Методи оцінки характеристик ергатичних систем управління повітряним судном

Abstract

Дисертація присвячена розвитку методів оцінки характеристик ергатичних систем управління повітряним судном. Розглядаються питання виявлення ступеня психофізіологічної напруженості людини-оператора від входу в глісаду до приземлення і при виході на друге коло. Обґрунтовано принцип інваріантності керуючих дій пілотів і зміни параметрів польоту. Для оцінки характеристик явища збільшення амплітуди параметрів польоту повітряного судна (ЗАПППС) застосовуються методи аналізу кореляційних, автокореляційних функцій та їх спектрів, законів розподілу і трендових алгоритмів параметрів польоту. Розроблено алгоритми виділення детермінованої складової з випадкового процесу зміни параметрів польоту. За кореляційними і автокореляційними функціями розглянуті траєкторії польоту в ідеальних і екстремальних умовах. У результаті проведеного аналізу показано, що затримка входу в глісаду літака більш небезпечна для якості виконання заходження літака на посадку, ніж випередження. Представлена геометрична інтерпретація ймовірності відхилення від заданої точки при вході в глісаду в тривимірному просторі, що дозволяє визначати ймовірності неточного входу в глісаду за автокореляційними функціями. Встановлено, що визначення складних збоїв авіоніки повітряних суден методом контурних кореляційних полів дає змогу створювати аналізатори нового типу, що допомагають пілоту розпізнати складну польотну ситуацію і прийняти правильне рішення. Грунтуючись на аналізі автокореляційних функцій кута крену та їх спектрів, підтверджені теоретичні висновки автора відносно можливості значного послаблення «людського фактора» у виникненні аварійних ситуацій. Представлені методичні вказівки та рекомендації оцінки характеристик ергатичних систем управління повітряним судном. Розроблено програму оцінки напруженості авіаційних спеціалістів, які безпосередньо не пов'язані з пілотуванням літального апарату. Практичну цінність мають також запропоновані системи контролю якості техніки пілотування, попередження різких рухів пілотів при заході на друге коло, сигналізації про недостовірну інформацію по кутах атаки, крену і приладової швидкості літака та напрацьований алгоритм дій у цих випадках.

The thesis is devoted to the development of methods for evaluating the characteristics of aircraft ergatic control systems. The issues of identifying the degree of psychophysiological tension of a human operator during the glide path entering, landing and go-around are considered. The principle of invariance of pilots' control actions and changes in flight parameters has been substantiated. In order to assess the characteristics of the phenomenon of the flight parameters amplitude increase (IFPA), methods of analysis of correlation, autocorrelation functions and their spectra, distribution laws and trend algorithms of flight parameters are used. Algorithms for extracting the deterministic component from the random process of changing the flight parameters have been developed. The flight trajectories are considered in ideal and extreme conditions by means of correlation and autocorrelation functions. As a result of the analysis, it was shown that the delay in entering the glide path by aircraft is more dangerous for the quality of the approach than the advance of entering. A geometric interpretation of the probability of deviation from a given point while entering the glide path in three-dimensional space is presented. This makes it possible to determine the probabilities of inaccurate the glide path entry from the autocorrelation functions. It has been established that the determination of complex aircraft avionics failures by the method of contour correlation fields makes it possible to create a new type of failure analyzers that help the pilot to recognize a difficult flight situation and make the right decision. The above theoretical conclusions are confirmed by the method of analysis of the autocorrelation functions of the roll angle and their spectra. Methodological guidelines and recommendations for evaluating the characteristics of ergatic aircraft control systems are presented. A program has been developed to assess the tension of aviation specialists who are not directly related to piloting. The systems for controlling the quality of the piloting technique that prevent sudden movements of pilots during go-around, by signaling of inaccurate information on the angles of attack, roll and indicated airspeed and give the algorithm of actions have practical value.