Automatizuota orlaivio pilotavimo vertinimo sistema

Abstract

Skrydžio sauga – vienas svarbiausių oro transporto sistemos uždavinių. Pagrindinis veiksnys užtikrinant skrydžių saugą – žmogiškasis faktorius. Vienas iš svarbiausių orlaivio piloto kvalifikacijos rodiklių – gebėjimas tiksliai pilotuoti oro erdvėje. Skrydžio trajektorijai fiksuoti ir jos atitikimui nurodytam maršrutui vertinti ir vertinimo rezultatams pateikti atliekant skrydžio analizę reikalinga automatizuota orlaivio pilotavimo vertinimo sistema. Disertacijoje nagrinėjamos oro transporto skrydžių vertinimo problemos, taikant palydovinės navigacijos ir kompiuterines duomenų apdorojimo ir rodymo priemones, kurios padėtų pagerinti vertinimo objektyvumą. Pagrindiniai tyrimo objektai yra skrydžių duomenų vaizdavimas ir vertinimas. Jų detali analizė ir interpretacija leidžia sudaryti tinkamus skrydžio vertinimo modelius. Pagrindinis disertacijos tikslas – sukurti automatizuoto skrydžio tikslumo vertinimo metodiką, kuri, kartu su techninėmis priemonėmis, geba įrašyti orlaivio skrydžio trajektoriją ir nustatyti jos nuokrypius nuo nurodytos skrydžio tunelio ašies. Sukurtų priemonių taikymo sritis – orlaivių pilotų praktinių skrydžių tikslumo analizė bei jų vertinimas. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: kuriama automatizuota skrydžio tunelių modeliavimu grindžiama orlaivio pilotavimo tikslumo vertinimo sistemos veikimo metodika, sudaromi tunelių principu pagrįsti matematiniai/programiniai piloto skrydžio vertinimo modeliai bei analizuojami eksperimentinių skrydžių ir piloto skrydžio vertinimo tunelių matematinio modeliavimo rezultatai. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai ir aštuoni priedai. Pirmajame skyriuje pateikiama vertinimo sistemos prielaidas, skrydžio vykdymo eigą, piloto skrydžio vertinimui keliamus reikalavimus bei piloto skrydžio vertinimo metodus nagrinėjančios literatūros analizė. Antrajame skyriuje aptariami sukurti programiniai piloto skrydžio vertinimo modeliai, leidžiantys, pagal pasirinktus parametrus, automatizuotai sudaryti skrydžio vertinimo tunelius, kurie padeda nustatyti orlaivio pilotų skrydžio nuokrypius nuo nurodytos trajektorijos. Trečiajame skyriuje nustatant tarpusavio atitikimą, veiksmingumą bei tikslumą yra analizuojami eksperimentinių skrydžių ir matematinio modeliavimo rezultatai. Disertacijos tema paskelbti 7 straipsniai: vienas – straipsnių rinkinyje, įtrauktame į Thomson ISI sąrašą, vienas – konferencijos medžiagoje, referuotoje Thomson ISI duomenų bazėje, trys – recenzuojamose tarptautinių konferencijos medžiagose bei du – respublikinių konferencijų medžiagose. Disertacijos tema perskaityti 6 pranešimai Lietuvos bei kitų šalių konferencijose.

Flight safety is one of the most important goals of the air transport system. A key factor for ensuring flight safety is the human factor. One of the most important indicators of an aircraft pilot qualification is the ability to accurately operate in the airspace. To record flight trajectory, to assess its compatibility with a pre-defined route, as well as to provide the results for flight analysis, an automated assessment system of aircraft piloting is necessary. The dissertation investigates the issues of flight assessment, using satellite navigation, computer data processing and visualization means in order to improve the objectivity of assessment. The main research objects include flight data visualization and assessment. Their thorough analysis and interpretation will allow designing appropriate assessment models. The primary purpose of this dissertation is to design a methodology for automatic flight accuracy assessment, which, together with technical means, is able to record flight trajectory and determine its deviations from a defined flight tunnel axis. The area of application of the developed means is aircraft pilot flight accuracy analysis and assessment. The dissertation approaches a few major tasks, such as: design of a methodology for the operation of an automatic aircraft piloting accuracy assessment system based on flight tunnel modelling, development of computerised tunnel-based flight assessment models, and analysis of experimental flight and designed model application results. The dissertation consists of an introduction, three chapters, general conclusions, reference list as well as the list of the author publications on the dissertation topic, and annexes. In the first chapter, the literature review analysing the basis for a piloting assessment system, flight operation principles, requirements for pilot flight assessment, and pilot flight assessment methods is provided. In the second chapter, the designed tunnel based mathematical/computerised flight assessment models are described that allow, according to chosen criteria, the automatic development of flight assessment tunnels, which help to evaluate aircraft deviations from a defined trajectory. In the third chapter, the results of experimental flights and mathematical modelling of pilot flight assessment tunnels are analysed, in order to determine their compatibility, applicability, and effectiveness for assessing piloting accuracy. Seven articles on the topic of the dissertation have been published: one published in a journal, included in the Thomson ISI register; one – in conference proceedings, referred to in the Thomson ISI data base; three – in reviewed international conference proceedings; and two – in reviewed national conference proceeding. Six presentations on the subject of the dissertation have been given in conferences in Lithuania and abroad.