4.6. Автоматизированные системы диагностирования и техническое обслуживание арэо.

Из изложенного выше следует, что эффективность средств обеспечения полетов в значительной степени определяется качеством систем контроля и диагностирования технического состояния этих средств.

Очевидно, что наиболее прогрессивным способом технического обслуживания является ТО по состоянию с прогнозированием отказов, которое осуществляется на базе использования автоматизированных систем контроля параметров, диагностирования места отказов и управления объектом по результатам контроля (АСКУ).

Для построения АСКУ и оценки уровня их эффективности необходимо знать динамику взаимодействия объекта контроля с системой контроля и диагностирования. При этом АСКУ должны быть разделены на два больших вида в зависимости от особенностей объекта контроля и диагностирования: АСКУ бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) и АСКУ наземного радиотехнического оборудования управления воздушным движением (НРТО УВД).

Система БРЭО, предназначенная для решения навигационно-пилотажных задач, состоит из радиолокационного, навигационно-пилотажного оборудования и средств управления и связи. Система НРТО УВД осуществляет информационное обеспечение контуров управления полетами и состоит из связных, радиолокационных и радионавигационных средств.

АСКУ БРЭО осуществляет контроль параметров по двум видам: предполетная проверка, которая характеризуется малой продолжительностью и полнотой контроля и направлена на оперативную оценку работоспособности объекта по определяющим параметрам, и предварительная проверка, осуществляющая как контроль функционирования, так и диагностирование места неисправностей БРЭО. Проверка каждого параметра осуществляется при нескольких значениях рабочей частоты и заключается либо в формировании стимулирующих сигналов и измерении ответной реакции на них, либо в непосредственном измерении сигналов контроля. Центральной подсистемой является аппаратура стимуляции и преобразования сигналов (АСП). Обобщенная структурная схема АСКУ БРЭО представлена на рис. 7. В качестве источников стимулирующих сигналов в АСП используют синтезаторы частоты. Наличие в составе АСКУ БРЭО широкополосных синтезаторов частоты, следящих и управляющих систем приводит к зависимости времени проверки параметров от последовательности их контроля, что является главной особенностью АСКУ БРЭО. Бортовое оборудование имеет строгие ограничения по массе, габаритам и энергоемкости, которые должны учитываться при построении аппаратуры встроенного контроля и комплекса.

Для НРТО УВД ограничения по массе и габаритам не столь существенны. Однако к АСКУ НРТО УВД предъявляются более жесткие требования в части дистанционного контроля и управления, поскольку сами контролируемые объекты могут быть значительно удалены (до 17 км) от КДП. Наземное радиооборудование УВД относится к системе непрерывного действия, имеет 100% резерв и обладает возможностью как местного, так и дистанционного управления. Основным видом технического обслуживания этих средств на сегодняшний день является регламентное, которое характеризуется высокими эксплуатационными затратами. Действенным способом снижения этих затрат и повышения эффективности является повышение уровня автоматизации диагностирования технического состояния и переход на обслуживание НРТО УВД без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Это вызывает необходимость создания АСКУ НРТО УВД с возложением на них функций автоматизированного дистанционного контроля и управления, диагностирования и прогнозирования технического состояния радиосредств. Помимо указанных функций АСКУ должно обеспечивать комплексирование РТС УВД, т.е. возможность управления каждым средством с единого пульта.

Из анализа особенностей функционирования и эксплуатации, бортовых и наземных РТС ОП следует, что проектирование АСКУ таких систем должно выполняться с позиций системного подхода, с учетом характеристик объекта контроля, тактики его эксплуатации и технического обслуживания.

Результаты синтеза автоматизированной системы контроля и диагностирования РТС ОП целесообразно оценивать приращением ее эффективности. При этом необходимо установить связь основных показателей АСКУ с эффективностью системы контроля и диагностирования (W) и определить влияние Wна качество РТС ОП.

Показатель эффективности АСКУ технического состояния согласно [5] может быть представлен в виде

Рис.7

Где С_ск, С_АСКУ– суммарные стоимостные затраты на техническое диагностирование до и после автоматизации, - разность стоимости последствий отказов до и после автоматизации j-го вида РТС, средняя стоимость доработок j- го вида РТС ОП при подготовке к автоматизированному диагностированию, Сэj – затраты на эксплуатацию АСКУ j – го РТС, Нj =Нj(hj) – средние затраты на ручное техническое диагностирование, Аj = Aj (hj), Bj =Bj (hj) – коэффициент, характеризующие снижение соответственно временных и стоимостных затрат на техническое диагностирование при его автоматизации.

.

Здесь - наработка j –го РТС за год эксплуатации; t- периодичность диагностирования; - средняя оперативная продолжительность технического

диагностирования j-го РТС; n_cpj , С_tj– соответственно среднее число и тарифная ставка специалистов, выполняющих диагностирование.

Влияние показателей АСКУ на качество РТС ОП можно установить через стоимость последствий отказов С_по,поскольку она, являясь функцией пропускной способности системы диагностирования, одновременно определяется уровнем безопасности полетов, характеризуемым вероятностью взлета-посадки воздушного судна Р_вп. Вероятность взлета-посадки задается требованиями IKAO и является основным показателем эффективности системы обеспечения полетов.

где М(t) – суммарное число воздушных судов, находящихся в зоне аэродрома, C_ni - стоимость полета воздушного судна (ВС) i- го типа (i=I, N_BC), отправляемого на второй круг или запасной аэродром или стоимость последствий по причине невыполнения взлета-посадки.

В зависимости от качества РТС ОП и системы ее обслуживания вероятность взлета-посадки можно представить следующим выражением

Отсюда следует, что Р_ВП– определяется составом m и надежностьюl_j РТС ОП, пропускной способностью АСКУ этих средствh_jи не зависит от параметров потока воздушных судов. Недостаточная пропускная способность АСКУ приводит к снижению безопасности и регулярности полетов. Повышение уровня автоматизации системы контроля и диагностирования РТС ОП при сохранении заданных требований по надежности и достоверности контроля повышает эффективность АСКУ, снижает стоимость последствий отказов и приводит к повышению эффективности системы обеспечения полетов.

Структуры ЦАСКУ и ДАСКУ представлены на рис.8 и рис.9. На рисунке обозначено: УВВ – устройство ввода и вывода, содержащее дисплей (Д), фотосчитывающее устройство (ФС), перфоратор (ПФ), автоматическое печатающее устройство (АЦПУ), ВЗУ – внешнее запоминающее устройство, БСП – буферная стековая память, необходимая для записи, хранения и считывания аварийных сигналов, МПС – мультиплексор, МДМ – модемы. Централизованная система имеет одну управляющую ЭВМ на контрольно-диспетчерском пункте (КДП) и коммутационно-сигнальную аппаратуру (КСА) на объектах контроля. Децентрализованная система включает центральное и локальное управляющие звенья (ЦЗУ и ЛЗУ), содержащие ЭВМ. Локальные звенья управления выполняют следующие основные функции: циклический контроль каждого параметра средства, прогнозирование и регистрация значения параметра на сутки вперед, диагностирование отказа или неисправности, автоматическое переключение на резерв, прием и исполнение команд управления РТС, посылка сообщения об исполнении команд на КДП. Центральная ЭВМ передает команды управления в ЛЗУ, принимает сигналы состояния комплекса РТС и регистрирует их, осуществляет индикацию на дисплее состояния любого функционального узла комплекса средств в любой час любых последних десяти суток.

Важной особенностью комплекса наземных радиосредств УВД с позиций обеспечения полетов является его непрерывная работа. Поэтому при реализации АСКУ в аэропорту функционирование радиосредств не должно нарушаться или прерываться. Такое требование обеспечивается включением в состав АСКУ устройства сопряжения АСКУ с НРТО и расположенным на КДП пультом управления средствами. Это обеспечивает распараллеливание информационных потоков между КДП и ЭВМ и делает возможным управление НРТО как с пульта КДП, так и с помощью АСКУ.

При построении АСКУ на основе ЭВМ необходимо руководствоваться следующими требованиями к ее аппаратному и программному обеспечению: согласованность АСКУ с АСУ аэропорта по типу используемой вычислительной техники и возможность организации базы данных и реализация диагностирования и прогнозирования технического состояния всех основных и резервных наземных радиосредств УВД, невысокая трудоемкость