Модернизация структуры авиационно-технического предприятия с целью управления безопасностью полетов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.22, кандидат технических наук Бородин, Евгений Сергеевич

• Бородин, Евгений Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Бородин, Евгений Сергеевич

Стр.

Введение 2

1. Анализ существующих способов обработки полетной 7 информации (ПИ) и применяемого оборудования.

1.1 Роль обработки полетной информации в повышении безо- пасности полетов.

1.2 Структура информационной системы обработки и анализа ПИ.

1.3 Схема обработки и использования результатов обработки полетной информации. 4

1.4 Задачи, решаемые при помощи систем обработки ПИ. 15

1.5 Системы обработки параметрической информации, при- меняемые в гражданской авиации России.

1.6 Программное обеспечение применяемое в ГА. 29

1.7 Зарубежные системы обработки полетной информации. 31

1.8 Недостатки применяющихся систем обработки ПИ. 33

2. Анализ структуры и функционирования авиационно- технической базы (АТБ).

2.1 Обоснование целей анализа структуры АТБ. 37

2.2 Исследование организационно-административной струк- туры АТБ.

2.3 Анализ процесса обработки и анализа в АТБ. 67

3. Организационно-административное совершенствование структуры АТБ

3.1 Методы и подходы управления безопасностью полетов. 72

3.2. Принципы управления Безопасности полетов. 74

3.3. Анализ применения систем спутниковой связи в ГА. 78

3.4. Организация и взаимодействие подразделения контроля и анализа ПИ в структуре АТБ

4. Согласование результатов измерений полетной информа- ции.

4.1. Физическое описание и математическая постановка зада- чи согласования параметров полета.

4.2. Методы решения задач согласования результатов из- мерений.

4.3. Последовательность решения задачи согласования ре- зультатов измерений в корректной постановке.

4.4. Экономическая оценка эффективности автоматизирован- ной системы обработки и анализа полетной информации в авиапредприятии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модернизация структуры авиационно-технического предприятия с целью управления безопасностью полетов»

Актуальность темы.

Современная авиационная отрасль требует применения новых подходов к обеспечению БП, переходу к использованию наилучшей практики управления БП. При этом стопроцентный уровень безопасности является недостижимой целью, т.е. безопасность является относительным понятием, предполагающим, что в «безопасной» системе наличие факторов риска является приемлемой ситуацией. БП все более рассматривается как контроль факторов риска. Документом ИКАО «Руководство по управлению БП» (Doc. 9859) определено, что «Безопасность - это состояние, при котором риск причинения вреда лицам или нанесения ущерба имуществу снижен до приемлемого уровня и поддерживается на этом либо более низком уровне посредством непрерывного процесса выявления источников опасности и контроля факторов риска».

Для организации эффективного процесса управления БП необходимо применить системный поход, обеспечивающий максимальный учет факторов, влияющих на БП, т.е. создание системы управления безопасностью полета (СУБП). Таким образом, под СУБП понимается упорядоченный подход к обеспечению БП, включающий необходимые организационные структуры, сферы ответственности, политику и процедуры. Соответственно, данная система должна обеспечить (как минимум):

- выявление фактических и потенциальных угроз БП;

-гарантию принятия корректирующих мер, необходимых для уменьшения влияния факторов риска/опасности;

- обеспечивать непрерывный мониторинг и регулярную оценку достигнутого уровня БП.

Согласно рекомендации ИКАО вводится Концепция приемлемого уровня БП. Она устанавливает определенную цель в области безопасности, которую предприятие должно достичь при выполнении своих основных производственных функций в качестве минимального уровня, приемлемого для надзорного полномочного органа.

Однако следует отметить, что установление приемлемого уровня безопасности полетов организации не освобождает ее от обязательств выполнения требований нормативных документов надзорного полномочного органа государства, а также обязательств, вытекающих из Конвенции о международной гражданской авиации (Doc. 7300).

В ГА обработка полетной информации (ПИ) играет важную роль в деле повышения БП и экономичности работы воздушного транспорта. ПИ является единственным объективным источником информации о деятельности экипажа в течение всего полета, поэтому систематический контроль и оценка летной деятельности экипажа на основе обработки ПИ обеспечивают значительное повышение уровня профессиональной подготовки экипажей. В инженерно-авиационной службе (ИАС) систематическая обработка ПИ и особенно каждого полета может привести к существенному изменению методов технической эксплуатации ВС по состоянию.

Улучшение организации летной работы на основе средств объективного контроля предусматривает систематический контроль каждого выполненного полета, выявление и систематизацию нарушений со стороны экипажей и разработку эффективных мероприятий по повышению уровня БП. Основу средств объективного контроля составляет наземная обработка ПИ.

Наземная обработка ПИ играет ведущую роль в решении одной из основных задач ГА - повышения уровня БП. В настоящее время на авиапредприятиях ГА эксплуатируются наземные устройства типа «Луч-84» для автоматизированной обработки информации. Из-за ограниченных возможностей этих технических средств не удается проконтролировать все выполненные полеты на магистральных самолетах ГА, а таюке автоматизировать полностью процесс расшифровки, анализа и накопления ПИ.

На первоначальном этапе создания системы наземной обработки ПИ устройства «Луч-84» сыграли значительную роль в организации систематического контроля техники пилотирования и работоспособности авиационной техники (AT), но на современном этапе развития ГА существующая система обработки ПИ не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям.

В настоящее время в гражданской авиации начинает использоваться современное оборудование передачи данных, позволяющие оперативно решать задачи автоматизированного сбора и анализа ПИ в условиях увеличения полетов на магистральных самолетах ГА, однако не во всех случаях имеющееся оно используется с максимальной эффективностью.

Большой вклад в изучение и анализ методов решения указанной проблемы внесен специалистами КБ, НИИ, учебных заведений и предприятий ГА: Воробьевым В.Г., Далецким C.B., Зубковым Б.В., Хамракуловым И.В., Яновским З.А., Сакачом Р.В., Чинючиным Ю.М., Смирновым H.H., и другими учеными.

Возможности контролировать и управлять уровнем безопасности полетов в рамках отдельного взятого авиационно-технического предприятия путем модернизации его структуры и более эффективного использования современных средств передачи данных и анализа полетной информации, автор и посвятил свои научные исследования, основные результаты которых представлены в настоящей диссертации.

Целью диссертационной работы является повышение БП ВС, эксплуатирующихся в авиационно-техническом предприятии путем организационно-административного совершенствования структуры предприятия и использования современных средств передачи данных.

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач:

1. Провести анализ существующих средств обработки и анализа ПИ, оценить эффективность использования применяемого и возможности современного оборудования передачи данных.

2. Рассмотреть основные функции, структуру и работу подразделений авиапредприятия (на примере авиационно-технической базы (АТБ) при получении, обработке и анализе ПИ с целью обоснования ее модернизации.

3. Провести анализ возможности использования систем спутниковой связи в

ГА и применения передаваемой информации на наземных пунктах контроля в авиационно-техническом предприятии.

4. Рассмотреть организационно-административные методы совершенствования структуры АТБ, обосновав создание группы оперативного контроля и анализа ПИ, расчета численности подразделения, а также анализа полномочий и обязанностей в составе АТБ. 5. Определить возможные погрешности в бортовых устройствах регистрации для повышения достоверности данных, получаемых при обработке ПИ. Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. На основании исследования применяемого оборудования и эксплуатации средств передачи данных в гражданской авиации, предложена методика применения систем спутниковой связи для оперативного получения, анализа ПИ и своевременного применения полученных в процессе обработки данных.

2. Предложены методы обеспечения ПИ структурных подразделений авиационно-технического предприятия.

3. Предложен метод определения необходимой численности подразделения в авиационно-техническом предприятии для выполнения возложенных на нее задач.

4. Предложена методика определения погрешности в бортовых устройствах регистрации с целью повышения достоверности данных, получаемых при обработке ПИ.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждается строгим теоретическим обоснованием и корректным применением разработанных методов, проверкой теоретических положений на достаточно представительном материале, накопленном в процессе эксплуатации ВС.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

- использовать системы спутниковой связи для передачи ПИ на наземный пункт приема для последующей обработки;

- выполнять контроль за работой экипажа и систем самолета, взлета и посадки в режиме реального времени, что особенно актуально для малоопытных экипажей и изношенной техники;

- снизить трудоемкость обработки и анализа ПИ;

- повысить оперативность получения и обмена данных обработки ПИ между подразделениями авиационно-технического предприятия;

- планировать численность подразделений, связанных с обработкой и анализом ПИ в структуре авиационно-технических предприятий, занимающихся ТОиР ВС, исходя из количества обслуживаемых ВС. Основные положения, выносимые на защиту.

1. Доказательство возможности и методика применения систем спутниковой связи для оперативного получения ПИ.

2. Применение методики организационно-административного совершенствования структуры АТБ.

3. Метод определения необходимой численности внедряемого подразделения обработки и анализа ПИ в авиационно-техническом предприятии для выполнения возложенных на нее задач.

4. Методика обеспечения ПИ структурных подразделений авиационного предприятия.

Внедрение результатов. Основные результаты диссертационной работы внедрены в Открытом акционерном обществе «КД авиа», а также в учебный процесс кафедры БП и ЖД МГТУГА, что подтверждается .соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной НТК «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА, 2006 г.) 4-ой Международной конференции в МАИ «Авиация и космонавтика — 2005» (Москва, МАИ, 2005г.).

Публикация результатов. Основные результаты диссертации опубликованы в семи печатных работах, в том числе 5 статей в издании, рекомендованном ВАК РФ для публикации основных научных результатов диссертации. Три научные работы, опубликованы без соавторов. Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников.

Заключение диссертации по теме «Организация производства (по отраслям)», Бородин, Евгений Сергеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

На основании выполненных автором исследований получены следующие основные научные результаты:

На основании исследования применяемого оборудования и эксплуатации средств передачи данных в гражданской авиации, предложена методика применения систем спутниковой связи для оперативного получения, анализа ПИ и своевременного применения полученных в процессе обработки данных.

- Предложены методы обеспечения ПИ структурных подразделений авиационно-технического предприятия.

- Предложен метод определения необходимой численности подразделения в авиационно-техническом предприятии для выполнения возложенных на нее задач.

- Предложена методика определения погрешности в бортовых устройствах регистрации с целью повышения достоверности данных, получаемых при обработке ПИ.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

- использовать системы спутниковой связи для передачи ПИ на наземный пункт приема для последующей обработки;

- выполнять контроль за работой экипажа и систем самолета, взлета и посадки в режиме реального времени, что особенно актуально для малоопытных экипажей и изношенной техники;

- повысить достоверность передаваемой ПИ;

- снизить трудоемкость обработки и анализа ПИ;

- повысить оперативность получения и обмена данных обработки ПИ между подразделениями авиационно-технического предприятия;

- планировать численность подразделений, связанных с обработкой и анализом ПИ в структуре авиационно-технических предприятий, занимающихся ТОиР ВС, исходя из количества обслуживаемых ВС.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бородин, Евгений Сергеевич, 2008 год

1. Анализ состояния безопасности полетов в гражданской авиации Российской Федерации. — М.; Федеральная служба по надзору в сфере транспорта, 2007, 2008.

2. Баклашов Н. И., Васильев В. Н., Солодихин Г. М. Вычислительный комплекс для обработки измерительной информации.— Управляющие системы и машины. 1980. № 2.

3. Барзилович Е.Ю. Стохастические модели принятия оптимальных решений в экономических исследованиях. М.: МРЦОИ Госатомнадзора России, 1999.

4. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978.

5. Бутырин П.А., Козьмина И.С., Миронов И.В. Основы компьютерных технологий электроники. М.: Издательство МЭИ, 2000.-112 с.

6. Васильев Ф.П. Численные методы решения экспертных задач. М.: Наука, 1980.

7. Вопросы математического моделирования аэродинамики и динамики особых случаев полета ВС: Сб. науч. тр/ Моск. гос. техн. ун-т граждан, авиации. -М., 1995.

8. Ю.Воробьев В.Г., Зубков Б.В., Уриновский Б.Д. Технические средства и методы обеспечения безопасности полетов. М.: Транспорт, 1989.

9. П.Гарбузов В.М., Ермаков A.JL, Железняков Ю.Д. и др. Особенности безопасности полетов при летной эксплуатации воздушных судов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ ГА, 1995.

10. Голубев И.С., Сакач Р.В., Логинов Е.Л., Пинаев Е.Г. Исследование операций в гражданской авиации. — М.: Транспорт, 1980.

11. ГОСТ В20436-88. Изделия авиационной техники. Общие требования к г комплексным программам обеспечения безопасности полётов,надёжности, контролепригодности и эксплуатационной технологичности. -М.: Издательство стандартов, 1998г.

12. ГОСТ 24212-80. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Термины и определения. М.: Издательство стандартов. 1980г.

13. Гуляев В.А. Экспертные системы диагностирования функциональных систем воздушных судов и обеспечения безопасности полетов. Киев, 1990.

14. Далецкий C.B., Дергач О .Я., Петров А.Н. Эффективность технической эксплуатации самолетов гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 2002.

15. Далецкий СВ. Формирование характеристик системы технической эксплуатации ВС ГА. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. Специальность 05.22.14 Эксплуатация воздушного транспорта. М.: ГосНИИ ГА, 2002г. - 466с.

16. Эксплуатация воздушного транспорта и организация производства (транспорт). М.: МГТУ ГА, 2004г. 233 с.

17. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. М.: Высшая школа, 1986.

18. Дьяконов В.П., АбраменкоИ.В. Mathcad 7 в математике, физике и в Internet, М.: Нолидж, 1998.

19. Единые нормы летной годности транспортных самолетов стран членов СЭВ (ЕНЛГ-С). М.: Междуведомственная комиссия по нормам летной годности гражданских самолетов и вертолетов СССР, 1985.

20. Елистратов В.Н. Основные положения по обеспечению безопасности полетов, нормированию летной годности и сертификации ВС ГА. М.: МИИГА, 1986.

21. Жулев В.И., Иванов B.C. Безопасность полетов летательных аппаратов.-М.; Транспорт, 1986.

22. Ильин A.A. Основы организации, функционирования и использования системы «Инмарсат-В» для связи с подвижными объектами. — СПБ.: ГМА им. Макарова, 2004.

23. ЗО.Карандаев И.С., Малыхин В.И., Соловьев В.И. Прикладная математика. — М/.ИНФРА-М, 2002.31 .Комплексное планирование в гражданской авиации. Под ред. Р.В.Сакача, В.А. Соломатина. М.6 Транспорт, 1982.

24. Лапшов Б.Ф. Автоматизированные системы контроля авиационной техники. К.: КНИГА, 1989. 116с.

25. Летная годность воздушных судов. Приложение 8 к Конвенции о международной гражданской авиации. ИКАО, 1983.

26. Майоров A.B., Мусин С.М., Янковский Б.Ф. Выявление причин отказов авиационного оборудования. М.: Транспорт, 1996.

27. ЗЗ.Миндрин С.И. Экономические аспекты безопасности полетов. Л: ОЛАГА, 1985.

28. Минсвязи РФ, ГКЭС. Под ред. А. М. Конькова. Основные положения по развитию системы спутниковой связи и вещания. М.: Информсвязь, 1994.

29. Наставление по технической эксплуатации и ремонту авиационной техники в гражданской авиации России (НТЭРАТ ГА 93) - М: Воздушный транспорт, 1994г.

30. Научный вестник МГТУ ГА № 20: Серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов. -1999.

31. Научный вестник МГТУ ГА № 75 (9) Серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов. — 2004.

32. Научный вестник МГТУ ГА №108. Серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов, 2006.

33. Научный вестник МГТУ ГА №122. Серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов, 2007.

34. Никулин Н.Ф. Обеспечение безопасности полетов в ожидаемых условиях и особых ситуациях: Учеб.пособие. -СПб., 1993.

35. Никулин Н.Ф. Нормативно-правовое управление и регулированиебезопасности полетов на воздушном транспорте Ч. 3: Система129предупреждения авиационных происшествий в гражданской авиации Российской Федерации, 2002.

36. Обеспечение безопасности полетов и эксплуатация воздушного транспорта в условиях становления рыночных отношений: Сб. науч. тр. ВНТК/ МИИГА. -М., 1992.

37. Овчаров В.Е. Специальные методы оценки процесса пилотирования. — М.: Изд-во Полиграф, 2001.

38. ОСТ 54 30054-88. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Регламент технического обслуживания самолёта (вертолёта). М.: Издательство стандартов. 1988г.

39. Полтавец В.А. Безопасность полетов и методы ее обеспечения: Учеб. пособие. -М.: Изд-во МАИ, 1995.

40. Под ред. к.э.н. Степановой Н.И. Экономика гражданской авиации.- М.: МГТУ ГА2003.

41. Постановление № 2320/2002 Парламента и Совета Евросоюза от 16.12.2002г., устанавливающие правила безопасности в области ГА. М.:

42. ГС ГА, 26.12.03 № КР 13/1428 ГА.

43. Руководство по организации работ в области лётной годности. Doc. 9389. ИКАО. Повторное издание. 1993.

44. Руководство по предотвращению авиационных происшествий. Канада, ИКАО, 1988.

45. Руководство по сохранению лётной годности воздушных судов. Doc. 9642-AN/941. ИКАО. 1995.

46. Руководство по типовым правилам национального регулирования производства полётов и сохранению лётной годности воздушных судов. Doc. 9388. ИКАО, Повторное издание, 1993.

47. Руководство по управлению безопасностью полетов (РУБП). Doc. 9859-AN/460. ИКАО, 2006.

48. Рыбалкин В.В. Безопасность полетов Ч. 1, 2. -М.: Изд-во МИИГАД994.

49. Сакач Р.В. Зубков Б.В. Давиденко М.Ф. и др. Безопасность полетов. М.: Транспорт, 1986.

50. Сакач Р.В. Использование автоматизированных информационно-управляющих систем для обеспечения безопасности полетов. М.: МИИГА, 1989.

51. Сакач Р.В Предупреждение авиационных происшествий в гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 1982.

52. Сборник нормативно-справочных и методических материалов по воздушному транспорту. Выпуск 1. — Санкт-Петербург, 1995.

53. Системы спутниковой связи, под ред. Кантора. М.: Радио и связь, 1992.

54. Хамракулов Н.В., Зубков Б.В. Эффективность использования полетной информации. -М.: Транспорт, 1991.

55. Хамракулов И.В., Яновский З.А., Шейнман А.В. Математическая обработка и анализ полетной информации на ЭВМ//Наука и техника гражданской авиации, серия: системы навигации, посадки и управления воздушным движением. М.: ЦНТИ ГА, 1980. Вып. 1.

56. Шалыгин А.С., Палагин Ю.И. Прикладные методы статистического моделирования. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986.

57. DC-10 Airborne Flight Test Data System. Instrumentation Aerospace Industry, 1969, v. 15.

58. Flight Test Instrumentation of the Anglo-French Aircraft Jaguar. 6th IAIS. Crenfield, England, 1970, March.

59. Vickery Glenn L. F-16 avionica maintenance concept and multinational aspects. «AUTOTEST-CON878, Int. Automat. Test. Conf., San Diego, 1978, Conf. rec.» New York, N. Y. 1978.

60. Mulder J.A. Estimation of the aircraft state in non-steady flight. «AGARD Con. Proc., n. 172 Methods for aircraft state and parameters identification», May 1975, p. 19/1-19/21.

61. Mulder J.A., den Hollander J. Status of dynamic flight test technology model identification for flight simulation. SAE Techn. Pap. Series №810597, 1981, p. 1-6.