Новое направление в методике исследований причин авиационных инцидентов

УДК 656.7.08

НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В МЕТОДИКЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИЧИН АВИАЦИОННЫХ ИНЦИДЕНТОВ

О.А. БЕРЕЗИН, М.А. ЗВЕРЕВ, А.В. МАЙОРОВ, О.Н. СВИРИДОВ

В статье рассматриваются новое методическое направление исследования причин авиационных инцидентов, выявление характеристических параметров, которые определяют возникновение особой ситуации в полете и ее дальнейшее развитие в инцидент конкретного типа.

Интеграция России в мировое сообщество, возрастание потребности в быстрых пассажирских и транспортных перевозках, интенсификация использования воздушного пространства авиацией различных ведомств, повышение требований к безопасности воздушного движения значительно повышают требования к авиационной системе (АвС), в том числе и к ее важнейшему звену - системе управления воздушным движением (УВД), реализующей функции планирования, использования воздушного пространства (ИВП) и непосредственного управления воздушным движением.

Процесс взаимодействия летных экипажей с лицами групп руководства полетами (ГРП) и диспетчерами управления воздушным движением при возникновении особой ситуации на борту воздушного судна (ВС) и перерастании ее в авиационный инцидент (АИ) влияет на летный экипаж и лиц, осуществляющих УВД, что в свою очередь, влияет на пропускную способность как экипажа, так и оператора УВД.

По данным Межгосударственного авиационного комитета относительное количество авиационных инцидентов из-за недостатков и нарушений в системе УВД на этапы взлета и посадки ВС ежегодно приходится в среднем до 45% авиационных происшествий (АП) и АИ, несмотря на то, что продолжительность этапов взлета и посадки составляет около 12%. При этом, около 60% происходят из-за ошибочных действий летного состава и личного состава служб обеспечения полетов.

Эти и другие материалы свидетельствуют об актуальности исследований, направленных на совершенствование профилактики аварийности, более эффективное использование информации об АИ и выявление влияния характеристических параметров управляющего летательным аппаратом субъекта на процесс УВД. Для этого необходимо решить много частных задач, которые непосредственно связаны с обеспечением БзП, [2,3]. Но при формировании новой авиационной структуры ФАНС пока неизвестно, кто будет заниматься безопасностью полетов при УВД.

Организация профилактической работы по снижению аварийности в настоящее время основана на двух основных подходах. Традиционный подход заключается в выявлении опасных факторов (ОФ), явившихся причиной уже происшедшего АП. Недостатки такого подхода вполне очевидны, т.к. в этом случае АП является свершившимся фактом, нанесшим невосполнимый моральный и материальный ущерб.

Другой подход заключается в выявлении ОФ как потенциальных причин АП и состоит в установлении всех без исключения ОФ, действующих в АвС, но еще не приведших к АП.

Практика показывает, что ОФ действуют в АвС постоянно в процессе ее функционирования, но отрицательные последствия их воздействия реализуются не всегда, а только в случаях: неблагоприятного стечения обстоятельств, что наиболее часто встречается в информационных бюллетенях при описании АП;

множественного наложения ОФ, истинная опасность каждого из которых не всегда очевидна;

сочетания первого и второго случаев.

Под авиационной системой понимается совокупность авиационной техники, экипажей, сил и средств управления и обеспечения полетов, объединенных структурно и функционально в интересах выполнения полетов в условиях внешней среды. Как следует из данного определения, АвС присуще свойство иерархичности, которое следует иметь в виду при проведении исследований в области безопасности полетов (БзП) при УВД.

По степени опасности ОС (рис.1) в исследуемой авиационной системе подразделяются на четыре вида:

1) усложнение условий полета;

2) сложная ситуация;

3) аварийная ситуация;

4) катастрофическая ситуация.

1 V ... ВИДЫ ОСОБЫХ СИТУАЦИЙ

ЛГ 1 г ' г ' Г 1

&+}

Рис. 1. Схема развития особой ситуации при воздействии опасных факторов: /(^ - воздействия опасных факторов; САИ - серьезный АИ;

q(t) - действия летчика (экипажа); СС - сложная ситуация;

^ - время развития особой ситуации; АС - аварийная ситуация;

НП - нормальный полет; КС - катастрофическая ситуация;

А - авария;

К - катастрофа.

УУП - усложнение условий полета; АИ - авиационный инцидент;

Все указанные ситуации потенциально присутствуют в авиационной системе и проявляются в процессе ее функционирования, а именно в процессе выполнения полетов.

Характеристический параметр запаздывания в технике пилотирования ВС, т.е. характеризующий потерю навыков в сенсомоторном управлении при наличии перерывов в летной работе, психофизиологическим состоянием, является определяющим признаком развития ОС на борту ВС в АИ и характеризуется средним временем пребывания процесса вне области ограничений и средним значением продолжительности пребывания траектории движения исследуемой координаты внутри ограничения.

Управляющий летательным аппаратом субъект и оператор УВД выполняют аналогичную по своей деятельности работу.

Проведенная оценка сложности алгоритмов действий управляющего летательным аппаратом субъекта и оператора УВД на этапах взлета и посадки позволяет проводить предварительный анализ сложности решаемой задачи. Поэтому дополнительная составляющая показателя временной загруженности оператора УВД не отвергает уже отработанную методику, а служит

лишь ее дополнением и вычисляется путем отношения времени затраченного на управление ВС к времени управления ВС при возникновении ОС на его борту.

В общем виде показатель временной загруженности оператора УВД определяется в виде алгебраической суммы отдельно определяемых составляющих, в том числе и показателя временной загруженности оператора УВД обусловленного перерастанием ОС в АИ на борту ВС.

К, = Ко

где: К0 (N) - показатель, определяемый временем, затрачиваемым в среднем на обслуживание одного ВС при отсутствии потенциально конфликтных ситуаций (ПКС); К1ёЙ (N) - показатель загрузки, определяемый временем, затрачиваемым на обслуживание ВС в ПКС; К(. (N) - показатель загрузки оператора УВД по наземным каналам связи, ведению графика и т.д; К^Е -

показатель временной загруженности оператора УВД, обусловленный перерастанием особой ситуации в авиационный инцидент (АИ) на борту ВС.

Анализ авиационных происшествий и инцидентов проведенный в ГосНИИ «Аэронавигация» за период 1990-2005гг., показал, что за последние десять лет в воздушном пространстве РФ катастроф ВС по причинам, связанным с недостатками в организации воздушного движения (ОрВД) не было. Поэтому для статистического анализа БзП при УВД рассматривается длительный период времени 1974-2005гг. [1].

Таким образом оценка риска из-за малого объема исходных данных и наличия длительного периода представляет достаточно сложную математическую задачу. Решение этой задачи требует использования специальных математических методов, один из которых «метод размножения данных» был реализован в отчете ГосНИИ «Аэронавигация», в «Программе обеспечения безопасности полетов при ОрВД и приемлемые уровни БзП в РФ».

Т.к. количество данных об АИ в системе УВД в нашей стране на сегодняшний день является единичным, т.е. ограниченным, поэтому для оценки плотности распределения значений показателя загрузки оператора УВД необходимо использовать методики, позволяющие это делать при наличии ограниченного количества данных, например, метода прямоугольных вкладов [4], который основан на:

использовании дополнительной, кроме самой выборки, априорной информации о случайной величине Х;

индивидуальном подходе к каждой отдельной реализации выборки;

равномерном «размазывании» информации, полученной от отдельной реализации выборки, на конечном интервале длиной ё.

События, которые характеризуют процесс пилотирования ВС, позволяют определить вероятность принятия безошибочных решений оператором УВД при возникновении АИ на борту ВС.

Вероятность принятия безошибочных решений оператором УВД уменьшается при увеличении потока информации, в том числе и из-за одновременно поступающих запросов.

Поэтому для определения зависимости вероятности безошибочных решений оператора УВД от количества ВС (рис. 2), одновременно находящихся под управлением и контролем, необходимо учитывать и человеческий фактор управляющего летальным аппаратом субъекта, для оценки дополнительной загрузки лиц осуществляющих непосредственное УВД с целью недопущения перехода ОС в более тяжелую категорию.

Методический подход к исследованию причины авиационных инцидентов, которые характеризуются не по их последствиям, а по параметрам и признакам развития особой ситуации (ППРОС) заключается в обосновании методики количественной оценки АИ и признаков их возникновения на конкретных этапах полета ВС при управлении воздушным движением, выяв-

лении объективных причин, вызвавших АИ в авиационной системе уровня «экипаж - ЛА - среда» для летных экипажей и операторов УВД.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

О.! -I-------------------------------------------------------------------1- 90%

0.0 -I------------------------------------------------------------------- 100%

1 2 3 4 5 6 7 8 10 13 15 21 ВС

Рис. 2. Зависимость вероятности принятия безошибочного решения оператором УВД

при возникновении АИ на борту ВС

Появление новых сложных пилотажно-навигационных комплексов и автоматизированных комплексов в системе УВД вносит все новые и новые коррективы «упрощая» процессы пилотирования ВС и управления воздушным движением. Но вместе с этим при проявлении ошибки в системе путь от нормального полета (НП) до авиационного происшествия значительно сокращается и может оказаться необратимым, привести к серьезным последствиям если не проводить своевременную оценку на предмет функционирования АвС при возникновении АИ.

Поэтому необходимо проведение исследований деятельности летного и диспетчерского состава в условиях функционирования обновляющейся АвС, которые направлены на: совершенствование процесса обучения, связанного с ППРОС; ограничение количества ВС, находящихся под наблюдением и контролем; совершенствование процесса УВД при внедрении новых технологий.

В заключение следует отметить, что необходимо уделять больше внимания диспетчерам УВД, т.к. в ряде случаев их ошибки обусловлены их перегрузкой. Как правило, это следствие неравномерной загрузки секторов - пиковые загрузки в короткие интервалы времени и незначительная нагрузка в оставшееся время суток. Органы планирования должны устранять «пиковые нагрузки» в тесном взаимодействии с пользователями ВП, как это принято и выполняется в мировой практике [1].

Основными задачами по обеспечению безопасности полетов при УВД являются:

своевременное выявление и устранение опасных факторов при УВД путем анализа причин АИ, разработка методического аппарата и мероприятий по прогнозированию и недопущению данных авиационных событий;

создание и развитие общей корпоративной базы повышения квалификации руководящего и диспетчерского состава, касающейся всех ведомств, осуществляющих авиационную деятельность в ВП РФ;

создание технической базы и программ тренажерной подготовки руководящего и диспетчерского состава и обеспечение их необходимыми учебными пособиями.

Р бр

ЛИТЕРАТУРА

1. Анализ безопасности полетов при ОрВД в период с 1990 года по 2005 год. ФГУП «Госкорпорация по ОрВД». М., 2006.

2. О повышении безопасности полетов авиации Вооруженных Сил / Письмо Министра обороны Председателю правительства РФ М.М. Касьянову № 205/11648 от 22 ноября 2000 г.

3. Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с государственными воздушными судами в РФ (ПРАПИ-2000). М.: Воениздат, 2000.

THE STUDY OF THE CONDITIONS OF AN AIRCRAFT UPON THE OCCURRENCE OF AN

AVIATION INCIDENT.

Berezin O.A., Zverev M.A., Majorov A.V., Sviridov O.N.

The article discusses the main directions of the study of the processes of the occurrence and of the development of special situations exemplified in the aviation incidents as the earliest possible manifestations of the dangerous factors affecting the security of the flights.

Сведения об авторах

Березин Олег Александрович, 1978 г.р., окончил МГТУ ГА (2001), старший научный сотрудник Государственного научно-исследовательского института аэронавигации, область научных интересов -эксплуатация пилотажно-навигационного и радиоэлектронного оборудования воздушных судов гражданской авиации.

Зверев Михаил Анатольевич, 1971 г.р., окончил Военно-воздушную инженерную академию им. Н.Е. Жуковского (2000), кандидат технических наук, заместитель начальника отдела 24 Научного экспериментально-исследовательского управления МО РФ, автор около 30 научных работ, область научных интересов - безопасность полетов, разработка и функционирование ЕС ОрВД государственной (военной) авиации, авиационная эргономика.

Майоров Анатолий Владимирович, 1925 г.р., окончил Военно-воздушную инженерную академию им. Н.Е. Жуковского (1948), Заслуженный деятель науки и техники РФ, Лауреат Государственной премии, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Государственного научноисследовательского института аэронавигации, автор более 80 научных работ, область научных интересов - надежность, безопасность полетов, техническая эксплуатация авиационного и радиоэлектронного оборудования.

Свиридов Олег Николаевич, 1969 г.р., окончил Военно-воздушную академию им. Ю.А. Гагарина (2002), начальник лаборатории 24 Научного экспериментально-исследовательского управления МО РФ, автор 15 научных работ, область научных интересов - безопасность полетов, разработка и функционирование ЕС ОрВД государственной (военной) авиации, авиационная эргономика.