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 |

Метод прогнозирования и предупреждения авиационных происшествий на основе анализа дерева факторов опасности

-- [ Страница 2 ] --

Полученные результаты подтверждаются исследованиями Голландского института безопасности на воздушном транспорте, в которых фактор посадки с перелетом расчетной зоны приземления установлен одной из основных причин в 38% случаев выкатывания самолетов за пределы ВПП.

Описанный сценарий выкатывания за пределы ВПП изображен на рис. 3 в виде «дерева». Базовые события «дерева» – проявления факторов опасности в полете, обозначены серыми кружочками. Использование максимального реверса двигателей до полной остановки самолета и уход на второй круг при нестабилизированном заходе на посадку представляют барьеры безопасности, которые могут предотвратить авиационное происшествие.

Для описания математической модели прогнозирования вероятности авиационного происшествия каждому событию представленного «дерева» было присвоено цифробуквенное обозначение:

  • А0 – выкатывание за пределы ВПП при посадке;
  • А01 – посадка со значительным перелетом расчетной зоны приземления;
  • А02 – неиспользование реверса двигателей до полной остановки самолета (барьер предотвращения авиационного происшествия);
  • А011 – затянутое выравнивание самолета перед посадкой;
  • А012 – неуход на второй круг при нестабилизированном заходе на посадку (барьер парирования развития особой ситуации);
  • А0111 – превышение рекомендованной руководство по летной эксплуатации (РЛЭ) скорости пролета порога ВПП;
  • А0112 – превышение рекомендованной РЛЭ высоты пролета порога ВПП.

 «Дерево» одного из сценариев-2

Рис. 3. «Дерево» одного из сценариев выкатывания самолета за пределы ВПП

Дополнительно были введены коэффициенты k – условные вероятности реализации причинно-следственных связей «дерева», отражающие неопределенность и случайность развития особой ситуации в полете:

  • k01 – условная вероятность выкатывания на посадке со значительным перелетом расчетной зоны приземления;
  • k02 – условная вероятность предотвращения выкатывания самолета за пределы ВПП при использовании максимального реверса двигателей до полной остановки самолета;
  • k011 – условная вероятность посадки со значительным перелетом расчетной зоны приземления при затянутом выравнивании самолета экипажем;
  • k012 – условная вероятность посадки со значительным перелетом расчетной зоны приземления при неуходе на второй круг;
  • k0111 – условная вероятность затянутого выравнивания самолета экипажем вследствие превышения рекомендованной РЛЭ скорости пролета порога ВПП;
  • k0112 – условная вероятность затянутого выравнивания самолета экипажем вследствие превышения рекомендованной РЛЭ высоты пролета порога ВПП.

Например, при повышенной скорости полета на посадке экипаж может применить затянутое выравнивание для уменьшения скорости или совершить посадку на повышенной скорости, но в пределах расчетной зоны приземления.

Таким образом, усовершенствована процедура метода анализа «дерева» отказов применительно к проблематике прогнозирования и предупреждения АП.

«Дерево», представленное на рис.3, с учетом введенных обозначений в работе было описано уравнениями вида:

, (1)

. (2)

При получении прогнозной оценки вероятности авиационного происшествия, превышающей предупредительный уровень, определяются ветви и узлы «дерева», вносящие наибольший вклад в вероятность авиационного происшествия, и таким образом, выявляются наиболее значимые факторы опасности. При этом исследование строится по принципу «сверху – вниз» до уровня базовых событий «дерева» – проявлений факторов опасности в полете.

Предупредительный уровень прогнозной вероятности авиационного происшествия определяется согласно рекомендациям ИКАО для оценки предупредительного уровня относительного показателя безопасности полетов:

, (3)

где mР и Р, соответственно, математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение прогнозной оценки вероятности авиационного происшествия, определенные по накопленной статистике прогнозных оценок.

В третьей главе разработано информационное обеспечение «дерева факторов опасности», выбраны методы оценки вероятностей проявления в полете факторов опасности (события А) и коэффициентов k, приведенных в уравнениях (1) и (2), по объективным эксплуатационным данным авиакомпании и статистическим данным авиационных происшествий.

Вероятности превышения рекомендованных руководством по летной эксплуатации значений скорости и высоты пролета порога ВПП оцениваются по результатам анализа полетной информации.

Отклонения фактического значения скорости (высоты) полета над порогом ВПП от нормативного значения этой величины в каждом исследуемом полете рассчитывались по формулам:

, . (4)

В качестве исходной статистики использовались данные о параметрах техники пилотирования летных экипажей авиакомпании «Волга-Днепр» на самолетах типа Ан-124-100, полученные по результатам расшифровки полетной информации.

Статистические данные отклонений параметров полета не всегда могут быть описаны известными законами распределения.

Для оценки вероятности отклонений параметров полета от их рекомендованных значений применена методика, использующая математический аппарат статистики экстремальных значений, при этом не требуется определять закон и параметры распределения случайной величины. Данная методика применяется в некоторых авиакомпаниях.

Рассмотрено применение этой методики для оценки вероятности отклонения скорости V.

Экстремальные значения параметра V подчиняются так называемым асимптотическим законам распределения независимо от вида распределения самой величины V. Таким асимптотическим законом для описания распределения максимальных значений случайной величины V является двойное экспоненциальное распределение:

, (5)

где v – нормированное отклонение.

Процедура построения закона распределения (5) по данным параметра V в выполненных полетах исследуемого пилота сводится к следующему:

        1. Исходными данными являются m=1N (в рассматриваемом случае N = 100) значений параметра V, рассматриваемые как экстремальные значения .
        2. Значения располагаются в вариационный ряд в порядке возрастания .
        3. Для каждого члена вариационного ряда вычисляются его накопленная частота:

, (6)

и нормированное отклонение:

. (7)

        1. В координатах V, v наносятся точки, соответствующие экстремальным значениям и вычисленным по формуле (7) значениям нормированного отклонения v. Через полученные точки проводится аппроксимирующая линия, которая является искомой функцией распределения параметра V (рис. 4).

Для параметра V конкретного пилота автором была получена аппроксимирующая линия, описываемая уравнением вида:

. (8)

Вероятность события (где 20 – верхняя граница допустимого отклонения скорости пролета порога ВПП от рекомендуемого значения) была оценена на основании уравнений (5) и (8):

. (9)

Рис. 4. Кривая плотности двойного экспоненциального распределения

Согласно статистическим данным, неблагоприятные ветровые условия спровоцировали более 30% всех авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке. Превышение попутным ветром ожидаемого значения является потенциальной причиной повышенной скорости полета на посадке.

Таким образом, представляется актуальным оценить вероятность отклонения фактической величины ветра от данных метеослужб аэропорта (АТИС) для конкретного аэродрома. Это позволит повысить информационную осведомленность экипажа, снизить возможное опасное воздействие ветра на безопасность полетов на этапе посадки и предупредить до 30% авиационных происшествий на посадке, связанных с фактором ветра.

При проведении расчетов были использованы следующие параметры (в квадратных скобках указаны единицы измерения):

  • Р – атмосферное давление на аэродроме взлета/посадки, [мм рт.ст.];
  • t – температура воздуха на аэродроме взлета/посадки, [градусы по шкале Цельсия];
  • UАТИС – величина скорости ветра по данным метеослужб аэропорта, [м/с];
  • – метеорологическое направление ветра по данным АТИС, [градусы];
  • К – магнитный курс самолета, [градусы];
  • Vi– приборная (индикаторная) скорость самолета, [км/ч];
  • Vп – путевая скорость самолета, [км/ч];
  • УС – угол сноса, [градусы].

По навигационному треугольнику скоростей (рис. 5) рассчитывается отклонение фактической величины продольной составляющей ветра от величины, определенной по данным метеослужбы аэропорта:

, (10), (11), (12), (13). (14) -22, (10)

, (11), (12), (13). (14) -23, (11)

, (12), (13). (14) Навигационный-24, (12)

, (13)

. (14) Навигационный треугольник-26. (14)

 Навигационный треугольник-27

Рис. 5. Навигационный треугольник скоростей

На основании данных по 1483 взлетам и посадкам, выполненным на самолетах типа Ил-76ТД-90ВД, автором построена гистограмма отклонений (рис. 6).

 Гистограмма и кривая плотности-29

Рис. 6. Гистограмма и кривая плотности нормального распределения

Распределение отклонений описывается нормальным законом (гипотеза подтверждается по критерию Пирсона), что позволяет рассчитать вероятность превышения допуска (попутный ветер более 5 м/с) и выдать соответствующие рекомендации экипажу для снижения вероятности авиационного происшествия при посадке в конкретном аэропорту. Установлено, что в 2010-2011 гг. для аэропорта Кандагар вероятность превышения попутной составляющей ветра допустимого значения (5 м/с) составила 0,019, а для аэропорта Кувейт – 0,038 (указаны верхние границы доверительных интервалов).

Вероятности ошибочных решений экипажа (неуход на второй круг при нестабилизированном заходе на посадку и неиспользование максимального реверса двигателей до полной остановки самолета) могут быть оценены как отношение количества полетов, в которых возникала соответствующая особая ситуация (нестабилизированный заход на посадку или угроза выкатывания самолета) и экипаж не выполнял предписанные для таких особых ситуаций действия, к общему количеству соответствующих особых ситуаций, возникших за определенный период.

По данным группы экспертов ИКАО, изучающей методы сокращения АП при заходе на посадку и посадке, только в 17% нестабилизированных заходов на посадку экипаж своевременно ушел на второй круг. Как базовое значение вероятности события А012 автором предложено использовать значение 0,83, которое в конкретных расчётах следует корректировать по психофизиологическим и профессиональным характеристикам конкретного пилота.

Статистической информации одной авиакомпании недостаточно для оценки вероятности неиспользования экипажем максимального реверса двигателей до полной остановки самолета при угрозе выкатывания за пределы ВПП. В ходе исследования случаев выкатывания самолетов за пределы ВПП, проведенного Государственным центром «Безопасность полетов на воздушном транспорте», автором установлено, что только в 6% случаев экипаж не выключал на пробеге реверс двигателей, используя его на максимальном режиме до полной остановки самолета. Вероятности события А02 соответствует значение 0,94.

Условные вероятности k оцениваются по статистике реальных полетов в конкретной авиакомпании (k0111; k0112; k011; k012), по статистике авиационных событий (k01; k02) или с использованием экспертных оценок. В последнем случае формируется анкета следующего типа (таблица 1):

Таблица 1.

Анкета экспертного опроса на примере коэффициента

Осуществились события В скольких случаях на 100 полетов осуществится событие… Оценка эксперта
1 2 3
Превышение рекомендованной РЛЭ скорости пролета порога ВПП Затянутое выравнивание самолета экипажем перед посадкой


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.