空中交通管理系统安全绩效评估模型研究

客观准确的安全绩效评估,可以反映出空中交通管制系统运行的安全状况,并识别出安全管理存在的薄弱环节.从管制员、空中交通管制设备、环境、管理四方面找出影响系统安全运行的过程性指标,将过程性指标与结果性指标相结合构建空中交通管制系统安全绩效评估指标体系;在模糊物元分析法的基础上,对隶属度函数的确定方法进行改进,建立基于改进的模糊物元分析法的空中交通管制系统安全绩效评估模型;利用该模型对某空中交通管制单位的安全绩效进行评估,评估结果能够反映出该单位的安全状况,并指出应当改进的环节.结果表明:本模型可以对空中交通管制系统的安全绩效作出综合评判,并可以对空中交通管制系统的安全性进行量化描述.     

基于可拓评价法的区域管制系统运行质量评估

在保证区域管制系统安全运行的前提下,提高区域管制系统的运行质量可以提高航路网的运输效率,减小航路的交通拥挤,而评价其运行质量水平为提高运行质量提供了理论依据,因此有必要对区域管制系统的运行质量进行评估.基于区域管制系统的运行过程,从区域管制服务的安全性、效率性选取了评估指标,构建了质量评价体系.在此基础上,采用可拓评价法建立了区域管制系统运行质量评估模型.算例分析验证了质量评估模型的可行性.     

结合Fuzzy-ANP和灰色评价的管制系统运行质量评估模型

在保证管制系统安全运行的前提下,提高空中交通管制系统的运行质量可以提高航空运输效率、降低运行成本、减少空中交通拥堵,而评估管制系统运行质量的水平是提高运行质量的前提,因此有必要对管制系统的运行质量进行评估。分析了管制系统的动态运行过程以及各个过程的影响因素,建立了管制系统运行质量评估指标体系,利用网络层次分析法分析各指标的相关性,计算出指标体系中各层指标的权重,根据灰色综合评价方法建立了管制系统质量评估模型。算例表明,模型具有有效性和实用性。     

基于非线性加权的管制系统灰色综合风险评估

从运行过程出发，将管制系统分解为飞行情报服务报告、机场管制、进近管制、区域管制四个子过程，得到了管制过程中的不安全因素，建立管制系统风险评估指标体系，利用网络分析法（ANP）确定各指标权重。基于非线性加权的灰色综合模型对管制系统进行风险评估，并结合某系统实例进行计算，验证了评估方法的有效性与准确性。     

基于大数据的空管运行安全预警研究

空中交通管制的任务是确保航空器的安全飞行,为了保证飞行安全,需要进行空中交通管制系统运行安全评估及预警的研究.借鉴大数据理论建立空中交通管制大数据概念,从影响空中交通管制系统运行的主要风险因素出发,建立空中交通管制安全运行的状态向量空间,利用主成分分析法去除基础向量线性相关性,再利用聚类分析过程建立空中交通管制运行安全预警知识库,实现空中交通管制运行安全评估和及时预警.结果表明:所用的预警分类分析方法能够很好地实现预警分类和安全评估,为管制部门的相关决策提供理论依据.     

机场管制系统运行的危险源识别研究

风险管理对于机场管制系统运行的安全具有重要作用,危险源识别是风险管理的关键环节,所以需要研究机场管制系统运行中的危险源识别问题。利用过程方法的思想,考虑机场管制系统的运行过程构造出机场管制过程中的危险源集合,根据机场管制的特点对作业条件危险性评价法(LEC法)进行了改进,并结合灰色关联分析法和离差最大化法建立了危险源的危险程度评估模型。算例中,对机场管制过程危险源的危险程度进行了验证分析,表明了方法的可行性和有效性。     

基于主成分和聚类分析的管制系统质量评估模型

为进行管制系统运行的质量服务水平评估,建立了初始管制系统质量评估指标体系,先用主成分分析剔除存在相关性、信息重叠的指标,再用聚类分析的迭代思想进行分类,得到最终管制系统质量评估指标体系。在此基础上用物元分析对管制系统质量进行综合评估。最后,通过算例分析验证了评估方法的可行性。     

基于平衡记分卡的机场运行安全绩效考核

为满足国际民航组织提出的机场部门考核其安全绩效的要求,运用与安全绩效管理有契合点的平衡记分卡方法,建立机场运行安全绩效考核模型.该模型有4个一级指标:运行管理、安全管理、外部管理、学习与成长,这些指标下设21个二级指标.为了减少层次分析法(AHP)在专家评判时受主观因素的影响,对AHP引入模糊三角数,组成模糊层次分析法(FAHP)对指标体系进行综合评价.通过对机场运行安全绩效的综合评价,得出各个指标所占的权重,其中前8位二级指标分别为规章制度制定与更新、职责分配和工作安排、风险管理、安全意识及工作态度、组织机构设置与健全、教育与培训、安全监督与检查、沟通协作信息反馈能力.将此考核模型运用到某机场中,根据该机场的实际情况,采用模糊综合评价方法得出该机场的安全绩效整体情况.     

航空公司飞行安全综合评估研究

人的因素是影响飞行安全的关键因素,并且各决策因素具有难以度量的不确定性.以机组人为因素为主要研究对象,利用SHELL模型建立飞行安全评估指标体系,并利用AHP方法计算评估指标体系中各个指标的权重;运用物元理论建立评估模型并利用该模型进行飞行安全综合评估,找出影响飞行安全的主要指标;通过实例验证所用方法的可行性、有效性.结果表明:所用方法可行、有效,能够最大限度地解决评估过程中的不确定性,可为航空公司进行飞行安全管理提供一个可行的方法.     

航空公司机务维修安全评估技术研究

从人、机、环、管、接口五方面分析了影响航空公司机务维修安全状况的影响因素,建立了一套多方位考虑的机务维修安全评估指标体系。鉴于评估数据主客观同时存在及其模糊性和不确定性并存的特点,采用定性与定量分析相结合的AHP层次分析法确定权重,利用多层次模糊综合评价法对安全进行综合评估。实例证明:建立的航空维修安全评估模型科学、有效,可以有针对性地对航空公司维修安全管理进行指导,并促进航空公司的SMS建设。     

基于组合赋权的空管系统安全风险物元评价

空管系统的安全风险状况对航空运输安全运营有直接的影响。综合考虑空管系统安全运行管理的特点,构建空管系统安全风险的评价指标体系;应用欧几里得距离函数对空管系统安全风险评价指标进行组合赋权,确定空管系统安全风险评价指标的组合权重;引入物元分析方法建立空管系统安全风险评价物元模型,并进行实例验证。结果表明:物元分析方法能够评估空管系统整体的安全风险状况,得到了各个评价指标的安全风险状况,有助于采取针对性的有效措施提高空管部门的安全风险管理水平。     

基于贝叶斯网络的航空公司飞行安全系统评价

开展航空公司的飞行安全系统评价是提高飞行安全运行水平的重要措施。在对国内外相关研究成果进行分析和比较的基础上,结合飞行安全评价中的不确定性特点,利用飞行安全评价指标体系,建立了基于贝叶斯网络的飞行安全系统评价模型。该模型能够有效地处理专家意见一致或不一致的情形,并对系统进行预测及诊断分析。通过对某航空公司飞行安全运行状况的实例评价,结果表明此方法是合理有效的。     

基于辅助进气门的进气道/发动机一体化稳定性控制研究

为了实现发动机在大机动飞行时高品质稳定运行,提出了一种基于辅助进气门调节的进气道/发动机一体化稳定性控制方法。基于进气道CFD模型,通过飞行条件和辅助进气门开度计算出口性能参数,考虑总压畸变对风扇特性的影响,建立了进气道实时模型和总压畸变模型,并将其与发动机部件级模型匹配,建立进/发一体化模型。为了直接控制发动机安全裕度,选取发动机部分可测参数作为输入,通过非线性拟合方法建立风扇喘振裕度实时估计模型,相比于直接压比控制可以充分发挥发动机的潜能。进/发一体化控制是通过调节辅助进气门开度,控制进气道出口总压恢复系数,以满足发动机进口截面需求,并基于H∞鲁棒控制实现对发动机的转速和安全裕度的控制。仿真结果表明,所提出的方法可以实现发动机在大机动飞行过程中安全稳定工作,推力损失不超过2%。     

基于SE-DEA和Malmquist模型的四站保障安全评价

为了对空军航空兵场站四站保障分队的安全效率展开全面评价,提高保障和飞行安全,针对四站保障的特点构建评价指标体系,建立了超效率 DEA模型和 Malmquist指数模型,并对其各个保障单元进行了静态分析和动态安全评价。分析发现,该四站分队安全效率整体为非 DEA有效,其中安全效率最高为环控保障单位,最低的为气体保障单位。造成安全效率较低的主要原因为纯技术效率偏低,即安全管理水平落后。通过研究,该方法适用于航空四站保障安全效率的科学评价,能够有效掌握四站保障各单元及整体的安全状态和管理水平,并对下一阶段的安全趋势进行预测。     

Vector deflection stability control of aero-engine based on linear active disturbance rejection

Aimed at the problem of instability in engine control caused by vector deflection in experiment of turbofan engines with Axisymmetric Vectoring Exhaust Nozzle (AVEN), a vector deflection stability control method of aero-engine based on Linear Active Disturbance Rejection Control (LADRC) is proposed. Firstly, based on CFD numerical simulation, aerodynamic performance model of AVEN is established, and the aerodynamic load change rule of the nozzle throat area actuator during vector deflection is revealed. Subsequently, the integrated model of AVEN/turbofan engine is established by Simulink/AMESim co-simulation. Finally, the nozzle throat area control loop based on LADRC is designed. The simulation results show that the integrated model can reflect the influence of vector deflection on the stability of the control system. The accuracy comparison between the fan rotor speed and the test data during vector deflection is larger than 1%, indicating a high degree of confidence. Compared with the conventional PID control, the designed LADRC control loop reduces the speed of the low-pressure rotor during vector deflection by 70%, which effectively improves the control stability of the vector deflection. Meanwhile, the fuel flow ratechange during the vector deflection process is smaller and more economical, which provides an important reference for engineering applications.     

民用飞机持续安全性评估体系架构设计与分析

民用飞机运营阶段安全性评估过程涉及多系统的能力整合与交互,目前我国缺乏基于标准规范的系统化持续安全性评估体系。基于美国国防部体系结构框架（DoDAF）,通过统一建模语言（UML）从多视角出发设计并构建民用飞机持续安全性评估体系架构,给出持续安全性评估控制链顶层的全面描述;在此基础上,引入复杂网络理论对体系架构整体性能进行评估,提出综合考虑节点中心性及网络鲁棒性的重要度评价指标用于识别体系中关键节点,并对关键节点进行设计优化。结果表明：本文设计的民用飞机持续安全性评估体系架构整合了多系统资源和能力,明确了系统控制流程及系统间交互,对关键节点进行优化后的体系架构稳定性增强,能够为运营阶段的安全性评估和管理提供指导。     

基于不安全事件等级的空管风险管理研究

空中交通管制是航空安全的重要保障,为有效避免空管不安全事件的发生,找出导致不同等级空管不安全事件的风险因素并提出针对性的控制措施,根据某管制中心发生的不安全事件信息,结合其严重性等级进行风险管理研究。首先对该管制中心进行风险识别,在统计并分析其2001—2010年不安全事件的数据后,选择SHELL模型按照人员（L）、人员与人员（L-L）、人员与软件（L-S）、人员与硬件（L-H）和人员与环境（L-E）方面系统地识别出风险因素集;在此基础上,运用灰色关联分析进行定量评价,得出不同等级不安全事件风险因素评价结果;最后根据评价结果制定出不同等级不安全事件相应的风险控制措施。