ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ МАСУ "БЕЗОПАСНОСТЬ”

В основу дедуктивных построений при формировании структуры МАСУ ’’Безопасность” может быть положена рассмотренная выше кон­цепция о существовании в ГА СССР системы управления факторами, безопасности полетов. Качество и эффективность работы существую­щей системы (К) оценивается множеством критериев, характеризую­щих изменения состояния БП, количественно выраженных приращением уровня БП {ДРБП} за отрезки календарного времени t. На изменения уровня БП решающее влияние оказывает оперативность (время т) раз­работки и внедрения мероприятий по БП, а также их эффективность, которая оценивается приращею’чми надежности АЭС

{

ДІР 1 и эффективности СОБ на некотором интервале времени

. Эффективность разрабатываемых^ мероприятий в свою очередь за­висит от глубины анализа причин и факторов БП, измеряемых объемом показателей и характеристик событий( лО, а также от достоверности оценок и точности их определения, оцениваемой величинами довери­тельных интервалов^ £| и погрешностями^ , т. е. К = ДРБП (О;

ДРБп (О = (АРо (Г), ДQc (г), г); AQc = (V, £ ,?).

Указанные показатели и характеристики повышаются путем авто­матизации ряда процессов, многие из которых являются важными про­цедурами принятия решений, т. е. путем создания автоматизированной системы управления факторами БП.

В соответствии с методологией системного подхода МАСУ ’’Безо­пасность” создается на базе существующей неавтоматизированной системы и находится во взаимодействии с окружающей средой и ме­тасистемой, представляющей собой систему более высокого ранга. Метасистемой для МАСУ ’’Безопасность” является АСУ ГА, а средой — Госавианадзор СССР, НИИ ГА, организации промышленности, связан­ные с ГА, международная организация ИКАО. Таким образом, МАСУ ’’Безопасность” представляет собой подсистему АСУ ГА и исходя из ее роли в ГА определяет характер взаимодействия с другими подсис­темами отрасли. Один из основных принципов системного подхода предполагает возможность декомпозиции системы на условно авто­номные подсистемы по определенным признакам. Для МАСУ ’’Безо­пасность” в качестве таких признаков целесообразно принять инфор­мационный, функциональный, организационно-территориальный и временный.

АСУ ’’Безопасность” является комплексной многоуровневой сис­темой управления факторами безопасности полетов в целях предуп­реждения и предотвращения авиационных происшествий. Она, как уже отмечалось, создается на базе существующей в ГА СССР системы управления факторами БП путем автоматизации отдельных процес­сов. Степень автоматизации наращивается поэтапно от сбора, обоб­щения и анализа информации по БП до разработки проектов меро­приятий или предложений к ним, учета разрабатываемых и вводимых в действие мероприятий, контроля их исполнения и оценки эффектив­ности.

Понятие многоуровневой системы говорит о том, что она внедря­ется на всех иерархических уровнях ГА: авиапредприятия и управле­ния (УГА) — региональный уровень и министерства — отраслевой уровень.

Комплексность системы заключается в том, что на каждом иерар­хическом уровне внедряется несколько взаимоувязанных подсистем. В каждой подсистеме осуществляется сбор, обобщение и анализ инфор­мации, т. е. обработка информации по принятым алгоритмам.

Декомпозиция МАСУ ”Безопасность” по информационному приз­наку. Декомпозиция комплексной МАСУ ’’Безопасность” в зависи­мости от вида исходной информации по БП имеет важное значение для организации и планирования разработки и внедрения подсистем и комплексов задач. Это обусловливается главным образом тем, что каждому виду информации соответствует определенное направление деятельности ГА, а следовательно, имеются соответствующие службы и подразделения авиапредприятий, отделы УГА и управления МГА. При этом легко определяются объекты внедрения, организационные звенья подсистем и их заказчики.

По виду исходной информации, используемой (обрабатываемой в МАСУ ’’Безопасность” для анализа, исследования и прогнозирования состояния БП, целесообразно выделить следующие подсистемы.

1. Подсистемы обработки информации об авиационных происшест­виях, предпосылках к ним, поломках воздушных судов и чрезвычай­ных происшествиях авиационных — ’’Безопасность”. Сбор этой информа­ции осуществляют комиссии по расследованию указанных событий пу­тем заполнения формализованных отчетов. Эти подсистемы соответст­вуют направлению деятельности инспекции МГА, инспекций по БП УГА и старших инженеров — инспекторов предприятий ГА, которые являют­ся заказчиками указанных подсистем на уровнях МГА, УГА и предприя­тий ГА.

2. Подсистемы анализа, контроля и оценки эффективности меро­приятий по повышению уровня БП — ’’Эффективность”. Эти подсис­темы также относятся к направлению деятельности инспекции на всех уровнях. Данные о мероприятиях берутся непосредственно из доку-

ментов (приказов, планов мероприятий и т. д.) и переносятся на ма­шинные носители в установленном формате.

3. Подсистемы обработки информации об отклонениях от требо­ваний руководящих документов (ошибочных действиях, нарушениях и временной потери работоспособности) летным составом — ’’Надеж­ность полета”. Сбор этой информации осуществляется средствами объек­тивного контроля (например, бортовыми регистраторами типаМСРП) и системами экспресс-анализа типа ЛУЧ, которые осуществляют пер­вичную обработку полетной информации. Информация о качестве работы экипажей в полете относится к направлению деятельности лет­но-штурманской службы авиапредприятий, ЛШО УГА и УЛС МГА. Заказчиками подсистем на уровнях должны быть эти организации.

4. Подсистемы обработки информации об отказах и неисправнос­тях авиационной техники, выявленных на земле в процессе техничес­кой эксплуатации и обслуживания в полете — ’’Надежность АТ”. Сбор этой информации осуществляет инженерно-авиационная служба авиа­предприятий путем заполнения специальных карточек. С информацией, характеризующей надежность АТ, работают ГУЭРАТ МГА, отделы НАС УГА и НАС авиапредприятий, в частности, лаборатории надежности АТБ. Заказчик этих подсистем — указанные выше подразделения на уровнях.

5) Подсистемы обработки информации о событиях, характеризую­щих качество и эффективность работы наземного радиотехнического оборудования и средств связи — "Надежность РТОС”. Эти подсис­темы относятся к направлению деятельности организаций, использую­щих наземное радиооборудование для УВД. Сбор данных о надежности PTOG осуществляется путем заполнения специальных карточек.

По мере развития МАСУ ’’Безопасность” перечень подсистем, отно­сящихся к направлениям деятельности в области БП других организа­ций ГА, будет продолжаться. Каждая подсистема имеет основное орга­низационное звено — подразделение или группу специалистов, которые отвечают за функционирование всех комплексов задач подсистемы, осуществляют ведение основных массивов и обеспечивают их досто­верность. В этом звене имеется должностное лицо — администратор базы данных.

Объектом внедрения будем называть центр обработки данных, в нем осуществляется сбор информации, формирование и хранение основ­ных массивов на машинных носителях, обработка по алгоритмам ана­лиза, диагностирование и прогнозирование состояния БП.

Объектами внедрения в соответствии с программой развития инфор­мационно-вычислительной сети ГА (ИВС ГА) являются ГВЦ ГА на уров­не МГА, КИВЦ или ВЦ КП УГА и ИВЦ авиапредприятия.

Заказчик назначается приказом министра ГА, при этом определяют­ся его права и обязанности. Указакные выше в качестве заказчиков орга­низации МГА являются руководящими в отрасли по тем направлениям деятельности ГА и системам, по которым эти организации и подчинен-

ные им по специальности подразделения в УГА и авиапредприятйях занимаются анализом соответствующей информации и разработкой проектов мероприятий по повышению надежности систем и уровня БП.

Руководство деятельностью заказчиков в процессе разработки и внедрения отдельных подсистем осуществляет генеральный заказчик АСУ ’’Безопасность” — министр ГА через инспекцию МГА-

Декомпозиция МАСУ ’’Безопасность” по функциональному приз­наку. Декомпозиция системы по функциональному принципу позво­ляет определить типовые комплексы задач, решаемых в МАСУ ’’Безо­пасность”, обоснование которых базируется на множестве целей систе­мы. При рассмотрении целей МАСУ ’’Безопасность” мы оперировали с понятиями идеала и уровня БП, а их детализацию производили в соот­ветствии с принятой концепцией о двух классах обобщенных факторов БП: надежности АЭС и эффективности СОБ.

Каждой цели соответствуют определенные задачи учета, анализа, принятия решений и контроля, решение которых в условиях функ­ционирования МАСУ ’’Безопасность” обеспечивает достижение целей управления.

Все множество задач можно сгруппировать в типовые комплексы задач, которые будут определять функциональную структуру МАСУ ’’Безопасность”. Следовательно, функциональную структуру системы можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 8 и состоящей из комплексов задач (КЗ) ’’Информирование”, ’’Контроль”, ’’Надеж­ность” и ’’Эффективность”, которые решаются на информационной базе, включающей данные об АП, ПАП, ПВС, ЧПа, о мероприятиях по повы­шению БП, об отказах и неисправностях АТ, отклонениях от требова­ний персонала ГА и о производственной деятельности ГА.

КЗ ’’Информирование” предназначен для представления необходи­мой информации организациям, разрабатывающим мероприятия, и лицам, принимающим решения по БП, и решает две основные задачи:

Рис. 8. Декомпозиция МАСУ ’’Безопасность” на функциональные комплексы задач

1) ввода в ЭВМ исходной информации с входных документов и форми­рование массивов информационной базы на машинных носителях; 2) обеспечения диалога пользователей с ЭВМ для получения данных, необ­ходимых при решении задач повышения уровня БП.

КЗ ’’Контроль” осуществляет автоматизацию процедур контроля выполнения мероприятий, проводимых по повышению уровня БП.

КЗ ’’Надежность” предназначен для обеспечения заданного уровня надежности АЭС. Здесь осуществляется расчет количественных харак­теристик надежности типовых элементов АЭС, производится оценка систем по критериям надежности, разработка проектов мероприятий по повышению надежности и их реализации.

КЗ ’’Эффективность” предназначен для обеспечения заданного уров­ня эффективности СОБ. Здесь оценивается качество функционирования СОБ различных АЭС, оптимизация их структур и параметров.

Источником информации для всех КЗ МАСУ ’’Безопасность” слу­жит информационная база, которая формируется на машинных носите­лях из показателей АП, ПАП, ПВС, ЧПа, отклонений от требований лет­ным составом и персоналом УВД, показателей состояния СБП и произ­водственной деятельности ГА, отказов и неисправностей АТ, мероприя­тий по повышению уровня БП и предупреждению авиационных проис­шествий.

Декомпозиция МАСУ ”Безопасность” по организационно-террито­риальному признаку. Модель функционирования МАСУ ’’Безопасность” можно представить в виде взаимосвязанной совокупности моделей на уровнях МГА, У ГА и авиапредприятий, что отражает существующую организационную структуру управления отраслью. Поэтому все зада­чи МАСУ ’’Безопасность” должны решаться в рамках взаимоувязан­ных иерархических систем управления по уровням: отраслевой, регио­нальный и уровень предприятий ГА (рис. 9). Соответственно по иерар­хическим уровням автоматизированная система управления фактора­ми БП должна включать в себя три замкнутых контура и соответствен­но три подсистемы:

1) ”Безопасность-3” представляет собой контур управления фак­торами БП при деятельности авиационных комплексов внутри пред­приятий ГА. Объект управления — службы авиапредприятия, управляю­щий орган — командно-руководящий состав (КРС) авиапредприятия и руководство соответствующих служб;

2) ”Безопасность-2” — это контур управления факторами БП при деятельности авиационных комплексов внутри УГА. Объект управле­ния — авиапредприятия, управляющий орган — руководящий состав и отделы УГ А;

3) ’’Безопасность -1” представляет собой контур управления факто­рами БП при деятельности авиационных комплексов ГА. Объект управле­ния — территориальные УГА и входящие в них авиапредприятия, уп­равляющий орган — руководство и управления МГА.

Рис. 9. Схема трехуровневой МАСУ ’’Безопасность”

В ряде случаев при взаимоотношениях МГА с организациями про­мышленности или НИИ ГА решаются задачи выполнения требований или заданий МГА по повышению БП. В этих случаях отдельные орга­низации промышленности или НИИ ГА выделяются из среды и вклю­чаются в объект управления. Образуются при этом дополнительные кон­туры управления. Следовательно, особенность МАСУ ’’Безопасность” заключается в том, что ее структура меняется в зависимости от решае­мых задач или режимов работы: отдельные организационные звенья в одном случае относятся к управляющему органу или среде, в дру­гом — к объекту управления. МАСУ ’’Безопасность” является систе­мой с переменной структурой. Элементы автоматизации придают сис­теме адаптивные свойства, улучшающие ее характеристики. В этом смысле МАСУ ’’Безопасность” является адаптивной системой управ­ления.

Летная деятельность авиапредприятия является ооъектом управле­ния всей МАСУ "Безопасность” и источником информации для многоу­ровневого иерархического управляющего органа. Она обеспечивается службами авиапредприятия, т. е. службы, являясь управляющим орга­ном по отношению к исполнителям, выполняющим полеты, одновре­менно представляют собой объект управления для вышестоящих инс­танций. Первой такой инстанцией является руководство службами в авиапредприятиях, но оно также представляет собой объект управле­ния по отношению к командно-руководящему составу авиапредприя­тия. Аналогично система управления строится и на всех последующих уровнях.

Функции, решаемые на каждом иерархическом уровне, разбивают­ся на две части: управления и обеспечения (ФО). Множество функций управления непосредственно отвечает целевому назначению подсисте­мы данного уровня и подразделяется на подмножество функций учета, анализа, разработки проектов мероприятий, принятия решений и конт­роля. Функции учета и анализа в свою очередь включают функции сбора информации, ее классификацию, индентификацию, ретроспек­тивную оценку и статистические исследования. В состав функций раз­работки проектов мероприятий по повышению БП входят функции синтеза оптимальных структур, выбора и оптимизации параметров АЭС и СОБ.

Декомпозиция МАСУ ’’Безопасность” по временному признаку.

Декомпозиция МАСУ "Безопасность” по временному признаку пре­дусматривает распределение задач по срокам их решения. При этом во всех подсистемах можно выделить следующие режимы работы: опе­ративный, нерегламентированный, регламентированный.

На рис. 10 представлена принципиальная схема функционирования МАСУ ’’Безопасность” в указанных режимах. Иллюстрация режимов работы в подсистеме ”Безопасность-1” дана в разд. 2.

Оперативный резким. Функционирование любой подсистемы МАСУ ’’Безопасность” в этом режиме предполагает решение задач в строго ограниченном временном интервале. Этот режим можно подразделить на экспресс-информирование и оперативное информирование поль­зователей.

При экспресс-информировании ответ на запросы пользователей осуществляется в процессе диалога оператора с ЭВМ в реальном мас­штабе времени. Информационной базой экспресс-информирования является массив оперативной готовности (МОГ), который формирует­ся путем выборки данных из основного массива подсистемы. Этот мас­сив дополняется и корректируется по мере обновления основного мас­сива. В подсистеме ”Безопасность-1 ” массив оперативной готовности может формироваться также путем ввода телеграмм первоначальных донесений. Обращение к массиву оперативной готовности осуществляет-

Пш, п и ппгпнилтіии. разрабатывающие мероприятия и принимающие решения по_БП_ ї I ■——————- ———————————- ■ Администратор базы данных___________________________________________

ся через видеотерминал. Получение ответов на запрос производится в виде печатных копий информации, выданной на экран дисплея. Реализа­ция экспресс-информирования возможна на базе микроЭВМ, снабженной дисплеем и пишущей машинкой Для подсистемы ’’Безопасность-1” используется микроЭВМ типа ”Искра-226”, установленная в Инспекции МГА. Данный технологический процесс является типовым и для других подсистем МАСУ ’’Безопасность”.

Экспресс-информирование предназначено для выдачи кратких ответов и справок, реакция пользователя на которые. не превышает стандартного времени диалога. Для получения сложных выходных форм в виде таблиц и изложений за минимальный промежуток времени пред­назначено оперативное информирование. Использование этого режима определяется приоритетом пользователя, а время реакции системы — технологическим циклом реиения задачи.

Информационной базой оперативного информирования могут служить как массив оперативной готовности, так и основной массив системы.

Нерегламентированный режим. В этом режиме ответ на запросы пользователя выдается по разработанной для подсистемы ’’Безопас­ность-1” технологии. Случайные запросы компонуются в пакет, и ответы на эти запросы выдаются в пакетном режиме функционирования ЭВМ. Срок получения ответа определяется подготовкой запросов к вводу в ЭВМ, компоновкой пакета и выделенным на ЭВМ временем для решения задач. •

В этом режиме целесообразно осуществлять выдачу ответов на запросы пользователей, требующие переработки больших объемов исходной информации.

Регламентированный режим. Под этим режимом подразумевается периодическое информирование пользователей с помощью заранее установленных форм выходных документов.

Отличие от предыдущего режима заключается в том, что заявки на информацию хранятся в ЭВМ постоянно и поступают на обработку с помощью специальной программы диспетчера, которая вызывается с пульта оператора. Формы выходных документов и сроки представления согласуются с пользователями и могут обновляться в зависимости от изменения требований пользователей.

Технология функционирования данного режима предусматривает максимальное облегчение труда оператора. Для формирования выход­ных документов используются рабочие массивы, формируемые програм­мой поиска и отбора информации из основных массивов.

Совместимость МАСУ ’’Безопасность" с АСУ ГА. Для совместной работы МАСУ ’’Безопасность” с подсистемами АСУ ГА должна быть обеспечена организа­ционная, методологическая, информационная и техническая совместимость.

Для организационной ‘совместимости необходимо учесть в структуре МАСУ "Безопасность” особенности структуры соответствующего уровня иерархии АСУ I А, согласовать юридические и правовые вопросы стыковки подсистем, согласо­

вать периодичность и сроки передачи информации между МАСУ ’’Безопасность” и другими АСУ отрасли. МАСУ "Безопасность” как многоуровневая иерархическая система должна ориентироваться на организационную структуру АСУ ГА. Перио­дичность и сроки передачи информации, а также юридические и правовые нормы, вопросы информационной и алгоритмической взаимоувязки подсистем опреде­ляются на этапах разработки комплексов задач. Для решения задачи количествен­ной оценки уровня безопасности полетов в МАСУ "Безопасность” необходим массив данных о состоянии СВП (общий налет, налет по типам ВС и систем, коли­чество посадок, перевезенных пассажиров, грузов и др.), которые должны посту­пать из других подсистем АСУ ГА с периодичностью, требуемой решением задачи.

Для обеспечения методологической совместимости МАСУ "Безопасность” с другими подсистемами АСУ ГА необходимо распределить комплексы задач по уровням и обеспечить сопоставимость результатов решения задач. Распределение задач МАСУ "Безопасность” по иерархическим уровням базируется на принципе обеспечения успешного выполнения функций по повышению БП, которые возмож­ны на организации каждого из уровней.

Сопоставимость результатов решения задач достигается путем использования однородной информации, единой системы классификации и общих банков данных на каждом уровне. При проектировании информационных связей с подсистемами АСУ ГА должны быть определены перечни показателей, передаваемых от систем к системе, которые необходимы для решения задач управления в принимающей системе, способы и формы их передачи, Для технической совместимости необхо­димо предусмотреть использование единых комплексов технических средств на каждом уровне, которые определены структурой ИВС ГА.