АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОБРАБОТКИ СВЕДЕНИЙ ОБ ОПАСНЫХ ФАКТОРАХ И АВИАЦИОННЫХ СОБЫТИЯХ Российский патент 2020 года по МПК G06N5/00 G06N5/02 

Изобретение относится к современным автоматизированным системам сбора информации от удаленных, территориально распределенных источников, ее обработки (систематизации, ранжирования, суммирования и т.п.), формирования баз консолидированных данных и предоставления из сформированного хранилища данных удаленным пользователям интересующих их сведений. В данном случае это касается сведений об опасных факторах летной работы и авиационных событиях с воздушными судами государственной авиации, которыми по положениям [1] являются авиационные происшествия, авиационные инциденты, чрезвычайные и наземные происшествия. Согласно данному документу сведения о таких событиях, произошедших на практике, должны немедленно передаваться соответствующим органам управления, где они будут систематизироваться, храниться, накапливаться и использоваться в последующем различными авиационными структурами и организациями для изучения всех зарегистрированных опасных факторов и авиационных событий в целях организации более эффективной профилактической работы по предотвращению авиационных происшествий и инцидентов. Кроме того, о каждом произошедшем авиационном событии и первоочередных мерах недопущения подобных ему соответствующие органы управления оперативно должны информировать все авиационные структуры. Очевидно, что для решения этих задач наиболее подходят современные автоматизированные системы сбора и обработки информации.

Известна иерархическая многоуровневая автоматизированная система сбора и обработки данных [2], состоящая из n идентичных по структуре и функциональному назначению звеньев сбора и обработки данных, n-канального блока передачи данных и решающего звена, включающего несколько функциональных блоков, одним из которых является блок сопоставления и анализа полученных данных и выбора наиболее достоверной информации. Как можно судить по описанию данного изделия, оно предназначено только для сбора информации от нескольких источников, формирования консолидированных данных, последующего их анализа и выбора наиболее достоверной информации. Очевидно, что подобная система в силу своего устройства будет не способна обеспечить сбор данных от территориально распределенных источников информации, систематизацию и суммирование полученных сведений и в последующем предоставление каких-либо из них заинтересованным пользователям, также удаленным от источника общих данных.

Из [3] известна автоматизированная система сбора, хранения и обработки данных, обеспечивающая передачу сведений от удаленных источников информации через АРМ оператора проверки изделий на АРМ оператора анализа данных. Основным предназначением такой системы является обеспечение контроля функционирования сложных технических систем, в которых контролируется большое количество цифровых и аналоговых сигналов, удаленных как от оператора проверки изделий, так и от оператора анализа данных. При этом связь между различными функциональными блоками системы в различных вариантах ее построения может осуществляться с использованием как локальных вычислительных сетей, так и с помощью глобальной сети Интернет. В системе также предусмотрено разделение прав пользователей и возможность их доступа к системе в объеме установленных для них полномочий.

Несмотря на расширенные функциональные возможности, данная система также не подходит для сбора, обработки и передачи сведений об опасных факторах и авиационных событиях в силу, прежде всего, существенных различий в характере обрабатываемой информации (в одном случае это цифровые и аналоговые сигналы от технических систем, в другом - преимущественно текстовая и кодируемая информация) и необходимых способах ее обработки.

Известна также автоматизированная система сбора, обработки и хранения данных для их последующего анализа [4], предназначенная для автоматизированного сбора данных в области военной техники, документируемых в процессе эксплуатации автоматизированных систем реального времени, от по крайней мере одного источника информации, и передачи их с использованием буферных устройств в единый центр для хранения и последующей обработки консолидированных данных. По описанию данная система предназначена для сбора и обработки данных в области военной техники, состоит из удаленных друг от друга устройства сбора и устройства обработки консолидированных данных, связь между которыми может осуществляться как с использованием буферного устройства хранения данных, так и с применением защищенных радиолокационных, гидроакустических (или иных) каналов связи. При этом передача данных фактически осуществляется от АРМ оператора сбора информации через блок обработки и хранения консолидированных данных к АРМ оператора анализа консолидированных данных.

О неприменимости данной системы в области авиации для сбора и обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях свидетельствует, прежде всего, отсутствие возможности получения информации из блока консолидированных данных с других рабочих мест, кроме АРМ оператора анализа консолидированных данных. Кроме того, в системе не предусмотрено автоматизированное информирование пользователей о поступающих в систему сведений.

Из [5] известна автоматизированная система сбора и обработки данных территориально-распределенных объектов. Данная система предназначена для формирования и предоставления заинтересованным пользователям - уполномоченным представителям авиакомпании сводных сведений о продаже авиабилетов различными агентствами авиакомпании. По сути, данная система обеспечивает сбор сведений о продаже авиабилетов от всех территориально распределенных агентств, формирование сводных сведений и предоставление их опять же всем агентствам. Из этого следует, что в качестве сводных сведений в системе постоянно циркулирует переменная информация, в накоплении которой и последующем изучении нет никакой необходимости. Это обстоятельство и определяет невозможность принятия данной системы за близкий аналог предлагаемому изобретению, где база данных должна быть стабильна и периодически пополняться новыми сведениями.

Из описания [6] известна автоматизированная система распространения цифровой картографической информации внутренних водных путей. Назначение этой системы понятно из ее наименования. Однако, несмотря на специфику обрабатываемой информации, данная система наиболее близка по устройству и порядку функционирования предлагаемому изобретению. Система включает несколько существенно удаленных друг от друга компонентов, а именно: единый отраслевой центр с несколькими АРМ различных операторов и другими объектами, объединенными локальной вычислительной сетью; несколько региональных центров с АРМ различных операторов, также объединенных локальной сетью; множество различных (стационарных, судовых, мобильных) АРМ пользователей, а также несколько разнообразных источников картографической информации. При этом различные компоненты системы связаны между собой двухсторонними каналами связи, которыми служит сеть общего пользования Интернет с обеспечением ограниченного и разграниченного доступа пользователей к информации. Функционирование системы заключается в получении от различных источников необходимой информации, формировании на ее основе в региональных центрах конечной консолидированной информации (карт водных путей) и предоставлении этой информации заинтересованным пользователям. Отраслевой центр в системе выполняет функции администрирования, осуществляя контроль и установку стоимости карт, обработку заказов, учет оплаты и бухгалтерии, формирование и отправку лицензий.

Разумеется, что данная система в силу своего специфического устройства и функционирования, использования общедоступной сети Интернет для передачи информации между территориально распределенными объектами и различия источников информации и пользователей не может быть даже адаптирована для решения задач сбора и обработки сведений об опасных факторах и авиационных событий, происходящих в сфере авиации, где основные пользователи (авиационные части) являются и источниками информации (об опасных факторах и авиационных событиях). Вместе с тем, по своему устройству и функционированию система [6] наиболее близка предлагаемому изобретению.

Задачей изобретения было определение целесообразного облика системы, обеспечивающей передачу от авиационных частей оперативной информации о произошедших авиационных событиях, ее сбор, обработку (систематизацию, регистрацию, ранжирование, суммирование данных, определение экстремумов или тенденций значений и т.п.), формирование хранилища консолидированных данных о всех известных опасных факторах и произошедших авиационных событиях в центральном органе военного управления, курирующим вопросы безопасности полетов, оперативное автоматизированное доведение информации о произошедшем авиационном событии от центрального органа управления до всех структур авиации, а также предоставление из хранилища консолидированных данных сведений заинтересованным пользователям - уполномоченным представителям различных авиационных структур по их запросу, ограниченных рамками их запроса и установленными для них полномочиями, с гарантированным исключением несанкционированного доступа к информации сторонних лиц на всех этапах ее использования: передачи, сбора, обработки, хранения, доведения или предоставления.

Технический результат от реализации данного изобретения заключается в создании в структурах государственной авиации единого хранилища полной, непротиворечивой и постоянно пополняемой электронной базы данных об известных опасных факторах и произошедших авиационных событиях, необходимой для объективной оценки состояния и тенденций в изменении уровня безопасности полетов и принятия адекватных мер по снижению авиационной аварийности в структурах государственной авиации, а также в повышении эффективности профилактической работы, проводимой на всех уровнях управления авиации по предотвращению авиационных происшествий и инцидентов, за счет повышения оперативности передачи информации о произошедших авиационных событиях и информированности органов управления и отдельных специалистов авиации об известных опасных факторах и особенностях их проявления в различных условиях.

Для достижения указанного технического результата предложена автоматизированная система обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях, которая строится по многоуровневой иерархической схеме.

Верхний уровень системы образуют программно-аппаратные средства, размещаемые в центральном органе военного управления, курирующим вопросы обеспечения безопасности полетов (в военной авиации таким органом управления в настоящее время является Служба безопасности полетов авиации Вооруженных сил Российской Федерации - СБП авиации ВС РФ, в авиации других силовых ведомств - соответствующие Службы безопасности полетов). Техническими средствами этого уровня будут центральный сервер с размещаемыми на нем средствами администрирования, серверным хранилищем консолидированных данных и каталога единиц хранения, а также АРМ администратора системы, печатающие и (при необходимости) сканирующие устройства. К центральному серверу системы на этом уровне посредством локальной сети и соответствующего оборудования подключаются как минимум одно или несколько автоматизированных рабочих мест уполномоченных пользователей - представителей данного органа управления.

Пользователям на этом уровне предоставляются полномочия и возможности редактирования или дополнения данных, находящихся в хранилище, по всем зарегистрированным авиационным событиям, изменения формализованных протоколов и автоматизированных процедур внесения данных в систему, коррекции положений регламентов информирования структур авиации о произошедшем авиационном событии, установления полномочий пользователей нижестоящих инстанций на допуск к информации хранилища консолидированных данных, а также получения по запросу сведений из хранилища консолидированных данных. При этом для реализации запроса применяются формализованные протоколы и автоматизированные процедуры, предоставляемые специальным программным обеспечением системы, а объем предоставляемых пользователям этого уровня сведений из хранилища консолидированных данных ограничивается только рамками их запроса.

Средний уровень системы представлен программно-аппаратными средствами, размещаемыми на рабочих местах уполномоченных представителей органов управления авиации среднего и высшего звеньев (от авиационных соединений до главных командований авиацией видов Вооруженных сил). В состав оборудования системы на этом уровне в каждом органе управления могут входить как средства одного рабочего места, включающие системный блок, монитор, клавиатуру, манипулятор типа «мышь», печатающее устройство, так и средства нескольких пользователей, а именно, несколько АРМ различных специалистов органа управления с необходимыми печатающими устройствами, подключенных к одному серверу через сетевой коммутатор по локальной сети.

Пользователи на этом уровне будут обладать полномочиями и возможностями редактирования или дополнения данных, находящихся в хранилище, но только по авиационным инцидентам и наземным происшествиям, а также получения по запросу сведений из хранилища консолидированных данных, ограниченных как рамками их запроса, так и установленными для органа управления полномочиями. При этом запросы пользователей также осуществляются с применением формализованных протоколов и автоматизированных процедур, которые включены в специальное программное обеспечение системы.

На нижнем уровне система будет представлена множеством комплектов программно-аппаратных средств авиационных частей, непосредственно организующих и проводящих полеты. Перечень оборудования этого уровня системы в каждой авиационной части могут составить (как и в органах управления среднего и высшего звена) как средства одного рабочего места, включающие системный блок, монитор, клавиатуру, манипулятор типа «мышь», печатающее устройство, так и средства нескольких уполномоченных пользователей из состава управления авиационной части, а именно, несколько АРМ различных специалистов с необходимыми печатающими устройствами, подключенных к одному серверу через сетевой коммутатор по локальной сети.

Пользователям на этом уровне предоставляются полномочия и возможности передачи сведений о произошедших авиационных событиях в вышестоящие органы управления с использованием формализованных протоколов и автоматизированных процедур, а также получения по запросу сведений из хранилища консолидированных данных, ограниченных как рамками запроса, так и установленными для них полномочиями. Для внесения в систему данных о произошедшем авиационном событии предусмотрено применение автоматизированных процедур и различных формализованных протоколов, предполагающих предоставление пользователю форматов передаваемых сведений, полностью согласованных с форматами установленных для этого положениями [1] документов (карточек учета авиационных происшествий, карточек учета авиационных инцидентов, карточек учета неисправностей авиационной техники и др.), а также вариантов формулировок различных аспектов авиационного события (в частности, этапов полета, непосредственных и главных причин события, условий полета и др.), исключающих или существенно снижающих возможность внесения в систему некорректных сведений.

В некоторых вариантах построения система может быть ограничена размещением программно-аппаратных средств только на двух уровнях: верхнем, представляющем центральный орган управления, курирующим вопросы безопасности полетов в данном виде авиации, и нижнем, объединяющим в себе программно-аппаратные средства авиационных частей, организующих полеты, без размещения средств в органах военного управления среднего и высшего звена.

В системе для пользователей всех уровней инстанций предусмотрена формализация запросов с автоматизированным формированием и предоставлением различных их вариантов (например, данных статистики с выборкой по видам авиации, по типам воздушных судов, по типам событий, по условиям полетов и т.п.; данных сравнительного анализа показателей аварийности в различных структурах или в одной структуре, но в разные периоды; расчета трендов в значениях показателей аварийности за некоторый период и др.).

Основными уполномоченными пользователями системы на всех уровнях ее построения и во всех структурах авиации являются оперативные дежурные органов управления.

В состав программных средств системы на всех уровнях ее построения входят продукты как общего, так и специального программного обеспечения, разработанные на базе операционной системы Astra Linux Special Edition версии 1.5 и выше, сертифицированной для применения в структурах Министерства обороны РФ.

Взаимосвязь разноуровневых компонентов системы во всех случаях осуществляется с использованием выделенных каналов в закрытой сети связи Министерства обороны или другого силового ведомства, исключающей несанкционированный допуск к передаваемой информации сторонних лиц.

Существенными признаками, характеризующими изобретение, являются:

- система строится по многоуровневой иерархической схеме:

верхний уровень системы образуют программно-аппаратные средства, размещаемые в центральном органе военного управления, курирующим вопросы обеспечения безопасности полетов, главными элементами которых являются центральный сервер, на котором располагается хранилище консолидированных данных по опасным факторам и авиационным событиям, АРМ администратора системы и от одного до нескольких АРМ уполномоченных пользователей системы из состава данного органа управления;

средний уровень системы образуют программно-аппаратные средства, располагаемые в органах управления авиации среднего и высшего звена, основными элементами которых в каждом органе управления будут системный блок или сервер и одно или несколько АРМ уполномоченных представителей органа управления;

нижний уровень системы создают программно-аппаратные средства авиационных частей, самостоятельно организующих и проводящих полеты, которые в каждой авиационной части будут представлены одним или несколькими АРМ уполномоченных представителей управления авиационной части;

- на каждом уровне построения системы ее компоненты могут быть представлены одним или несколькими автоматизированными рабочими местами уполномоченных пользователей системы, объединенных локальной сетью;

- хранилище консолидированных данных об известных опасных факторах и произошедших авиационных событиях располагается только на центральном сервере системы и обеспечивает регистрацию и хранение нескольких сотен параметров по каждому событию, при этом данные о произошедших авиационных событиях, поступающие от авиационных частей, регистрируются, систематизируются и вносятся в хранилище консолидированных данных автоматически, право на редактирование или дополнение данных, находящихся в хранилище, предоставляется только уполномоченным на то пользователям системы;

- связь с центральным сервером уполномоченных пользователей системы среднего и нижнего уровней осуществляется по выделенным каналам связи закрытой сети Министерства обороны или другого силового ведомства;

- сведения на центральный сервер системы о вновь произошедших авиационных событиях передаются от авиационных частей только их уполномоченными представителями путем внесения ими данных с применением формализованных протоколов и автоматизированных процедур;

- при поступлении в систему сведений от авиационных частей о вновь произошедшем авиационном событии системой автоматически формируется сообщение о нем, которое автоматически в соответствии с утвержденным регламентом передается по всем установленным для этого адресам уполномоченных пользователей;

- уполномоченные пользователи системы могут получать по запросу любые сведения из хранилища консолидированных данных, но ограниченные как рамками их запроса, так и установленными для них полномочиями, при этом запросы пользователей производятся с применением формализованных протоколов и автоматизируемых процедур, формируемых специальным программным обеспечением.

Связь между указанными признаками изобретения и заявленным техническим результатом заключается в следующем.

Во-первых, предоставление авиационным частям возможности подготовки с использованием формализованных протоколов и автоматизированных процедур сведений о произошедших авиационных событиях и их своевременной передачи в центральный орган военного управления, курирующий вопросы безопасности полетов, по закрытым каналам связи с последующей автоматической систематизацией и регистрацией обеспечивает создание в государственной авиации единого хранилища полной, непротиворечивой и постоянно пополняемой базы данных об известных опасных факторах и произошедших авиационных событиях, необходимой для объективной оценки состояния и тенденций в изменении уровня безопасности полетов и принятия адекватных мер по снижению авиационной аварийности в структурах государственной авиации.

Во-вторых, автоматизированная подготовка и рассылка по всем установленным адресам информационных сообщений о произошедшем авиационном событии и первоочередных мерах по исключению повторения подобных ему случаев обеспечивает повышение оперативности и точности информирования авиационных структур (в сравнении с применяемым в настоящее время телеграфным способом).

В-третьих, предоставление органам управления авиации всех уровней инстанций (от авиационных частей до главного командования авиацией вида Вооруженных сил или другого силового ведомства) и их уполномоченным представителям возможности получения и изучения сведений из единого хранилища консолидированных данных об известных опасных факторах и всех (имевших место на практике) авиационных событиях, включающих различные аспекты и нюансы их происхождения, обеспечивает точность принимаемых органами управления авиации решений по организации и проведению профилактической работы по предотвращению авиационных происшествий и инцидентов и, следовательно, повышение ее эффективности.

Изобретение иллюстрируется прилагаемым рисунком (фиг. 1), на котором изображена структурная схема автоматизированной системы обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях и направления движения в ней информации.

Предлагаемая автоматизированная система обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях в общем случае содержит: центральный сервер (1), на котором располагаются средства администрирования, серверное хранилище (2) консолидированных данных и каталога единиц хранения, одно АРМ (3) администратора системы с печатающим устройством (4), одно или несколько АРМ (5) уполномоченных пользователей - представителей данного органа управления, располагаемые в центральном органе военного управления, курирующим вопросы обеспечения безопасности полетов (в авиации ВС РФ - СБП авиации ВС РФ, в авиации других силовых ведомств - соответствующие Службы безопасности полетов), и объединенные локальной сетью (6); одно или несколько АРМ (7) с необходимым оборудованием уполномоченных пользователей - представителей органов управления авиации среднего и высшего звена в каждом органе управления; одно или несколько АРМ (8) в каждой авиационной части с необходимым оборудованием уполномоченных пользователей - представителей управления авиационной части. Связь пользователей среднего и нижнего уровня системы с центральным сервером осуществляется с использованием выделенных каналов связи закрытой сети Министерства обороны или другого силового ведомства.

Осуществление изобретения.

После определения и оснащения необходимым оборудованием всех рабочих мест пользователей на всех уровнях построения системы и установки на них необходимого программного обеспечения может начинаться эксплуатация системы. При этом хранилище консолидированных данных к началу работы системы может оставаться пустым, тогда статистический учет данных будет вестись с первых поступивших сведений о произошедшем авиационном событии, или в него уполномоченными пользователями системы будут внесены имеющиеся данные по произошедшим событиям за всю историю их регистрации или за некоторый период. В этом случае статистический учет событий будет продолжен и вестись от последнего зарегистрированного события.

При фиксировании в какой-либо авиационной части какого-либо авиационного события уполномоченный пользователь системы (оперативный дежурный) этой части со своего АРМ (8) с применением формализованных протоколов и автоматизированных процедур подготовит сведения (9) и по выделенным каналам связи передаст их на центральный сервер (1), где они автоматически будут зарегистрированы и занесены в хранилище (2) консолидированных данных. На основе поступивших на сервер сведений системой автоматически будут сформировано информационное сообщение (10) о произошедшем авиационном событии, которое в соответствии установленным регламентом будет отправлено по закрытым каналам связи всем авиационным структурам, подключенным к системе.

Коррекция или внесение дополнений или изменений (11) в данные, содержащиеся в хранилище (2), что актуально для практики, а необходимость этого обычно возникает в ходе и по завершению расследования авиационного события, осуществляются уполномоченными пользователями системы верхнего или среднего уровней (в зависимости от характера сведений) с рабочих мест (7) или (8) соответственно.

В случае необходимости все уполномоченные пользователи системы по запросу могут получить из хранилища (2) консолидированных данных некоторые сведения (12), объем и содержание которых будут ограничены рамками их запроса и установленными для них полномочиями.

1. Правила расследования авиационных происшествий и авиационных инцидентов с государственными воздушными судами в Российской Федерации (ПРАПИ-2000). Утверждены постановлением Правительства РФ от 2 декабря 1999 г. № 1329.

2. RU 119 909 U1, 05.03.2012

3. RU 81 351 U1, 26.08.2008

4. RU 122 790 U1, 14.06.2012

5. RU 71 177 U1, 02.11.2007

6. RU 117 661 U1, 17.10.2011

Изобретение относится к автоматизированной системе обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях. Технический результат заключается в создании единого хранилища полной, непротиворечивой и постоянно пополняемой электронной базы данных об известных опасных факторах и произошедших авиационных событиях, необходимой для объективной оценки состояния и тенденций в изменении уровня безопасности полетов и принятия адекватных мер по снижению авиационной аварийности в структурах государственной авиации. Система включает центральный сервер, автоматизированное рабочее место администратора системы, АРМ уполномоченных пользователей системы, АРМ уполномоченных пользователей в каждом органе военного управления среднего и высшего звена и в каждом авиационном формировании, программным обеспечением является Astra Linux Special Edition, хранилище консолидированных данных об опасных факторах и авиационных событиях является пополняемым, допускающим редактирование или дополнение занесенных в него сведений уполномоченными пользователями системы и располагается только на центральном сервере, при поступлении новых сведений о произошедшем авиационном событии автоматически формируется сообщение, которое передается по всем установленным для этого адресам уполномоченных пользователей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Автоматизированная система обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях, предназначенная для создания в структурах авиации единого хранилища полной, непротиворечивой и постоянно пополняемой базы данных об известных опасных факторах и произошедших авиационных событиях, доведения до всех авиационных структур оперативной информации о произошедшем авиационном событии и предоставления уполномоченным пользователям системы из хранилища консолидированных данных необходимых сведений по их запросу, включающая центральный сервер, автоматизированное рабочее место администратора системы, одно или несколько объединенных локальной сетью АРМ уполномоченных пользователей системы с необходимым оборудованием и программным обеспечением, располагаемых в центральном органе военного управления, курирующем вопросы обеспечения безопасности полетов, одно или несколько объединенных локальной сетью автоматизированных рабочих мест с соответствующим оборудованием и программным обеспечением уполномоченных пользователей в каждом органе военного управления среднего и высшего звена, а также одно или несколько объединенных локальной сетью автоматизированных рабочих мест с соответствующим оборудованием и программным обеспечением уполномоченных пользователей системы в каждом авиационном формировании, имеющем право самостоятельно производить полеты, отличающаяся тем, что основу программного обеспечения системы составляет операционная система Astra Linux Special Edition версии 1.5 и выше, хранилище консолидированных данных об опасных факторах и авиационных событиях является пополняемым, допускающим редактирование или дополнение занесенных в него сведений уполномоченными пользователями системы и располагается только на центральном сервере, связь всех пользователей системы с центральным сервером, за исключением пользователей центрального органа военного управления, осуществляется по каналам связи закрытой сети Министерства обороны или другого силового ведомства, внесение данных в систему, а также получение сведений из хранилища консолидируемых данных производится пользователями с использованием формализованных протоколов и автоматизированных процедур, формируемых программным обеспечением, а предоставление уполномоченным пользователям сведений из хранилища консолидированных данных ограничивается рамками их запроса и установленными для них полномочиями, а также тем, что при поступлении на сервер новых сведений об произошедшем авиационном событии системой автоматически формируется сообщение о нем, которое в соответствии с утвержденным регламентом передается по всем установленным для этого адресам уполномоченных пользователей.

2. Автоматизированная система обработки сведений об опасных факторах и авиационных событиях по п. 1, отличающаяся тем, что она ограничена размещением программно-аппаратных средств только в центральном органе военного управления и в авиационных частях, производящих полеты, без размещения средств в органах военного управления среднего и высшего звена.