CC BY
30
УДК 621.396.96
DOI: 10.26467/2079-0619-2020-23-4-72-83
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АВИАДИСПЕТЧЕРОВ И ПИЛОТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ДИСКРЕТНОЙ МАТЕМАТИКИ
А.И. СТЕПНОВА1, В.И. КОЧЕРГИН1, С.М. СТЕПАНОВ1, В.А. БОРСОЕВ2
1 Ульяновский институт гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева, г. Ульяновск, Россия 2Институт аэронавигации, г. Москва, Россия
Целью статьи является создание базы данных ошибок и разработка алгоритма ситуационной модели принятия решения с учетом наличия потенциальной ошибки со стороны авиадиспетчера или пилота. В данной статье проведен подбор и анализ типовых ошибок авиадиспетчера и пилота, созданы массивы ошибок специалистов, а также составлены бинарные отношения ошибок, основанные на методах дискретной математики. Такое решение вызвано необходимостью формализации взаимодействия специалистов, поскольку по каждой ошибке авиадиспетчера можно сопоставить определенный набор ошибок пилота и наоборот. В случае дальнейшего углубленного анализа можно расширить базу данных путем добавления дополнительных массивов ошибок диспетчера смежного пункта, аэродромной службы, службы планирования и т.д. Цель сформирована после анализа особенности тренажерной подготовки в высших учебных заведениях. Особенность заключается в отсутствии опасных факторов при проведении тренажерной подготовки. Подготовка происходит по идеальной модели. Несомненно, такой подход нацелен на выработку правильного алгоритма действий в штатных или нештатных ситуациях, однако таким образом обучаемый не может отработать навыки принятия решения при наличии ошибки в идеальном алгоритме. При этом действующие специалисты сталкиваются с непреднамеренными ошибками каждый рабочий день, поэтому наличие опыта работы в данной области играет важную роль для минимизации влияния человеческого фактора на безопасность полетов. В нашем случае предлагается включить такой опасный фактор, как непреднамеренная ошибка в программе совместной подготовки авиадиспетчеров и пилотов, что позволит улучшить качество обучения специалистов.
Ключевые слова: авиадиспетчер, пилот, бинарные отношения, массивы ошибок, алгоритм принятия решений, безопасность полетов.
ВВЕДЕНИЕ
Для авиадиспетчеров и пилотов правильное принятие решения является залогом безопасности воздушного движения. В этом случае лицом, принимающим решение, является как авиадиспетчер, так и пилот, которые ответственны за выработку вариантов решения той или иной конфликтной ситуации [1]. В данном случае задачу принятия решения можно отнести к однокритериальной, поскольку решения направлены на достижение одной цели -безопасность воздушного движения.
В процессе принятия решений нельзя забывать о появлении непреднамеренных ошибок, вызванных человеком-оператором. Как известно, одна ошибка человека-оператора не должна приводить к инциденту или катастрофе. В большинстве случаев набор ошибок может привести к особым ситуациям. В данном случае рассматривается набор ошибок авиадиспетчера и пилота [2].
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Для разработки моделей, анализирующих ситуации с появлением ошибок, целесообразно использовать методы дискретной математики [3].
Ошибки пилотов и диспетчеров в работе представлены в виде множеств, элементами которых являются сами ошибки:
MD = [D1,D2,D3 ...Di/D1 е Md,D2 е MD.....Dt e MD]
MP = [Рг, p2, P3... Pj/P1 e Mp, P2 e MP.....Pj e MP}, (1)
где MD - множество ошибок диспетчера;
МР - множество ошибок пилота;
D1 ...Di - элементы множества ошибок диспетчера;
Р1... Pj - элементы множества ошибок пилота.
В нашем случае математическое моделирование позволит проследить тенденцию появления ошибок и выработать оптимальный метод принятия решений.
Множества являются основой для создания баз данных [4, 5]. Для этого были собраны типовые ошибки авиадиспетчеров и пилотов.
В табл. 1 приведены типовые ошибки авиадиспетчеров, а в табл. 2 типовые ошибки пилотов, каждому из которых присвоено обозначение элемента множества. Фрагменты таблиц приведены ниже.
Таблица 1 Table 1
Типовые ошибки авиадиспетчера Typical error of the air traffic controller
Обозначение элемента множества Расшифровка ошибки
Di диспетчер процедурного контроля неправильно нанес данные на график
D2 диспетчер процедурного контроля неправильно рассчитал интервал между ВС
D3 диспетчер процедурного контроля не согласовал условия входа воздушного судна со смежником
D4 диспетчер процедурного контроля не передал информацию диспетчеру радиолокационного контроля об изменениях в работе запретных зон
D5 диспетчер процедурного контроля не передал информацию диспетчеру радиолокационного контроля об изменениях в работе зон ограничений
De диспетчер ПК (процедурного контроля) не передал информацию диспетчеру РЛК (радиолокационного контроля) о запуске метеозонда по маршруту
D7 диспетчер ПК не передал информацию о закрытии аэропорта
Ds диспетчер ПК отвлек диспетчера РЛК посторонними разговорами
D9 диспетчер РЛК не запросил у диспетчера ПК информацию об изменениях в работе запретных зон
Dio диспетчер РЛК не запросил у диспетчера ПК информацию об изменениях в работе зон ограничений
D39 Диспетчер не проинформировал пилота об отказе связи
Составим декартовое произведение множеств MD хМР:
м = {(Di, Pj)/Di е Md, Pj е Мр}, (2)
где (Di, Pj) - последовательность ошибок, состоящая из двух элементов Di и Pj. Элементы Di и Pj находятся в бинарных отношениях так как (Di, Pj) е R2.
Таблица 2 Table 2
Типовые ошибки пилота Typical error of the pilot
Обозначение
элемента Расшифровка ошибки
множества
Pi пилот не доложил пункт обязательного донесения при отсутствии вторичной радиолокации
P2 пилот зажал кнопку
P3 пилот снял наушники,
P4 пилот вышел из кабины, оставив менее опытного коллегу за управлением воздушным судном в условиях сложной метеорологической обстановки
P5 пилот передал неверную информацию о времени пролета, расчетном эшелоне на точку
Pe пилот начал обход опасных метеоявлений без доклада диспетчеру
P7 пилот начал снижение без доклада диспетчеру
Ps второй пилот отвлек первого пилота посторонними разговорами
P9 пилот не доложил о столкновении с метеозондом диспетчеру
P10 пилот неправильно рассчитал запас топлива до запасного аэропорта
P37 пилот не доложил диспетчеру об изменении маршрута следования
В нашем случае бинарное отношение состоит из 341 пары элементов, поэтому в статье приведен его фрагмент:
R2 = {(D1, PJ, (D1, P2), (D1, P3), (Dt, PA), (Dt, P5), (Dt, P6), (Dt, P7), (Dt, P12), D P13), (D1, P25), (D1, P28), D P37), (D2, P2), (D2, P3), (D2, P4), (D2, P5), (D2, P6), (3)
(D2, PB), (D2, P12), (D2, P13), (D2, P24), (D2, P25), (D2, P34), (D2, P37), (D3, Pi), (D3, P5), -
- (D38, P34), (D38, P37), (D39, P1), (D39, P12), (D39, P13), (D39, P25), (D39, P34), (D39, P37)} .
Таким образом, для каждой ошибки авиадиспетчера возможен ряд последующих ошибок пилота [6, 7]. Так, если, к примеру, диспетчер процедурного контроля неправильно нанес данные на график, то такая ошибка сопоставима с последующим рядом ошибок пилота. Пилот не доложил пункт обязательного донесения при отсутствии вторичной радиолокации, зажал кнопку, снял наушники, вышел из кабины, передал неверную информацию о времени пролета, начал обход опасных метеорологических явлений без доклада диспетчеру, начал снижение без доклада диспетчеру [8].
После наложения таких опасных факторов возможно неблагоприятное развитие событий в плане разведения воздушных судов (нарушение норм вертикального, бокового, горизонтального, временного эшелонирования, столкновение) [9].
Более наглядно приведенные бинарные отношения можно представить через фактормножество всех возможных сочетаний ошибок:
D2
.{Pi, Р2, Р3, Р4, Р5, Рб, Р7, Pl2, Pl3, Р25, Р28, Рз7}{Р2, Р3, Р4, Р5, Рб, Р&, Pl2, Pl3, Р24, Р25, Р34, Р37} D3 D4
{Pl, Р5, Рб, Р7}{Р2, Р3, Р4, Р5, Рб, Р7, Р&, Pl4, Pl7, Р20, Р24, Р28, Р29, Р34, Р37}
D6 °7 ... (4)
{Р2, Р3, Р4, Р5, Рб, Р7, Р&, Pl4, Pl7, Р20, Р24, Р28, Р29, Р34, Р37}{Рб, Р&, Р9, Pl4, Р27, Р28, P34}{Plo}
D37 D38
{Р2, Рб, Р&, Pl7, Pl9, Р20, Р2б, Р27, Р34, Р3б, Р37} {Р2, Рб, Р22, Р24, Р2б, Р27, Р34, Р37}
Такое бинарное отношение можно представить через матрицу смежности.
Однако для отображения полной картины необходимо рассматривать не только набор ошибок пилота или авиадиспетчера, которые могут повлиять на развитие ситуации, а также ошибки других служб и диспетчеров смежных диспетчерских пунктов [10, 11].
Для корректности модели введены дополнительные множества, такие, как множество ошибок служб Ms и множество ошибок смежников Мс. Каждое из множеств, также как и в случае ошибок авиадиспетчеров и пилотов, состоит из ряда элементов:
Ms = {Si, S2, S3.....Sk/Sl EMS, S2EMs.....SkE Ms }
Mc = {Cl, C2, C3.....Cq/Cl EMC, C2EMc.....CqEMc }. (5)
Элементами множества Ms могут быть такие ошибки, как:
51 - ошибка инженера светотехнического обеспечения полетов (при проверке работоспособности оборудования не переключил резервное оборудование на основное);
52 - ошибка представителей зонального центра (специалистом выслан некорректный план воздушного судна);
53 - ошибка метеорологической службы (после поступления информации от диспетчера об опасных метеорологических явлениях в его зоне ответственности был составлен некорректный SIGMET (Significant Meteorological Information)) и т.д.
Элементами множества Mç могут быть такие ошибки, как:
Cl - руководитель полетов не контролировал работу смены;
С2 - старший диспетчер смены не контролировал работу смены;
C3 - диспетчер смежного центра не проинформировал о неблагоприятной тенденции развития ситуации и т.д.
Если говорить об ошибках, то нельзя забывать о том, что большая часть ошибок исправляется этими же специалистами на начальном этапе без ухудшения безопасности полетов. Однако есть вероятность непринятия своевременного решения из-за дефицита времени, притупления внимания не только авиадиспетчером или пилотом, но и другими специалистами (службами и смежниками) [12, 13].
Для описания вводится дополнительные множества решений для специалистов:
MRd = ^ R^ RD3.....RDJRDi E MRd, RD2 E MRd.....RDm E MRd }
MRp = {RPi, RP2, Rp3.....RpjRp, E MRp, Rp2EMRp.....RPn E MRp }
MRs = ^ RS2,RS3.....RSw/RSl E MRs, RS2 E MRs.....RSw E MRs}
MRc = {RCi_, Rc2,Rc3, ■■■,Rcf/Rc1 EMrc, Rc2EMrc.....RCfEMRc } (6)
где MRd - множество решений авиадиспетчера; MRp - множество решений пилота; MRs -множество решений служб; MRc - множество решений смежников.
Решения подобраны для каждого элемента множества ошибок авиадиспетчера и пилота и отображены во фрагментах табл. 3 и 4.
Таблица 3 Table 3
Исправления типовых ошибок авиадиспетчера Correction of air traffic controller typical errors
Обозначение элемента множества Расшифровка исправления
RdI исправление ошибки на графике
RD2 перерасчет интервалов
RD> вызов смежника для координации
Rd. запрос информации у зонального центра о работе запретной зоны
RD5 запрос информации у зонального центра о работе зоны ограничений
RD6 запрос информации у зонального центра о запуске метеозонда
Rd, запрос смежника о режиме работы аэропорта
RDe контроль руководителя полетов или старшего диспетчера за работой смены
Rd0 запрос информации у зонального центра о работе запретной зоны
RdI0 запрос информации у зонального центра о работе зоны ограничений
Rds9 контроль руководителя полетов или старшего диспетчера за работой смены
Таблица 4 Table 4
Исправления типовых ошибок пилота Correction of pilot typical errors
Обозначение элемента множества Расшифровка исправления
Rp1 доклад пунктов обязательного донесения
RP2 контроль информации на приборной панели
RP3 контроль со стороны второго пилота
RP4 контроль со стороны второго пилота
RP5 перерасчет времени, эшелона полета
RP6 доклад диспетчеру о начале обхода
RP7 доклад диспетчеру о начале снижения
RP8 контроль за выполнением трудовой дисциплины
RP9 контроль второго пилота за действиями первого пилота
RP10 перерасчет запаса топлива вторым пилотом
RP3 7 контроль диспетчера смежной зоны за маршрутом следования воздушного судна
Для принятия решений по возможным вариантам предлагается использовать функции алгебры-логики или исчисления предикатов. Результаты представлены в табл. 5.
Таблица 5 Table 5
Функции алгебры логики Functions of logic algebra
D P S C D П D П D П D и D U D П D U D U D П D U D U D П D П D U
р р П р П р р и р и р П р и р и р П р и р П р и р П
5 5 П 5 5 5 5 U 5 U 5 U 5П 5 U 5П 5 П
С С С С С С С С
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0
0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
При этом 0 говорит об отсутствии ошибки, а 1 о ее наличии.
На основе имеющихся массивов ошибок и массивов решений можно составить логическую модель наличия или отсутствия конфликтной ситуации, которая представлена в табл. 6.
Таблица 6 Table 6
Логическая модель Logical model
№ Состояние алгоритма Логическое условие Реакция объекта
1. Отсутствие авиационного события Rd nRs nRP П RCf Dm Pn Cf rd п rc п rp п rc. Dm Pn Cf Rd П RC П Rp П Rc. Dm cw Pn Cf rd п rc п rp п rc. Dm cw Pn C f К
2. Наличие авиационного события rd п rc п rp п rc. Dm cw Pn C f К
Исходя из логического условия программы операционно-логической тренировки, отсутствие авиационного события (после завершения операции будет отображаться в виде присвоенного знака К) будет возможным при наличии решения одного из элементов
последовательности: наличие исправления ошибки диспетчера RDm, наличие исправления ошибки пилота RP , наличие исправления ошибки службы Rs , наличие исправления ошибки смежником Rc [14, 15].
Наличие авиационного события (после завершения операции будет отображаться в виде присвоенного знака К) будет возможным при отсутствии решения одного из элемента последовательности: отсутствие исправления ошибки диспетчера RD , либо отсутствие исправления ошибки пилота RP , либо отсутствие исправления ошибки службы Rs , либо при отсутствии исправления ошибки смежником Rc [16].
На рис. 1 представлен и показан алгоритм для написания программы операционно-логической тренировки.
<
Рис. 1. Алгоритм работы программы операционно-логической тренировки Fig. 1. The algorithm of the operational and logical training program
Операционная последовательность работы алгоритма:
1. Диспетчер D и авиационные службы S выполняют свои технологические операции с наличием ошибки (элементы D и S объединены в один блок для упрощения логической цепочки, что не влияет на логическую цепочку).
2. Осуществляется подбор исправлений обнаруженной ошибки Rd и Rs.
3. При наличии исправленной ошибки авиадиспетчера и авиационной службы осуществляется переход в начало цикла.
4. При отсутствии решения авиадиспетчера и службы пилот P выполняет технологические операции до появления ошибки.
5. При наличии исправленной ошибки Rp пилотом осуществляется переход в начало цикла (при этом происходит исправление ошибки пилота, диспетчера и службы) или в середину цикла до тех пор, пока не возникнет новая ошибка пилота (при этом ошибка диспетчера и службы остаются неисправленными).
6. При отсутствии решения осуществляется технологическая операция смежника C.
7. При обнаружении ошибок и подбора исправления Rc осуществляется переход в начало цикла (поскольку исправить ошибку может диспетчер и служба) или переход до блока технологической операции смежника (поскольку смежник может сам исправить свою ошибку).
8. При отсутствии исправления ошибки осуществляется завершение цикла, что свидетельствует о наличии катастрофы или авиационного инцидента.
Таким образом, вероятен автоматический подбор возможных вариантов развития событий и каждой ошибке авиадиспетчера, пилота, служб и смежников присвоено соответствующее решение, поэтому бинарное отношение ошибок будет соответствовать бинарному отношению решений [17, 18].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, используя методы дискретной математики, проведена формализация взаимодействия авиадиспетчеров и пилотов [19]. В статье представлены бинарные отношения ошибок диспетчера и пилота, что позволяет рассматривать проблему человеческого фактора не как набор отдельных ошибок авиационных специалистов, а как систему взаимосвязанных элементов. При этом массивы ошибок специалистов и служб представлены для представления возможности расширения данного исследования.
В учебных заведениях, которые специализируются на подготовке авиадиспетчеров и пилотов, тренажерные комплексы позволяют отработать только технологические навыки отдельно диспетчера и пилота. Модель применима для создания тренажерных комплексов совместной подготовки авиадиспетчеров и пилотов [20]. При этом идет направленность не только на получение специалистами навыков выполнения технологических операций, но и на выявление опасных факторов полета, формирование комплексного подхода к пониманию проблемы и методов ее решения.
Такой метод подготовки полезен как авиадиспетчерам, так и пилотам, поскольку на сегодняшнее время рассматриваемые специальности имеют узкую направленность, что, несомненно, влияет на уровень квалификации человека-оператора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Горбатов В.А., Горбатов А.В., Горбатова М.В. Дискретная математика: учебник для студентов втузов. М.: АСТ: Астрель, 2003. 447 с.
2. Степнова А.И., Степанов С.М. Человеческий фактор при автоматизации процесса управления воздушным движением // Научный вестник УВАУ ГА (И). 2015. № 7. С. 48-51.
3. Борисов В.Е. Определение вероятности безошибочной работы диспетчера / В.Е. Борисов, В.В. Борсоев, С.М. Степанов, А.И. Степнова // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 3. С. 47-55. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-3-47-55
4. Лебедев А.М. Метод расчёта ожидаемого предотвращённого ущерба от авиационных происшествий: монография. Ульяновск: УВАУ ГА, 2007. 155 с.
5. Зубков Б.В., Рыбалкин В.В. Человеческий фактор и безопасность полетов. М.: МГТУ ГА, 1994. 68 с.
6. Евстигнеев Д.А. Подготовка авиационного персонала в области человеческого фактора: метод. указания по изучению дисциплины. Ульяновск: УВАУ ГА, 2009. 65 с.
7. Updegrove J.A., Jafer S. Optimization of air traffic control training at the Federal Aviation Administration Academy [Электронный ресурс] // Aerospace. 2017. Vol. 4, iss. 4. 50. URL: https://www.mdpi.eom/2226-4310/4/4/50 (дата обращения 20.05.2020). DOI: https://doi.org/10.3390/aerospace4040050
8. Kuznetsova N.B. Transmission of information and communication as a human factor crucial in aircraft maintenance // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2017. № 2. С. 240-246.
9. Анодина Т.Г., Кузнецов А.А., Маркович Е.Д. Автоматизация управления воздушным движением: учебник для вузов / Под ред. Кузнецова А.А. М.: Транспорт, 1992. 279 с.
10. Козлов А.С. Человеческий фактор и система обеспечения безопасности полетов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 182. С. 84-88.
11. Борсоев В.А. Принятие решения в задачах управления воздушным движением. Методы и алгоритмы / В.А. Борсоев, Г.Н. Лебедев, В.Б. Малыгин, Е.Е. Нечаев, А.О. Никулин, Тин Пхон Чжо. Под ред. Е.Е. Нечаева. М.: Радиотехника, 2018. 432 с.
12. Плотников Н.И. Ресурсы пилота. Надежность: монография. Новосибирск: ЗАО ИПЦ «АвиаМенеджер», 2013. 264 с.
13. Пятко С.Г. Повышение эффективности управления воздушным движением в Московской зоне ЕС ОрВД [Электронный ресурс] // Aviation explorer. URL: https://www.aex.ru/docs/4/2017/12/22/2701 (дата обращения 11.06.2020).
14. Золотых В.И. О состоянии безопасности полетов // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2017. № 3 (3). С. 59-67.
15. Лушкин А.М. Методика оценивания уровня безопасности полетов по совокупности авиационных событий // Научный Вестник МГТУ ГА. 2010. № 162. С. 125-130.
16. Артюхович М.В., Феоктистова О.Г. Роль инженерно-технического персонала в обеспечении безопасности полетов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 204. С. 39-43.
17. Пономаренко В.А. Психология человеческого фактора в опасной профессии. Красноярск: Поликом, 2006. 629 с.
18. Шумилов И.С. Авиационные происшествия. Причины возникновения и возможности предотвращения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 328 с.
19. Розов С.А. Определение уровня безопасности полетов с учетом проявления человеческого фактора, внешней среды и безопасности авиационной техники: дис. ... канд. техн. наук. М.: ГосНИИ ГА, 2001. 225 с.
20. Степнова А.И. Анализ эффективности программы совместной тренажерной подготовки авиадиспетчеров и пилотов / А.И. Степнова, С.М. Степанов, В.В. Борсоева, В.А. Борсоев // Научный Вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22, № 5. С. 32-42. DOI: 10.26467/2079-06192019-22-5-32-42
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Степнова Анастасия Ивановна, аспирант кафедры авиационной техники Ульяновского института гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева, Nast9679@yandex.ru.
Кочергин Виктор Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры авиационной техники Ульяновского института гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева, Uvauga-kvs@yandex.ru.
Степанов Сергей Михайлович, кандидат технических наук, доцент кафедры авиационной техники Ульяновского института гражданской авиации имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева, Uvauga-kvs@yandex.ru.
Борсоев Владимир Александрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой навигационного обеспечения полетов и аэронавигационной информации Института аэронавигации (г. Москва), Borsoev@aeronav.aero
DEVELOPMENT OF INTERACTION MODEL FOR AIR TRAFFIC CONTROLLERS AND PILOTS USING DISCRETE MATHEMATICS
METHODS
Anastasiia I. Stepnova1, Viktor I. Kochergin1, Sergei M. Stepanov1,
Vladimir A. Borsoev2
Ulyanovsk Institute of Civil Aviation named after Air Chief Marshal B.P. Bugaev,
Ulyanovsk, Russia 2Institute of Air Navigation, Moscow, Russia
ABSTRACT
The purpose of the article is to create a database of errors and to develop an algorithm for a situational decision-making model taking into account availability of potential errors of air traffic controllers and pilots. Air traffic controllers and pilots typical errors were compiled and analyzed, arrays of specialists errors were created, binary error relations based on methods of discrete mathematics were also compiled in this article. This decision is caused by the need to formalize the interaction of specialists, since each error of the air traffic controller can be compared with a certain set of pilot errors and vice versa. In case of further in-depth analysis, it is possible to expand the database by adding additional errors arrays of the adjacent point controller, aerodrome service, planning service, etc. The goal is formed after analyzing the features of simulator training in higher educational institutions. The peculiarity is the absence of hazardous factors during the simulator training. This training takes place according to the ideal model. Undoubtedly, this approach is aimed at developing the correct algorithm of actions in normal or abnormal flight conditions, but thus the trainee can't work out the decision-making skills if there is an error in the ideal algorithm. At the same time, existing specialists face unintended errors every working day, so having experience in this field plays an important role in minimizing the impact of the human factor on flight safety. In our case, it is proposed to include such a dangerous factor as an unintentional error in the joint training program for air traffic controllers and pilots, which will improve the training quality of specialists.
Key words: air traffic controller, pilot, binary relation, arrays of errors, decision-making algorithm, flight safety.
REFERENCES
1. Gorbatov, V.A., Gorbatov, A.V. and Gorbatov, M.V. (2003). Diskretnaya matematika. Uchebnikdlya VTUZov [Discrete mathematics]. Moscow: AST: Astrel, 447 p. (in Russian)
2. Stepnova, A.I. and Stepanov, S.M. (2015). Analysis of possible operator errors during air traffic control. Ulyanovsk: UVAU GA (I), no. 7, pp. 48-51. (in Russian)
3. Borisov, V.E., Borsoeva, V.V., Stepanov, S.M. and Stepnova, A.I. (2018). The probability determination of error-free air traffic controller operation. Civil Aviation High Technologies, vol. 21, no. 3, pp. 47-55. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-3-47-55. (in Russian)
4. Lebedev, А.M. (2007). Metod rascheta ozhidayemogo predotvrashchennogo ucherba ot aviatsionnykh proisshestviy: Monografiya [The method of calculating the expected avoided damage from the accident: Monography]. Ulyanovsk: UVAU GA, 155 p. (in Russian)
5. Zubkov, B.V. and Ribalkin, V.V. (1994). Chelovecheskiy factor i bezopasnost poletov [Human factor and flight safety]. Moscow: MGTU GA, 68 p. (in Russian).
6. Yevstigneyev, D.A. (2009). Podgotovka aviatsionnogo personala v oblasti chelovecheskogo faktora: metodicheskiye ukazaniya po izucheniyu distsipliny [The aviation personnel training in human factor: Training manual]. Ulyanovsk: UVAU GA, 65 p. (in Russian)
7. Updegrove, J.A. and Jafer, S. (2017). Optimization of air traffic control training at the Federal Aviation Administration Academy. Aerospace, vol. 4, iss. 4, 50. Available at: https://www.mdpi.com/2226-4310/4/4/50 (accessed 20.05.2020). DOI: https://doi.org/10.3390/aerospace4040050
8. Kuznetsova, N.B. (2017). Transmission of information and communication as a human factor. Crede Experto: transport, society, education, language, no. 2, pp. 240-246.
9. Anodina, T.G., Kuznetsov, A.A. and Markovich, E.D. (1992). Avtomatizatsiya upravleniya vozdushnym dvizheniyem [Automation of air traffic control]. Moscow: Transport, 280 p. (in Russian)
10. Kozlov, A.S. (2012). The human factor like the main element in system of safety of flight. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 182, pp. 84-88. (in Russian)
11. Borsoyev, V.A., Lebedev, G.N., Malygin, V.B., Nechayev, Ye.Ye., Nikulin, A.O. and
Tin Pkhon Chzho. (2018). Prinyatiye resheniya v zadachakh upravleniya vozdushnym dvizheniyem. Metody i algoritmy [Decision making in tasks of the air traffic control. Methods and algorithms], in Nechaev Ye.Ye. (Ed.). Moscow: Radiotekhnika, 432 p. (in Russian)
12. Plotnikov, N.I. (2013). Resursy pilota. Nadezhnost: Monografiya [Resources of a pilot. Reliability: Monograph]. Novosibirsk: ZAO IPTS «AviaMenedzher», 264 p. (in Russian)
13. Pyatko, S.G. (2017). Povysheniye effektivnosti upravleniya vozdushnym dvizheniyem v Moskovskoy zone ES OrVD [Improving the efficiency of air traffic control in Moscow zone of the ATC]. Available at: https://www.aex.ru/docs/4/2017/12/22/2701 (accessed 11.06.2020). (in Russian)
14. Zolotykh, V.I. (2017). On the aviation units flights safety state problem. Vozdushno-kosmicheskiye sily. Teoriya i praktika, no. 3 (3), pp. 59-67. (in Russian)
15. Lushkin, A.M. (2010). Method of estimation of flight safety level on set of air events. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 162, pp. 125-130. (in Russian)
16. Artyukhovich, M.V. and Feoktistova, O.G. (2014). The role of the technical staff in the flight safety. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 204, pp. 39-43. (in Russian)
17. Ponomarenko, V.A. (2006). Psikhologiya chelovecheskogo faktora v opasnoy professii [Psychology of the human factor in a dangerous profession]. Krasnoyarsk: Polikom, 629 p. (in Russian)
18. Shumilov, I.S. (2006). Aviatsionnyye proisshestviya. Prichiny vozniknoveniya i vozmozhnosti predotvrashcheniya [Aviation accidents. Causes and possibilities of prevention]. Moscow: Izdatelstvo MGTU im. N.E. Baumana, 328 p. (in Russian)
19. Rozov, S.A. (2001). Opredeleniye urovnya bezopasnosti poletov s uchetom proyavleniya chelovecheskogo faktora, vneshney sredy i bezopasnosti aviatsionnoy tekhniki: dis. ... kand. tekhn. nauk [Determining the level of flight safety, considering the manifestation of human factors, the external environment and the aircraft safety. Thesis. ... Cand. Technical Sciences]. Moscow: GosNII GA, 225 p. (in Russian)
20. Stepnova, A.I., Stepanov, S.M., Borsoeva, V.V. and Borsoev, V.A. (2019). Analysis of effectiveness of the program of joined air traffic controlles and pilots training. Civil Aviation High Technologies, vol. 22, no. 5, pp. 32-42. DOI: 10.26467/2079-0619-2019-22-5-32-42. (in Russian)
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Anastasiia I. Stepnova, Post-Graduate Student of the Aviation Technique Chair, Ulyanovsk Institute of Civil Aviation named after Air Chief Marshal B.P. Bugaev, Nast9679@yandex.ru.
Viktor I. Kochergin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Aviation Technique Chair, Ulyanovsk Institute of Civil Aviation named after Air Chief Marshal B.P. Bugaev, Uvauga-kvs@yandex.ru.
Sergei M. Stepanov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Aviation Technique Chair, Ulyanovsk Institute of Civil Aviation named after Air Chief Marshal B.P. Bugaev, Uvauga-kvs@yandex.ru.
Vladimir A. Borsoev, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Navigation Providence of Flight and Aeronautical Information Chair, Moscow Institute of Air Navigation, Borsoev@aeronav.aero.
Поступила в редакцию 17.06.2020 Received 17.06.2020
Принята в печать 23.07.2020 Accepted for publication 23.07.2020
