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: М1 М2 *з ^4 Ms мх 0 0 1 0 0 М2 1 0 0 0 0 мъ 0 1 0 1 1 мл 0 0 1 0 0 М5 1 1 1 1 0

Сечения бинарных отношений по элементам столбцов матрицы ха­рактеризуют объемы работ, выполненные объектами базисных мно­жеств :

мх м2 м3 м4 м5 ■

[■*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.