СПОСОБ ПОДДЕРЖКИ ОПЕРАТОРА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В ОПАСНЫХ СИТУАЦИЯХ Российский патент 2003 года по МПК G05D1/00 B64C13/16 

Предложенное изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам управления летательными аппаратами, и может быть использовано при управлении гражданскими воздушными судами.

Известен способ поддержки экипажа в опасных ситуациях, реализуемый при помощи известного устройства, заключающийся в том, что в нем формируют базу знаний по набору возможных программ полета, а также по результатам анализа и опыта исследований авиационных катастроф, с помощью экспертной системы оценивают работоспособность бортового оборудования летательного аппарата, работу оператора, прогнозируют аварийные ситуации и своевременно информируют оператора о возникших отклонениях от нормы в работе бортового оборудования, о изменении условий полета, оценивают класс и степень сложности опасной ситуации, на основе базы знаний выдают оператору рекомендации и формируют решения по минимизации тяжести последствий, предотвращению перехода аварийной ситуации в катастрофическую и, если оператор по любым причинам не выполняет рекомендаций по выводу из опасной ситуации, то передают управление системе автоматического управления (патент РФ 2128854, кл. G 05 D 1/00, 10.04.99, бюл. 10).

Недостатком данного способа является опасность управления летательным аппаратом оператором, по каким-либо причинам, неадекватно реагирующим на возникшую опасную ситуацию.

Технической задачей предложенного способа является повышение надежности.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе поддержки оператора летательного аппарата в опасных ситуациях, заключающемся в том, что в нем формируют базу знаний по набору возможных программ полета, по результатам анализа и опыта исследований авиационных катастроф, с помощью экспертной системы оценивают работоспособность бортового оборудования летательного аппарата, работу оператора, прогнозируют аварийные ситуации и своевременно информируют оператора о возникших отклонениях от нормы в работе бортового оборудования, о изменении условий полета, оценивают класс и степень сложности опасной ситуации, на основе базы знаний выдают оператору рекомендации и формируют решения по минимизации тяжести последствий, предотвращению перехода аварийной ситуации в катастрофическую и, если оператор по любым причинам не выполняет рекомендаций по выводу из опасной ситуации, то передают управление системе автоматического управления, для оператора и наземного пункта управления формируют кодированные пароли, при вводе которых в экспертную систему разнесенном во времени не более чем на 10-15 с, разрешают оператору свободное управление летательным аппаратом, при необходимости быстрого реагирования на опасную ситуацию вводят только кодированный пароль на наземном пункте управления и при разрешении экспертной системы разрешают оператору свободное управление летательным аппаратом, при необходимости незамедлительного реагирования на опасную ситуацию передают управление летательным аппаратом автоматической системе управления, при несанкционированном отклонении летательного аппарата от возможных программ полета управление летательным аппаратом передают системе автоматического управления, либо другим бортовым приборам, осуществляющим управление, либо управление осуществляют по командам с наземного пункта управления.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Перед полетом формируют базу знаний, на основании которой при помощи экспертной системы производят оценку работоспособности бортового оборудования летательного аппарата, работу оператора и прогнозируют аварийные ситуации. Кроме того, формируют кодированные пароли для оператора и наземного пункта управления, при введении которых в устройство, осуществляющее идентификацию экспертной системы, и при ее согласии разрешают оператору управлять летательным аппаратом по своему усмотрению. Причем кодированные пароли могут быть введены в любой последовательности, например вначале может быть введен пароль оператором летательного аппарата, а затем диспетчером, находящимся на наземном пункте управления или наоборот. Но между введениями кодированных паролей должно пройти не более 10-15 с. Кодированные пароли могут представлять из себя сочетания, состоящие из цифровых и буквенных символов (например, МИТ312), для наземного пункта управления могут содержать меньшее количество символов по сравнению с кодированным паролем для оператора летательного аппарата (например, кодированный пароль для оператора содержит шесть символов-МИТ312, а пароль для наземного пункта управления содержит три символа-Б30).

Во время полета, проходящего в нормальных условиях, при помощи систем контроля (системы контроля представляют собой совокупность датчиков, реостатов, оптических датчиков, систем видеонаблюдения) ведут наблюдение за работой оператора, за режимами работы органов управления, за режимами работы бортового радиоэлектронного оборудования, за режимами работы бортового оборудования, за параметрами окружающей среды, за параметрами среды внутри летательного аппарата, производят сравнение заданного курса движения летательного аппарата с истинным (курс движения летательного аппарата контролируют при помощи навигационных систем, оптикоприцельного навигационного комплекса, системы GPS, ГЛОНАСС, WAAS, EGNOS).

При возникновении опасной ситуации оценивают ее класс и степень сложности. Опасные ситуации подразделяют на три класса:
- опасная ситуация, не требующая быстрого реагирования;
- опасная ситуация, требующая быстрого реагирования;
- опасная ситуация, требующая незамедлительного реагирования.

Если при помощи экспертной системы опасная ситуация классифицирована как не требующая быстрого реагирования, то экспертная система выдает оператору рекомендации по выводу из опасной ситуации и, получив кодированные пароли с наземного пункта управления и от оператора, разрешает ему выполнять какие-либо действия самостоятельно. При не выполнении оператором рекомендаций экспертной системы управление летательным аппаратом передают автоматической системе управления.

Если при помощи экспертной системы опасная ситуация классифицирована как требующая быстрого реагирования, то экспертная система выдает оператору рекомендации по выводу из опасной ситуации и, получив только кодированный пароль с наземного пункта управления, разрешает ему выполнять действия самостоятельно. Введение кодированного пароля только с наземного пункта управления связано с тем, что при введении кодированного пароля оператор может потратить много времени, что в свою очередь может привести к несвоевременному реагированию на опасную ситуацию, вследствие чего может произойти переход опасной ситуации в катастрофическую.

Если при помощи экспертной системы опасная ситуация классифицирована как требующая незамедлительного реагирования, то экспертная система передает управление летательным аппаратом автоматической системе управления, предварительно задав ей необходимую программу действий по выводу из опасной ситуации.

Если при помощи экспертной системы определяют, что летательный аппарат отклонился от всего набора возможных программ полета без введения кодированных паролей и разрешения экспертной системы, то по сигналам экспертной системы управление передают либо автоматической системе управления, либо другим бортовым приборам, осуществляющим управление (например, оптикоприцельный навигационный комплекс, бортовая активная система безопасности полетов), либо дальнейшее управление полетом осуществляют по командам, поступающим с наземного пункта управления.

Таким образом, за счет формирования кодированных паролей для наземного пункта управления и для оператора летательного аппарата и только при их совместном введении в экспертную систему или, в случае когда требуется быстрое реагирование на опасную ситуацию, введение только кодированного пароля на наземном пункте управления, оператор при разрешении экспертной системы допускается к управлению летательным аппаратом, что исключает возможность гибели летательного аппарата по вине оператора. А за счет передачи управления летательным аппаратом автоматической системе управления в случае, когда возникшая опасная ситуация требует незамедлительного реагирования, что исключает несвоевременное реагирование оператора, устраняется возможность перерастания опасной ситуации в катастрофическую, что в свою очередь также исключает возможность гибели летательного аппарата по вине оператора. В связи с этим повышается надежность способа поддержки оператора летательного аппарата в опасных ситуациях.

Изобретение относится к технике управления летательными аппаратами, в частности гражданскими воздушными судами. В данном способе для оператора и диспетчера наземного пункта управления формируют кодированные пароли, при разнесенном во времени вводе которых в экспертную систему разрешают оператору свободное управление летательным аппаратом. При необходимости быстрого реагирования на опасную ситуацию в экспертную систему вводят только кодированный пароль на наземном пункте управления и при разрешении экспертной системы разрешают оператору свободное управление летательным аппаратом. При необходимости незамедлительного реагирования на опасную ситуацию передают управление летательным аппаратом системе автоматического управления, а при несанкционированном отклонении летательного аппарата от возможных программ полета управление им передают системе автоматического управления или другим бортовым приборам, осуществляющим управление, либо управление осуществляют по командам с наземного пункта управления. Способ обеспечивает повышенную безопасность полетов, в том числе при неадекватном реагировании оператора летательного аппарата на опасные ситуации.

Способ поддержки оператора летательного аппарата в опасных ситуациях, заключающийся в том, что формируют базу знаний по набору возможных программ полета, а также по результатам анализа и опыта исследований авиационных катастроф, с помощью экспертной системы оценивают работоспособность бортового оборудования летательного аппарата и работу оператора, прогнозируют аварийные ситуации и своевременно информируют оператора о возникших отклонениях от нормы в работе бортового оборудования и об изменении условий полета, оценивают класс и степень сложности опасной ситуации, на основе базы знаний выдают оператору рекомендации и формируют решения по минимизации тяжести последствий, предотвращению перехода аварийной ситуации в катастрофическую и, если оператор по любым причинам не выполняет рекомендаций по выводу летательного аппарата из опасной ситуации, то передают управление им системе автоматического управления, отличающийся тем, что для оператора и диспетчера наземного пункта управления формируют кодированные пароли, при вводе которых в экспертную систему, разнесенном во времени не более чем на 10-15 с, разрешают оператору свободное управление летательным аппаратом, при необходимости быстрого реагирования на опасную ситуацию в экспертную систему вводят только кодированный пароль на наземном пункте управления и при разрешении экспертной системы разрешают оператору свободное управление летательным аппаратом, при необходимости незамедлительного реагирования на опасную ситуацию передают управление летательным аппаратом системе автоматического управления, а при несанкционированном отклонении летательного аппарата от возможных программ полета управление им передают системе автоматического управления или другим бортовым приборам, осуществляющим управление, либо управление осуществляют по командам с наземного пункта управления.