Научная статья на тему 'Анализ процессов принятия решений в динамических авиационных системах управления'

Анализ процессов принятия решений в динамических авиационных системах управления Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
1166
309
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ / ДИНАМИЧЕСКАЯ АВИАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ / DECISION MAKING / DYNAMICAL AVIATION CONTROL SYSTEMS

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Логвин Александр Иванович, Левушкин Дмитрий Владимирович

Проведен анализ особенностей процесса принятия решений в авиационных динамических системах управления на примере непосредственного управления воздушным судном (пилотирование), непосредственного управления воздушным движением и полетного диспетчерского управления рейсами авиакомпании. Определены характерные причины проблем принятия решений в динамических авиационных системах управления и основные направления путей их решения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экономике и бизнесу , автор научной работы — Логвин Александр Иванович, Левушкин Дмитрий Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS DECISION MAKING IN DYNAMICAL AVIATION CONTROL SYSTEMS

Analysis decision making in dynamical aviation control systems for example flight dispatcher management are considered.

Текст научной работы на тему «Анализ процессов принятия решений в динамических авиационных системах управления»

УДК 629.7.07:351.814

АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ДИНАМИЧЕСКИХ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ

А.И. ЛОГВИН, Д.В. ЛЕВУШКИН

Проведен анализ особенностей процесса принятия решений в авиационных динамических системах управления на примере непосредственного управления воздушным судном (пилотирование), непосредственного управления воздушным движением и полетного диспетчерского управления рейсами авиакомпании. Определены характерные причины проблем принятия решений в динамических авиационных системах управления и основные направления путей их решения.

Ключевые слова: принятие решений, динамическая авиационная система управления.

Общая информация

В отношении анализа и поиска решения проблем управления в сложных полиэргатических (человеко-технических) системах выполнено большое многообразие научных работ [6,11,12], имеется богатый арсенал теоретических и практических средств решения частных задач управления на различных этапах функционирования таких систем [7,9, 21,13]. Примерами сложных полиэргатических систем (ПЭС) являются различные виды транспортных систем [2, 19, 10], производство, передача и использование тепловой и электроэнергии [3, 4], циклы производства товаров и услуг и др. Развитие перечисленных ПЭС в большинстве случаев направлено на увеличение интенсивности производства, увеличение объемов продукции и вследствие чего усложнение взаимосвязей структурных элементов ПЭС и процессов управления [8]. Признанным и необходимым средством успешного развития ПЭС является автоматизация технологических процессов управления и производства с использованием достижений информационных технологий и компьютерной техники [19, 17]. Для их успешного применения необходим тщательный анализ проблем управления в каждой ПЭС [14].

В рамках анализа процессов принятия решений рассмотрены следующие динамические авиационные системы управления:

- полетное диспетчерское управление рейсами авиакомпании (АК) [15];

- диспетчерское обслуживание воздушного движения (ОВД);

- непосредственное выполнение полетов в коммерческой авиакомпании.

Во всех рассматриваемых системах управления человек является центральным звеном сложной динамической системы управления.

Основные функции человека в динамических авиационных системах управления

Основными функциями человека в рассматриваемых подсистемах авиатранспортной системы (АТС) являются:

- обработка (в том числе автоматизированная) информации о состоянии системы управления и выявление необходимости применения управляющих воздействий к объекту управления (ОУ);

- принятие решения о способе воздействия на объекты управления в зависимости от их состояния, а также типа ситуации в системе управления (СУ). Решения о способах воздействия на объекты управления принимаются с учетом заданных ограничений и критериев оптимальности функционирования системы управления;

- реализация принятого решения с целью перехода СУ в состояние, соответствующее целям ее функционирования;

- контроль изменения параметров системы в результате реализации решения и соответствия полученного результата целям функционирования СУ.

Под объектами управления понимаются физические и информационные объекты в СУ, процессы их взаимодействия, а также образованные ими системы.

Цели функционирования рассматриваемых подсистем управления в авиатранспортной системе

Основной целью непосредственного самолетовождения экипажем ВС коммерческой АК является безопасное выполнение полета и перевозки пассажиров и грузов в соответствии с заданием на полет. При этом метод самолетовождения должен обеспечивать установленный в АК экономичный режим эксплуатации авиационной техники.

Приведенные выше цели достигаются решением широкого круга задач, выделим те их них, которые непосредственно направлены на выполнение полета:

- пунктуальное выполнение согласованного плана (программы) полета (рейса) с учетом установленных правил полетов, а также характеристик аэронавигационной инфраструктуры района полета;

- безопасное и экономичное самолетовождение с учетом ограничений ВС, ограничений по грузу в нормальных условиях и при возникновении сложных ситуаций на ВС. Под сложными ситуациями понимаются отказы на борту ВС, попадание ВС в опасные метеорологические условия, критические изменения в аэронавигационной обстановке в районе полета или на аэродроме назначения, не позволяющие выполнить полет по плану, ранение либо угроза жизни и здоровью членов экипажа или пассажиров, акты незаконного вмешательства в деятельность авиации;

- уменьшение времени задержек рейсов путем выполнения мероприятий, согласованных со службами на аэродроме, службами АК и органами ОВД по подготовке и выполнению полета.

Основными целями функционирования системы непосредственного ОВД являются организация безопасного, регулярного и экономичного движения ВС в соответствии с установленными правилами полетов и процедурами ОВД [2,16].

Цели достигаются решением следующих задач [19]:

- предоставление консультаций и информации экипажам для обеспечения безопасного и эффективного выполнения полетов;

- обеспечение оптимального эшелонирования полетов воздушных судов, выполняющих полеты по правилам полетов по приборам;

- предотвращение столкновений воздушных судов между собой и другими материальными объектами в воздухе, столкновений с препятствиями, в том числе на площади маневрирования аэродрома;

- регулирование воздушного движения и обеспечение его экономичности;

- уведомление соответствующих служб и организаций о воздушных судах, нуждающихся в помощи поисково-спасательных служб, и оказания необходимого содействия этим службам и организациям.

Основными целями функционирования системы полетного диспетчерского управления рейсами АК является организация безопасного, регулярного и экономичного движения ВС авиакомпании. При этом под управлением рейсами АК для данной системы управления понимается операция по принятию решения относительно плана (маршрута) выполнения перевозки или технического перелета (в общем случае - рейса) ВС АК с учетом заданного критерия оптимальности и ограничений. Под обеспечением рейса понимается комплекс операций по реализации принятого плана выполнения рейса авиакомпании. Полетное диспетчерское обеспечение рейсов авиакомпании подразумевает под собой реализацию штурманского, метеорологического, части аэронавигационного и организационного обеспечения полетов.

Цели полетного диспетчерского управления и обеспечения рейсами авиакомпании

достигаются решением следующих задач:

- выполнение навигационно-коммерческого расчета маршрута рейсов для целей заключения контракта на перевозку и формирования графика полетов чартерной авиакомпании;

- подготовка полетного брифинга для предварительной и предполетной подготовки экипажа;

- полетное диспетчерское управление рейсом и предоставление консультаций экипажу при возникновении нештатных ситуаций в полете, не позволяющих выполнить полет по плану.

Примерами нештатных ситуаций для рассматриваемой СУ являются отказы на ВС, ухудшение метеообстановки в аэропорту или по маршруту полета до уровня ниже установленных ограничений для взлета, полета и посадки ВС, критическое изменение политической и аэронавигационной обстановки в аэропортах либо по маршруту полета ВС авиакомпании.

Противоречия целей функционирования подсистем управления в АТС

В каждой из рассматриваемых подсистем управления АТС в той или иной мере присутствует комбинация взаимоисключающих целей их функционирования. Пример -экономически выгодная эксплуатация воздушного транспорта с учетом требований безопасности полетов. Строго говоря, достичь максимальной безопасности полетов возможно, если не выполнять полеты

Ббп®¥ при 1п®0,

где Ббп - безопасность полетов; 1п - интенсивность полетов.

С другой стороны, максимальная экономическая эффективность полетов достигается при полном использовании тактико-технических характеристик ВС без учета требований безопасности полетов при определении взлетно-посадочных характеристик ВС и без планирования аэронавигационного запаса топлива

Бээ^шах при Оком загр ®шах и ЕЭр®ш1и,

где Бээ - функция экономической эффективности перевозки (доход за вычетом эксплуатационных расходов); Оком загр - вес коммерческой загрузки на рейсе; Бэр - функция эксплуатационных расходов при выполнении перевозки.

Пример - провезти максимальную массу груза на ВС данного типа с минимальным числом технических посадок между двумя заданными аэропортами возможно в случаях:

1) если не брать на борт ВС дополнительного топлива для ухода на запасной аэродром (аэронавигационный запас топлива - АНЗ).

2) если выполнять взлет и посадку, основываясь только на расчетных для данных условий взлетных и посадочных дистанциях без учета принятых в гражданской авиации коэффициентов безопасности [23]. Пример коэффициентов безопасности, позволяющих учесть среднестатистические ошибки пилотирования при посадке, представлен на рис. 1.

Рис. 1. Пример коэффициентов безопасности при расчете потребной посадочной дистанции на аэродроме назначения и запасных: Ьпос.дистрасч. - расчетная потребная посадочная дистанция при заданных условиях, Ьпос.дистпотр.АН = Ьпосдист. * 1,67 - потребная посадочная дистанция на аэродроме назначения, Ьпос.дистпотр. ЗА = Ьпос.дист* 1,47 - потребная посадочная дистанция на запасном аэродроме

В обоих случаях приведенных выше вариантов планирования рейса под угрозу ставится безопасность полетов, как следствие снижается привлекательность воздушного транспорта для заказчика и тем самым ставится под сомнение существование самой авиатранспортной системы.

Методом приведения в соответствие взаимоисключающих целей функционирования выбранных систем управления в АТС является разработка и применение технических регламентов [30] в технологических процессах подготовки, выполнения и управления полетами, а также системы мер по контролю за их соблюдением.

Кроме того, в современных условиях жесткой рыночной конкуренции коммерческий успех авиаперевозчика напрямую зависит от уровня безопасности выполняемых им полетов. Безопасность полетов - комплексное понятие [30, 25], складывающееся из качества организации и безопасности выполнения отдельных операций в технологических процессах подготовки, обеспечения и выполнения полетов, таких как:

- планирование и подготовка к выполнению полета;

- принятие решения на вылет и посадку;

- самолетовождение или непосредственное выполнение полета;

- техническое обслуживание ВС;

- выполнение погрузочно-разгрузочных операций;

- обслуживание пассажиров;

- обеспечение соответствия уровня подготовки авиационного персонала установленным требованиям [5];

- соблюдение норм труда и отдыха экипажа и др.

Таким образом, характерной особенностью процессов управления в АТС является деятельность лица, принимающего решение (ЛПР) в условиях противоречия целей функционирования СУ. В связи с этим справедливо утверждение, что качество принятых ЛПР решений при управлении технологическими процессами в АТС определяется мерой достижения компромисса между взаимоисключающими, а также ограничивающими факторами, действующими в СУ.

Сложность и разнородность структур и правил функционирования подсистем управления в АТС

При рассмотрении АТС на уровне международных полетов выявляется следующая ее особенность - отсутствие единообразия правил подготовки и выполнения полетов, а также правил построения структуры воздушного пространства. В условиях развития авиации до уровня глобального транспорта, начиная с первых международных полетов в 30-х годах прошлого столетия, насущной необходимостью стала унификация технологических процессов в АТС для всех регионов мира. Это послужило одной из главных причин создания международных организаций в сфере авиационного транспорта - Международной организации гражданской авиации (ИКАО), Международной ассоциации эксплуатантов воздушного транспорта (ИАТА) и др. В рамках этих международных организаций были разработаны и предложены для повсеместного применения единые технические регламенты основных технологических процессов в АТС в виде стандартов и рекомендуемой практики, документов серии РАКБ-ОРБ [26, 22] и др. Однако процесс унификации норм и правил функционирования АТС во всем мире по сей день не завершен [28, 18], что приводит к необходимости учета и выполнению всего многообразия норм и правил полетов в различных регионах мира на этапах планирования, обеспечения, а также выполнения международных полетов.

Примеры разногласий в правилах полетов в различных регионах мира:

- применение различных норм вертикального эшелонирования ВС и процедур перехода между смежными объемами воздушного пространства с разными нормами эшелонирования;

- применение маршрутов зональной навигации и прямых полетов между выбранными пунктами маршрута в некоторых районах США и Европы, взамен полетов по воздушным

трассам, проходящим над наземными радионавигационными средствами, характерных для других регионов мира.

Примеры отличий в процедурах планирования полетов в разных странах:

- различные нормы аэронавигационного запаса топлива для полета в зоне ожидания запасного аэродрома. По нормам ИКАО [25] для реактивных самолетов это запас на 30 минут полета при всех работающих двигателях на высоте круга, по требованиям авиационной администрации США (Federal Aviation Administration - FAA) для внутренних перелетов - на 45 минут при тех же условиях [31];

- различия в формате флайт плана ИКАО и FAA [25, 29];

- различия в видах и качестве предоставления услуг обслуживания воздушного движения между регионами мира [37] и др.

Как следствие, сложность построения АТС и процессов взаимодействия ее элементов является причиной повышенного риска ошибки ЛПР при решении задач управления в АТС.

Опосредованность процессов управления

Другой характерной особенностью рассматриваемых подсистем управления в АТС является опосредованность управления в виде передачи информации (команды) объекту управления.

Пример 1. Получив с помощью радиолокационной станции сведения о сближении ВС на расстояние менее разрешенного, диспетчер непосредственного ОВД передает по каналу связи командирам конфликтующих воздушных судов указание об изменении курса, высоты или скорости полета. Для обеспечения заданных диспетчером параметров полета, командир ВС (КВС) может применить или отказаться применить соответствующие воздействия на элементы управления ВС из кабины пилотов. В свою очередь, управление пространственным положением ВС пилотом выполняется опять же опосредованно, посредством электрической, механической, гидравлической (или их комбинаций) системы управления ВС. В данном контексте действия КВС по управлению ВС можно также рассматривать как вид диспетчерского управления.

Пример 2. В случае отказа критичных для продолжения полета систем на ВС экипаж ВС в большинстве случаев имеет возможность запросить полетного диспетчера авиакомпании информацию по расположению и пригодности запасных аэродромов для посадки. В данном случае полетный диспетчер АК, получив информацию о типе и тяжести отказа на ВС, местоположении и высоте полета ВС, остатке топлива на борту, рассчитывает и определяет перечень пригодных аэродромов, исходя из возможности выполнения безопасной посадки ВС данного типа, с учетом следующих факторов:

- соответствия регламента работы аэродрома расчетному времени посадки и отсутствия ограничений по использованию ВПП по NOTAM, а также с учетом обеспечиваемого уровня авиационной безопасности в аэропорту;

- соответствия фактических параметров аэродрома установленным ограничениям для посадки ВС данного типа по минимальной ширине и потребной длине ВПП, превышению рабочего торца ВПП над уровнем моря, уклону ВПП, прочности покрытия ВПП, наличию навигационного и светотехнического оборудования для обеспечения посадки ВС ночью и в сложных метеоусловиях, углу наклона траектории снижения и градиенту набора высоты по установленной траектории ухода на второй круг при прерванной посадке, допуска аэродрома к приему ВС данного типа по категории пожарной безопасности;

- соответствия длины ВПП потребной посадочной дистанции для расчетной массы ВС с учетом влияния отказа на посадочные характеристики ВС;

- соответствия прогноза погодных условий ко времени прилета ВС установленным ограничениям по видимости, по высоте нижней границы облаков, по скорости и направлению ветра, по значению коэффициента сцепления колес шасси с покрытием ВПП.

Из найденного перечня пригодных аэродромов выбирается один или небольшая группа

лучших вариантов с учетом дополнительных факторов:

- возможность обслуживания ВС с опасным грузом на выбранном аэродроме;

- экономические затраты при вынужденной посадке на выбранном аэродроме в зависимости от стоимости обслуживания ВС на аэродроме, стоимость топлива для дозаправки, удаленность от технических баз АК для доставки запасных частей и технического персонала для ремонта ВС;

- возможность продолжения перевозки с минимальными экономическими потерями после ремонта ВС с выбранного аэродрома вынужденной посадки.

Решение полетного диспетчера передается экипажу по доступным каналам связи (ACARS, SATCOM, Stockholm Radio, служба ОВД района полета) в виде рекомендации к действию.

Таким образом, в приведенных примерах задач управления в рассмотренных подсистемах АТС процедуры управления объектом управления, в данном случае - воздушным судном, выполняются опосредованно. При таком способе управления событие передачи решения от ЛПР к экипажу ВС не означает автоматически точной реализации данного решения. Опосредованность управления в АТС имеет потенциальную опасность неверного, неполного исполнения или отказа от исполнения решения, принятого ЛПР (КВС, диспетчером ОВД, полетным диспетчером АК).

Поиск и принятие решения по управлению подсистемой АТС на основе опосредованной информации

Отклонение в реализации принятого и переданного на ВС решения возможно также в связи с изменением ситуации в системе управления, при котором ранее принятое решение является неоптимальным и необходимо принять новое решение. Такая ситуация обусловлена следующей особенностью управления в авиатранспортной системе - поиск и принятие решения ЛПР осуществляется также на основе опосредованной информации о состоянии СУ. Это касается всех трех рассматриваемых подсистем управления в АТС.

Пример 1. Выбор запасного аэропорта экстренной посадки для ВС с отказом на борту выполняется полетным диспетчером АК, а также диспетчером УВД, основываясь только на доступной опубликованной по аэродромам информации, без учета возможных ограничивающих сообщений о закрытии ВПП, готовящихся к изданию на выбранном аэродроме в момент принятия решения.

Пример 2. Отказы на борту современного самолета индицируются в кабине экипажа с помощью самолетной системы оповещения о неисправностях. Члены экипажа действуют в зависимости от индикации. Однако некоторые ситуации на ряде самолетов не контролируются датчиками и соответственно отказ не индицируется. Например, замерзание приемников динамического и статического давления набегающего воздуха, грозящее превышением максимальной разрешенной скорости полета ВС. Кроме того, возможны отказы самой системы оповещения о неисправностях или недостатки систем сигнализации об отказах. Например, не сигнализируемое голосовым сообщением частичное выключение автопилота на ВС Airbus А310 по одному из каналов управления при разнонаправленном усилии на штурвалы правого и левого летчиков [20].

Приведенные примеры наглядно демонстрируют, что необходимым условием правильного решения в каждой ситуации в АТС является знание ЛПР о фактическом состоянии СУ. В противном случае неверные решения ЛПР могут усугубить сложную ситуацию. Таким образом для успешного управления в рассматриваемых системах необходима организация постоянной (или дискретной с достаточной частотой обновления) ситуационной осведомленности ЛПР о состоянии СУ.

Под ситуационной осведомленностью понимается наличие у ЛПР информации о текущей ситуации в СУ и ее изменениях. Под ситуацией в СУ понимается комбинация значений параметров, характеризующих состояние СУ в определенное время

Яу = {<У, Рг У> I г =1,2, • • ■М^,

где Я/ - ситуация /-го типа в СУ; 1] - у-й момент времени; ру - множество значений параметров, определяющих ситуацию г - го типа в у-й момент времени; М - общее количество /.

Под ситуационным управлением понимается принятие и реализация решений на основе информации о ситуации в период принятия решения [21].

Методы обеспечения ситуационной осведомленности ЛПР в рассматриваемых подсистемах авиатранспортной системы:

1. При пилотировании в ходе выполнения полета методами получения ситуационной информации являются:

- сканирование индикации приборов в кабине экипажа и наблюдение за внекабинным пространством;

- анализ индикации бортовых систем оповещения о неисправностях;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- контроль перемещения органов управления ВС (на некоторых ВС);

- анализ ощущаемых звуковых, вибрационных и перегрузочных воздействий, кренов и ускорений ВС;

- сообщения органов ОВД, служб АК или других ВС.

2. При непосредственном обслуживании воздушного движения методами получения ситуационной информации в зоне ответственности диспетчера являются:

- радиолокационное сканирование воздушного пространства с целью определения фактического местоположения ВС и интервалов между ВС в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

- обработка плановой информации по программе каждого полета ВС на основе флайт плана полета;

- доклады экипажа с борта ВС с целью оперативного получения информации о выполняемых действиях, об изменении плана полета, об отказных ситуациях на ВС, о влиянии опасных метеоявлений на полет.

3. При полетном диспетчерском управлении рейсами авиакомпании методами получения ситуационной информации являются:

- доклад экипажа о местоположении ВС, высоте полета, остатке топлива на борту, типе и тяжести отказа на ВС и решении КВС относительно предложенных ему рекомендаций по выбору запасных аэропортов посадки и маршрута полета;

- анализ действующей аэронавигационной информации (АНИ) по аэродромам и элементам аэронавигационной инфраструктуры района полета ВС из сборников АНИ, специализированных программ, либо полученной от служб ОВД района полета ВС;

- анализ фактической и прогностической метеоинформации по аэродрому вылета, назначения, запасным для взлета, посадки и по маршруту полета ВС;

- анализ сообщений от поставщиков услуг по получению разрешений на использование воздушного пространства государств по маршруту полета;

- анализ сообщений от администраций аэропортов по обеспечению/изменению слотов на прилет/вылет ВС;

- анализ сообщений от компаний поставщиков услуг обслуживания ВС в аэропорту полетов;

- анализ сообщений от заказчика по изменениям касательно пункта вылета/назначения перевозки, массы перевозимого груза, маршрута перевозки и количества служебных пассажиров (если данное предусмотрено контрактом на перевозку).

Принятие решений в условиях неполноты информации

Опосредованность ситуационной информации о СУ определяет необходимость для ЛПР принимать решение в условиях неполноты, т.е. частичного отсутствия информации об объекте управления. Данная особенность управления в авиатранспортной системе связана с

ограничениями или отказами в работе системы предоставления ситуационной информации о текущей ситуации в СУ.

Примерами принятия решения КВС в условиях неполноты информации о СУ при непосредственном выполнении полетов являются:

- выбор направления обхода грозового фронта в океаническом районе полетов;

- выбор места посадки (ИВПП или ГВПП) при отказах системы индикации выпущенного положения шасси;

- выбор плана действий при появлении дыма в кабине экипажа и др.

Примерами ситуаций принятия решений при непосредственном ОВД в условиях неполноты информации о СУ являются:

- случаи отказа оборудования наблюдения за воздушной обстановкой на рабочих местах диспетчеров;

- частичный или полный отказ оборудования связи на ВС;

- невозможность контролировать местоположение ВС при полетах над океаническими территориями, где диспетчерское управление основано только на плановой информации о полете и докладах экипажа о местоположении ВС, параметрах полета и др.

Примерами принятия решения в условиях неполноты информации о СУ при полетном диспетчерском управлении полетами АК являются:

- ситуация выбора аэропортов для выполнения перевозки, основанная на степени оправданности метеопрогнозов по аэропортам и маршрутам полетов;

- вероятность появления ограничивающих сообщений NOTAM по запланированным аэродромам, а также маршруту перевозки после заключения контракта или уже в процессе выполнения полета.

Поиск и принятие решений в реальном масштабе времени

Характерной особенностью функционирования рассматриваемых систем управления является быстротечность протекающих в них процессов и необходимость принятия оптимального решения ЛПР в условиях дефицита времени [1]. Требование оптимальности выбранного решения в АТС обусловлено еще и тем, что зачастую времени на его отмену и корректировку не остается в связи с одновременным присутствием других, рассмотренных выше особенностей функционирования выбранных для анализа подсистем управления в АТС.

Подходы к обеспечению оптимальности принимаемых решений

Особенности функционирования рассмотренных авиационных систем управления определяют сложность процессов принятия решения в них. Ввиду динамического характера процессов, протекающих в данных системах, основным подходом к обеспечению оптимальности принимаемых решений является поддержка принятия решения ЛПР путем автоматизации решения задач поиска и оценки вариантов решений на основании ситуационной информации о системе управления. Современные значительные достижения в области поддержки принятия решений в авиатранспортной системе при управлении в реальном времени направлены на развитие бортовых систем управления полетом (Flight management System - FMS) [24,26,32] и наземных автоматизированных систем управления воздушным движением (АС УВД) [24,27]. Между тем автоматизация процессов принятия решения при полетном диспетчерском управлении рейсами коммерческих АК находится в процессе становления как в Российской Федерации, так и в мире. Разработанные компьютерные системы [34,33,35] направлены на решение отдельных операций полетного диспетчерского обеспечения регулярных авиаперевозок ввиду сложности формализации процессов полетного диспетчерского управления и обеспечения рейсов авиакомпании.

В рамках данной темы авторами статьи разработана процессная модель системы полетного диспетчерского управления и обеспечения рейсов чартерной грузовой авиакомпании. Определены задачи полетного диспетчерского управления рейсами авиакомпании, требующие автоматизации с

позиции поддержки принятия решений. Разработаны архитектура и принципы работы интеллектуальной ситуационной системы поддержки принятия решений при полетном диспетчерском управлении рейсами авиакомпании.

Выводы

Полученные результаты проведенного анализа позволяют сформулировать следующие выводы:

1. Основные проблемы принятия и реализации решений в задачах управления в рассмотренных динамических авиационных системах управления:

1.1. Управление выполняется в условиях взаимного противоречия целей функционирования СУ и необходимости постоянного поиска компромисса лицом, принимающим решения (КВС, диспетчером УВД, полетным диспетчером АК) между взаимоисключающими и ограничивающими факторами с учетом динамически меняющейся информации о ситуации в СУ.

1.2. Опосредованность процесса управления определяет возможность задержки и неточностей в реализации решений, принятых ЛПР.

1.3. Опосредованность процесса получения ЛПР информации о состоянии СУ определяет необходимость принятия решений ЛПР в условиях неполной информации о системе управления.

1.4. Принятие решения ЛПР выполняется в условиях дефицита времени.

2. Одним из подходов к решению приведенных проблем принятия решений ЛПР в рассмотренных подсистемах АТС является применение средств автоматизации и, в частности, автоматизированных интеллектуальных ситуационных систем поддержки принятия решений ЛПР, имеющих собственную актуализированную модель системы управления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Адрианова В.Е. Деятельность человека в системах управления. - Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1974.

2. Анодина Т.Г., Володин СВ., Куранов В.П., Макшанов В.И. Управление воздушным движением.- М.: Транспорт, 1988.

3. Башлыков А. А. Проектирование систем принятия решений в энергетике. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

4. Башлыков А. А., Давиденко Н. Н. и др. Экспертная система реального времени для поддержки операторов атомных электростанций // Приборы и системы управления. - 1994. - №4. - С. 10-14.

5. Глухих И.Н., Левушкин Д.В. Сопровождение решений пользователя в интеллектуальных системах тренировки авиационного персонала: тезисы докладов Всероссийской конференции «Самолетостроение России, проблемы и перспективы». - Самара: СГАУ, 2000. - С 111.

6. Глущенко В.В., Глущенко И.И. Исследование систем управления: Социологические и экономические исследования, прогнозные и плановые исследования, экспериментальные исследования. - Московская область: Крылья, 2000.

7. ГОСТ Р 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство.

8. Игнатьева А.В., Максимцов М.М. Исследование систем управления: учеб. пособие. - М.: Юнити - Дана, 2000.

9. Кибанов А.Я. Управление машиностроительными предприятиями на основе функционально-стоимостного анализа. - М.: Машиностроение, 1991.

10. Ким Н.В. Формирование структуры интеллектуальной системы «Помощник летчика» // Известия РАН. Теория и системы управления. - 1996. - № 3. - С. 133-137.

11. Клиланд Д., Кинг Н. Системный анализ и целевое управление / пер. с англ. - М.: Сов. радио, 1974.

12. Кунц Д., Одонелл С. Управление: системный и ситуационный анализ управленческих функций / пер. с англ. - М.: Прогресс, 1981.

13. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. - М.: Логос, 2000.

14. Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. - М.: Наука, 1990.

15. Нартов В.Н. Создание службы летных диспетчеров в ГА России - веление времени // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2005. - № 90(8). - С. 161-164.

16. Организация управления воздушным движением / под ред. Г. А. Крыжановского. - М.: Транспорт, 1988.

17. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. Теория и практика. - М.: Наука, 1986.

18. Об утверждении Инструкции по составлению формализованных заявок на использование воздушного пространства - планов полетов воздушных судов, заявок на запуски аэростатов, шаров - зондов, проведение стрельб, пусков ракет и взрывных работ: Приказ министра обороны Российской Федерации N 168 от 30 ноября 2001 г.

19. Об утверждении Федеральных авиационных правил "Объекты единой системы организации воздушного движения: Приказ Минтранса РФ от 18 апреля 2005 г. N 31.

20. О катастрофе самолета А310-308 F-OGQS авиакомпании "Российские авиационные линии" (РАЛ): Приказ министра транспорта РФ от 28 апреля 1995 г. N 44.

21. О техническом регулировании: федер. закон РФ № 184-ФЗ, 27.12.2002 // Российская газета, 31.12.2002 (введен с 01.07.2003).

22. Doc 4444 PANS-ATM. Организация воздушного движения. - 15-е изд. - Монреаль (Канада): ИКАО, 2007.

23. Doc 8168-OPS/611 PANS-OPS. Производство полетов воздушных судов. Правила производства полетов. -Монреаль (Канада): ИКАО, 1993. - Т. I.

24. Committee for the Assessment of NASA's Aeronautics Research Program, National Research Council. NASA Aeronautics Research: An Assessment. Washington, D.C.: NATIONAL ACADEMY PRESS. 2008.

25. Committee on NASA's National Aviation Operations Monitoring Service (NAOMS). An Assessment of NASA's National Aviation Operations Monitoring Service. Washington, D.C.: NATIONAL ACADEMY PRESS. 2009.

26. Committee on the Effects of Aircraft-Pilot Coupling on Flight Safety, National Research Council. Aviation Safety and Pilot Control: Understanding and Preventing Unfavorable Pilot-Vehicle Interactions. Washington, D.C.: NATIONAL ACADEMY PRESS. 1997.

27. Christopher D. Wickens, Anne S. Mavor, Raja Parasuraman, and James P. McGee, Editors. The Future of Air Traffic Control: Human Operators and Automation. Washington, D.C.: NATIONAL ACADEMY PRESS, 1998.

28. Doc 7030 Дополнительные региональные правила ИКАО (SUРРS). - 5-е изд. - Монреаль (Канада): ИКАО, 2008.

29. FAA Form 7233-1 flight plan

30. Doc 9750 Глобальный аэронавигационный план применительно к системам CNS/ATM. - 5-е изд. -Монреаль (Канада): ИКАО, 2007.

31. FAR Part 121. Operating requirements: domestic, flag, and supplemental operations. FAA USA

32. FANS-1/A Operations Manual, Version 6.0, 25 September 2008.

33. Jeppesen OPS Control. User Manual. Denver, Jeppesen GmbH, 2000.

34. Jeppesen JetPlanner. Flight planning User Manual. Denver, Jeppesen GmbH, 2001.

35. LIDO Operations Center. Flight Planning / Dispatch. User Manual. Frank-furt: Lufthansa Systems GmbH, 2008.

ANALYSIS DECISION MAKING IN DYNAMICAL AVIATION CONTROL SYSTEMS

Logvin A.I., Levushkin D.V.

Analysis decision making in dynamical aviation control systems for example flight dispatcher management are considered.

Key words: decision making, dynamical aviation control systems.

Сведения об авторах

Логвин Александр Иванович, 1944 г.р., окончил КГУ (1966), заслуженный деятель науки РФ, академик Российской академии транспорта, доктор технических наук, профессор МГТУ ГА, автор 470 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, навигация и УВД.

Левушкин Дмитрий Владимирович, 1977 г.р., окончил УВАУ ГА (1998), автор 9 научных работ, область научных интересов - системы принятия решений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.