民用飛機(jī)適航安全性數(shù)據(jù)追溯性分析與建模探究

茍國(guó)慶 王思蕾 羅梟

摘要：本文根據(jù)飛機(jī)安全性評(píng)估系統(tǒng)的相關(guān)性能，進(jìn)行安全性數(shù)據(jù)追溯性分析與建模，并且通過安全性評(píng)估文件系統(tǒng)、安全性數(shù)據(jù)追溯模型的創(chuàng)建進(jìn)行綜合分析，以此為理論基礎(chǔ)，總結(jié)出民用飛機(jī)適航安全性數(shù)據(jù)對(duì)于其功能的重要性。

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī);適航安全性數(shù)據(jù)追溯性;安全性評(píng)估文件系統(tǒng);監(jiān)控參數(shù)子系統(tǒng)

民用飛機(jī)的技術(shù)研發(fā)是一個(gè)反復(fù)更新迭代的過程，因此對(duì)于其安全性評(píng)估是必不可少的研究過程，研究人員通過正規(guī)性、系統(tǒng)性、規(guī)范性的數(shù)據(jù)測(cè)量、分析以及總結(jié)的完善過程，可以有效的對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行事先預(yù)警和處理。

1???? 飛機(jī)安全性評(píng)估系統(tǒng)

民用飛機(jī)在整體結(jié)構(gòu)中，是由數(shù)量較多的兩件和系統(tǒng)進(jìn)行相互組合而成的，各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的分工，并且進(jìn)行正常有序的工作才能確保民用飛機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的安全性，而任何一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生故障都有可能造成飛機(jī)嚴(yán)重的安全隱患，甚至?xí)a(chǎn)生飛行事故，直接影響到飛機(jī)內(nèi)部的人身安全。因此民用飛機(jī)在整體投入使用之前，需要針對(duì)其自身系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、零件制造進(jìn)行相關(guān)的安全數(shù)據(jù)分析，為了達(dá)到安全性能的檢測(cè)目的，我們需要具備詳細(xì)的安全標(biāo)準(zhǔn)作為數(shù)據(jù)參考，并且使用正確的評(píng)估方法，以保障名用飛機(jī)在數(shù)據(jù)測(cè)試時(shí)的準(zhǔn)確性。

2???? 民用飛機(jī)適航安全性數(shù)據(jù)追溯性分析與建模

由于我國(guó)航天事業(yè)的快速發(fā)展，安全性評(píng)估理論隨之得到了技術(shù)完善和改革，并且形成了在工程理論的基礎(chǔ)上的安全性能評(píng)估方法。而在整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的形成過程中，設(shè)計(jì)人員將安全性能作為非功能性的研究目的加以探索。由于安全性能評(píng)估方式與系統(tǒng)研發(fā)是密不可分的，整個(gè)評(píng)估過程需要對(duì)安全性進(jìn)行相關(guān)識(shí)別、分析、確定以及方案設(shè)計(jì)，最終完成了系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)。在整個(gè)過程中，為了實(shí)現(xiàn)安全性評(píng)估系統(tǒng)的構(gòu)成，需要結(jié)合常見的評(píng)估方法，比如：功能風(fēng)險(xiǎn)性分析、初始系統(tǒng)安全性評(píng)估、總體系統(tǒng)安全性評(píng)估、故障模式影響、故障樹向圖分析以及其他因素分析等[1]。

2.1? 安全性評(píng)估文件系統(tǒng)

2.1.1????? 系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)

對(duì)于民用飛機(jī)的安全評(píng)估系統(tǒng)中，主要由監(jiān)控參數(shù)子系統(tǒng)、突發(fā)事件控制系統(tǒng)、突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)、突發(fā)事件方案制定系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)等組成，在實(shí)際結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)系統(tǒng)之間各自運(yùn)行，又相互聯(lián)系。

2.1.2????? 監(jiān)控參數(shù)子系統(tǒng)

監(jiān)控參數(shù)子系統(tǒng)在日常運(yùn)行中，主要由兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控：監(jiān)控參數(shù)管理區(qū)域和監(jiān)控參數(shù)設(shè)置區(qū)域。其中監(jiān)控參數(shù)管理區(qū)域主要針對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)控參數(shù)管理結(jié)構(gòu)中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行添加、數(shù)據(jù)修改以及刪減。而監(jiān)控參數(shù)設(shè)置區(qū)域主要的功能是總監(jiān)控參數(shù)總系統(tǒng)中，選擇需要改變的監(jiān)控參數(shù)數(shù)據(jù)。其中在日常系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，監(jiān)控參數(shù)設(shè)置間隔時(shí)間主要以1個(gè)月、3個(gè)月以及12個(gè)月。

2.1.3????? 突發(fā)事件控制系統(tǒng)

突發(fā)事件控制系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括6 個(gè)區(qū)域，SDR初始數(shù)據(jù)報(bào)告管理區(qū)域、SDR調(diào)查報(bào)告管理區(qū)域，飛機(jī)使用月度報(bào)告管理區(qū)域、發(fā)動(dòng)機(jī)使用月度報(bào)告管理區(qū)域以及民用飛機(jī)信息管理。其中SDR初始數(shù)據(jù)報(bào)告管理區(qū)域使整個(gè)系統(tǒng)的第一環(huán)節(jié)，主要功能是針對(duì)初始報(bào)告的輸入、輸出以及數(shù)據(jù)查詢等相關(guān)操作。對(duì)于初始報(bào)告來說，使用SDR系統(tǒng)既可以是及時(shí)的也可以是定期進(jìn)行的，當(dāng)SDR系統(tǒng)出現(xiàn)初期報(bào)告后，工作人員需要及時(shí)的將SDR系統(tǒng)中所產(chǎn)生的報(bào)告進(jìn)行導(dǎo)出，并且定期的將初始報(bào)告進(jìn)行全面導(dǎo)出，比如：每天、每周、每月、每個(gè)季度等，一次得到定期的數(shù)據(jù)報(bào)告，

2.1.4????? 突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)

突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分：突發(fā)事件嚴(yán)重程度評(píng)定、突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算以及綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。其中突發(fā)事件嚴(yán)重程度評(píng)定還包括單起突發(fā)事件的評(píng)定以及多事件混合嚴(yán)重程度評(píng)定。而突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算包含：民用飛機(jī)型號(hào)發(fā)生概率比、飛行小事件發(fā)生概率比以及相對(duì)事件發(fā)生概率比等。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在運(yùn)行時(shí)包括風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)矩陣、相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)以及機(jī)型風(fēng)險(xiǎn)等。

2.2? 安全性數(shù)據(jù)追溯模型的創(chuàng)建

根據(jù)目前陜西省西安市普遍適用的民用飛機(jī)模型，并且針對(duì)安全性評(píng)估過程的梳理，以此為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進(jìn)行安全性數(shù)據(jù)追溯模型的創(chuàng)建。其中根據(jù)各個(gè)區(qū)域的文件追溯方式可以得知：FHA數(shù)據(jù)報(bào)告中，其自身對(duì)于民用飛機(jī)功能風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估具有追溯性關(guān)系。SFHA數(shù)據(jù)報(bào)告中，其自身對(duì)于FHA數(shù)據(jù)報(bào)告具有追溯性關(guān)系。其中SFHA數(shù)據(jù)報(bào)告對(duì)于FHA數(shù)據(jù)報(bào)告的追溯性關(guān)系，主要需要關(guān)注整體民用飛機(jī)功能性的系統(tǒng)清單，與系統(tǒng)功能性清單的相關(guān)追溯性和一致性。民用飛機(jī)整體在失效狀態(tài)產(chǎn)生的清單和系統(tǒng)失效性清單具有相關(guān)的追溯性和一致性。SFHA/FHA數(shù)據(jù)報(bào)告對(duì)于失效材料支撐文件具有一定程度的追溯關(guān)系。

2.2.1????? FTA數(shù)據(jù)報(bào)告追溯性

在民用飛機(jī)安全性綜合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，PSSA文件中的FTA數(shù)據(jù)以SFHA/FHA信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并且最為最終安全性目標(biāo)和基礎(chǔ)，從子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中自上而下進(jìn)行系統(tǒng)分配，在信息進(jìn)行分配后，再將設(shè)備的級(jí)別需求分配到民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的硬件設(shè)施和軟件設(shè)施，最終設(shè)置一個(gè)具備追溯性的初始安全指標(biāo)綜合體系。

2.2.2????? SFHA/FHA信息數(shù)據(jù)追溯性

在飛機(jī)適航安全性數(shù)據(jù)追溯性分析系統(tǒng)中，由于各個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能之間的相互作用，如果發(fā)生功能失效或者設(shè)備故障，都會(huì)直接造成其他系統(tǒng)的運(yùn)行影響，因此在安全性評(píng)估時(shí)，需要充分考慮如果發(fā)生故障后，F(xiàn)HA/FHA信息數(shù)據(jù)報(bào)告對(duì)于他器系統(tǒng)的功能影響。

2.3? 實(shí)踐案例

根據(jù)陜西省西安市的民用飛機(jī)適航安全性數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)，并且結(jié)合目前民用飛機(jī)安全性的普遍發(fā)展方向，積極引進(jìn)INTEGRITY-178B操作系統(tǒng)。INTEGRITY-178B操作系統(tǒng)是當(dāng)下?lián)碛懈呔饧夹g(shù)的高安全等級(jí)實(shí)施操作系統(tǒng)，是一種強(qiáng)實(shí)時(shí)性、具備嵌入模式的操作任務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)一直被應(yīng)用在大型商業(yè)或者軍事飛行設(shè)備上，比如：播音787，A400M等軍事飛行運(yùn)輸設(shè)備，并且在2005年，與大型商用飛機(jī)進(jìn)行簽約，憑借著自身超高安全性能的優(yōu)勢(shì)，在航空安全性電子領(lǐng)域上，占據(jù)了不可動(dòng)搖的穩(wěn)固地位。

2.3.1????? 技術(shù)開發(fā)概論

INTEGRITY-178B操作系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)主要依靠MULTI工作區(qū)域組合。MULTI是一種高結(jié)合度的嵌入模式開發(fā)環(huán)境，在系統(tǒng)操作中，支持C語言、C++語言。嵌入式C++語言以及FORTRAN等多種語言模式。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，MULTI可以在多種系統(tǒng)中進(jìn)行正常運(yùn)行，具有一定程度的包容性，比如：Windows95系統(tǒng)、98系統(tǒng)NT系統(tǒng)以及UNIX系統(tǒng)等，并且支持多種目標(biāo)形式的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)和控制。此外，MULTI系統(tǒng)在實(shí)際程序開發(fā)時(shí)不僅支持多種語言，還包含了軟件工程中一切有可能需要的相關(guān)軟件比如：代碼調(diào)試設(shè)備、突發(fā)事件分析設(shè)備、圖形瀏覽設(shè)備、文字編輯設(shè)備、版本控制系統(tǒng)等。同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)部，MULTI直接設(shè)置了語言翻譯軟件設(shè)備，在實(shí)際語言轉(zhuǎn)化時(shí)，只要點(diǎn)擊相應(yīng)的圖形通道即可。

3???? 結(jié)束語

隨著我國(guó)民用飛機(jī)的快速發(fā)展，其自身的安全性能逐漸被研究人員所重視，本文基于民用飛機(jī)的綜合性能，并且在此基礎(chǔ)上建立適航安全性數(shù)據(jù)追溯性數(shù)據(jù)模型，并且詳細(xì)的介紹了數(shù)據(jù)模型中各個(gè)文件的追溯關(guān)系，由于實(shí)際的安全性數(shù)據(jù)測(cè)試中，文件會(huì)多次更新迭代，因此在實(shí)際數(shù)據(jù)研究中，需要結(jié)合各個(gè)地區(qū)以及民用飛機(jī)的型號(hào)，進(jìn)行相關(guān)調(diào)整，以保障數(shù)據(jù)的通用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮臻.民用飛機(jī)適航驗(yàn)證中的飛機(jī)安全性評(píng)估技術(shù)研究[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量（6期）：32-36.

作者簡(jiǎn)介：

茍國(guó)慶（1989-）男，漢族，甘肅白銀人，學(xué)士，工程師，從事工藝數(shù)據(jù)建模和修形研究。