авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Квалиметрический метод рационального формирования двухчленного экипажа воздушного судна

-- [ Страница 2 ] --

Равновесным состоянием является опасность , которую рассматриваем как граничную или предельную, т.е. ещё весь ресурс расходуется на то, чтобы достигнуть заданных целей. В случае возникновения неблагоприятных событий (отказов, ошибок и т.д.) ситуация переходит в разряд аварийных , так как происходит ухудшение состояния системы , цель становится недостижимой при имеющихся ресурсах. В этом случае необходимо использовать управление для улучшения состояния системы , либо увеличение ресурсов или изменения цели, упростив целевое состояние .

Таким образом, диапазон соответствует классу аварийных и катастрофических ситуаций. Указанному диапазону сопоставляем шкалу перераспределения ресурсов по величине опасности в виде изменения значений коэффициентов и , при этом коэффициенты коррелированны с параметрами экипажа. Корреляция отражает варианты изменения величин и , обеспечивающие как «боязнь» опасности в конкретных условиях и раннюю выработку защитной реакции на увеличение опасности, так и более рискованные стратегии поведения, но более энергичной реакцией на опасность.

Ситуации, где опасность близка к 1,0, соответствуют аварийным ситуациям. Если очень близка к 1,0 - ситуация катастрофическая. Это означает, что состояние системы и ее ресурсы по управлению не позволяют всеми имеющимися средствами и способами достичь даже самых минимальных целей.

Если , то это означает, что соотношение целевого и фактического состояний благоприятное ( меньше ) и имеются резервы. В этом случае состояние и ресурс системы позволяет усложнить цели функционирования или парировать возможное ухудшение состояния и ситуацию в целом при появлении неблагоприятных факторов.

На основании положений теории иерархических многоуровневых систем сформулированы объективные критерии оценки деятельности экипажа при многоканальном управлении воздушным судном. Эти положения обеспечивают компромисс между простотой описания и необходимостью учета многочисленных поведенческих характеристик системы. В двух уровневой системе принятия решений пилот выступает как в роли вышестоящего элемента, обобщающего информацию о фазовых координатах и принимающего решение, так и в роли нижестоящего элемента, осуществляющего локальное регулирование в каждом контуре управления воздушным судном.

Качество выполнения задачи полета оценим функционалом S, представляющим собой меру близости действительной программы полета Y(t) к заданной программе X(t) в дискретной форме, пригодной для программирования, имеет вид:

, (4)

где - фазовые координаты программы полёта летательного аппарата; - фазовые координаты заданной программы полета (центрирующий параметр функционала); - фазовые координаты области назначенных ограничений (нормирующий параметр функционала); - 1, 2, …, m – координаты фазового пространства; - 1, 2,... n – дискретные значения заданного времени полета летательного аппарата; - коэффициент, учитывающий относительную меру трудности управления j-й фазовой координатой летательного аппарата (полет на одном из двух двигателей и т.п.).

Безопасность полета вдоль программной траектории X(t) в терминах установленных ограничений r(t), наложенных на область G, определяем функционалом t, оценивающим суммарное время движения летательного аппарата по безопасной траектории Y(t) в дискретной форме:

(5)

и - символы логических операций конъюнкции и дизъюнкции соответственно.

Недостаток критерия t* в зависимости получаемых оценок от величины назначенных ограничений. Соединение достоинств критериев S и t* и исключение недостатков, присущих каждому в отдельности, состоит в одновременном их использовании.

Точка с координатами (t*=1, S=Sкр) имеет особое значение. Она определяет максимально допустимую оценку интегрального критерия Sкр, характеризующего точность выполнения задачи полета, при которой еще обеспечивается «абсолютная» безопасность полета в терминах назначенных ограничений, т.е. t*=1. Построив по результатам экспериментальных исследований эмпирическую зависимость в виде полинома

, (6)

в котором - коэффициенты, - степень полинома, и подставив в нее , получим критериальную оценку, которую можно использовать на этапах переучивания на новый тип воздушного судна и поддержания приобретенных навыков при летной эксплуатации воздушного судна.

Абсолютным порогом сенсомоторного аппарата пилота по -й фазовой координате, индуцируемой средствами отображения информации, назовем то ее наименьшее отклонение от программного значения , при достижении которого пилот прилагает осознанное и целеустремленное управляющее воздействие на командные органы управления для уменьшения возникшего отклонения.

В качестве статистической оценки абсолютного порога по -й координате примем

, (7)

где - наименьшее отклонение -й координаты при вмешательстве пилота, - количество вмешательств пилота в управлении, - допустимое отклонение траектории полета.

При непрерывном управлении связь между воспринимаемой человеком информацией, т.е. входным сигналом , и его моторными действиями, т.е. выходным сигналом , описывается системой линейных дифференциальных уравнений. Используем вид передаточных функций приведенных в теории автоматического управления

(8)

где - коэффициент форсирующего звена; - коэффициент интегрирующего звена, обусловленного инертностью отработки человеком входной информации и принятия решения; - коэффициент интегрирующего звена, обусловленного нервно-мускульной задержкой человека; - чистое латентное запаздывание, определяемое тренированностью человека оператора; - оператор, характеризующий стабилизирующие свойства человека в системе «экипаж – воздушное судно»; - оператор, учитывающий естественную задержку реакции человека; - оператор, отражающий динамику нервно-мышечной системы человека.

На основе параметров передаточной функции значение функционала e оцениваем путём агрегации (свёртки) ряда частных оценок, представленных линейной зависимостью

, (9)

где - весовой коэффициент -го показателя качества; - нормированное значение -го показателя качества; =1, 2, … - номер показателя качества.

Соотношение между критериями точности и безопасности полёта , используя гипотезу, выраженную уравнением (6) имеет вид

, (10)

где - критериальный показатель качества выполнения пилотажной задачи -м экипажем; , - коэффициенты полинома; - степень полинома; - номер (тип) экипажа.

Рациональный выбор экипажа по принятому показателю качества осуществляется при решении уравнения вида:

. (11)

При этом область ограничений имеет вид:

(12)

где - доверительная вероятность поведения экипажа в определённых полётных ситуациях (=0,975); - функции связей параметров экипажей; - допустимые отклонения функций связи [0,7, 1,0].

Для решений уравнений (11), (12) необходимо воспользоваться методами нелинейного программирования. Учитывая, что отдельные параметры описываются с помощью случайных величин, то наиболее удобным методом является стохастическое программирование.

В данной постановке минимизирование представляет собой математическое описание связей между показателями качества операторской деятельности экипажей в различных ситуациях полёта и критериями эффективности их деятельности, меры близости действительной траектории полёта к заданной траектории и относительного времени пребывания воздушного судна в области допустимых отклонений, в алгоритме решения оптимизационной задачи стохастического программирования (проверка гипотезы о статистической достоверности модели по F-критерию при уровне значимости не более 0,05.

В целях решения оптимизационной задачи в среде Excel (Microsoft Office 2008) создан интерфейс, содержащий базу данных и базу знаний по оценкам экипажей.

По результатам оценок величин дисперсии функции связей параметров экипажей: «командир воздушного судна (PF) - второй пилот (PNF)» по авиакомпании ОАО «Аэрофлот-Российские авиалинии» и воздушного судна Airbus A321-200 выделено четыре возможные группы сочетаний экипажей. Группы содержат различное количество командиров и вторых пилотов: командиры входят в группы без повторений, вторые пилоты входят в группы с повторениями. Далее представлены результаты для группы одного командира (PF) и 12 вторых пилота (PNF) (таблиц 1).

Таблица 1 - Параметры модели состава экипажа

Экипаж (PF - PNF) Коэффициенты модели (катастрофическая ситуация)

00 10 20 30 11 01 02 03
1-1 4,892 2,874 1,02 0,25 4,567 2,654 0,87 0,21
1-2 4,367 2,654 0,87 0,21 3,778 2,134 0,43 0,16
1-3 4,592 2,874 1,02 0,23 3,911 2,328 0,57 0,19
1-4 4,567 2,654 1,37 0,41 3,978 2,134 1,23 0,17
1-5 4,892 2,874 1,42 0,55 4,211 2,328 1,27 0,21
1-6 3,978 2,134 0,43 0,17 3,654 1,875 0,34 0,13
1-7 4,211 2,328 0,57 0,21 3,741 1,986 0,37 0,14
1-8 3,778 2,134 0,43 0,16 3,654 1,875 0,64 0,13
1-9 3,911 2,328 0,57 0,19 3,741 1,986 0,87 0,14
1-10 3,741 1,986 0,87 0,14 3,741 1,986 0,87 0,14
1-11 3,543 1,367 0,35 0,13 3,978 2,134 1,23 0,17
1-12 3,654 1,875 0,64 0,13 4,692 2,574 1,22 0,25


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.