автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Разработка методов оптимизации деятельности летного экипажа при подготовке и эксплуатации воздушного судна

ФЕДЕРАЛЬНАЯ АВИАЦИОННАЯ СЛУЖБА РОССИИ АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

На правах рукописи УДК 656.7: 658.387: 159.9

САРГСЯН Армен Альбертович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЕТНОГО ЭКИПАЖА ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Специальность: 05.22.14 — эксплуатация воздушного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1997

ФЕДЕРАЛЬНАЯ АВИАЦИОННАЯ СЛУЖБА РОССИИ 1 гнтдкпьлиИ А о >1

На правах рукописи УДК 656.7: 658.387: 159.9

САРГСЯН АРМЕН АЛЬБЕРТОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЕТНОГО ЭКИПАЖА ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Специальность: 05.22.14 - эксплуатация воздушного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1997г.

Работа выполнена в Академик гражданской авиации ( г. Санкт-Петербург )

кандидат технических наук профессор НИКУЛИН И.О.

РУСОЛ В.А. - доктор технических наук профессор, академик АТР КУЗНЕЦОВ И.Б. - кандидат технических наук

Государственный научно-исследователь-ский институт гражданской авиации (ГосНИИ ГА)

Защита состоится " " _ 1998г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 072.03.01 в Академии гражданской авиации по адресу: 196210, Санкт-Петербург, Авиагородок, ул. Пшютов, 38, Академия гражданской авиации.

С диссертацией можно ознакомиться в-библиотеке Академии ГА.

Автореферат разослан " " _ 1997г.

Отзывы и замечания в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направить по адресу: 196210, Санкт-Петербург, Авиагородок, ул.Пилотов, 38, Академия гражданской авиации, диссертационный совет.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Ученый секретарь диссертационного совета доктор транспорта профессор

О.И. Михайлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ.

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 707. 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.

ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

Учитывая актуальность проблемы повышения безопасности полетов в качестве центрального направления диссертационных исследовании 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 путей 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 последствий -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:

1) повышение интенсивности труда пилотов, что может в ряде случаев привести к дополнительным психофизиологическим нагрузкам и усугубить ситуацию неправильными действиями;

2) 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 требовании 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, определящий оптимизированный перечень контрольных проверок, позволяющий обеспечить требуемый показатель эффективности функционирования авиационной системы.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

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.

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:

1. Методология повышения безопасности полетов путем снижения нагрузки на ЧЭ за счет адаптированного выполнения конт-рольнопроверочных операций на оборудовании ВС, имеющем высокую надежность.

2. Модели процессов эксплуатации узлов и агрегатов ВС при различных операционных ситуациях.

3. 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 ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ.

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 экспериментальную проверку и моделирование по реальным данным с использованием ЭВМ.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Результаты диссертационных исследований 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.

ПУБЛИКАЦИИ..

По результатам проведенных диссертационных исследовании опубликовано: 5 статей и 6 тезисов докладов.

СТРУКТУРА РАБОТЫ.

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.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы повышения безопасности воздушного движения путем уменьшения -влияния отрицательных воздействий человеческого фактора в системе "Экипаж-ВС", проанализированы проблемные направления повышения эффективности авиационной системы и показано, что сформулированная цель исследований может быть достигнута путем уменьшения временных затрат на выполнение контрольных операций проверки оборудования ВС и обеспечения требуемой его готовности к заданному сроку. Для этой определена научная задача, методы и средства ее достижения. Указаны научная новизна и практическое значение полученных в работе результатов, рассмотрена структура диссертационной работы.

Первая глава посвящена изложению результатов причинно-следственного анализа безопасности воздушного движения, особенностям эксплуатации ВС на различных этапах полета и действиям ЧЭ.

Показано, что сложившиеся ограничения на рост безопасности воздушного движения в первую очередь определяются несовершенством методик снижения интенсивности труда пилотов при выполнении наиболее ответственных операций. Определена ведущая роль процесса прогнозирования надежности элементов оборудования ВС на снижение интенсивности летной деятельности.

Анализ количества отказов оборудования ВС и времени их наступления относительно этапов полета свидетельствует,что- в условиях дефицита времени на принятие решения при осуществлении операций взлета и посадки ВС происходит более 601 отказов, что создает дополнительные трудности для экипажа в условиях жесткого лимита времени и ЧЭ вынуждены работать в режиме, не обеспечивающем безопасную эксплуатацию авиационной системы.

Полученные данные позволили выявить наличие жесткой функциональной связи типа: КОЛИЧЕСТВО ОПЕРАЦИОННЫХ ДЕЙСТВИЙ И СИТУАЦИЙ

ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПСИХО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ

НАГРУЗКА НА ЧЭ БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВИАЦИОННОЙ СИС-

ТЕМЫ и, следовательно, обосновать необходимость прогнозирования

/

текущего состояния узлов и агрегатов ВС для управляемого воздействия на исходный функционал путем оптимизации количества компонент в технологическом графике проверочных операций.

Для формализации взаимосвязи показателей надежности и безопасности полетов бьша произведена декомпозиция технологического процесса подготовки(ТШ) оборудования ВС на всех этапах эксплуатации на подоперации(ПО): технологически необходимые и контрольные проверки, а также получены показатели их эффективности, характеризующие вероятность выполнения операций за директивное время при отсутствии в оборудовании ВС дефектов и скрытых отказов.

Определены проблемные вопросы и сформулирован перечень решаемых задач.

Во второй главе рассматриваются вопросы эффективности процесса эксплуатации оборудования ВС и формулируется показатель качества в виде вероятности достижения цели Р)ц , который в соответствии с критерием оптимальности Рдц позволяет определить целесообразность проведения мероприятий при заданных ограничениях.

Исследуются показатели технологически необходимых ПО и контрольных проверок - результативности(соответственно, как вероятности окончания ПО в течении заданного времени и вероятность отсутствия дефектов в контролируемом оборудовании), ресурсоемкос-ти(как величины расходуемого ресурса С ) и оперативности(как величины временного интервала,необходимого для проведения ПО, оцениваемой плотностью распределения и учитывающей время на подготовительно-заключительные работы Ьпъ . непосредственно ПО и устранение задержек).

Получены аналитические выражения,описывающие функцию распределения возможных результатов эксплуатации агрегатов ВС для различных схем накопления результатов и предложено использование метода ведущих компонент для уменьшения размерности модели до одномерной относительно длительности времени выполнения ПО.

Для формализации моделей эксплуатационных операций на оборудовании ВС реализована двухэталная процедура: сперва определяется модель операционной ситуации, а затем строится функция распределения требований к результатам ПО, позволяющая исследовать чувствительность показателя эффективности ПО к изменению харак-

теристик оборудования и условий проведения проверки. Тем самым обеспечивается выбор таких значений параметра х от которых показатель эффективности ПО ЫР^ /¿я практически независим.

Получены математическая модель операций технологического цикла, в виде функции распределения времени ее выполнения с учетом задержек, модель контрольной проверки оборудования - функции распределения двумерного случайного вектора, компонентами которого являются расход технического ресурса проверяемого оборудования и время выполнения проверки, позволяющие оценить эффективность деятельности ЧЭ и направления улучшения' показателей летной эксплуатации.

С другой стороны наряду с моделями анализа ситуаций разработана модель синтеза оптимальных эксплуатационных характеристик, максимизирующих значение вероятности выполнения задач летной эксплуатации Рцз , определяемой как произведение вероятности отсутствия дефектов в оборудовании после ТПП и вероятности того, что оборудование не откажет при применении. Последний сомножитель эквивалентен вероятности Тс , с которой назначается гамма - процентный ресурс оборудованию.

В этом случае максимально допустимое значение интенсивности отказов оборудования Л^", соответствующее ситуации,когда показатель эффективности будет не меньше значения начальной вероятности отсутствия дефектов и скрытых отказов Р0" перед проведением ТПП,и предопределяющее необходимость проведения ПО ТПП, для опе-

Эод (*») ,

рации проверки с полным накоплением результатов X то и без накопления результатов Лго определяется функционалами вида:

С*, ¿О».

расход технического ресурса, назначенный в соответствии с эксплуатационной документацией для выполнения ПО; допустимый расход технического ресурса проверяемого узла или агрегата;

интенсивность восстановления(устранения причины задержки) оборудования ВС; допустимое время проведения операций ТПП; время выполнения ПО без учета времени задержки.

где С» -С* -

Я " Ь* -

Технический ресурс оборудования Сг включает ресурс, расходуемый на проверку работоспособности См и на применение по назначению Сг . На практике для оборудования ВС назначается гамма-процентная наработка до отказа, то есть наработка, при которой оборудование не перейдет в предельное состояние с вероятностью

Выражения, позволяющие предъявить требования к величине той чзсти технического ресурса оборудования ВС, которая может быть израсходована при контрольной проверке для обеспечения заданного значения Рцз, а также оценить временные затраты, необходимые для проведения этой проверки в случае реализации схемы с полным накоплением результатов и без накопления результатов, определяются выражениями:

Те"'- [(у- р'?р»,)0+ */*)]' %> {-Л «СГ};

л"" • ' в / Я*.\-1

Г/"': р" ■ Р."Гс[р«,Х/*еХр (жкС^*

Ге вхр {ЛмСг}];

где Р*р - предельное значение вероятности отсутствия дефектов;

Л - интенсивность отказов оборудования при применении;

X - коэффициент, отражающий приспособленность оборудования к проведению проверок;

Сг - гарантийный ресурс, устанавливаемый предприятием-изготовителем; к = 1,05...1,3 - коэффициент запаса.

Третья глава посвящена разработке метода,позволяющего предъявить требования к объему и перечиню контрольных проверок, проведение которых необходимо для повышения безопасности полетов при ограниченных временных ресурсах,а предложенная при этом методика позволяет оценить эффективность процедур эксплуатации оборудования ВС как.вероятность своевременного окончания подготовки оборудования ВС к директивно заданному сроку не только в штатных условиях, но и при особых условиях эксплуатации авиационной системы, когда необходимость сокращения продолжительности процесса подготовки оборудования ВС может потребовать отказа от выполнения некоторых контрольных проверок.

Оссбенности эксплуатации ВС порождают большое количество и многообразие контрольных проверок, обусловленных необходимостью получения информации о техническом состоянии оборудования. Многомерность и инвариантность пошаговых процедур предопределили использование метода сетевого планирования и управления,базирующегося на разнообразии алгоритмов действия ЧЭ в виде сетевых графиков. При штатной эксплуатации расчет сетевого графика сведен к определению временных характеристик процесса,описывающих критический путь и резервы времени,а в случае возникновения нештатных ситуаций время выполненения ПО является случайным и расчет сетевого графика сводится к определению функции распределения или математического ожидания и дисперсии времени выполненения ТЛИ.

Ведущим показателем процесса в этом случае является своевременность - вероятность окончания процесса подготовки оборудования ВС к директивно заданному сроку, оптимизируемый в соответствии с принципом гарантированного результата.

Для использования принципа гарантированного результата определена взаимосвязь между вероятностью своевременного окончания подготовки оборудования ВС и вероятностью своевременного окончания каждой из ПО,находящихся на критическом пути в виде правила: вероятность ^ того, что случайная величина г , равна сумме Я независимых случайных величин ti) г« А 2, распределенных по нормальному закону, не превысит сумму квантилей этих случайных величин уровня у , равна:

ГДе * i Ъг1

ехР1~ц}функция Лапласа,

и обоснована возможность пренебрежения нормирующим множителем

при композиции усеченых нормальных законов распределения времени

выполнения ПО, составляющих последовательность ТПП.

При стремлении к снижению интенсивности деятельности ЧЭ к не-выполняемым контрольным проверкам предъявляются требования:

- минимально возможное уменьшение целевого эффекта ТПП ВС шш невыполнение контрольных проверок с максимальным начальным значением вероятности отсутствия дефектов(скрытых отказов);

- максимально возможное сокращение времени, выполнения ТПП ВС или невыполнение наиболее длительных контрольных проверок,

и на основе принципа оптимальности Беллмана реализуется итера-

тивныи метод последовательного отсеивания вариантов, позволяющий выработать решения об объеме необходимых контрольных проверок, а также определить стратегию, обеспечивающую максимально возможное для заданных условии значение показателя эффективности эксплуатации ВС.

Количество контрольных проверок Я„ ,описываемых булевым представлением аI формирует управляющее воздействие ТШ Л"<х > , выражение для расчета эффективность которого

СА»в>) г, (*'<*.>),

где ^ (Л<м,>)~ вероятность своевременного окончания процедур OTI

ВС к директивному сроку при реализации J<jt.>,

позволило сформулировать требование к алгоритму принятия решения

в виде: „ в*/.' т3\

Л<Жш> * Л tg тах Pflf {Л<ж.> ,

£<*„><= {*'<*„>} 7

где (J-'<ii.>J-- облзсгь допустимых значении вектора А <г„> .

В четвертой главе разрабатываются процедуры синтеза характеристик ТШ и оптимизации операций летной эксплуатации ВС в различных условиях.

Расходованию технического ресурса оборудования ВС в процессе проверок свойственно наличие двух альтернатив: чем большая его часть расходуется, то: 1)уменьшается вероятность пропуска дефекта, 2) одновременно увеличивается вероятность перехода оборудования в предельное состояние на этапе эксплуатации,оптимизация которых реализована через методику планирования расхода технического ресурса оборудования ВС при летной эксплуатации, позволяющую определить оптимальное значение расхода технического ресурса при проверке работоспособности узлов и агрегатов непосредственно перед эксплуатацией, обеспечивающее максимум вероятности безотказного функционирования ВС в процессе полета из соотношения:

где Р(Я{) - вероятность случайного события Ht »характеризующая отсутствие дефектов на этапе проверки;

Р(Яг/я{) ' условная вероятность наступления события Нг .характеризующая непереход оборудования в предельное состояние на этапе эксплуатации.

Результаты моделирования в случае проверки с полным накоплением результатов(см.рис.1) и без накопления результатов(см.рис.2)

- H ~

сзвдетелъствуют, что для обеспечения Рцз ?» 0.9 рекомендуемые значения эксплуатационных параметров должны соответствовать следующим требованиям: J0.8, Р„,> 0.95, X > 10'2,Л < 10~4, ^ > 0.9 и при этом величина Рщ приближается к значению гамма-процентного ресурса оборудования, а временной ресурс taa достигает нескольких сотен часов.

Интенсивность нагрузки на ЧЭ зависит от периодичности проверок оборудования ВС и предполагает оптимизацию продолжительности периодов эксплуатации и проверки относительно расходуемого технического ресурса при помощи методики,позволяющей сформулировать требования по рациональной организации предполетной и летной эксплуатации путем выбора параметров - коэффициента готовности оборудования в межрегламентный период кР, величины межрегламентного периода тд , расхода ресурса оборудования, выраженного в единицах времени т„ и показателя .

Анализ результатов моделирования (см.рис.3) показал, что при коэффициенте готовности кг> 0.8 величина межрегламентного периода Т3 при надежности элементов Л < 10"3 варьируется от нескольких десятков до сотен часов, а при JL < 10"4 и Р? ^ 5*10"2 временные затраты TTt составляют единицы процента от величины межрегламентного периода^. Для обеспечения 0.9 значение d не должно превышать величину 10~4, а величина Ye ПРИ этом не зависит от коэффициента зе и межрегламенгный период Т3 превышает 100ч при произвольном времени, затрачиваемом на проведение проверок. Отметим, что с ростом надежности оборудования,при прочих равных условиях, максимум значения Рщ смещается в сторону уменьшения отношения 3} / Tjf

Полученные данные лежат в основе методики обоснования объема (совокупности) проверок оборудования ВС для складывающихся условий эксплуатации, максимизирующего показатель эффективности - вероятность выполнения ТПП за директивно заданное время.

В основу методики положен метод многоальтернативной классификации при анализе вариантов сетевого графика ТПП с использованием принципа гарантированного результата. Для доступных статистических материалов было проведено моделирование в соответствии с алгоритмом, блок-схема которого приведена на рис.4, а полученные результаты фрагментаризованы в виде таблицы 1, где:

■V - условный номер операции в соответствии с РЛЭ;

' tcoo ¿OOS

Ш0 so*a Т,

6000

4000

saoo

Tío*

40^

str*

Tí 'too

S-/Û

s ta '

Pue. s

VW*,«*.* p*c**m« жплумочио«*«* пока***»****.

- «

Г' r + *r

r~4 —

Расчет

г- s.

ъ - А % ft «

T'Xtiír)

_ á _

Расчет уело*-HOOnmUMOAtNiH решенид

Su бор

A <v п>

- iO

Печать Я'<«п>л

Ui

ГГЪСА'^Т)

Рис. i

Ji

Ti (н„, f)

Зибор решения

Конец ^

Блок- схема алгоритма форм и ров о мир провал деятельности ,члсно{ летного экипажа.

Таблица 1

\ я 1 N. 1 " 4 " 5 " " 16 - 17 " 1 " 16 - 17 "

1 Р | 0.87 I 0.7 | 0.9

т£ 1 7.55 27.4 1 27.4 |

1.04 I 4.2 | 4.2

0.7 0.8 0.9 0.1 0.3 0.5 1 0.1 0.3 0.5

0.62 0.66 0.69 0.36 0.61 0.77 I 0.43 0.69 0.82

Рв - априорная вероятность работоспособности оборудования; и б/ - математическое ожидание и дисперсия, времени выполнения операции НШ;

/I - интенсивность деятельности ЧЭ;

Р9и - показатель эффективности деятельности.

Анализ полученных результатов подтвердил работоспособность предложенных методов и позволил сформулировать направления совершенствования деятельности ЧЭ для достижения требуемых показателей качества авиационной системы.

Итогом практического приложения разработанной методологии является рекомендация о необходимости создания единой базы данных, содержащей систематизированные сведения о временных и надежностных характеристиках эксплуатационных процессов, являющейся основой для оптимизации деятельности летного состава в различных условиях полета.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате диссертационных исследований установлено, что:

1. Применение в повседневной практической деятельности авиационных специалистов методологии, обеспечивающей сокращение психофизиологической нагрузки на ЧЭ, позволит повысить безопасность полетов.

2. Использование результатов решения научно-технической задачи - обоснования необходимости,количества и обьема контрольных проверок оборудования ВС в ходе летной эксплуатации при заданном значении директивно отведенного на эти операции времени -г позволит сократить экономические и эксплуатационные затраты.

Кроме того, получены следующие основные результаты, имеющие теоретическое и прикладное значение:

1. Обоснована актуальность поиска альтернативных методов повышения надежности и безопасности летной эксплуатации. Выявлена взаимосвязь надежности элементов авиационной системы, алгоритма деятельности ЧЭ, этапа эксплуатации ВС и показателя эффективности летной эксплуатации.

2. Предложена методология обоснования объема контрольных проверок оборудования ВС, позволяющая учитывать ограниченный запас технического ресурса оборудования ВС,- а также определить со-

вокупность контрольных проверок, выполнение которых следует адаптировать к величине дефицита располагаемого времени. .

3. Разработаны математические модели: технологически необходимых ПО в виде функции распределения времени выполнения ПО и контрольных проверок,как функции распределения двумерного вектора, компонентами которого являются расход технического ресурса проверяемого оборудования и время выполнения проверки.

4. Разработана модель для определения оптимального значения вероятности выполнения целевой задачи авиационной системой при различных схемах накопления результатов.

5. Предложен метод последовательного отсеивания вариантов и алгоритм его реализации,позволящий при дефиците времени оценить результаты выбранного объема выполняемых контрольных проверок, отсеивания непригодных вариантов, а также определить решение, которое при заданном директивном времени обеспечивает максимально возможное значение показателя эффективности эксплуатации.

5. Разработаны методики: планирования расхода технического ресурса оборудования ВС, определения периодичности проверок узлов и агрегатов ВС, позволяющая сформировать оптимальные параметры технологического процесса, обуславливающие максимум комплексного показателя надежности авиационной системы, а также расчета показателей эффективности, позволяющая рассчитать временной интервал, обеспечивающий достижение требуемого значения вероятности своевременного окончания ТПП к директивному сроку или обосновать перечень операций, выполнение которых обеспечивает максимально возможное значение показателя эффективности.

7. Обоснована необходимость создания комплексной системы сбора, накопления и обработки информации об авиационной системе на всех этапах функционирования.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Саргсян A.A., Никулин Н.Ф. О проблеме оценивания эффективности деятельности пилота по личноотным показателям// В кн. " Психофизиологические исследования профессиональной подготовки летного и диспетчерского состава ГА". -С.Петербург.: АГА, 1998.

2. Саргсян A.A. Методология планирования процедур эксплуата-

ции оборудования воздушного судна//Деп. в ЦНТИ ГА, N 894, 1997. - 20с.

3. Саргсян A.A., Никулин Н.Ф. Аналитические модели оценивания эффективности процессов при эксплуатации оборудования воздушного судна//Деп. в ЦНТИ ГА, N 893, 1997.- 16с.

4. Саргсян A.A. Анализ психофизиологических особенностей члена экипажа воздушного судна при моделировании его деятельности// В кн. "Психофизиологические исследования профессиональной подготовки летного и диспетчерского состава ГА". -С.Петербург.: АГА, 1996.

5. Саргсян A.A. Методология исследования характеристик личности при эксплуатации авиационных комплексов//В кн. " Психофизиологические исследования профессиональной подготовки летного и диспетчерского состава ГА". -С.Петербург.:АГА, 1997.

6. Саргсян A.A. Методология информационно-планового обеспечения в гражданской авиации//В сб. трудов V международной конференции "Региональная информатика-96", 13-16 мая 1996г. -С.Петербург.: СПИИРАН, 1996.

7. Саргсян A.A. Проблемы моделирования летной деятельности в задачах планирования использования ресурсов//В сб. трудов меж-вуз. НМК "Проблемы и пути совершенствования профессиональной подготовки...", 13-14 ноября 1996г. -Пушкин.: ПВУРЭ, 1996.

8. Саргсян A.A. Направление повышения безопасности на воздушном транспорте//В сб. трудов I городской НПК "Военная наука и образование - городу", 20-22 мая 1997г., секция N 2, -С.-Петербург.: ВАС, 1997.

9. Саргсян A.A. Алгоритмы информационного обеспечения процедур летной эксплуатации воздушных судов//В сб.трудов межвуз. НМК "Проблемы и пути совершенствования профессиональной подготовки. ..", 13-14 ноября 1996г.-Пушкин.:ПВУРЭ, 1996.

10. Саргсян A.A. Программный комплекс информационного обеспечения подготовки и эксплуатации авиационной техники//В сб. трудов V международной конференции "Региональная информати-ка-96",13-16 мая 1996г.-С.Петербург.: СПИИРАН, 1996.

■11. Саргсян A.A., Чмиль В.Я. Информационное обеспечение процессов в гражданской авиациии//В сб. трудов I городской НПК "Военная наука и образование-городу", 20-22 мая 1997г., секция N 2, -С.-Петербург.: ВАС, 1997.