ВЕСТНИК №4 (37) 2022
УДК 629.7.058
НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ЭЛЕМЕНТАМИ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ ВС, КАК ОДНА ИЗ
ОСНОВНЫХ ПРИЧИН КАТАСТРОФЫ BOEING 737 MAX8
АВИАКОМПАНИИ ETHIOPIAN AIRLINES
Коваленко, д.т.н., профессор, Ю.Ю. Михальчевский д.э.н., И. А. Ядров
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
ПВ статье рассматриваются причины катастрофы самолета Boeing 737 MAX 8 авиакомпании Ethiopianairlines10 марта 2019 года, а также представлен подход к определению недостатков в функционировании установленной на самолете интеллектуальной Системы улучшения характеристик маневрирования MCAS (Maneuvering Characteristics Augmentation System). Авторы пришли к выводу, что недостатки в разработке MCAS касаются всех трех основных элементов интеллектуальных адаптивных систем (ИАС), а нарушение надежной связи между человеком, машиной и автоматикой, как основными составными частями ИАС, привело к нарушения взаимодействия в системе. Особое внимание уделено проблеме учета разработчиками систем одного из основных принципов их построения, заключающегося не столько в повышении уровня автоматизации в интеллектуальной системе, сколько в обеспечении сбалансированного и надежного функционирования ее основных составляющих.
Ключевые слова: автоматизация, интеллектуальные адаптивные системы, Boeing 737 MAX, MCAS.
UNSATISFACTORY INTELLECTUAL ADAPTIVE SYSTEM DEVELOPMENT AS A
CAUSE OF ETHIOPIAN AIRLINES BOEING 737 MAX 8 ACCIDENT
G. V. Kovalenko, D.Sc. (Technology), professor, Y.Y. Mikhal’chevskiy, D.Sc., I. A. Yadrov
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The article is aimed at analyzing causes of the Ethiopian Airlines Boeing 737 MAX 8 accident, as well as identifying deficiencies of MCAS intellectual system. We find that MCAS (Maneuvering Characteristics Augmentation System) development drawbacks are associated with all three essential aspects of intellectual adaptive system (IAS) performance, whilst the breakdown of human-machine-automation relation made it impossible to ensure an effective system functioning. Special attention is paid to the problem of the modern systems developers’ misunderstanding that IAS main design principle is to provide a balanced and beneficial operation of its components rather than to thoughtlessly enhance automation.
Keywords: automation, intellectual adaptive systems, Boeing 737 MAX, MCAS.
УДК 656.7
ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПОЛЁТЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ
НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Н.В. Афанасьев1, Г.В.Курбацкий1,
К.Э. Имамгаязова2, В.Н. Шишкова2, д.м.н., профессор
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
2Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины
Лётный и кабинный экипажи на протяжении всей своей профессиональной деятельности подвергаются воздействиям радиации. В данной статье рассматриваются известные на текущий момент науке источники ионизирующего излучения и их влияние на организм членов лётных экипажей воздушных судов в полете. Кроме того, обсуждаются потенциальные меры по смягчению последствий для нескольких источников излучения и предпосылки для их использования.
Ключевые слова: космическое излучение, атмосферное излучение, лётный состав; радиационное облучение, радиационная защита, воздействие радиации на здоровье человека.
SOURCES OF IONIZING RADIATION IN FLIGHT AND THEIR EFFECT ON THE HUMAN BODY
N.V. Afanasiev, G.V.Kurbatskii, V.N. Shishkova, K.I. Imamgayazova
Flight and cabin crews are exposed to radiation throughout their professional activities. This article discusses the sources of ionizing radiation currently known to science and their effect on the body of members of flight crews of aircraft in flight. In addition, potential mitigation measures for several radiation sources and prerequisites for their use are discussed.
Keywords: cosmic radiation, atmospheric radiation, flight crew; radiation exposure, radiation protection, radiation effects on human health.
УДК 629.7: 656.7: 612.821.7
АНАЛИЗ ПРИЧИН И ПОСЛЕДСТВИЙ ДЕПРИВАЦИИ СНА В АВИАЦИИ И ЕЕ
ВЛИЯНИЯ НА БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТОВ
И.И. Алешков к.т.н., доцент, В.В. Балясников, д.т.н., профессор,
А.П. Брыткова, И.А. Степаненко
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новиков
В обзорной статье рассматриваются причины, вызывающие недостаток сна у лётных экипажей, и последствия, оказывающие влияние на безопасность полетов в гражданской авиации. А также профилактические методы борьбы с сонливостью у членов летных экипажей.
Ключевые слова: лётный экипаж, депривация сна, безопасность полетов, полет, циркадные ритмы./p>
ANALYSIS OF THE CAUSES AND CONSEQUENCES OF SLEEP DEPRIVATION IN
AVIATION AND ITS IMPACT ON FLIGHT SAFETY
I.I. Aleshkov, V.V. Balyasnikov, A.P. Brytkova, I.A. Stepanenko
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
This article discusses the causes that cause lack of sleep in flight crews, and the consequences that lack of sleep leads to, in relation to safety in civil aviation.
Keywords: flight crew, sleep deprivation, flight safety, flight, circadian rhythms.
УДК 629.7: 656.7
УМНАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ
В.В. Балясников, д.т.н., профессор, М.С. Назарова, к.п.н.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
Рассмотрены особенности пространственно-временных отношений, обеспечивающих участие человека в жизненном цикле и в акте деятельности. Показано, что, несмотря на внешнее сходство, жизненный цикл и акт деятельности – не одно и то же. В отличие от жизненного цикла акт деятельности не регламентирован во времени и в пространстве. По этой причине акт деятельности может участвовать в восполнении ресурсов жизненного цикла, но может оказаться источником дополнительных проблем. Делается вывод о том, что в единстве циклов содержится необходимость достижения компромисса при создании условий, гарантирующих безопасность системы и ее развитие. Они могут быть обеспечены, если соответствующим образом подготовлена неопределенность, которая в этом случае принимает образ умной неопределенности. Приводится экспериментальное подтверждение тому, что правильно выбранная мотивация деятельности создает условия для преобразования неисчисляемой неопределенности в умную неопределенность.
Ключевые слова: Цикл деятельности, неопределенность, мотивация безопасность, непрерывные состояния, дискретные состояния, практический сдвиг, идентичность, нечеткость, пространственно-временные отношения.
SMART UNCERTAINTY
V.V. Balyasnikov, M.S. Nazarova
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The features of spatial-temporal relations that ensure human participation in the life cycle and in the act of activity are considered. It is shown that, despite the external similarity, the life cycle and the act of activity are not the same. Unlike the life cycle, the act of activity is not regulated in time and space. For this reason, the act of activity may participate in replenishing the resources of the life cycle, but it may turn out to be a source of additional problems. It is concluded that the unity of cycles contains the need to reach a compromise when creating conditions that guarantee the security of the system and its development. They can be provided if the uncertainty is appropriately prepared, which in this case takes the form of intelligent uncertainty. Experimental confirmation is given that the correctly chosen motivation of activity creates conditions for the transformation of uncountable uncertainty into intelligent uncertainty.
Keywords: Activity cycle, uncertainty, motivation, security, continuous states, discrete states, practical shift, identity, fuzziness, space-time relations.
УДК:65.011.56, 629.7
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА И ИНТУИТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-УСПЕШНОГО ОПЕРАТОРА
Г.А. Крыжановский1, докт. техн. наук, профессор, В.А. Самойлов1, канд. пед. наук.,
И.Н. Шестаков2, докт. техн. наук, доцент
1ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова», Санкт-Петербург
2ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации», Москва
Предложена модель формирования профессиональных способностей операторов аэронавигационных систем на нейрофизиологической основе. Рассмотрены основные структурные нейронные механизмы формирования пямяти. Показано, что интуиция является неотъемлемой составляющей профессиональной подготовки, которая базируется на опыте и знаниях. Интуиция является закономерным следствием процесса обучения, которая так же требует особой методики подготовки.
Ключевые слова: оператор аэронавигационных систем, интуиция, нейронные сети, профессиональная подготовка, память, интеллектуальные системы поддержки принятия решения, профессиональные мыслительные способности, синхронизация.
NEUROPHYSIOLOGICAL BASIS AND INTUITIVE COMPONENT OF THE
FORMATION OF A PROFESSIONALLY SUCCESSFUL OPERATOR
G. A. Kryzhanovskii1, V. A. Samoilov1, I. N. Shestakov2
1Saint Petersburg State University of Civil Aviation, Saint Petersburg
2Federal State Unitary Enterprise State Research Institute of Civil Aviation
A model of the formation of professional abilities of operators of aeronautical systems on a neurophysiological basis is proposed. The main structural neural mechanisms of memory formation are considered. It is shown that intuition is an integral component of professional training, which is based on experience and knowledge. Intuition is a natural consequence of the learning process, which also requires a special training methodology.
Keywords: operator of aeronautical systems, intuition, neural networks, professional training, memory, intelligent decision support systems, professional thinking abilities, synchronization.
УДК65.012.12
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭКСПЕРТНОГО ОЦЕНИВАНИЯ В
ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ ЧЛЕНОВ ЛЕТНОГО ЭКИПАЖА
С.Г. Лобарь, к.т.н., доцент, П.Г. Мягкова
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
В статье представлено научное обоснование и практическое использование метода экспертного оценивания в процессе подготовки членов летного экипажа при выборе образовательных технологий на этапе переподготовки пилотов на высокоавтоматизированные воздушные суда.
Ключевые слова: экспертное оценивание, образовательные технологии, процесс переподготовки пилотов, автоматизированная система тестирования, технические средства обучения.
PRACTICAL APPLICATION OF THE METHOD OF PEER ASSESSMENT IN THE PROCESS OF TRAINING OF FLIGHT CREW MEMBERS
S.G. Lobar, P.G. Miagkova
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The article presents the scientific substantiation and practical use of the method of expert evaluation in the process of training flight crew personnel in the study of educational technologies at the stage of retraining pilots on highly automated aircraft.
Keywords: expert assessment, educational technologies, pilot training process, automated testing system, technical training aids.
УДК 656.7.086.16
ПРОБЛЕМА ВЛИЯНИЯ МАРКИРОВКИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА
БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЁТОВ В АВИАЦИИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
М.Н. Верховец, Э.В. Шейко, А.Д. Новичихин
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А. Новикова
Вопрос маркировки специальными световыми шарами-маркерами (далее СШМ) линий электропередач (далее ЛЭП) и вышек после ряда авиационных катастроф в авиации общего назначения (далее АОН) занял первостепенное место. Воздушное законодательство РФ обязывает ЛЭП и строения с вышками и проводами маркировать СШМ, но далеко не во всех случаях и не везде это исполняется. В России воздушные суда и вертолеты продолжают сталкиваться с ЛЭП там, где такая маркировка отсутствует. В статье проведен анализ аварийности в АОН из-за немаркированных ЛЭП. Проанализированы действующие стандарты и документы, регламентирующие маркировку высоковольтных линий электропередач. Выявлены существующие недостатки проблемы маркировки высоковольтных линий электропередач и предложены пути дальнейшего решения этой проблемы.
Ключевые слова: авиация общего назначения (АОН), линии электропередач (ЛЭП), сигнальные шары-маркеры (СШМ), световая маркировка, сборники аэронавигационной информации (АИП).
THE PROBLEM OF THE INFLUENCE OF MARKING POWER LINES ON FLIGHT
SAFETY IN GENERAL AVIATION OF THE RUSSIAN FEDERATION
M.N.Verkhovets, E.V.Sheigho, A.D. Novicikhin
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The issue of marking with special light balls-markers (hereinafter LBM) of power transmission lines (hereinafter power lines) and towers after a number of aviation disasters in general aviation (hereinafter GA) took priority. The air legislation of the Russian Federation obliges power lines and buildings with towers and wires to mark the LBM, but not in all cases and not everywhere this is fulfilled. In Russia, aircraft and helicopters continue to collide with power lines where there is no such marking. The article analyzes the accident rate in the GA due to unmarked power lines, analyzes the current standards and documents regulating the marking of high-voltage power lines, identifies the existing shortcomings of the problem of marking high-voltage power lines and suggests ways to further solve this problem.
Keywords: : general aviation (GA), power lines, signal marker balls, light marking, air navigation information publication (AIP).
УДК 629.7.072.01
АНАЛИЗ МЕТОДОВ УЧЕТА МЕТОДИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРНОЙ
ПОГРЕШНОСТИ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ВЫСОТОМЕРА
Ю.Н. Сарайский, к.т.н. доцент
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
Рассматриваются теоретические основы, история разработки, достоинства и недостатки различных методов учета методической температурной погрешности барометрического высотомера, используемых для расчета безопасных высот полета. На основе опубликованных в литературе экспериментальных данных о распределении температуры с высотой проведен сравнительный анализ точности рассматриваемых методов. Определены основные направления дальнейших исследований.
Ключевые слова:барометрический высотомер, методическая температурная погрешность, вертикальный градиент температуры, стандартная атмосфера, безопасная высота.
ANALYSIS OF METHODS FOR ACCOUNTING FOR THE METHODOLOGICAL
TEMPERATURE ERROR OF A BAROMETRIC ALTIMETER
Y.N.Sarayskiy
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
Theoretical foundations, history of development, advantages and disadvantages of various methods for taking into account the methodological temperature error of a barometric altimeter used to calculate safe flight altitudes are considered. Based on experimental data published in the literature on the distribution of temperature with height, a comparative analysis of the accuracy of the considered methods was carried out. The main directions for further research are determined.
Keywords:barometric altimeter, methodological temperature error, vertical temperature gradient, standard atmosphere, safe altitude
УДК 629.7.058.43 : 351.814.334.3
О НЕОБХОДИМОСТИ ПЕРЕДАЧИ В СООБЩЕНИИ КООПЕРАТИВНОГО
НАБЛЮДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ВРЕМЕНИ
А. П. Плясовских1, д.т.н., Е. А. Рубцов2, к.т.н., А. В. Нестерович1
1АО «Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры»
2Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
Для обеспечения безопасности полетов требуется обеспечить полное перекрытие контролируемого воздушного пространства полем наблюдения. Экономически целесообразно решать эту задачу с применением наземных станций АЗН-В, что особенно актуально для удаленных районов с низкой интенсивностью воздушного движения, в частности для арктической зоны Российской Федерации. Однако, в настоящее время применять АЗН-В в качестве основного средства наблюдения не рекомендуется и требуется подтверждение достоверности данных о местоположении ВС. В статье предлагается ввести в состав сообщения бортового ответчика информации о времени получения координатной информации и времени ее передачи на модернизированную наземную станцию АЗН-В (имеет обозначение ADS-B-T), что позволит выполнить расчет расстояния до ВС и определить его местоположение с требуемой точностью.
Ключевые слова: безопасность полетов, МПСН, АЗН-В, измерение дальности, синхронизация.
AON THE NEED TO TRANSMIT TIME INFORMATION IN A COOPERATIVE
SURVEILLANCE MESSAGE
A. P. Plyasovskih1, E. A. Rubtsov2, A. V. Nesterovitch1
1All-Russian scientific research institute of radio equipment (JSC VNIIRA)
2St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
To ensure flight safety, it is required to ensure complete coverage of the controlled airspace by the surveillance field. It is economically feasible to solve this problem using ADS-B ground stations, which is especially important for remote continental airspace with low air traffic intensity, in particular for the Arctic zone of the Russian Federation. However, at present time it is not recommended to use ADS-B as the main means of observation and confirmation of the reliability of aircraft position data is required. The article proposes to include in the message of the on-board transponder information about the time of receipt of coordinate information and the time of its transmission to the modernized ground station ADS-B (designated as ADS-B-T), which will allow calculating the distance to the aircraft and determining its location with the required accuracy.
Keywords: flight safety, MLAT, ADS-B, range measurement, synchronization
УДК629.035; 629.036
АНАЛИЗ РЕСУРСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕМЕЙСТВА ДВИГАТЕЛЕЙ
CFM-56 5B И V2500
А.С. Глазков, к.т.н., доцент, Д.А.Петров, И.В. Любимов, к.т.н.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
В статье представлена ресурсные характеристики двигателей CFM-56 5B и V2500 по каждому их модулю на основе данных, приведённых в зарубежных источниках. Проведен экономический анализ технического обслуживания на примере одного из двигателей.
Ключевые слова: Остаточный ресурс, циклы двигателя, турбина высокого давления.
ANALYSIS OF RESOURCE CHARACTERISTICS OF
THE CFM-56 5B AND V2500 ENGINE FAMILIES
A.S. Glazkov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; D.A. Petrov,
I.V. Lyubimov, Candidate of Technical Sciences
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
The article presents the resource characteristics of engines for each of their modules. An economic analysis of maintenance is carried out on the example of one of the engines.
Keywords: aresidual life, engine cycles, high-pressure turbine.
УДК 629.7.017.1:519.9
ИМИТАЦИОННОЕ НЕСТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Е.А. Куклев, профессор, д.т.н., А.Б. Байрамов, доцент, к.т.н.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
имени Главного маршала авиации А.А.Новикова
Оцениваются возможности создания моделей функциональных процессов, определяющих содержание типовых технологий технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) для авиационно-технических систем (АТС). Предлагается схема поиска цепей событий, типа сценариев процессов смены дискретных состояний АТС на основе графов, задающих пути ветвления фаз технологических операциях в системе ТО и Р. Показано, что в рассматриваемых образцах технологических схем, направленных на диагностику состояний оригиналов таких объектов, как воздушные суда, предпочтительным является применение метода нестохастического моделирование. Применение датчиков случайных чисел по методу Монте-Карло полностью исключается.
Ключевые слова: оригинал, модель (образ объекта), имитационное нестохастическое моделирование, граф смены состояний АТС, цепи-сценарии процессов, критические состояния.
NOT STOCHASTIC MODELING TECHNOLOGICAL
PROCESSES IN MANTENANCE SYSTEMS OF AVIATION SYSTEMS
E.A. Kuklev, A.B. Bayramov
St. Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation A.A. Novikov
Possibilities of creating the models determining the standard maintenance of aviation technical systems (ATS) are considered here. Proposed schemes are based on the chains of some events which are composed the scenarios based on the multitude of discrete states of technological processes presented by using famous models so as graphs. It is shown that the method of non-stochastic simulation is preferred in any cases to find the critical situation with the acceptable harm (or risk). The using of accidental number in traditional Monte-Carlo method is completely turnout.
Keywords: the original, the model (image of the object), simulation stochastic modeling, the graph of the change of states of the ATS, chain scenarios of processes, critical states.
УДК 681.5.015
АВТОМАТИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЭРОПОРТА
ПРИ ОТПРАВКЕ И ПРИЕМЕ РЕЙСОВ
Г.В Головченко, к.т.н.
Региональный информационно-вычислительный центр «Пулково»
Санкт-Петербург
В статье рассмотрена структура и проведен анализ практической реализации автоматизированных функций информационного взаимодействия (ИВ) аэропорта при отправлении и приеме рейсов, обеспечиваемых программно-техническими средствами приема, обработки и передачи данных по ИВ, стандартами, и телеграфными сообщениями. В качестве такого средства рассмотрен модуль «Центр сообщений» автоматизированной системы комплексного обслуживания рейсов аэропорта (АС «КОБРА»),типовые проектные решения которой массово внедряются и эксплуатируются в российских и зарубежных аэропортах. Описано место модуля в иерархической структуре АС «КОБРА», виды внешнего и внутреннего ИВ, виды стандартов и телеграмм, с которыми работает система. Разработаны основные направления развития функционала АС «КОБРА», обеспечивающего внедрение новых стандартов IATA (International Air Transport Association) по повышению уровня обслуживания пассажиров и эффективности аэропортовых информационных технологий. Результаты работы могут быть полезны эксплуатантам АС аэропортов.
Ключевые слова: Информационное взаимодействие, АС «КОБРА», Центр сообщений, телеграммы, аэропорт.
AUTOMATION OF AIRPORT INFORMATION INTERATION
WHEN SENDING AND RECEIVING FLIGHTS
G.V. Golovchenko
Regional Information-calculation Centre “Pulkovo”, Sant-Peterburg
The article considers the structure and analyzes the practical implementation of automated functions of information interaction (IOT) of the airport when departing and receiving flights provided by software and hardware for receiving, processing and transmitting data on IOT, standards, and telegraphic messages. As such a tool, the module “Message Center” of the automated system of integrated airport flight service (AS “COBRA”) is considered, standard design solutions of which are massively implemented and operated in Russian and foreign airports. The place of the module in the hierarchical structure of the AS “COBRA”, the types of external and internal IW, the types of standards and telegrams with which the system works are described. The main directions of the development of the functionality of the AS “COBRA” have been developed, which ensures the introduction of new IATA (International Air Transport Association) standards to improve the level of passenger service and the efficiency of airport information technologies. The results of the work can be useful to airport IT system operators.
Keywords: information interaction, “COBRA”, Message Center, telegrams, airport.