Обеспечение требуемого уровня безопасности полетов является актуальной проблемой современной гражданской авиации, решение которой требует системного подхода.
Исследование неблагоприятных факторов, влияющих на безопасность функционирования авиационно-транспортной системы и их причинно-следственных связей и разработка мероприятий по снижению их роли позволят повысить показатели безопасности полетов.
Ю. К. Беляева
В результате анализа базы авиационных происшествий (АП) было выявлено, что большая их часть связана с заключительным этапом полета: заходом на посадку, посадкой и пробегом по взлетно-посадочной полосе (ВПП).
Причем большинство АП вызвано не отказами авиационной техники, а ошибочными действиями пилотов. По данным 1С АО, за последние 30 лет причиной 76% АП стал человеческий фактор [75].
Исследования человеческого фактора показали, что значительная часть авиационных происшествий при посадке и пробегу по ВПП происходит из-за воздействия на пилота визуальных иллюзий. Проведенный анализ показал, что в основе большинства визуальных иллюзий лежит закон Эммерта.
В разработанной Государственным комитетом Российской Федерации по оборонным отраслям промышленности «Программе развития авиационной техники России на 2001;2010 гг. и на период до 2015 г.», одобренной Правительством Российской федерации [85], предусмотрен серийный выпуск комфортабельных самолетов и вертолетов, не уступающих лучшим мировым разработкам. Использование таких воздушных судов (ВС) невозможно без качественной летной подготовки. Одним из основных и наиболее перспективных направлений подготовки является использование авиационных тренажеров. Благодаря качественной тренажерной подготовке возможна отработка навыков пилотирования в ситуациях, которые в реальном полете зачастую приводят к АП, в частности, при возникновении визуальных иллюзий. Исследования показали, что учет факторов, влияющих на возникновение визуальных иллюзий, в авиационных тренажерах поможет в большей степени ознакомиться со сложностями, возникающими в реальном полете, во время тренажерной подготовки, что напрямую связано с безопасностью полетов.
Диссертационная работа основывается на материалах теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором в Ульяновском высшем авиационном училище гражданской авиации (УВАУ ГА) в период с 2005 по 2010 гг.
Понятие авиационных работ и краткая характеристика основных видов
... -2 и вертолеты Ми-8Т и Ка-26. Авиационное патрулирование лесов от пожаров - это выполнение полетов по специально разработанным маршрутам с целью обнаружения лесных пожаров ... 1. подготовительные мероприятия, заключающиеся в изучении местности, которая подлежит фотографированию, подготовке карт, проектировании маршрутов полетов самолета и в производстве расчета элементов аэрофотосъемки; 2. собственно ...
Область исследований.
Областью настоящего исследования является разработка методов повышения эффективности эксплуатации ВС и наземных средств обеспечения систем подготовки, переподготовки, повышения квалификации и сертификации авиационного персонала.
Цель работы и задачи исследования.
Целью работы является изучение влияния явлений, описываемых законом Эммерта, на безопасность полетов, рассмотрение математической модели этого закона и определение параметров, которые необходимо учесть при его имитации в тренажерах ВС.
В процессе достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: проанализировать статистику авиационных происшествийизучить воздействие на пилота визуальных иллюзий при заходе на посадкуисследовать степень воздействия явлений, описываемых законом Эммерта, на безопасность полетовпостроить математическую модель, описывающую закон Эммертаопределить параметры, которые нужно учесть при проектировании тренажеров, чтобы смоделировать условия для проявления закона Эммертавнедрить результаты работы в разработку тренажеров.
Объект исследования.
Объектом исследования является обеспечение безопасности полетов при визуальном заходе на посадку на ВПП сложного рельефа.
Предмет исследования.
Предметом исследования являются визуальные ошибки восприятия, обусловленные законом Эммерта, их оценка и имитация условий для их проявления на тренажерах ВС.
Методы исследования.
Для решения поставленных задач в работе используются метод математического анализа, аналитической геометрии, теории машин и механизмов, программирование на языках Delphi и С++ с использованием графической библиотеки DirectX.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней:
1. Разработана математическая модель закона Эммерта.
2. Разработана математическая модель схематичной визуализации ВПП с различных высот и при различных скоростях движения ВС.
3. Построена эквидистантная кривая к ВПП неровного рельефа, которая является траекторией движения глаз пилота при пробеге ВС по ВПП.
4. Разработан алгоритм, обеспечивающий визуализацию ВПП любого рельефа при снижении ВС по глиссаде и пробегу по ней.
5. Найден дискрет, с которым должна визуализироваться ВПП, исключающий недостоверность визуализации ВПП и тем самым учитывающий проявления визуальных иллюзий, вызванных проявлением закона Эммерта [6, https:// ].
Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:
1. Определить параметры, которые необходимо учитывать в авиационных тренажерах, для создания условий возникновения визуальных иллюзий, обусловленных законом Эммрета.
2. Воспроизводить ВПП сложного рельефа в системах визуализации тренажеров с большей точностью и адекватностью.
3. Строить траекторию движения положения глаз пилота и определять направление взгляда пилота при пробеге ВС по ВПП.
Организация процесса выполнения регламентных и ремонтных работ ...
... Войсковой ремонт является основным видом восстановления авиационной техники при ведении боевых действий. В авиационных частях выполняются текущий и средний ремонты. Текущий ремонт, Средний ремонт Авиационная техника, ... снега, льда и старой смазки. ремонтная работа авиационная техника При выполнении демонтажно-монтажных, регулировочных работ, связанных с рассоединением проводки управления вертол ...
4. Определять дискрет, необходимый для воспроизведения ВПП с заданной точностью в системах визуализации тренажеров.
5. Использовать разработанные математические модели и алгоритм при проектировании авиационных тренажеров.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Параметры, которые необходимо учитывать в авиационных тренажерах, для создания условий возникновения визуальных иллюзий, обусловленных законом Эммрета.
2. Математическая модель закона Эммерта.
3. Методика определения дискрета на основании теоремы Котельникова-Шеннона, с которым должна визуализироваться ВПП, исключающего недостоверность визуализации ВПП и, тем самым, учитывающего проявления визуальных иллюзий, вызванных проявлением закона Эммерта.
4. Построение эквидистантной кривой к ВПП неровного рельефа, которая является траекторией движения глаз пилота при пробеге ВС по ВПП.
5. Алгоритм, обеспечивающий визуализацию ВПП любого рельефа при снижении по глиссаде и пробеге по ней.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы, научные и практические результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на четырех международных научно-технических конференциях:
- «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА 2006 г.);
- «Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации» (Ульяновск, УВАУ ГА, 2006 г.);
- «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества» (Москва, МГТУ ГА, 2008 г.);
- «Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации» (Ульяновск, УВАУ ГА, 2008 г.).
Работа выставлялась в конкурсе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ «Молодые ученые транспортной отрасли — 2008», по результатам которого автор был удостоен Диплома победителя в номинации «Воздушный транспорт».
Работа выставлялась на Молодежном инновационном форуме Приволжского федерального округа (Ульяновск, 2009 г.), на котором автор был удостоен медали «За успехи в научно-техническом творчестве».
Публикации.
По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, в том числе 1 статья в сборнике, рекомендованном ВАК РФ.
Реализация результатов работы.
Результаты диссертационной работы внедрены в разработку авиационных тренажеров. Опыт внедрения показал, что для обеспечения качественной тренажерной подготовки с приобретением адекватных навыков пилотирования важно не упустить из виду ни одного фактора, способного повлиять на безопасность полетов. О внедрении результатов диссертационной работы в разработку тренажеров имеются акты внедрения.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 93 наименований. Общий объем диссертации составляет 146 страниц основного текста, содержащих 49 рисунков и 2 таблицы.
6. Результаты работы внедрены в разработку авиационных тренажеров:
- поставлена задача для разработки и разработано программное обеспечение, реализующие этап посадки и пробега по ВПП имеющей рельеф;
— — разработанное программное обеспечение внедрено в существующие авиационные тренажеры, что повысило достоверность имитации визуальной обстановки и качество тренажерной подготовки летного состава, о чем свидетельствуют имеющиеся акты внедрения.
Методика научной работы студента 1 курс, 2 сем Структура курсового ...
... ученых степеней / Г. И. Андреев, С. А. Смирнов, В. А. Тихомиров. – М.: Финансы и статистика, 2004. – 272 с. 4. Ануфриев, А. Ф. Научное исследование. Курсовые, дипломные и диссертационные работы ... курсовые и дипломные работы: методика подготовки оформления: учебно-методич. пособие / И. Н. Кузнецов. – 3-е изд., перереаб. и доп. – М.: Дашко и К, 2006. – 340 с. 5. Курсовая работа ...
7. Рассмотрены дальнейшие направления возможного развития работы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В завершении проведенных исследований приведем общие выводы по работе.
