Архитектура информационно-аналитической системы оценки аутентичности компонентов воздушных судов

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Аэромеханика и прочность, поддержание летной годности ВС

УДК 629.07.02

АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ АУТЕНТИЧНОСТИ КОМПОНЕНТОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

И.Г. КИРПИЧЕВ, В.С. ШАПКИН

Рассматривается информационно-аналитическая система оценки аутентичности компонентов воздушных судов. Приводится описание архитектуры информационно-аналитической системы оценки аутентичности компонентов воздушных судов

В 1999 году в НЦ ПЛГ ВС ГосНИИ ГА начались работы по исследованию проблем аутентичности компонентов воздушных судов (ВС). Результатом этих работ явилась разработка ряда отраслевых и межотраслевых нормативно-технических и методических документов в области оценки аутентичности компонентов ВС, а также разработка и внедрение информационноаналитической системы оценки аутентичности компонентов ВС (ИАСОА КВС). Оценка аутентичности компонентов ВС является неотъемлемой и одной из самых трудоемких составляющих процесса контроля летной годности ВС.

Требования авиационных властей РФ, государств регистрации ВС в этой области формируются на основе требований ЭТД и директив летной годности, и, как правило, включают в себя:

требования по оформлению пономерной документации; требования по выполнению действующих ресурсных бюллетеней; требования по легитимности ремонта и производства; требования по условиям хранения и поставки;

требования по выполнению работ в соответствии с действующей ЭТД.

Процесс оценки аутентичности компонентов ВС определяется многоуровневой структурой критериев оценки.

I уровень - критерии оценки пономерной документации (соответствие ГОСТ 27693, ГОСТ 27692, НТЭРАТ-93, ПКД-83).

II уровень - критерии оценки параметров компонентов ВС (соответствие ресурсам, соответствие выполнению бюллетеней и т. д.).

III уровень - корреляционные критерии (компоненты-двойники, года выпуска, подписи, печати и т. д.).

IV уровень - критерии инженерных решений и оценок.

Результаты исследований, проведенных НЦ ПЛГ ВС ГосНИИ ГА, показали, что проблема аутентичности компонентов ВС носит системный характер и относится к категории «многофакторных проблем», основными из которых являются правовые, организационные, технические и экономические проблемы.

К сожалению, материалы работ и исследований, проводимых в НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА в области контроля летной годности компонентов ВС, позволяют сделать неутешительные выводы:

1. Экономически выгодно поставлять в эксплуатацию неутвержденные компоненты ВС (неаутентичные).

2. Развитию негативных процессов в области аутентичности способствуют все субъекты, участвующие в процессе поддержания летной годности, а именно:

организации-поставщики АТИ (посредники); организации по ремонту (ремонтные заводы ГА); эксплуатанты АТ и организации по ТО;

изготовители АТ.

Степень влияния на негативные процессы перечисленных выше субъектов безусловно различна, но вместе они образуют достаточно устойчивую систему «негативного взаимодействия».

Принято считать, что первопричиной этой проблемы являются серьезные финансовые интересы и неэффективность системы государственного контроля и регулирования. Это, безусловно, так, но существует еще более глубинные и фундаментальные вопросы, которые необходимо рассматривать и решать уже на межотраслевом уровне. Это вопросы информационноаналитического обеспечения процесса ТЭАТ.

Поэтому основным направлением работ в области исследования проблемы оценки аутентичности является разработка и внедрение ИАСОА КВС.

Информационно-аналитическая система оценки аутентичности компонентов ВС - взаимосвязанная совокупность информационных и аналитических ресурсов, которая представляет собой интегрированную сеть распределенных локальных информационно-управляющих систем авиационных предприятий и организаций, взаимодействующих по заданным регламентам, алгоритмам, методикам и технологиям с информационно-аналитическим центром.

Разработка ИАСОА КВС проводилась исходя из понимания объективной необходимости создания в РФ информационно-аналитической системы государственного контроля и регулирования процессов обеспечения безопасности полетов (БП).

В настоящее время ИАСОА КВС является рабочей моделью, на базе которой отрабатываются теоретические и практические результаты исследований НЦ ПЛГ ВС ГосНИИ ГА, обеспечивающие направление на формирование и внедрение современной системы сопровождения технической эксплуатации АТ, основанной на ИАС мониторинга летной годности ВС.

Информационно-аналитическая система оценки аутентичности компонентов ВС (ИАСОА КВС) спроектирована как многоуровневая система модульной архитектуры и состоит из двух контуров: внешнего и внутреннего (рис. 1).

Рис. 1. Информационно-аналитическая система оценки аутентичности компонентов ВС

Внешний контур представляет собой совокупность локальных информационно-управляющих систем (ИУС) авиапредприятий, связанных с базами данных (БД) информационно-аналитического центра и являющихся источниками эталонной и актуальной информации для оценки аутентичности компонентов ВС.

Взаимодействие между локальными ИУС И БД ИАСОА КВС производится методом дискретной синхронизации, посредством интерфейсов обмена данными, устанавливаемых специалистами НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА на базе субъектов информационной системы.

Интерфейс обмена (интерфейс) - пакет прикладных программ, предназначенный для передачи данных из БД ИУС авиапредприятия в БД ИАСОА КВС. Интерфейс обеспечивает функционирование внешнего контура ИАСОА КВС. Физически интерфейс представляет собой одну папку файлов объемом не более 100 МБ, которая может быть размещена на любом компьютере, имеющем доступ к последней копии БД ИУС авиапредприятия.

Интерфейс обмена данными разрабатывается для каждого субъекта информационной системы индивидуально, учитывая тип ИУС предприятия, взаимно согласованный состав информации, подлежащей передаче и технологию обмена данными.

В общем случае интерфейс обеспечивает:

выполнение определенных, как правило, стандартных процедур в среде ИУС авиапредприятия, предназначенных для формирования буфера обмена;

выполнение стандартных процедур в среде ИАСОА КВС с целью создания обменного файла (контейнера), содержащего изменения в БД ИУС авиапредприятия, между сеансами связи с БД ИАСОА КВС;

передачу обменного файла любыми средствами коммуникаций в адрес БД ИАСОА КВС.

Интерфейс обмена данными работает с последней копией БД ИУС авиапредприятия, что полностью исключает несанкционированный доступ к актуальной БД авиапредприятия.

Необходимость обмена данными посредством интерфейса связи обусловлена жесткими требованиями к объективности информации о текущем состоянии ВС авиапредприятия. В данном случае в обменный файл выгружается «производственная» информация, а не отчет, составленный специально для НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА, который по определению не может являться доказательной информацией для подтверждения аутентичности компонентов ВС.

В авиакомпаниях, не использующих ИУС, специалисты НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА ставят пользовательский модуль «ИУС ПЛГВС», охватывающий набор производственных функций авиапредприятия, достаточный для обеспечения ИУС с интерфейсом обмена данными.

«ИУС ПЛГВС» является экспериментальным программным продуктом, прототипом базовой ИУС для информационно-аналитической системы мониторинга летной годности ВС, на основе которого проводится практическая апробация и внедрение: алгоритмов обработки информационных потоков;

требований к ИУС, работающих в рамках единого информационного пространства; отработка методов повышения эффективности технической эксплуатации авиационной техники (ТЭАТ) на основе использования современных информационных технологий; апробация методов оптимизации процедур контроля летной годности, основанных на мониторинге летной годности ВС;

проведение практических работ по оценке аутентичности.

Региональный информационно-технический модуль (РИТМ) - юридическое или физическое лицо, уполномоченное на выполнение установленного объема работ по оценке аутентичности компонентов ВС, оснащенное необходимым программно-техническим комплексом для решения установленных задач. Как правило, РИТМ осуществляет свою деятельность на базе организации по ТОиР, обслуживающей собственный парк и ВС других авиапредприятий.

РИТМ может обеспечивать информационную поддержку проведения работ по контролю летной годности компонентов ВС в процессе: сертификации эксплуатанта ВС;

сертификации экземпляра ВС; увеличения ресурсов ВС; переводе А и КИ ВС на ТЭС; выполнения ТОиР;

выполнения планового (внепланового) инспектирования эксплуатанта; сертификации поставщиков АТИ; сертификации организаций по ТОиР; сертификации изготовителей ВС и компонентов ВС.

Требования, предъявляемые к РИТМ:

наличие необходимой нормативно-технической документации;

наличие специалистов, обученных и уполномоченных НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА на проведение комплекса мероприятий по оценке аутентичности компонентов ВС; наличие технических средств, необходимых для выполнения мероприятий по оценке аутентичности компонентов ВС;

наличие ИУС, удовлетворяющей минимальным требованиям к информации, необходимой для оценки аутентичности компонентов ВС.

Функции, выполняемые РИТМ:

документирование пономерной документации компонентов ВС;

анализ аутентичности компонентов ВС согласно утвержденной программе;

оценка соответствия ИУС авиапредприятия требованиям, предъявляемым к информации

для оценки состояния изделий АТ;

обмен информацией с БД ИАСОА КВС.

Внутренний контур включает в себя Информационно-аналитический центр (ИАЦ) ОА КВС с базой данных по результатам оценки аутентичности, состоящий из экспертов по оценке аутентичности КВС и оснащенный соответствующим программно-техническим комплексом для решения задач по оценке аутентичности компонентов ВС.

Информационно-аналитический центр оценки аутентичности компонентов ВС - структура, обеспечивающая функционирование ИАСОА КВС.

Основными задачами являются:

1. Исследование корреляций параметров компонентов ВС.

2. Прогнозирование состояний.

3. Отслеживание критических ситуаций.

4. Выработка инженерных решений и оценок.

5. Разработка и оптимизация алгоритмов обработки информационных потоков.

6. Разработка программного обеспечения ИАСОА КВС.

7. Разработка нормативно-методической документации.

8. Подготовка и обучение специалистов.

9. Разработка рекомендации по повышению эффективности ТОиР.

База данных информационно-аналитического центра оценки аутентичности компонентов ВС (БД) - объектно-реляционное электронное хранилище данных о процессах и компонентах ВС с соответствующими СУБД.

БД содержит текстовую, табличную, графическую информацию, а также может содержать данные в мультимедийной форме.

БД уникальна по своему информационному наполнению интегрируемой информации о неаутентичных агрегатах, идентификационных признаках изготовителей АТ и ремонтных заводов, установленных индивидуальных ресурсах компонентов ВС, организациях-поставщиках АТИ, наличию разрешительных документов у авиапредприятий на право поставок и т.п.

Соответствующие фильтры, установленные в СУБД, позволяют фильтровать имеющуюся информацию в зависимости от заданных критериев фильтрации. Принцип работы фильтра -прокачка информационных потоков на предмет выявления неаутентичных компонентов ВС:

КВС, имеющих одинаковые заводские номера, имеющие просроченные сроки ресурсов или сроки службы и т. п.

Архитектура БД организована и функционирует по модели «клиент сервисной архитектуры» с регламентированными правами доступа и работы. Каждый клиент (функциональный модуль) имеет некоторый набор базовых функций и набор функций, специфичный для каждого типа клиента (например, функции изготовителя АТ, функции организации по ТОиР, функции организаций-поставщиков АТИ и т.д.).

БД содержит постоянно обновляемую эталонную и актуальную информацию о ВС и компонентах ВС и обеспечивает, в том числе, решение следующих задач:

входной и логический контроль, поступающей информации (оценка ее объективности, доказательности и актуальности);

решение задач по анализу и оценке аутентичности компонентов ВС, заключающихся в сравнении эталонных данных конкретных изделий с текущими данными нормативносправочной информации и актуальной информацией о ресурсном состоянии конкретных изделий, а также сравнение выполненных работ с требованиями типовой эксплуатационной документации и т. д.;

подготовку формализованных экспертных отчетов о компонентах ВС, включающих в себя результаты анализа летной годности основных изделий и компонентов ВС.

БД пополняется и обновляется непосредственно с рабочих мест, где «возникает» информация об изделиях АТ и производятся официальные записи в пономерную документацию. Такими местами являются: разработчики, заводы-изготовители, ремонтные заводы, авиапредприятия, организации по ведению эталонной ЭТД.

Основной информационной единицей БД является электронный формуляр (паспорт) компонента ВС.

Электронный паспорт представляет собой совокупность обновляемой цифровой и графической информации, включающей в себя все разделы паспорта компонента ВС. Информация в электронный паспорт вводится уполномоченными специалистами изготовителей, ремзаводов, поставщиков и авиапредприятий. Электронные паспорта входят в состав обменных файлов при обмене информацией между БД ИАСОА КВС и пользователями.

Электронный паспорт хранится в БД ИАСОА КВС в течение всего жизненного цикла. К нему имеют доступ участники системы в соответствии с правами доступа.

Электронный паспорт структурно состоит из двух частей:

1. Постоянная (эталонная) информация:

данные завода-изготовителя изделия АТ (дата выпуска, заводской номер и т.д.); графическое изображение «титульных» листов пономерной документации; данные эксплуатанта (дата начала эксплуатации изделия).

2. Обновляемая информация:

работы, выполненные в процессе эксплуатации (ресурсы, снятие, установка и т. д.); информация ремзавода (дата ремонта, работы, выполненные в процессе ремонта); графическое изображение разделов пономерной документации, включающих выполненные работы;

текущее ресурсное состояние изделия.

Анализ и оценка аутентичности компонентов ВС заключается в многоуровневой обработке информации электронных паспортов, поступающих в БД ИАСОА КВС из независимых источников информации, и включает в себя:

оценку аутентичности компонентов ВС, принадлежащих конкретному авиа-

предприятию;

оценку аутентичности компонентов ВС, эксплуатируемых на конкретном типе ВС; оценку аутентичности компонентов ВС заданных типов.

Объективность контроля аутентичности компонентов ВС обеспечивается за счет ведения электронных паспортов компонентов ВС в БД ИАСОА КВС, использованием методов входного и логического контроля эталонной и актуальной информации, поступающей из независимых источников информации (разработчик, изготовитель, ремонтные организации, сертифицированные поставщики АТИ и авиапредприятия).

В процессе оценки аутентичности компонентов ВС производится сравнение значений реквизитов эталонной и актуальной информации, а именно:

выявление компонентов ВС, полученных из неодобренных источников; выявление компонентов ВС, отремонтированных организациями, не имеющими сертификатов (лицензий) на ремонт данных изделий;

выявление компонентов ВС, прошедших ТО в организациях, не имеющих сертификатов (лицензий) на данный вид работ; выявление агрегатов-«двойников»; выявление «омоложенных» агрегатов;

проверка соответствия наработок основных изделий и установленных на них компонентов ВС;

выявление незаконно-установленных ресурсов;

выявление компонентов ВС с невыполненными или несвоевременно выполненными работами, предусмотренными действующей ЭТД.

При наличии отклонений хотя бы по одному из перечисленных пунктов, информация о данном изделии выдается в выходных формах (Приложение 1) для анализа данных специалистами ИАЦОА КВС и, при необходимости, формирования углубленных запросов к БД ИАСОА КВС или непосредственно к актуальному источнику информации на предмет соответствия данного изделия требованиям Типовой ЭД.

В результате анализа полученных результатов по указанным выше критериям запроса представляется возможным получить объективные обобщающие данные по следующим направлениям:

по типам изделий; по типам ВС; по авиапредприятиям; по поставщикам;

по способу фальсификации пономерной документации.

Результатом работы является формирование информационно-аналитическим центром выходных данных, достаточных для подготовки рекомендаций о порядке дальнейшей эксплуатации компонентов ВС проверяемого воздушного судна.

При отсутствии отклонений в решении задачи по оценке аутентичности компонента ВС, эксплуатация его продолжается.

При наличии отклонений выполняются мероприятия в соответствии с действующей методикой оценки аутентичности компонентов ВС № 24.10-966ГА, введенной в действие Указанием ГСГА Минтранса России от 19.03.04 № 24.10-35ГА (вторая редакция).

Изложенное в настоящей статье краткое описание информационной системы оценки аутентичности имеет практическую реализацию. В 2003-2004 гг. с использованием этой системы были проведены работы по оценке аутентичности компонентов ВС на 350 ВС. В результате этих работ было выявлено более 1000 компонентов ВС, аутентичность которых не подтвердилась, что составляет примерно 3% от общего количества проверенных компонентов.

Выводы

Научно-исследовательские и экспериментальные работы, проведенные в этой области, позволили обосновать и практически показать возможность создания в РФ качественно новой системы контроля летной годности компонентов ВС, основанной на принципе единого информационного пространства и системе мониторинга летной годности ВС.

AIRCRAFT COMPONENTS AUTHENTICITY INFORMATION-ANALYSIS EVALUATION

SYSTEM ARCHITECTURE

Kirpichev I.G., Shapkin V.S.

It is considering aircraft components authenticity information-analysis evaluation system. It is presenting aircraft components authenticity information-analysis system architecture exposition.

Сведения об авторах

Кирпичев Игорь Геннадьевич, 1960 г.р., окончил МИИГА (1986), кандидат технических наук, начальник отдела Научного центра по поддержанию летной годности воздушных судов ГосНИИ ГА, эксперт Федеральной службы по надзору в сфере транспорта Минтранса России, эксперт Межгосударственного авиационного комитета, автор 20 научных работ, область научных интересов - информационные системы, организация и сервисное сопровождение эксплуатации воздушных судов.

Шапкин Василий Сергеевич, 1961 г.р., окончил МИИГА (1984), доктор технических наук, профессор кафедры АКПЛА МГТУ ГА, заместитель директора НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА, эксперт Федеральной службы по надзору в сфере транспорта Минтранса России, Межгосударственного авиационного комитета, автор более 150 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, прочность летательных аппаратов.