Владимир Живетин - Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)

• Название: Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)
• Автор: Владимир Живетин
• Жанр: Математика
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-98664-053-2, 978-5-903140-38-1

Монография посвящена разработке теоретических основ системного анализа, прогнозирования, управления рисками и безопасностью авиации. Рассмотрены методы и средства обеспечения нормативных социальных и экономических показателей риска в рамках вероятностной теории на системном уровне путем структурно-функционального синтеза и анализа. Разработанный метод доведен до инженерных методик, приводятся примеры расчетов показателей риска и безопасности.

---

8. Систематические регуляторные проверки эксплуатационной безопасности для подтверждения следования правилам безопасности всеми операторами и поставщиками услуг.

Государство обеспечивает безопасность авиационной системы своей страны, тем самым внося свой вклад в безопасность Международной авиационной системы, т. е. в глобальную авиационную систему.

При этом, реализуя свои обязательства, государство формирует необходимые системы по реализации заданных критериев безопасности полетов, которые, согласно проведенному структурно-функциональному синтезу, включают подсистемы (1–4) с соответствующими функциональными свойствами на организационно-контролирующем и управляющем уровне. Структура этих систем аналогична приведенной на рис. 1.3.

Подсистема 1 реализует свои функции, формируя принцип «что делать». Для этого государство создает структуру (с подсистемами 1–4), которая обеспечивает введение в действие стандартов ICAO в своем воздушном пространстве и аэропортах.

Подсистема 2 («как делать»): вводится орган власти как полномочный орган гражданской авиации, который полномочен обеспечивать соблюдение инструкций по безопасности полетов.

Подсистема 3 («делать»): распорядительный орган, способный выполнять активные функции, включая тщательный контроль за деятельностью всех служб, связанных с воздушными перевозками.

Подсистема 4 («контроль»): контроль за безопасностью итоговый – системы гражданской авиации. Введение в действие системы контроля безопасности по всей системе гражданской авиации при помощи наблюдения, инспектирования, проверки эксплуатационной безопасности.

Дополнительные функциональные свойства.

В подсистеме 2: проведение анализа тенденций в области безопасности.

В подсистеме 3: создание и введение в действие правил, инструкций и процедур для выполнения безопасных и квалифицированных воздушных перевозок, а также наблюдения за технологическими новшествами. Подсистема 3 включает полномочные органы гражданской авиации, задача которых – регулирование процессов авиационной системы путем поддержания эффективности системы контроля и управления безопасностью авиационной системы.

В подсистеме 3 реализуются функции обслуживания авиационных систем, в том числе создаются необходимые структуры, направленные на эксплуатацию авиационных систем и систем обслуживания.

Подсистема 4 выполняет роль контроля за итогами выполнения безопасности полета, т. е. роль регулятора или обратной связи системы управления безопасностью полетов.

При этом полномочные органы гражданской авиации осуществляют:

1) эффективную программу безопасного полета (применения авиационной техники или безопасности авиационной системы);

2) контроль за выполнением государственных законов и инструкций, касающихся воздушной безопасности и выполнения государственных целей безопасности.

Организационно-полномочные органы гражданской авиации включают производителей, создающих оборудование, которое пригодно к обеспечению полетов и существующих авиационных систем; соответствуют экономическим и авиационным требованиям покупателей.

Для осуществления контролирующих функций ICAO создана Всемирная программа контролю за безопасностью, которая проводит надзор за работой полномочных органов гражданской авиации с целью обнаружения погрешностей в работе полномочных органов гражданской авиации и их компенсаций, т. е. с целью предотвращения потерь Государственной авиационной системы. При этом реализуются основные условия управления безопасностью Государственной авиационной системы.

1.2.2. Проблема прогнозирования показателей безопасности полетов (фактического уровня безопасности полетов)

Сегодня деятельность различных организаций и предприятий РФ, направленная на повышение безопасности полетов, происходит не на системном уровне и без обратной связи по сигналам рассогласования между тем, к чему мы стремимся, и тем, что есть сегодня. Кроме этого в системе гражданской авиации никогда не задавался целевой уровень безопасности, а посему реальный уровень не с чем было сравнивать.

Введение системы управления безопасностью полетов призвано изменить указанную ситуацию путем:

1) введения общего целевого приемлемого государством нормативного уровня безопасности полетов;

2) организации (процессов оценки соответствия выбранному целевому) определенного перечня программных работ и мероприятий, направленных на доведение безопасности полетов до назначенного целевого уровня;

3) оценки фактического уровня безопасности полетов в гражданской авиации при постоянном мониторинге в соответствии со стандартами ICAO по системе управления безопасностью полетов.

Полную и исчерпывающую количественную оценку фактического уровня безопасности полетов по отдельным системам воздушного судна и в частности по авионике не может дать статистика летных происшествий в гражданской авиации, а также материалы расследования летных происшествий в силу их малой вероятности.

Однако в свете последних требований ICAO о регулярной оценке поддерживаемого уровня безопасности полетов обуславливается необходимость разработки методов, позволяющих рассчитывать ожидаемый (т. е. прогнозированный) уровень безопасности в тех же форматах, в которых он задан.

В монографии разрабатывается метод, который заключается в синтезе общей вероятностной модели безопасности полетов, включающей вероятностные модели полной совокупности функциональных задач комплекса авиаоники, в первую очередь задач пилотирования и самолетовождения, включая аэронавигацию, т. е. на теоретическом уровне: структурно-функционального синтеза и анализа процессов, реализуемых при создании ЛА (проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ) и производстве; эксплуатации самолетов гражданской авиации.

Такой подход предполагает подробный анализ каждой из функциональных задач комплекса авионики, разработку насколько это возможно подробных описаний алгоритмов их решения без априорного пренебрежения влиянием различных факторов впредь до доказательного обоснования. После этого производится разработка на основе указанных алгоритмов и определенных в реальных условиях эксплуатации необходимых вероятностных характеристик каждого фактора в структурно-функциональной вероятностной модели, причем для каждой задачи комплекса.

В современных теоретических методах синтеза и анализа при сертификации самолетов метод оценки безопасности полетов, основанный на расчете отказобезопасности бортовых систем, может быть использован лишь частично, поскольку этот метод абстрагируется от множества факторов, имеющих место в реальных условиях эксплуатации.

Отметим, что отказы бортовых систем в совокупности с неучтенными при сертификации факторами являются реальными причинами большого числа катастроф. Поэтому при разработке методов расчета безопасности полетов мы должны учесть главным образом надежность выполнения каждой из полного перечня функций, оговоренных в техническом задании на комплекс авионики.

При этом в структуре общей структурно-функциональной вероятности модели безопасности полетов, кроме характеристик надежности инструментальных средств авионики, должны содержаться характеристики программно-математического обеспечения вычислительных блоков и резервирования аппаратных средств, параметры настройки внутренних и внешних систем контроля, вероятностные характеристики изменчивости ожидаемых условий эксплуатации, вероятностные характеристики ошибочных действий экипажа воздушного судна и диспетчерской службы, а также аэродромной службы. Указанные модели характеризуют самолет на этапе эксплуатации. На этапе проектирования, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ необходимы модели, характеризующие его стратегические свойства и характеристики с позиции не только безопасности, но и экономической эффективности. Их совместное рассмотрение позволяет решать социально-экономические проблемы эксплуатации воздушных судов.

Отметим, что в настоящее время структурно-функциональная вероятностная модель безопасности полетов разработана для: обеспечения вертикального эшелонирования воздушного судна; систем предупреждения критических режимов.

Учитывая сказанное, проблема создания структурно-функциональной вероятностной модели безопасности полетов представляет фундаментальную проблему построения системы управления безопасности полетов в области авионики, поскольку ее решение – единственно обоснованный способ количественной оценки соответствия ожидаемого (для создаваемого воздушного судна) и фактического (для эксплуатируемого воздушного судна) уровня безопасности полетов, который может быть использован в качестве методологической основы для выполнения требований ICAO по п.н. 1.2.б и 1.2.в.