- •Тема 2. Интеллектуализация и автоматизация процессов анализа параметрической информации, как решающие составляющие повышения эффективности эксплуатации сложных динамических объектов
- •2.1.1. Современный гтд как типичный сложный объект постоянного контроля и диагностирования
- •2.1.2. Анализ современных методов и информационно-диагностических способов оценки тс объектов ат и их практическая реализация в процессе эксплуатации
- •2.2. Анализ особенностей и роль информационного обеспечения процессов диагностики ат на примере гтд
- •2.3. Концептуальные модели мониторинга тс авиационных объектов с использованием современных информационных технологий
- •2.4. Методическая модель применения расчетно-информационного метода оперативной оценки тс сложного динамического объекта ат.
2.2. Анализ особенностей и роль информационного обеспечения процессов диагностики ат на примере гтд
Современный ГТД относится к сложным динамическим объектам АТ. Процесс эксплуатации очень сложный и дорогой. Также известно, что продолжительность любой формы ТО включает две составляющие:
а) постоянную (tТО = conct )
б) переменную (tТО = var )
Значит,
(2.1)
Одним из необходимых условий перехода от стратегии ТО по наработке к стратегии ТО по техническому состоянию, является наличие эффективной и разветвленной системы контроля, диагностики и прогнозирования ТС АД.
Т.о. существующие в настоящее время методы и информационно-диагностические средства контроля и диагностики ГТД требуют существенных доработок.
Международные стандарты, направленные на управление качеством путем гарантированного обеспечения качества самих технологий. Касаемо эксплуатации АТ, такой подход обязан включать в себя:
- информирование о неисправностях в полете;
- оперативный анализ статистики эксплуатации;
- эффективный контроль ТС узлов ГТД;
- опережающие поставки запчастей.
Известно, что оптимальной эффективности использования методов и средств диагностики ГТД можно достичь только в результате их объединения в единую интегральную систему диагностики, которая сможет оперативно си надежно решать задачи по своевременному выявлению неисправностей ГТД и оценивать тенденции к изменению его ТС. Именно такую интегрирующую роль может выполнять автоматизированная система диагностирования (АСД) совместно либо с существующей бортовой системой контроля параметров двигателя, либо с наземно-бортовой системой.
Следует отметить, что широкое внедрение АСД в процесс эксплуатации АТ (ГТД, функций, ЛА в целом) позволит значительно (от 30 до 70%) уменьшить влияние переменной составляющей на продолжительность и трудоемкость ТО АТ, повысить эффективность их эксплуатации. Именно в этом заключается суть тезиса о необходимости информации и автоматизации всех процессов эксплуатации АТ (на земле и в воздухе). Уменьшение трудоемкости поиска и устранения неисправностей, является одним из условий выполнения стратегической задачи ГА: на и12 часов налета в сутки – 12 часов ТО на протяжении всего жизненного цикла ВС. Такое соотношение отвечает коэффициенту необходимых затрат времени на выполнение всех видов ТО ВС Кt=1, который является одним из критериев эффективности процесса эксплуатации АТ.
,
(2.2)
где ТН – суммарное время налета ВС за рассматриваемый календарный период;
ТТО – суммарная продолжительность форм то за рассматриваемый календарный период.
,
(2.3)
Т
ОТ
– оперативные
ТПТО –периодические работы
ТКВР – ремонтные
В настоящее время величина коэффициента Кt в различных авиакомпаниях составляет 1,4 – 1,7, что характеризует недостаточную эффективность процессов эксплуатации.
Процесс определения авиаспециалистами ТС АТ имеет сложную технико-психологическую структуру. С технической точки зрения, специалисту необходимо проанализировать весь объем диагностической информации и на основе опыта эксплуатации оценить уровень его исправности и принять решение о возможности дальнейшей эксплуатации. С психологической точки зрения, процесс размещения специалиста по принятию решения тесно связан с оперативным мышлением, в ходе которого формируется объективная оценка ТС объекта и совокупность действий, направленных на обеспечение его исправности и безопасной эксплуатации. При этом этот процесс удобно рассматривать как с операционной, так и с логико-психологической стороны. Операционное описание позволяет рассматривать процесс оценки текущего ТС объекта АТ в виде композиции 3-х этапов:
(2.4)
Где R1 – характеризующий совокупность операций по информационной подготовке диагностирования;
R2 – этап определения диагноза;
R3 – этап принятия решения и определения действий по его реализации.
Общую
логико-психологическую структуру
процесса диагностики сложного объекта
АТ можно представить в виде ориентированного
графа
,
где R – множество элементов или действий
процесса диагностирования; d – множество
соответствующих отображений,
;
i, j = 1,2,3,…; i ≠j (отсутствие петель в
графе).
Из формулы 2.4 множество R целесообразно представить
;
(2.5)
Содержание этапов процесса диагностирования такого объекта представлено в таблице 2.1. Условно выделено 10 возможных действий при выполнении этого процесса. При этом действия 1-6 относятся к этапу информационной подготовки процесса диагностирования (R1); 7 – к принятию решения на основании определенного технического диагноза объекта АТ (R2); 8 – 10 к реализации решения на объект диагностирования (R3). Считается, что 7-е действие авиаспециалиста к принятию решения (R2) принципиально не формализируется. На этом этапе специалист использует три основные формы мозговой деятельности: империческую, аксиоматическую и диалектическую.
Рис.2.4. Обобщенный граф алгоритма реализации этапов процесса диагностирования типового сложного объекта АТ
Империческое мышление базируется на применении обобщенного опыта эксплуатации АТ данного типа, аксиоматическое связано со знанием методики его диагностирования, а диалектическое мышление является высшей формой психологических процессов человека, неотъемлемой от него и является источником его многопрограммности, адаптация, самоориентация при принятии решения в условиях неполной или неточной информации о работе АТ.
Таблица 2.1.
Этап процесса диагнос- тирования |
Формализованное представление |
Содержание этапов |
R0 |
d0:
|
Cбор текущих данных для информационной модели диагностирования |
d1:
|
Обработка данных по методике ИДМ |
|
|
Управление ИДМ для улучшения условий отображения данных |
|
|
Реализация отдельных процедур по управлению отображения данных |
|
R1 |
|
Анализ |
|
Уточнение данных по режимам работы экземпляра объекта АТ |
|
|
Корректировка ИДМ по детализации информации |
|
|
Распознавание вида текущего ТС объекта АТ |
|
|
Определение технического диагноза |
|
|
Возвращение к контролю режимов работы данного объекта АТ |
|
|
Переход у принятию решения |
|
R2 |
|
Утверждение решения и переход к его реализации |
|
Генерирование альтернативного решения и оценки результатов |
|
|
Дополнительное прогнозирование динамики изменения ТС объекта АТ при возникновении трудностей при принятии решения |
|
R3 |
|
Реализация решения и оценка результатов |
|
Оценка результатов диагностирования и их запоминание |
|
|
Период к повторной реализации решения при неудовлетворительных результатах |
|
|
Взаимосвязь составляющих процесса диагностирования с применением памяти и мышления специалиста |
Из анализа графа вытекает, что для автоматизации информационного обеспечения процесса диагностирования необходимо возложить выполнение действий 1-6, 9, 10 на информационно-диагностические средства, т.е. автоматизировать функции обработки, анализа текущей информации, определение диагноза, распознавание неисправности, управления ИДМ с целью 1 оперативного процесса диагностирования, повышения качества анализа информации для принятия решения, оптимизации условий восприятия информации, планирования действий для реализации и накопления опыта.
Т.о. суть автоматизированной поддержки процесса диагностики АТ заключается в формализованном описании процессов обработки диагностических данных о работе двигателя с помощью реализации алгоритма многопараметрической информационно-диагностической модели рабочего процесса и автоматического оперативного определения его текущего диагноза и принятия решений по вопросам его эксплуатации путем алгоритмизации этих процессов и применения новых видов информационных индикативных средств для авиаперсонала.
