CC BY
86
2013
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА
№ 197
УДК 656.7.081
НОВЫЙ МЕТОД МОДЕРНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В РАМКАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАССЛЕДОВАНИЙ АВИАЦИОННЫХ
ПРОИСШЕСТВИЙ
В.М. РУХЛИНСКИЙ, А.С. ДЯЧЕНКО
В работе рассмотрен новый метод создания информационных технологий восстановления полетной информации при проведении расследований авиационных происшествий в реальных условиях эксплуатации.
Ключевые слова: регистратор полетных данных, восстановление полетных данных, расследование авиационных происшествий, информационные технологии.
Одним из значимых этапов расследования любого авиационного происшествия (АП) является сбор, обработка, восстановление и анализ полетной информации (ПИ), накопленной средствами объективного контроля (СОК). В гражданской авиации, в подавляющем большинстве случаев, такими средствами объективного контроля являются бортовые устройства регистрации (БУР). Оперативность и качество выполнения работ по восстановлению и расшифровке полетной информации является залогом успешной работы всей комиссии по расследованию причин АП.
Обработка, анализ и хранение данных, считанных с носителей информации БУР, осуществляется за счет применения существующих информационных технологий, внедренных в процесс расследований АП.
К проблемам ряда существующих технологий можно отнести:
1. Ориентация на использование значительно изношенного и устаревшего оборудования, затрудняющего оптимальное использование современных достижений в компьютерных и информационных технологиях в случаях работы с БУР советского производства.
2. Вследствие воздействия агрессивных сред (воздействие высоких температур, влаги, механические повреждения и т.д.), в ряде случаев, носители информации БУР получают значительные повреждения, исключающие возможность использования штатного считывающего оборудования. Применение существующих технологий восстановления полетной информации в этих случаях нередко связано с необходимостью использования устаревших технологий, применение которых существенно увеличивает трудоемкость производимых работ.
3. Отсутствие штатных технологий восстановления полетной информации в случае работы с поврежденными портативными приемниками спутниковой навигации (ППСН).
Проблемы первой и второй группы связаны с восстановлением и обработкой информации «пленочных» регистраторов советского производства (САРПП-12, КЗ-63, МСРП-12, МСРП-64), так как они ориентированы на использование технологий, не предусматривающих использование современных программных комплексов по работе с полетной информацией.
Анализ сложившейся ситуации указал на необходимость модернизации существующих методов восстановления и расшифровки полетной информации с БУР, использующих ленточные носители информации, а также необходимость создания новых программно-аппаратных комплексов для работы с поврежденными ППСН.
Схема 1. Абстрактная модель процесса создания информационных технологий восстановления данных БУР
Учитывая факт того, что носители информации различных типов БУР имеют существенные отличия в основе своего функционирования, была разработана принципиальная модель процесса создания новых информационных технологий восстановления данных с различных типов носителей полетной информации.
К основным задачам разрабатываемых технологий необходимо отнести:
1. Автоматизация процесса восстановления и расшифровки полетной информации за счет использования современных технических средств.
2. Обеспечение функционирования специальных программных алгоритмов, выполняющих трудоемкие расчеты и оценки.
3. Использование цифровых форматов хранения данных.
4. Обеспечение возможности повторного качественного анализа и верификации полученной информации.
Модель, изображенная на схеме 1, служит абстрактным представлением реального процесса и разработана на основе применения системного подхода, позволяющего упростить сложные взаимосвязи элементов рассматриваемого процесса и сосредоточиться на его сущности.
Рассмотрим ключевые особенности реализации основных этапов разработанной модели на примерах создания новых технологий восстановления ПИ с БУР, эксплуатируемых в гражданской авиации. В настоящий момент времени, наиболее широкое распространение имеют три основных типа носителей информации: 1) магнитные носители; 2) микросхемы FLASH памяти; 3) различные виды пленок (фотопленки или пленки с нанесенной эмульсией).
Таблица 1
Реализации технологий восстановления данных по типам
Степень повреждения оборудования/носителя информации Тип носителя информации ВС, оснащенные данным типом БУР
Поврежден
МСРП-64 Магнитная лента Ил-62М, Ил-76, Ил-78, Ту-134, Ту-154, Як-42
Портативные приемники спутниковой навигации Микросхема FLASH памяти Преимущественно ВС авиации общего назначения
Не поврежден
МСРП-12 Магнитная лента Ан-12, Ан-24, Ан-26, Ан-30,Ил-18, Ил-62, Як-40, Ту-134А
САРПП-12 Фотопленка М-8
К3-63 Пленка с эмульсией Дополнение к основному БУР на тяжелых ВС ГА
С учетом потребностей последних лет, разработанная модель прошла апробацию при реализации новых технологий, обеспечивающих восстановление данных с 5-ти типов БУР (табл. 1). В том числе для 2-х типов систем регистрации, получивших повреждения, исключающие возможность использования штатных процедур восстановления зарегистрированной информации, а также для 3 -х типов БУР, носители информации которых, находятся в удовлетворительном состоянии.
Ко всем типам БУР применимо утверждение об использовании кадровой структуры записи и хранения данных. То есть допускается утверждение о том, что регистрация параметров полета осуществляется некоторыми элементарными порциями данных - кадрами. В связи с этим, восстанавливаемую информацию можно представить в виде двух множеств Б и Т. Элементами множества Б являются кадры зарегистрированной на носителе информации, а элементами множества Т являются значения относительного времени регистрации кадров данных. При этом количество элементов множества Б точно соответствует количеству элементов множества Т, т.е. определенному моменту времени соответствует конкретный кадр полетных данных. Следовательно, для восстановления полетных данных разрабатываемому программному алгоритму необходимо сформировать оба множества и установить точную взаимосвязь между их элементами.
Элементы множества Т, т.е. значения относительного или абсолютного времени регистрации кадров полетной информации, могут определяться двумя способами:
1. Рассчитываться в соответствие с физическим размещением рассматриваемого кадра данных на носителе информации относительно каких-либо отметок времени (калибровочных уровней) (САРПП-12, КЗ-63, МСРП-12).
2. Расшифровываться по значениям параметров, включенных в кадры данных множества А (МСРП-64, ППСН).
Основной задачей, решаемой в процессе восстановления полетной информации, является формирование множества D, элементами которого являются кадры полетных данных. Любой кадр полетных данных также можно представить в виде множества P, элементами которого являются значения регистрируемых параметров полета. БУР, эксплуатирующиеся в настоящий момент времени, в большинстве случаев формируют кадры данных с постоянным количеством регистрируемых параметров полета. Однако отдельные параметры полета (например, вертикальная перегрузка, угол крена и т.д.) могут размещаться в одном кадре данных несколько раз. Таким образом, достигается необходимый уровень частоты опроса параметров полета, значение которых может быстро изменяться со временем.
Например, 15 июля 2009 года произошло АП с самолетом Ту-154 авиакомпании Caspian Airlines, следовавшего по маршруту Тегеран-Ереван. Вследствие АП, магнитная лента системы МСРП-64, содержащая запись начала и развития особой ситуации, была значительно деформирована и не могла быть считана штатным оборудованием (рис. 1).
Рис. 1. Полетные данные, считанные с магнитной ленты МСРП-64 штатным способом
Однако с помощью новой информационной технологии, созданной на базе описанного в статье метода, удалось успешно произвести восстановление полетной информации с фрагментов магнитной ленты, соответствующих началу и развитию особой ситуации и вплоть до окончания регистрации полетных данных (рис. 2).
Выводы:
1. По данным различных источников, учитывающих различные аспекты эксплуатации авиационной техники, эксплуатация воздушных судов, оборудованных БУР, использующих рассмотренные типы носителей информации в Российской Федерации и государствах авиационного сообщества, будет проводиться до 2020-2025 годов. В связи с чем рассматриваемые проблемы сохранят свою актуальность на протяжении ближайших лет.
2. Использование метода совершенствования информационных технологий восстановления полетной информации с БУР позволит установить истинные причины авиационных происшествий, что в свою очередь обеспечит возможность принятия управленческих решений для снижения рисков возникновения событий до приемлемого уровня в соответствии с требованиями ИКАО.
Л? — - д.™.™
Рис. 2. Полетные данные, восстановленные за счет применения разработанной технологии
3. Информационные технологии, разработанные на основе изложенного в статье метода, внедрены в практику расследования авиационных происшествий (более 50 расследований) и получили высокую оценку на международных научно-технических конференциях сообщества расследователей в течение 2006-2011 годов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рухлинский В.М., Дяченко А.С. Новые методы исследования информации портативных приемников спутниковой навигации при расследовании авиационных происшествий // Научный Вестник МГТУ ГА. - 2011. - № 174 (12). - С. 144-150.
2. Дяченко А.С., Зайко С.В. Новые подходы к восстановлению информации поврежденных магнитных регистраторов // 22-й сб. трудов ОРАП. - М., 2010.
NEW RENOVATION METHODS OF INFORMATION TECHNOLOGY FOR THE FLIGHT DATA RECORDS RECOVERING IN TERMS OF AIRCRAFT ACCIDENT INVESTIGATION
Rukhlinskiy V.M, Dyachenko A.S.
This article is devoted to new method of outdated flight data readout technologies modernization and data retrieval from additional flight data sources.
Key words: flight data recorder, flight data recovery, accident investigation, information technologies.
Сведения об авторах
Рухлинский Виктор Михайлович, 1946 г.р., окончил МАИ (1973), доктор технических наук, председатель Комиссии по связям с ИКАО, международными и межгосударственными организациями МАК, автор более 110 научных работ, область научных интересов - безопасность полетов, эксплуатационно-технические характеристики гражданской авиационной техники и поддержание летной годности самолетов ГА.
Дяченко Александр Сергеевич, 1983 г.р., окончил МАИ (2006), начальник отдела Комиссии по Научно-Техническому Обеспечению Расследований Авиационных Происшествий МАК, автор 7 научных работ, область научных интересов - безопасность полетов, разработка программно-аппаратных комплексов по восстановлению информации средств объективного контроля.
