МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОУРОВНЕВОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ (МАСУ ”БЕЗОПАСНОСТЬ”)
1.1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ
Методология построения МАСУ ’’Безопасность” включает в себя принципы формирования структур системы и разработки ее обеспечивающей части, а также пути повышения уровня БП и предупреждения АП.
Под путями повышения уровня БП понимаются критерии и методы количественной оценки БП, математические модели и алгоритмы, применяемые в МАСУ ’’Безопасность” для анализа и исследований причин и факторов БП. Принципы формирования структур базируются на концепции о том, что в ГА СССР объективно существует система управления безопасностью полетов, предупреждения и предотвращения АП.
Операция повышения уровня БП. Деятельность ГА и связанных с ней организаций промышленности по повышению уровня БП представляет собой совокупность связанных взаимными отношениями действий, направленных на достижение определенной цели. Эту деятельность можно определить в терминах теории систем как операцию. Поскольку с понятием операции ассоциируется понятие управления, то часть коллектива, которая распоряжается всеми выделенными на операцию повышения БП людскими и материальными ресурсами, осуществляя планирование операции и управление ею, является органом управления. Другая часть коллектива вместе с авиационной техникой (АТ) является объектом управления. Для операции повышения БП справедливо понятие руководство, которое в процессе управления операцией выполняет функции воспитания, обучения и морально-правовые функции стимулирования деятельности руководимого коллектива. Целью операции повышения уровня БП как желаемого результата деятельности, достижимого в пределах некоторого интервала времени, является исключение авиационных происшествий, приводящих к человеческим жертвам и потере АТ. Заметим, что в данной операции мы оперируем понятием идеала как некоторого конечного результата направления развития, достижимого лишь асимптотически.
Задача операции повышения БП как желаемый результат деятельности, достижимый за намеченный интервал времени и характеризующийся набором количественных данных или параметров, заключается в достижении заданного (допустимого) уровня БП, называемого нормой, количественно выраженной принятыми критериями оценки.
Рис. 1. Обобщенная модель системы управления безопасностью полетов:
Базисные множества: М^ — авиапредприятия; Afj — центры обработки данных; М^ — лица и организации,
принимающие решения по БП; М — организации, формирующие требования по БП; Afj — организации, разрабатывающие мероприятия по БП. Множества отношений: — сбор информации;
/?23 — представление информации;
/?^3 — представление требований и ограничений; Rтребования и задания иа разработку мероприятий; — ис
ходные данные для оценок и исследований; /?1S — представление данных ис
![]() |
Упорядоченные действия, направленные на решение задачи повышения БП до заданного уровня, являются процедурами. Работа как процедура, результат которой носит материальный характер, выражается кортежем
х.= (агЬ.,Т.), (11)
где 2 — индекс работы (процедуры); а. = (аЦ, аі2і — • ~ вектоР параметров,
характеризующих результат работы; b. = (b. j, 5^, . . .) — вектор ресурсов, выделенных для выполнения работы и достижения результата; Т. — время, необходимое для выполнения работы.
Структурное образование, реализующее операцию повышения БП, представляет собой систему, которая включает множество объектов — базисных множеств М., связанных между собой отношениями действий — множествами отношений R. (рис. 1). В базисных множествах производятся работы х..
При выполнении полетов в авиапредприятиях появляются неблагоприятные события, характеризующие БП: АП; ПАП; ПВС; ЧПа; отказы и неисправности АТ, ошибочные действия, нарушения руководящих документов, временная потеря трудоспособности летным составом, персоналом УВД, ИАС и наземных служб. Показатели, описывающие эти события, представляют собой исходную информацию для анализа,
оценивания, исследований, разработки мероприятий и принятия решений по повышению БП.
Таким образом, первая концепция заключается в том, что в ГА СССР объективно существует система управления безопасностью полетов.
Модель системы управления безопасностью полетов. В авиапред приятиях (объектах множества М^) выполняется работа х, по сбору исходной информации для представления ее в центры обработки данных (ЦОД — объекты множества М^). Результаты этой работы можно выразить вектором аі = (ац> а12 > ■ • •)> гДе (дц. а12, • • •) — показатели 1-го, 2-го, . . . функциональных комплексов (подсистемы, службы, группы), составляющих авиационную транспортную систему.
Перечень показателей функциональных комплексов определяется классификацией характеристик событий, которая осуществляется при декомпозиции авиационной транспортной системы для оценки анализа и исследований БП.
Вектор ресурсов bj = (2>и, Ьп, . . .), где (йп, Ьп, …) — ресурсы, выделенные для выполнения работ 1-м, 2-м, . . ., функциональным комплексом.
Время, выделенное для этой работы, 7^ = (7^, 7*12, . . .), где (Гц, Г12, . . .) — время, необходимое для сбора информации по 1-му, 2-му.. ., функциональному комплексу.
В М2 центрах обработки данных (ЦОД) выполняется работа х2 по формированию массивов исходной информации и обработке ее для представления в — лицам и организациям, принимающим решения (ЛРП) по БП, а также М5 — организациям, разрабатывающим мероприятия по БП.
В соответствии с принятой декомпозицией АТС запишем векторы результатов работы*2, ресурсов и времени:
а 2 ~ (а21,а22’ • • •)’ ^2~ ^21 ’*22’ * • ’ ^2~ ^21 ’ ^22’ ‘ * •) • 0-2)
В объектах М4 выполняется работа х3 по формированию и предъявлению требований и нормативов БП, для принятий решения ДПР (М3) и разработки мероприятий (М5). Векторы а3, и 7^ имеют Вид, аналогичный предыдущим.
ЛПР (М3) выполняют работу х4 по формированию заданий и требований организациям ГА и промышленности (М5) на разработку мероприятий по повышению БП. По аналогии и для этой работы можно записать векторы а4, Ь4 и Т4.
В объектах М5 выполняются работы х„ по разработке проектов мероприятий для представления их ЛПР (М3). При выполнении этой. работы используются данные информационных массивов, норм и ограничений, а также данные эксплуатационных испытаний, для подготовки и представления которых производятся работы х5> и.
Работа ЛПР х9 заключается в принятии решений о вводе в действие мероприятий, отвечающих требованиям по БП. Работа ЛПР предназначена для формирования, уточнения и обновления требований и норм по БП.
Следовательно, кортеж работ системы управления БП можно пред-
ставить уравнениями вида: |
||||
*1 = Ці’ а12′ ■ • ’ |
,*11’*12’ |
…. тп. |
Т12′ ■ |
|
х2 = (а21′ а22′ • ■ ‘ |
, b2vb22. |
..,T2V |
Т22 ’ ‘ |
|
*10 = ^101’ а102’ |
—— *101’ |
*102’ » ’ |
’ T’lOl’ |
Г102 |
Все отношения в данной системе имеют смысл ’’Быть предназначенными для…” и выражают содержимое соответствующих работ. Запишем бинарные отношения между базисными множествами:
^1 ^12 ^2’ ^2^23 MV ^4^43^3’ ^3 ^35 ^5’
^2 ^25^5 ’ ^4 ^45 ^5> ^15 ^5’ ^5 ^53 ^У
^3*31 Mv ^3^34^4-
Данную операцию полностью характеризует с точки зрения последовательности выполнения работ следующее множество отношений:
R = {{Mv М2), (М2, Мъ), (М4, ЛЦ), (,Му м5), (М2, М5), (М4, М$), (MVM5), (МуМ4)} (1.4)
Отношение Л можно представить в виде матрицы:
|
Сечения бинарных отношений по элементам столбцов матрицы характеризуют объемы работ, выполненные объектами базисных множеств :
[■*1 *7 1 [х2 *5] [JC4 *9 q] ^8^
Сечения бинарных отношений по элементам строк матрицы характеризуют работы, выполненные в интересах решения задач объектами базисных множеств:
Г М М2 М3 МА М5
р91 tXll [*2*3*81 [*103 [*4*5*б*7]_ •
Такие сечения можно в зависимости от постановки задачи делать: для результатов работ а. , когда требуется проанализировать объекты информации по каждой специализации; вида деятельности, функционального комплекса; для ресурсов Ь., когда производится оценка затрат на эксплуатацию системы, и для Т., когда оценивается оперативность работы системы.
Математической моделью системы управления БП является кортеж S =(М., R), где г = 1, 2, 3, 4, 5; / = 12,15,23,25,31,34, 35,43,45,53. Данную Модель можно построить только в том случае, когда все объекты будут описаны математическими понятиями. В рассматриваемой системе отдельные аспекты удобно представить в виде физических макетов, графов или аналогов, которые можно объединить вербально для комплексного описания системы. Математическую модель можно построить для части объектов, которые описываются формально-аналитически, другую часть тогда необходимо представить в виде имитационной модели.