CC BY
66
УДК 629.7.017
И. В. Демин, А. В. Кацура
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНЫГХ АППАРАТОВ
Предлагаются основные параметры и характеристики единой информационной системы обеспечения сопровождения и технической эксплуатации летательных аппаратов в условиях эксплуатации как по назначенному ресурсу, так и по состоянию.
Создание единой информационной сети по новому типу вычислительной системы (ВС) должно производиться в процессе подготовки эксплуатанта к эксплуатации этого типа посредством оснащения эксплуатантов совместимыми электронными вычислительными машинами (ЭВМ) во всех аэропортах базирования и обеспечения каналов связи между базовыми аэропортами, ремонтными предприятиями, разработчиком, поставщиком и государственными органами управления контроля.
Организационная структура системы информационного обеспечения технической эксплуатации (СИОТЭ) определяется эксплуатантом с учетом численности парка и типов ВС, производственных потребностей, наличия ЭВМ и их использования для решения задач управления эксплуатацией других типов ВС, располагаемых данным эксплуатантом. При этом отдельные подсистемы СИОТЭ могут объединяться в одно автоматизированое рабочее место (АРМ) на основе ЭВМ или отдельные подсистемы могут состоять из нескольких АРМ, при условии решения всех указанных задач управления технической эксплуатацией.
Разработка и поставка СИОТЭ, оснащение предприятий программным обеспечением и ЭВМ являются функцией эксплуатанта.
Можно выделить следующие общие требования к формированию СИОТЭ авиапредприятия [1]:
1) СИОТЭ должна обеспечить замену бумажной технологии при решении задач управления эксплуатацией и техническим обслуживанием систем воздушных параметров (ТО СВП) электронной информационной технологией;
2) СИОТЭ должна состоять из аппаратно-программных средств, представляющих собой подсистемы и функционально-законченные модули (далее по тексту - подсистемы);
3) СИОТЭ должна быть построена по функционально-модульному принципу и иметь открытую архитектуру, обеспечивающую возможность расширения номенклатуры технических средств и компонентов программного обеспечения (ПО);
4) Внутреннее строение СИОТЭ должно характеризоваться следующими видами структур:
- функциональные (функции, задачи, процедуры, связи);
- технические (устройства, компоненты, комплексы, линии и каналы связи);
- организационные (коллективы людей и отдельные исполнители, связи соподчинения и взаимодействия);
- информационные (формы существования и представления информации в системе; операции преобразования информации в системе);
5) конкретная конфигурация СИОТЭ создается путем объединения в единый комплекс соответствующих подсистем; должна быть обеспечена полная совместимость подсистем при работе в составе СИОТЭ и взаимозаменяемость однотипных подсистем;
6) интеграция подсистем в СИОТЭ должна осуществляться на техническом и программном уровнях при помощи средств локальной вычислительной сети (ЛВС), обеспечивающей распределенную обработку информации;
7) центральной частью СИОТЭ должна являться распределенная система сбора, обработки и хранения информации, используемой при ТО и эксплуатации летательных аппаратов, формирующая центральную информационную базу СИОТЭ;
8) СИОТЭ должна иметь технические средства самоконтроля и диагностирования, обеспечивающие проверку работоспособности системы и локализацию неисправности в ней с точностью до конструктивно сменной единицы, заменяемой в условиях эксплуатации;
9) подсистемы должны функционировать в сетевом многопользовательском режиме;
10) подсистемы должны быть снабжены встроенной многоуровневой инструкцией пользователя;
11) СИОТЭ должна предоставить пользователям развитые сервисные функции:
- защиту информации от несанкционированного доступа;
- обеспечение полноты и правильности вводимой информации;
- архивирование и разархивирование баз данных;
- автоматическое периодическое копирование информации на внешние магнитные носители для их защиты при сбоях ЭВМ;
- предоставление справочной информации по режимам работы подсистем;
- просмотр и поиск необходимой информации в базе данных;
- возврат к исходному состоянию информации в случае обнаружения пользователем ошибок во время ввода данных;
- выдачу по запросу отчетов в установленных формах;
12) ввод информации должен осуществляться методом «выбора из меню», реализованных на основе кодификаторов работ технического обслуживания и ремонта (ТОиР) и неисправностей.
Первичным носителем информации в СИОТЭ о техническом состоянии воздушных судов (ВС), его систем, изделий и оборудования в процессе их эксплуатации в России является «Карточка учета неисправностей авиа-
техники» (КУН АТ) и рекомендуемая ИКАО (Дос 85/АН) форма «Карточки...» для ВС иностранного производства.
Источникам информации для заполнения «Карточки... » являются: акты расследования предпосылок к авиационным происшествиям; оперативные донесения об особо опасных и впервые выявленных неисправностях (отказах) авиационной техники; карты-наряды на техническое обслуживание; ведомости дефектации; бортовые журналы воздушных судов; результаты расшифровки и анализа записей средствами контроля параметров работы, систем и оборудования; отчеты, заключения, акты и другие материалы по результатам исследований причин отказов.
Информация, переносимая в первичный носитель («Карточку...») должна отвечать определенным требованиям. Данные должны: быть достоверными и полными; носить фактический и своевременный характер; отражать фактические условия эксплуатации; сохраняться в течение срока, предусмотренного нормативно-технической отраслевой документацией.
СИОТЭ на основе применения ЭВМ предлагается для автоматизации решения задач управления технической эксплуатацией парка ВС и всех изделий их комплектации в данном авиапредприятии, включая оценку технического состояния и безопасности полетов ВС, ТОиР и технологий их выполнения, обеспечение запчастями, оборудованием и документацией ТОиР, контроль качества и другие задачи обеспечения технической эксплуатации, предусмотренные применением СИОТЭ.
Основной задачей СИОТЭ является оперативное восстановление технического состояния ВС. Восстановление технического состояния (ТС) ВС, системы или изделия определяется последовательным решением задач контроля, идентификации состояния и, при необходимости, перевода в требуемое состояние. Критериями оптимизации решения этих задач в зависимости от обстоятельств могут быть: минимальное время восстановления; минимальная трудоемкость восстановления; наибольшая вероятность восстановления.
Оперативность и качество устранения отказов обеспечивается на основе информации из банка данных ТС, позволяющей проанализировать конкретное внешнее проявление отказа (ВПО) и наиболее рационально провести работы по выявлению отказавшего элемента, его регулировке или замене.
Соответствующими этой информации являются: данные о причинах возникновения и методах устранения аналогичных ВПО на парке ВС; данные о причинах возникновения и методах устранения конкретного ВПО.
Базой для получения данных служит банк данных АРМ ТС на основе информации из карточек учета КУН АТ по следующим реквизитам КУН АТ: проявление неисправности ВС, подтвержденный адрес неисправности, проявление и причина неисправности КИ.
Если в авиапредприятии обеспечена высокая оперативность доставки необходимых запасных частей, то возможны варианты подготовки запасных частей.
1. Подготавливаются для замены изделия по всему перечню возможных причин, если они имеют примерно одинаковые количества, в предшествующих полетах возникшее
ВПО не происходило на данном ВС и ресурсное состояние изделий близко к средним наработкам до отказа.
2. Подготавливаются для замены изделия только по части позиций возможных причин, если эта часть имеет существенно преобладающие количества.
3. Если наработки основной части изделий из перечня причин лежат в заданных диапазонах значений, то не планируются к замене изделия, имеющих наработку ниже минимальных значений диапазонов наработок до отказа.
4. Если конкретное ВПО носит повторяющийся характер, т. е. в предыдущих полетах уже проявлялся этот отказ, то изделия, замененные при предыдущих устранениях данного проявления, не планируются к замене.
Последний вариант установлен с учетом предположения, что отказ является перемежающимся и его причина фактически не была устранена ранее путем замены изделия.
Возможен и противоположный подход к повторяющимся на конкретном ВС отказам, когда один из элементов работает в неблагоприятных условиях и (или) отличается пониженной надежностью и на парке ВС. Этот элемент планируется к замене несмотря на то, что он был заменен при одном из предыдущих устранений ВПО на конкретном ВС.
Если заказ и доставка запасных частей в авиапредприятии связаны со значительными затратам времени, то осуществляется подготовка запасных частей по всему перечню возможных причин ВПО. Построение алгоритма поиска и устранения причин отказа следует производить путем последовательного анализа и учета следующих факторов:
- обеспеченности запасными частями и контрольнопроверочной аппаратурой;
- вероятности возникновения ВПО при появлении отказов отдельных элементов в системе;
- продолжительности проведения операций по устранению отказов отдельных элементов в системе;
- повторяемости ВПО на данном ВС в предыдущих полетах;
- ресурсного состояния изделий данного ВС, отказы которых входят в перечень возможных причин.
Организационное обеспечение технологической подготовки построения алгоритмов поиска устранения отказов состоит в формировании кодированных сообщений об отказе на борту ВС, передаче их с борта в авиапредприятие, выработке рекомендаций специалистами с учетом конкретной производственной ситуации и условий выполнения рейса в передаче этих рекомендаций непосредственно исполнителем.
Система кодирования внешних проявлений отказов позволяет оперативно получать информацию для принятия решений, а также использовать заранее подготовленные алгоритмы, что безусловно сократит время простоя ВС на устранение отказа.
Обеспечение функционирования предполагаемой системы может быть организовано на базе групп принятия оперативных решений и информационного обеспечения.
Библиографический список
1. Далецкий, С. В. Руководство эксплуатанта по техническому обслуживанию и ремонту воздушных судов.
Построение, изложение и содержание / С. В. Далецкий. М. : Изд-во ГосНИИ ГА, 2000 .
I. V. Demin, A. B. Katsura
THE BASIC CHARACTERISTICS OF THE INFORMATION SUPPLY SYSTEMS OF TECHNICAL OPERATION OF FLYING DEVICES
The basic parameters and characteristics of the uniform information system of support maintenance and technical operation of flying devices under operating conditions both on the appointed resource and on a condition are offered.
УДК 629.7
Н. В. Никушкин, А. В. Кацура
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Представлено краткое описание марковской модели нерезервированных агрегатов и систем летательных аппаратов с регламентным техническим обслуживанием, рассмотрены особенности ее численного решения.
В работе [1] рассмотрены марковские модели технического обслуживания (ТО) агрегатов и системы летательных аппаратов (ЛА), на которых в процессе эксплуатации проводится ТО с определенной периодичностью и объемом. Модель нерезервированных агрегатов и систем летательных аппаратов с регламентным техническим обслуживанием (РТО) представлена ниже (рис. 1).
1
отказа 3 (переход 1-3). Эти отказы будут выявлены при очередном РТО (переход 3-2). В состояние 2 агрегат переходит с определенной периодичностью Тмто (переход 1-2). После окончания РТО продолжительностью т , в ходе которого устраняются все обнаруженные отказы и проводится ряд профилактических мероприятий и проверок, агрегат возвращается в состояние готовности к работе (переход 2-1).
Анализ возможных переходов (см. рис. 1) показывает, что если интенсивности переходов а , а и а могут быть получены с использованием оценок параметров т мто, т* и ю* по результатам испытаний в виде
— Т-1 /-! — Т-1
а.. = т 1 , а.. = т
12 м.т.о’ 21
, а.. = Ю
13 т.
Рис. 1. Граф состояний нерезервированных агрегатов с регламентированным ТО [1]: 1 - готовность к работе (Г);
2 - регламентированное техническое обслуживание (ТО);
СО
3 - скрытый отказ (ТО)
Состояние 2 может соответствовать проведению на агрегате и других видов ТО: еженедельного, ежемесячного, ежеквартального, однако ориентированный граф от этого не изменится.
Вектор X совокупности эксплуатационных характеристик (ЭХ) ЛА для рассматриваемой модели включает три характеристики: ю - параметр потока отказов нерезервированного агрегата с РТО; Тмто - периодичность РТО; т - продолжительность при очередном РТО.
В процессе эксплуатации агрегат может перейти из состояния готовности к работе 1 в состояние скрытого
то интенсивность перехода а32 таким образом получить невозможно.
Для нахождения интенсивность перехода а32 используются свойства марковского процесса с непрерывным временем интенсивности перехода а., и вероятности перехода Р.. из е.-го состояния в е-е состояние и условной функцией распределения времени пребывания Р() в е.-м состоянии, тогда
а = (т - (т-1 + ю )-1)-1.
32 4 м.т.о 4 м.т.о т.ск '
Система дифференциальных уравнений для ориентированного графа состояний ( см. рис. 1) имеет вид йР, и)
- = -(а12 + а1з) Р1(0 + а12Р2(0,
йР2 и)
~йГ = а12Р1 (0 - а21Р2 (0 + а32Р3 (0, (1)
йР3 (Г )
= а13Р1 (0 - а32Р3 Ф
Используя преобразования Лапласа, переходят от системы дифференциальных уравнений к системе алгебра-
