаною кількостю інверсій;

♦ критерію Хальда, при якому для т значень параметра Р визначається величина

ї (/‘Vr /',)3

Г = ---;

2 X (ГГГгР)2 і-1

перевірка наявності тренду проводиться за допомогою статистичних Таблиць за одержаним значенням Г.

У разі наявності тренду в серії з N спостережень значень праметру /*, проводиться розрахунок його характеристик:

12 £ иЛ,-6(№-1) £ /’п вільного члену бо = ■ "Цу:ї)(^,7’ -

2(2,V+1) Е /’n*6 X л/>„ та куга нахилу 6| =--------y|.V~ і) ^-----'

Методика застосовується для визначення тренду як на протязі одного польотНого циклу, Так і на протязі серії польотів ПК.

Одержані характеристики тренду можуть бути використані для визначення моменту виходу значення параметра за встановлену експлуатаційну межу (режим прогнозування). .

Методика експрес-обробки польотної інформації, яка накопичується системою реєстрації параметрів МСРП-А-02 на літаках Ту-204 та Іл-96-ЗОО дозволяє провести оперативний аналіз функціонування двшунів ГІС-90А, системи БСКД-90, а також підготувати необхідні для подальшого детального аналізу дані.

В четвертому розділі розглядаються також питання взаємодії окремих компонентів (модулів) АС керування ТС ГТД та надаються рекомендації по реалізації уніфікованого механизму міжпроцесного обміну на базі інтерфейсу lierkeley Sockets та протоколу Remote Procedure Call (RPC).

Для полегшення процесу модифікації прикладного програмного забезпечення АС керування ТС ГТД для різних операційних систем та апаратних платформ, полегшення створення програм, які не залежать від форматів та способів зберігання вихідних даних, разроблена модель багаторівневої віртуалізації циркулюючих в АС інформаційних потоків.

П'ятий розділ присвячений питанням розробки структурної схеми АС керування ТС ІТД нової генерації, структури І5Д та окремих функціональних модулів таких АС.

ЛС керування ТС ГТД включає в себе окремі підсистеми, які призначені для контролю функціонування бортової системі контролю двшунів, контролю та діагностування технічного стану двигунів за математичною моделлю нога робочого пронесу, контролю залишкового ресурсу, контролю стану мастильної системи, а також підсистему автоматизації прийняття рішень за визначеними фактами. Модульна організація АС припускає її адаптацію та модифікацію для конкретних потреб експлуатації без внесення змін у вихідний код існуючого програмного Убезпечення.

Розроблена структура БД базується на привілеях комбінованої моделі баз даних, причому її ядро складають набори даних, зв'язки між якими описані за допомогою сіткової моделі БД (рис. 3).

□ОгС

Бааоаий номер типу (96 96 64 І

Відношення "ьпасни* набор/*

Посилання на елемент даних

1 Т ип дкния

І Борт Номер ]

-«І БСПІ(тар-ии) ~|

Ч ГТД І

і і

Попьот |-г»{ Ідентифікатор |

Колія

КБН1 І КБнТ

Протокол І

Спакована

копія

Ділянки

В*»про- І , Ч Д*т* І! гтд ч

буаання | БСПЦтар-ки) ){

Ц Копія |>

- Випробування'

Свредньоствтистичний

двигун

в

Рис. 3. Структура ИД задачі визначення IV. ПД

Наводиться опис програмного та апаратного середовиша реалізації АС керування ТС ГТД та розробленого автоматизованого робочого пісня копіювання, обробки, разпакуваиня в прикладні проірами користувача та подання копій польотпої інформації. Програмне забезпечення АРМ дозволяє здійснювати доступ об'єднаних у локальну обчислювальну мережу ІШОМ ло

І1

разподіленого ресурсу "УВЗ-5М". В процесі перезапису польотної інформації з магнітного носія бортової системи реєстрації може здійснюватися конвейєрна ініціація процесів обробки на окремих робочих станціях ЛОМ, яка синхронізується процесом читання копії.

Реалізована в програмному забезпеченні АРМ та комплексу проірам обробки багаторівнева віртуалізація польотних даних дає змогу прискорити процес проходження задач обробки, ' більш повно використовувати обчислювальні ресурси мережі ЕОМ авіапідпрнємства. Результат виграшу за часом виконання обробки копії польотної інформації за цією схемою наведено на рис. 4. ■

м 14

□ Роиіаіпішигміс4лр\ /П

{ ]п% □ Чктаїлн коїоі 18

«24 ^ В ОСроГ>ка

□ Ьшіі операції

^^иїиіГ 10%

ГЬспдовия П»р*пель«а

обробка обробка

І'ис. 4. Прискорення процесу обробки копії ПІ при разтхіілі мо<)у:ія читанпя-разпакунапня трьома прикладними програмами

12

На підставі узагальнення результатів виконаних у цій роботі теоретичних та експериментальних досліджень, та їх реалізації в умовах льотно-технічної експлуатації ГТД, можна зробити такі ВИСНОВКИ:

і/ Разроблена методика комплексної попередньої обробки (багаторівнева

фільтрація, згладжування, ущільнення) інформації, яка накопичується бортовими системами реєстрації в умовах льотної експлуатації та наземного технічного обслуговування ГТД.

0 Для інформаційного забезпечення задач, які вирішуються в рамках існуючих та перспективних АС керування ТС ГТД, разроблена методика визначення характерних етапів (ділянок) польоту ПК та режимів роботи ГТД, а також формування на них вибірок параметрів рабочого процесу ГТД й умов польоту. '

0 Разроблена методика багатокритеріального аначізу трендів параметрів

робочого процесу ГТД по інформації, яка накопичується в експлуатації бортовими системами реєстрації, на протязі одного польоту та на протязі серії польотів ПК. Методика дозволяє використовувати критерій оцінки, найбільш чутливіш до трендів різного типу.

0 Для оперативного прийняття рішень про можливість вильоту ПК розроблена

методика експрес-аналізу польотної інформації, яка накопичується бортовими системами реєстрації. Методика дозволяє в процесі попередньої обробки інформації проводити аналіз разових команд та контроль стану параметрів робочого процесу ГТД з метою визначення, працездатності основних функціональних вузлів та систем ГТД.

0 Розроблений орієнтований на використання функціонуючих в оточенні

мереж ІВМ-сумісних ПЕОМ програмно-апаратний комплекс (автоматизоване робоче місце) копіювання, обробки, розпакування в прикладні програми інформації, яка накопичується на магнітні носії бортових систем реєстрації. Розробка АРМ дала змогу провести експериментальну перевірку методичного, алгоритмічного та проірамного забезпечення АС керування ТС ГТД в умовах льотно-технічної експлуатації ТРДД ПС-90А.

0 Розроблений пакет прикладних програм, які реалізують методичне

забезпечення комплексної попередньої обробки та експрес-аналізу ПІ в програмному забезпеченні АС керування ТС ГТД. .

0 Розроблені практичні рекомендації по створенню основних компонентів

системи інформаційної підтримки АС керування ТС ГТД, яка функціонує в структурі гетерогенних ЛОМ авіап ідприемства. Розроблена структура БД АС керування ТС ГТД, яка використовує основні позитивні якості комбінування моделей баз даних ота "клієнт-серверного" доступу до даних.

ІЗ

й Розроблений високорівневий програмний інтерфейс проблемно-

орієнтованих програм, які складають функціональне ядро АС керування ТС ГТД.

Я Здійснено експериментальну перевірку розробленого методичного

забезпечення та програмно-апаратного комплексу в ЛОМ авіапідприємства.

Публікації за темою дисертаційної роботи

1 Лукьяненко О.Е. Автоматизация . процесса стендовых испытаний газотурбинных двигателей // Методы и средства контроля технического состояния авиационных двигателей: Сб. науч. тр. - Киев: КНИГА, 1989. -С. 157-160.

2 Дмитриев С.А., Кулик Н.С., Лукьяненко О.Е. Идентификация состояния проточной части газотурбинного двигателя по измеренным газодинамическим параметрам // Проблемы управления техническим состоянием авиационных двигателей: Межвуз.сб. науч.тр.-Киев:КИИГА. 1990.-С.24-29.

3. Лукьяненко О.Е. Формирование информационной базы автоматизированной системы оценки технического состояния газотурбинных двигателей // Обеспечение надежности авиационных двигателей в эксплуатации: Сб. науч. тр. - Киев: КНИГА, 1993. - С.124-128.

4. Лукьяненко О.Е. Программный комплекс копирования, визуализации и обработки информации, зарегистрированной бортовой системой регистрации параметров МСРП-А II Проблемы управления технической эксплуатацией авиационной техники: Сб. научн. тр. - Киев: КМУГА, 1995. - С.46-52.

5. Дмитриев С.А., Моисеев Б.М., Лукьяненко О.Е. Анализ эксплуатационньп дефектов опор роторов ГТД // Нучно-технический прогресс и эксплуатацш воздушного транспорта. Тезисы докладов Всесоюзной НТК.М.: 1990. С.24.

6 Козлов В.В., Кулик Н.С..Лукьяненко О.Е. Автоматизированная систем; контрольно-сдаточных испытаний ГТД для авиационных предприятий / Научно-технический прогресс и эксплуатация воздушного транспорта Тез. докл. Всесоюз. науч. -техн. конф. -Москва: ММИГА, апрель 1990.-С.35

7 Лукьяненко О.Е., Моисеев Б.М., Горбатова ЕВ. Подсистем; информационной поддержки АС оценки ТС авиационных ГТД // Отчетна научно-техническая конференция университета за 1993 год (ги госбюджетной тематике). Тезисы докладов ІІ-І5 мая 1994 года. - Киев КНИГА, 1994. - С.20.

8 Дмпфкв СО., Моісссв Б.М., Лук'яненко О.Є., Раїинський Н. 13 Автоматизований випробувальний стенд для відпрацювання методі діагностування ГТД // Звітна науково-технічна конференція науковії ко.текіиит університету за 1994 рік. Тези доповідей 12-14 кпіїня 1995 року. Київ: КМУЦА, 1995.-СІ 5.

U

9 Кулик М.С., Волянська Л.Г., Лук'яненко ОС. Інформаційна підтримка автоматизованих систем супроводу авіаційної техніки в експлуатації // Звітна науково-технічна конференція наукових колективів університету за 1994 рік. Тези доповідей 12-14 квітня 1995 року. - Київ: КМУЦА, 1995. - С. 14. ■

аптомаииир^анных систем управления техническим состоянием авиационных газотурбинных двигателем. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.14 "Эксплуатация воздушного транспорта", Киевский международный университет гражданской авиации. ■'

В рабоге рассмотрены • вопросы информационной поддержки автоматизированных систем (АС) управления техническим состоянием. (ТС) авиационных газотурбинных двигателей (ГТД), направленные на создание единой информационной платформы для самых разнообразных прикладных задач. На основе анализа существующего положения в области методов и средств информационного обеспечения АС управления ТС авиационных ГТД разработана структурная схема системы информационной поддержки таких АС, основанная на применении комбинированной модели организации данных и "клиент-серверного” метода доступа к распределенным в локальной вычислительной сети авиапредприятия данным. Рассмотрены вопросы сбора, комплексной предварительной обработки и представления параметрической информации, формируемой в процессе летной эксплуатации и наземного технического обслуживания. Представлено описание разработанного автоматизированного рабочего места (АРМ) копирования, визуализации и обработки информации, зарегистрированной бортовыми системами регистрации параметров. Разработанные подходы к информационному обеспечению прикладных задач управления ТС ГТД, а также Предложенный высокоуровневый программный интерфейс приложений позволяют создавать легко модифицируемые масштабируемые АС, предназначенные для управления ТС ГТД различных типов и уровней контролепригодности.

Oleg E. Lukyanenko Methods of information support of automated control systems of a technical condition of gas turbine engines. The dissertation on competition of a Scientific Degree of the Candidate of Engineering Science on a Specialty 05.22.14 "Operation of air transport", Kiev International University of Civil Aviation.

The questions of information support of automated systems (AS) management of a technical condition (TC) of gas turbine engines (GTE), directed on creation of timlimn information platform for the most diverse applied problems are considered in the

АННОТАЦИЯ 6/7

Лукьяненко О.Е. Методы информационной поддержки

ANNOTATION

dissertation work. The block diagram of system of information support AS, based on ' application combine of model of data structure and "client-server" of a method of access to distributed in the local area computer network of the airenterprise by data has been developed on the basis of the analysis of an existing rule in the field of methods and means of information maintenance AS of management TC GTE. The questions of the input, complex preliminary processing and representation of the parametrical information, formed in process of flight operation and ground maintenance service are considered. The description of a developed automated working place (AWP) copying, visualization and processing of the information, registered by onboard systems of registration of parameters is submitted. The developed methods to information maintenance of applied problems of management the TC GTE and proposed the high-level application's program interface allow to create easily modified scaled AS for management the TC GTE of various types and levels of check-suitable.

Ключові слова: польотна інформація, попередня обробка, інформаційна система, автоматизоване робоче місце, відкрита архітектура, інтерфейс користувача.

Підписано до друку 29.04.96. Формат 60x84/16. Папір друкарський. Офсетний друк. Ум.фарбовідб. 5. Ум. друк.арх.0,93. Обл.вид.арк. 1,0. Тираж 100 прим. Замовлення V 97-1. Ціна . Вид. Р 207-1. Видавництво КМУЦА. 252066. КиІв-58, проспект Космонавта Комарова,І.