Владимир Живетин - Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)

Сегодня деятельность различных организаций и предприятий РФ, направленная на повышение безопасности полетов, происходит не на системном уровне и без обратной связи по сигналам рассогласования между тем, к чему мы стремимся, и тем, что есть сегодня. Кроме этого в системе гражданской авиации никогда не задавался целевой уровень безопасности, а посему реальный уровень не с чем было сравнивать.

Введение системы управления безопасностью полетов призвано изменить указанную ситуацию путем:

1) введения общего целевого приемлемого государством нормативного уровня безопасности полетов;

2) организации (процессов оценки соответствия выбранному целевому) определенного перечня программных работ и мероприятий, направленных на доведение безопасности полетов до назначенного целевого уровня;

3) оценки фактического уровня безопасности полетов в гражданской авиации при постоянном мониторинге в соответствии со стандартами ICAO по системе управления безопасностью полетов.

Полную и исчерпывающую количественную оценку фактического уровня безопасности полетов по отдельным системам воздушного судна и в частности по авионике не может дать статистика летных происшествий в гражданской авиации, а также материалы расследования летных происшествий в силу их малой вероятности.

Однако в свете последних требований ICAO о регулярной оценке поддерживаемого уровня безопасности полетов обуславливается необходимость разработки методов, позволяющих рассчитывать ожидаемый (т. е. прогнозированный) уровень безопасности в тех же форматах, в которых он задан.

В монографии разрабатывается метод, который заключается в синтезе общей вероятностной модели безопасности полетов, включающей вероятностные модели полной совокупности функциональных задач комплекса авиаоники, в первую очередь задач пилотирования и самолетовождения, включая аэронавигацию, т. е. на теоретическом уровне: структурно-функционального синтеза и анализа процессов, реализуемых при создании ЛА (проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ) и производстве; эксплуатации самолетов гражданской авиации.

Такой подход предполагает подробный анализ каждой из функциональных задач комплекса авионики, разработку насколько это возможно подробных описаний алгоритмов их решения без априорного пренебрежения влиянием различных факторов впредь до доказательного обоснования. После этого производится разработка на основе указанных алгоритмов и определенных в реальных условиях эксплуатации необходимых вероятностных характеристик каждого фактора в структурно-функциональной вероятностной модели, причем для каждой задачи комплекса.

В современных теоретических методах синтеза и анализа при сертификации самолетов метод оценки безопасности полетов, основанный на расчете отказобезопасности бортовых систем, может быть использован лишь частично, поскольку этот метод абстрагируется от множества факторов, имеющих место в реальных условиях эксплуатации.

Отметим, что отказы бортовых систем в совокупности с неучтенными при сертификации факторами являются реальными причинами большого числа катастроф. Поэтому при разработке методов расчета безопасности полетов мы должны учесть главным образом надежность выполнения каждой из полного перечня функций, оговоренных в техническом задании на комплекс авионики.

При этом в структуре общей структурно-функциональной вероятности модели безопасности полетов, кроме характеристик надежности инструментальных средств авионики, должны содержаться характеристики программно-математического обеспечения вычислительных блоков и резервирования аппаратных средств, параметры настройки внутренних и внешних систем контроля, вероятностные характеристики изменчивости ожидаемых условий эксплуатации, вероятностные характеристики ошибочных действий экипажа воздушного судна и диспетчерской службы, а также аэродромной службы. Указанные модели характеризуют самолет на этапе эксплуатации. На этапе проектирования, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ необходимы модели, характеризующие его стратегические свойства и характеристики с позиции не только безопасности, но и экономической эффективности. Их совместное рассмотрение позволяет решать социально-экономические проблемы эксплуатации воздушных судов.

Отметим, что в настоящее время структурно-функциональная вероятностная модель безопасности полетов разработана для: обеспечения вертикального эшелонирования воздушного судна; систем предупреждения критических режимов.

Учитывая сказанное, проблема создания структурно-функциональной вероятностной модели безопасности полетов представляет фундаментальную проблему построения системы управления безопасности полетовв области авионики, поскольку ее решение – единственно обоснованный способ количественной оценки соответствия ожидаемого (для создаваемого воздушного судна) и фактического (для эксплуатируемого воздушного судна) уровня безопасности полетов, который может быть использован в качестве методологической основы для выполнения требований ICAO по п.н. 1.2.б и 1.2.в.

При этом отказ от количественной оценки фактического или ожидаемого уровня безопасности полетов означает отказ от выполнения требований ICAO, т. е. нарушение требований Международных организаций и невозможность реализации полетов по международным маршрутам, посадки отечественных воздушных судов на аэродромы иных стран.

«Авиация – это цельная система, включающая все необходимое для безопасности перелетов» [35].

Система включает: самолеты; аэропорты; контроль над воздушным пространством; ремонт; экипаж; наземную службу поддержки; диспетчеров; системы контроля и управления. При этом система безопасности должна охватывать все ее подсистемы.

Безопасность – это интегральная характеристика, которая характеризуется тремя параметрами (факторами):

– риском R как вероятностью возникновения события;

– ценой Ц возникшего события или последствиями;

– степенью приемлемости П цены последствия, т. е. рассматривается характеристика Б = ( R,Ц,П ).

Итак, характеристика безопасности количественно характеризуется как вероятностью события, так и последствиями этого события.

В дальнейшем будем изучать динамические системы, к которым относится как система гражданской авиации, так и система управления безопасностью полетов.