KИЇВСЬКИЙ МІЖНАРОДНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЦИВІЛЬНОЇ АВІАЦІЇ

Невиніцин Андрій Миколайович

УДК 656.7.08.614.8

ПРОГНОЗ ТА ПРОФІЛАКТИКА ПОМИЛКОВИХ ДІЙ АВІАДИСПЕТЧЕРА В ОСОБЛИВИХ ВИПАДКАХ ПОЛЬОТУ

Спеціальність 05.22.13 - Навігація та управління повітряним рухом

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

КИЇВ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державній льотній академії України Міністерства освіти України.

Науковий керівник:

доктор технічних наук, доцент

Рева Олексій Миколайович,

Київський інститут внутрішніх справ МВС України,
заступник декана.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, старший науковий співробітник Харченко Володимир Петрович, Київський міжнародний університет цивільної авіації, професор кафедри;

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Котляров Володимир Петрович, Центральний НДІ Збройних сил України, начальник управління.

Провідна установа:

Київський інститут військово-повітряних сил
Міністерства оборони України

Захист відбудеться “17” лютого 2000 р. о 1700 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.062.03 при Київському міжнародному
університеті цивільної авіації за адресою: 03058, м. Київ-58, пр. Космонавта Комарова, 1, КМУЦА.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці КМУЦА.

Автореферат розісланий “13” січня 2000 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Запорожець О.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Актуальність теми. Геополітичне положення України робить повітряний простір над її територією надзвичайно привабливим для міжнародних перевізників через можливість випрямлення аеронавігаційних маршрутів, що вимагає від української сторони забезпечення високого рівня безпеки польотів (БП) при управлінні повітряним рухом (УПР). Проте кризовий стан економіки України не сприяє розвитку внутрішніх і міжнародних (не транзитних) повітряних перевезень, що призводить до певного руйнування навичок професійної діяльності і, як слідство, - зниженню рівня професійної підготовки (РПП) диспетчерського складу, помилки якого складають 70-80% від загального числа авіаційних подій (АП) при УПР. У цьому зв'язку першочерговими є питання підтримки РПП диспетчерського складу при перервах у професійній діяльності і діях в особливих випадках польоту.

IКAO, розглядаючи людину як “останній рубіж оборони” у забезпеченні БП з людського фактору (ЛФ), узагальнила досвід провідних авіакомпаній світу та видала ряд відповідних циркулярів. На жаль, уваги до питань забезпечення БП з ЛФ при УПР у них приділяється недостатньо.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Основні висновки й рекомендації роботи були одержані в результаті участі автора в держбюджетних і госпрозрахункових науково-дослідних роботах, які виконувались в Державній льотній академії України (ДЛАУ):

- “Нові інформаційні технології навчання диспетчерів з управління повітряним рухом”, №ГР 0195V000769.

- “Розробка методів профілактики ірраціональних рішень курсантів-пілотів у процесі професійної підготовки”, №ГР 0196V006807;

- “Розробка автоматизованих методів психометрики небезпечних властивостей поведінки, оперативного мислення та прийняття рішень оператором авіаційної ергатичної системи та психологічного тренажеру діагностики та корекції ірраціональних рішень”, №ГР 0197V015275;

Мета дослідження полягала в підвищенні БП при УПР в особливих випадках польоту з ЛФ.

Для досягнення поставленої мети автором визначені як першочергові такі задачі.

1.

1.

1.

1.

1.

Наукова новизна одержаних результатів. Проведено наукове обгрунтування оптимальних і гранично-можливих перерв у підготовці диспетчерського складу до дій в особливих випадках у польоті; проведено комплексний алгоритмічний аналіз нормативно-схваленої діяльності авіадиспетчера при безконфліктному УПР і в особливих випадках у польоті; проведена адаптація методів фреймового опису помилкових дій авіадиспетчерів в особливих випадках у польоті.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що здійснюється можливість: організувати підготовку диспетчерського складу до дій в особливих випадках польоту з періодичністю, що забезпечує гарантійний підхід до його надійності; планувати робоче навантаження і підготовку диспетчерів ОПР з урахуванням відповідності їхніх характеристик психофізіологічним можливостям Л-О; здійснювати аналіз професійної діяльності з урахуванням справжніх причин помилок диспетчера ОПР.

Основні результати роботи адаптовані та впроваджені в Державній авіаційній адміністрації “Укравіація”; ДЛАУ; державному підприємстві “Казаеро-навігація” (Республіка Казахстан), що підтверджується відповідними актами впровадження.

Особистий внесок здобувача. Розробка наукової гіпотези, проведення досліджень і опрацювання їхніх результатів здійснювались автором самостійно. Деякі результати обговорювались разом із науковим керівником та іншими дослідниками, що знайшло відбиток у наукових публікаціях з тематиці дисертації, виданих у співавторстві.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на таких конференціях та семінарах:

-

-

-

-

-

-

Публікації. Основний зміст дисертації опублікований в 8 друкованих роботах.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та 3 додатків. Список використаних наукових джерел вміщує 183 найменування. Загальний обсяг роботи складає 184 сторінки, в тому числі 18 таблиць та 22 ілюстрацій, які сумісно з додатками займають 47 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність теми дисертації, визначені ціль та методологічна основа досліджень. Сформульовані положення, які виносяться на захист, проголошена наукова новизна та практична цінність роботи. Показано, яким чином здійснювалась апробація та впровадження результатів роботи.

У першому розділі розглянуто кваліфікаційні вимоги до диспетчерського персоналу України. Показано, що нормативна періодичність організації проведення тренувань визначається тільки класом авіадиспетчера, але ніяк не пов'язана з об'єктивними вимогами забезпечення БП і динамікою руйнації професійних навичок диспетчерів обслуговування повітряного руху (ОПР), особливо при підготовці до дій в особливих випадках польоту. Проаналізовано особливості трактування визначень особливих випадків і особливих ситуацій польоту, аварійних стадій польоту в нормативних документах України та ІКАО. Проведено аналіз діяльності диспетчера ОПР як оператора ергатичної системи “екіпаж - ПС” - середовище - “диспетчер - радіотехнічні засоби УПР” з метою виявлення і класифікації його помилкових дій. Визначено причини і фактори причин помилок.

Поданий набір критеріїв аналізу і класифікації помилок диспетчера-опе-ратора задає послідовність проведення їх аналізу і дозволяє об’єднати в єдину систему велике число різнорідних факторів, що приводять до появи помилок, а також з'ясувати, до якої групи операцій належить та або інша зроблена авіадиспетчером помилка при вирішенні певної задачі УПР. Відповідно до розподілення помилок на активні і приховані виділені причини, що можуть привести до катастрофи.

Виявлено, що майже половину усіх зроблених помилок (46,45%) складають помилки з таких технологічних операцій, як “Дотримання правил радіозв'язку і фразеології радіообміну” (23,94%) і “Дії диспетчерів при УПР в особливих випадках у польоті” (22,51%). Розраховано, що частота прояву помилок на кожному диспетчерському пункті коливається в межах від 0,5028 (робоче місце керівника польотів) до 0,8124 (допоміжний районний центр). Отримані результати розглянуто також з точки зору переходу на диспетчерські пункти, визначені в стандартах ІКАО.

На прикладі моделі SHEL розглянуті причини помилок авіадиспетчера, взаємозв'язки її компонентів на предмет виявлення помилок при прогнозуванні й алгоритмічному опису діяльності авіадиспетчера.

На підставі проведених аналітичних досліджень визначені задачі, що необхідно вирішити для удосконалювання процесів підготовки авіадиспетчерів до дій в особливих випадках у польоті.

У другому розділі досліджуються питання прогнозування руйнування професійних навичок диспетчерів ОПР при перервах в підготовці до дій в особливих випадках польоту. Зроблено постановку задачі аналізу діяльності диспетчера ОПР, проаналізовані основні дефініції і визначення категорій прогнозування РПП диспетчерського складу.

Розглянуто математичні моделі процесів формування і втрати навичок, що описуються рівняннями:

К(n) = K0f(n); (1)

(n) = min+(n), (2)

де K(n) - число помилок, які були допущені диспетчером при виконанні заданого обсягу робіт у n-м циклі тренування;

К0 - число помилок, що припускаються диспетчером при виконанні заданого обсягу робіт до початку тренувань;

f(n) - убутна функція, що характеризує зменшення числа помилок у n-м циклі в процесі тренування;

(n) - час, що витрачається диспетчером на виконання заданого обсягу робіт у n-м циклі тренування;

min - мінімальний час, що витрачається диспетчером на виконання заданого обсягу робіт;

(n) - убутна функція, що характеризує зменшення тривалості виконання заданого обсягу робіт у процесі тренування.

Для комплексної оцінки процесу придбання навичок у ході тренувань запропонований узагальнений критерій:

(3)

де J0 - вихідний рівень готовності до навчання, обумовлений загальним розвитком, теоретичної підготовкою і рядом інших факторів;

- коефіцієнт навчання.

При описі процесу втрати навички після закінчення тренувань було прийняте допущення, що при t навички, придбані в результаті тренувань, будуть практично цілком втрачені, тобто

, (4)

де - коефіцієнт втрати навички.

Процес втрати навичок, що описується рівнянням (4), моделювався методом статистичних іспитів. Накопичені в результаті моделювання статистичні дані дозволили отримати закони розподілу часу tд досягнення мінімально допустимого рівня в процесі придбання і втрати навички.

Розглянута математична модель може бути використана як основа для прогнозування зміни РПП диспетчерів ОПР, а також для визначення періодичності проведення підготовки до дій в особливих випадках польоту і вибору необхідної методики навчання.

Для визначення оптимальних і гранично-можливих перерв у підготовці диспетчерів ОПР до дій в особливих випадках польоту були побудовані функції належності лінгвістичної змінної “РПП” (рис. 1 – 3).

Рис. 1. Функції належності лінгвістичної змінної “Рівень професійної підготовки” при перервах у підготовці до дій в особливих випадках польоту диспетчерів 1-го класу

Рис. 2. Функції належності лінгвістичної змінної “Рівень професійної підготовки” при перервах у підготовці до дій в особливих випадках польоту диспетчерів 2-го класу

Рис. 3. Функції належності лінгвістичної змінної “Рівень професійної підготовки” при перервах у підготовці до дій в особливих випадках польоту диспетчерів 3-го класу

Необхідною умовою прийнятності характерних точок перетину функцій належності різноманітних термів є вимога > 0.5. Аналіз точок а, b, c та d показує, що оптимальними (бажаними) перервами в підготовці до дій в особливих випадках польоту в залежності від виду особливого випадку є перерви для диспетчерів:

-

-

-

У цьому випадку рівень підготовки буде не нижче “високого” (ранг 6 якісної шкали оцінок).

Гранично-можливими варто вважати перерви для диспетчерів:

-

-

-

після закінчення яких РПП значно знижується і займає проміжне значення між рангами “5” і “6”.

Виявлено, що тривалість перерв у підготовці до дій в особливих випадках польоту залежить як від класу кваліфікації диспетчера, так і від виду особливого випадку польоту.

Використовуючи метод найменших квадратів, побудована прогнозна регресійна модель, що відбиває процес зміни РПП та ймовірності здійснення помилок диспетчерами ОПР у залежності від перерв у підготовці до дій в особливих випадках польоту (рис. 4). У табл. 1 подані рівняння отриманих регресій.

Задача прогнозування стаціонарного випадкового процесу, яким є процес

Рис. 4. Регресійна залежність РПП (у балах) і Рпом. (в %) диспетчерів ОПР від перерв у підготовці до дій в особливих випадках польоту:

а) узагальнені дані;

б) по класах диспетчерів.

Таблиця 1

Аппроксимуючі рівняння функцій залежності РПП і Рпом

диспетчерів 1, 2 і 3 класів від перерв у підготовці

до дій в особливих випадках польоту

Клас

диспетчера | Рівняння функцій залежності | rРПП | rРпом

РПП | Рпом

1 | y=7,072-0,044t | y=1,501+0,318t | -0,9983 | 0,9968

2 | y=7,156-0,054t | y=2,010+0,331t | -0,9973 | 0,9925

3 | y=7,087-0,055t | y=1,651+0,379t | -0,9982 | 0,9866

Узагал. знач. | y=7,105-0,051t | y=1,720+0,341t | -0,9978 | 0,9944

Примітка: rРПП і rРпом - коефіцієнти кореляції

зниження РПП при відсутності тренувань з відпрацювання дій в особливих випадках у польоті, зводиться до визначення передатної функції деякого фільтра (рис. 5).

Рис. 5. Формування прогнозованого значення рівня професійної підготовки диспетчерів ОПР

Подаючи на вхід цього фільтра процес , на виході отримаємо таку величину , при який дисперсія помилок, що представляє собою різницю між величиною у момент часу t і величиною випадкового процесу на вході у момент часу мінімальна:

(5)

Найкращим у розумінні мінімуму дисперсії прогнозом із попередженням є поточне значення процесу, узяте в масштабі , тобто

(6)

Якщо , прогноз буде

(7)

Помилка прогнозу:

(8)

В умовах реального експерименту в тренажерному центрі (ТЦ) УПР було виявлено, що ймовірність помилкових дій, на відміну від даних експертних процедур, носить яскраво виражений нелінійний характер і описується поліномом 3-го ступеня (рис. 6а): .

Рис. 6. Динаміка погіршення навичок дій в особливих випадках у польоті при перервах у підготовці:

а - значення Рпом, отримані на тренажері;

б - експертні оцінки РПП;

в - експертні оцінки Рпом.

У третьому розділі на підставі проведеного аналізу виявлено, що найбільш зручним засобом опису безупинної, дискретної і сполученої діяльності авіадиспетчера при здійсненні УПР є алгоритмічні методи, засновані на описі й аналізу діяльності на рівні функціональних одиниць.

Розроблено алгоритми нормативно-схваленої діяльності авіадиспетчера як при “стандартному” УПР (рис. 7), так і в особливих випадках польоту. Для їхнього аналізу застосований комплекс таких алгоритмічних показників.

Нормований коефіцієнт стереотипності:

, (9)

де N - сумарне число членів алгоритму, яке обчислюється формулою:

, (10)

Рис. 7. Приклад блок-схеми алгоритму дій диспетчера кола при УПР транзитного ПС

де - афферентні оперативні одиниці (зчитування показань приборів, одержання команд і т.п.);

- ефферентні оперативні одиниці (натискання кнопок, віддача команд і т.п.);

- оперативні одиниці, що враховують логічні умови різноманітних видів;

- загальне число оперативних одиниць відповідно кожному з типів.

nо - кількість груп елементарних операторів;

moi/mi - відношення, що характеризує розподіл операторів по групах.

Нормований коефіцієнт логічної складності:

, (11)

де N* - число членів алгоритму, починаючи з логічних умов;

nл - кількість груп логічних умов;

mлj/mj - відношення, що характеризує розподіл операторів по групах.

Чисельні значення алгоритмічних показників подані в табл.2.

Таблиця 2

Алгоритмічні показники діяльності диспетчера кола при здійсненні УПР |

N | N* | N | N | Nl | pi() | pj() | pk(l) | Zн | Lн

Виліт ПС | 43 | 41 | 17 | 17 | 9 | 0.395 | 0.395 | 0.210 | 0.645 | 0.061

Приліт ПС | 46 | 43 | 22 | 17 | 7 | 0.478 | 0.370 | 0.152 | 0.727 | 0.031

Транзитне ПС | 32 | 29 | 16 | 12 | 4 | 0.500 | 0.375 | 0.125 | 0.677 | 0.021

Відмова двигу-на (-нів) ПС | 36 | 29 | 14 | 18 | 4 | 0.389 | 0.500 | 0.111 | 0.794 | 0.023

Втрата р/зв’язку з ПС | 26 | 26 | 7 | 12 | 7 | 0.269 | 0.462 | 0.269 | 0.610 | 0.100

Втрата орієн-тування ПС... | 32 | 32 | 9 | 18 | 5 | 0.281 | 0.563 | 0.156 | 0.762 | 0.027

Напад на ЕПС | 17 | 17 | 5 | 9 | 3 | 0.294 | 0.529 | 0.177 | 0.770 | 0.033

Відмова РЛК засобів | 25 | 25 | 9 | 11 | 5 | 0.360 | 0.440 | 0.200 | 0.714 | 0.050

У четвертому розділі розглянуті автоматизовані методи аналізу помилок диспетчера ОПР при проходженні підготовки в ТЦ УПР із застосуванням апарату фреймового опису діяльності (рис. 8).

Рис. 8. Фрейм для аналізу помилок авіадиспетчера при проходженні підготовки в ТЦ УПР

Даний фрейм складається з таких підструктур:

J - той, якого навчають (авіадиспетчер);

A - інструктор ТЦ УПР;

Е - оператор ТЦ УПР, що імітує роботу ЕПС;

F1, F2,..., Fn - повітряні судна;

Р - авіадиспетчери суміжних ДП і допоміжні служби (метеослужба, військовий сектор і т.д.);

С - тренажерні засоби;

D - нормативні акти, що регламентують діяльність операторів (ЕПС), а також взаємодію “оператор - той, якого навчають” (“ЕПС – авіадиспетчер”) і “інструктор - той, якого навчають (авіадиспетчер)”;

N - умови “польоту” ПС у залежності від виду задачі, що відпрацьовується на тренажері (погодні умови, обмеження польотів, інтенсивність повітряного руху і т.д.);

S - дальнє соціальне оточення в особі адміністрації, що оцінює діяльність авіадиспетчера;

U - ближнє соціальне оточення, що оцінює діяльність авіадиспетчера усередині зміни, у їхніх сім’ях і т.д.

У фреймі, що розглядається, можна виділити три групи впливу.

1. Впливи авіадиспетчера за допомогою тренажерних засобів на повітряну обстановку та інших авіадиспетчерів:

2. Впливи, обумовлені взаємодією підструктур керованої системи, що характеризують її стан:

3. Впливи, що визначають оцінку дій авіадиспетчера дальнім і ближнім соціальним оточенням:

На конкретному випадку помилки диспетчера ОПР проаналізовано фрейм результату його діяльності та показано, що такий підхід може бути застосованим для виявлення та аналізу помилок, причини яких носять складний прихований характер.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ І ВИСНОВКИ

Узагальнюючи представлені в дисертації результати, виділимо такі найбільш вагомі положення.

1. Стан організації професійної підготовки диспетчерського складу України, особливо до дій в особливих випадках польоту, є далеким від досконалості, не має наукового обгрунтування і не забезпечує належною мірою БП при УПР з ЛФ.

2. Розглянуто математичну модель і теоретичні підходи до опису процесів руйнування професійних навичок. Встановлено, що узвичаєні експоненційні функції, що описують дані процеси, відрізняються не тільки знаком, але і характеристиками.

3. На підставі експертних оцінок побудовані лінійні регресійні моделі, що описують процеси руйнування професійних навичок авіадиспетчерів 1, 2, 3 класів в особливих випадках польоту. В той же час виявлено, що реальні процеси руйнування навичок носять яскраво виражений нелінійний характер.

4. Методами нечіткої математики побудовані функції належності лінгвістичної змінної “РПП”, аналіз яких дозволив обгрунтувати оптимальні перерви у підготовці авіадиспетчерів до дій в особливих випадках польоту, що забезпечують гарантійний підхід до оцінки рівня їхньої надійності.

5. Методами комплексного алгоритмічного аналізу проведена експертиза нормативно-схваленої діяльності авіадиспетчера при нормальному (безконфліктному) УПР і в особливих випадках польоту. Виявлено невідповідність цієї діяльності психофізіологічним можливостям Л-О: значення нормованого показника логічної складності при відмові радіолокаційних засобів у 2,5, а за умови втраті радіозв’язку - майже в 5 разів перевищують відповідні дані в алгоритмі діяльності диспетчера при УПР транзитного ПС. Обгрунтовано необхідність використання засобів штучного інтелекту для інформаційної підтримки діяльності авіадиспетчера.

6. Розроблена фреймова модель автоматизованого виявлення і оцінки причин помилок авіадиспетчерів при тренуванні у ТЦ УПР.

7. Розроблені і впроваджені рекомендації щодо удосконалення системи професійної підготовки, перепідготовки і підвищення кваліфікації диспетчерського персоналу України.

ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

1. Невиницын А.Н. Влияние перерывов в подготовке к действиям в особых случаях полета на надежность профессиональной деятельности авиадиспетчера // Проблеми аеронавігації: Тематич. зб. наук. праць. - Кіровоград: ДЛАУ, 1996.- Вип. ІІ. - С.74-79.

2. Рева О.М., Невиніцин А.М. Людський фактор: особливості динаміки професійних навичок авіадиспетчерів під час перерв у підготовці до дій в особливих випадках // Проблеми аеронавігації: Тематич. зб. наук. праць. - Кіровоград: ДЛАУ, 1997.- Вип. ІІІ. Удосконалення процесів діяльності та професійної підготовки авіаційних операторів. - С.13-16.

3. Невиницын А.Н., Старченко И.В. Алгоритмические модели как средство исследования факторного резонанса и соответствия процедур деятельности психофизиологическим возможностям авиационных операторов // Проблеми аеронавігації: Тематич. зб. наук. праць. - Кіровоград: ДЛАУ, 1997.- Вип. ІІІ. Удосконалення процесів діяльності та професійної підготовки авіаційних операторів. - С.69-75.

4. Невиницын А.Н. Выявление и анализ причин ошибочных действий авиадиспетчеров при подготовке в тренажерном центре управления воздушным движением // Проблеми аеронавігації: Тематич. зб. наук. праць. - Кіровоград: ДЛАУ, 1998.- Вип. ІV. Моделювання та управління в аеронавігаційних системах. - С.40-48.

5. Невиницын А.Н., Селезнев Г.Н. Анализ причин ошибок авиадиспетчера посредством аппарата фреймов // Проблемы развития систем аэронавигационного обслуживания и авионики воздушных судов (Аэронавигация и авионика - 98): Материалы конференции. - Киев, 29 сент. - 1 окт. 1998 г. - К.: КМУГА, 1998. - С.137-138.

6. Невиніцин А.М. Оцінка професійної діяльності авіадиспетчера алгоритмічними показниками // Проблемы развития систем аэронавигационного обслуживания и авионики воздушных судов (Аэронавигация и авионика - 98): Материалы конференции. - Киев, 29 сент. - 1 окт. 1998 г. - К.: КМУГА, 1998.- С.136.

7. Невиницын А.Н. Алгоритмическое моделирование деятельности диспетчера ОВД в особых случаях полета // Застосування авіації в народному господарстві: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. – Кіровоград: ДЛАУ, 15-17 жовтня 1998 р. - Кіровоград: ДЛАУ, 1998.- С.102-111.

8. Невиницын А.Н. Прогнозирование процессов профессиональной дисквалификации диспетчеров ОВД при перерывах в подготовке к действиям в особых случаях полета // Современные научно-технические проблемы гражданской авиации: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. - Москва, 20-21 апр. 1999 г. - М.: МГТУГА, 1999.- С.41-42.

АНОТАЦІЯ

Невиніцин А.М. Прогноз та профілактика помилкових дій авіадиспетчера в особливих випадках польоту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.13 - навігація та управління повітряним рухом. - Київський міжнародний університет цивільної авіації, Київ, 2000.

Розроблено і вирішені теоретичні і прикладні задачі з удосконалення професійної підготовки авіадиспетчерів. Побудовані теоретичні та емпіричні моделі, що описують процеси руйнування професійних навичок авіадиспетчерів 1, 2, 3 класів в особливих випадках польоту. Методами нечіткої математики побудовані функції належності лінгвістичної змінної “Рівень професійної підготовки”, обгрунтовані оптимальні перерви у підготовці авіадиспетчерів до дій в особливих випадках польоту. Методами комплексного алгоритмічного аналізу проведена експертиза нормативно-схваленої діяльності авіадиспетчера при нормальному (безконфліктному) УПР і в особливих випадках польоту. Розроблена фреймова модель автоматизованого виявлення й оцінки причин помилок авіадиспетчерів при проходженні тренувань у тренажерному центрі УПР.

Ключові слова: безпека польотів, рівень професійної підготовки, перерви у професійної підготовці, руйнування навичок, алгоритмічний аналіз, помилки авіадиспетчера, дії в особливих випадках польоту.

АННОТАЦИЯ

Невиницын А.Н. Прогноз и профилактика ошибочных действий авиадиспетчера в особых случаях полета. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.13 - навигация и управление воздушным движением. - Киевский международный университет гражданской авиации, Киев, 2000.

Разработаны и решены теоретические и прикладные задачи по совершенствованию профессиональной подготовки авиадиспетчеров. Построены теоретические и эмпирические модели, описывающие процессы разрушения профессиональных навыков авиадиспетчеров 1, 2, 3 классов в особых случаях полета. Методами нечеткой математики построены функции принадлежности лингвистической переменной “Уровень профессиональной подготовки”, обоснованы оптимальные перерывы в подготовке авиадиспетчеров к действиям в особых случаях полета. Методами комплексного алгоритмического анализа проведена экспертиза нормативно-одобренной деятельности авиадиспетчера при нормальном (бесконфликтном) УВД и в особых случаях полета. Разработана фреймовая модель автоматизированного выявления и оценки причин ошибок авиадиспетчеров при прохождении тренировок в тренажерном центре УВД.

Ключевые слова: безопасность полетов, уровень профессиональной подготовки, перерывы в профессиональной подготовке, разрушение навыков, алгоритмический анализ, ошибки авиадиспетчера, действия в особых случаях полета.

THE SUMMARY

Nevinitsin A.N. The forecast and prevention of error operations of the air traffic controller in the emergency flight situations. - Manuscript.

Dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.22.13 - Navigation and Air Traffic Control. - Kyiv international university of civil aviation, Kyiv, 2000.

Elaborated and decided the theoretical and applied problems on perfecting of vocational training of the air traffic controllers concerning problems of skills destruction at operations in the emergency flight situations. Considered the requirements to an air traffic staff in Ukraine. Shown, that the periodicity of training is determined only by class of the air traffic controller, but in any way is not connected to the objective requirements for the flight safety and dynamics of destruction of professional skills of an air traffic staff, especially at preparation for operations in the emergency flight situations. Analysed the features of treatment of definitions of the emergency flight situation and special situations of flight, emergency phases of flight in the normative documents of Ukraine and ICAO. Realised the analysis of activity of the air traffic controller during air traffic services as operator of an interactive system “crew - aircraft” - environment - “air traffic controller - radio facilities of air traffic control” with the purpose of detection and classification of error operations, their main definitions. Determined the reasons and factors of reasons of errors. Offered the set of criteria for the analysis and classification of errors of the air traffic controller-operator, specifying the sequence of realisation of their analysis and permitting to unite in a unified system large number of the heterogeneous factors resulting in to appearance of errors, and also to find out, to what group of operations belongs to this or that error, committed by the air traffic controller, at the solution of a definite task of the Air Traffic Control. According to division of errors into active and latent were allocated the reasons, which can result in catastrophe. Researched the problems of forecasting of destruction of professional skills of an air traffic staff at interruptions in preparation for operations in the emergency flight situations. Realised the formulation of the analysis of the air traffic controller activity, were analysed main definitions and of categories of forecasting of a professional level of preparation (PLP) of an air traffic staff. Considered the mathematical models of processes of acquisition and loss of skills, which used as a base for forecasting of PLP change of an air traffic staff, and also for selection of an necessary training technique. Estimated the influence of interruptions in professional work and preparation of an air traffic staff for operations in the emergency flight situations on the air safety. By the methods of fuzzy mathematics were build fitting functions of a linguistic variable “PLP”. The data analysis of functions is allowed to justify optimal (ensuring the guarantee approach to an estimation of reliability level) and ultimate interruptions in preparation of an air traffic staff for operations in the emergency flight situations depending on the class of the air traffic controller and type of the emergency flight situation. On the basis of expert estimations were built the linear regression models describing processes of destruction of professional skills of the air traffic controllers of the 1st, 2nd and 3rd classes in the emergency flight situations. Detected, that the substantial processes of destruction of skills have the brightly expressed non-linear character.

Considered the problems of simulation of an air traffic staff activity in the emergency flight situations. On the basis of the conducted analysis was detected, that the most convenient way of the description of the continuous, discrete and combined activity of the air traffic controller at implementation of Air Traffic Control are the algorithmic methods. Using the complex algorithmic analysis based on the description and the analysis of activity at a level of functional units, were conducted the expertise of the normatively - approved manner of operations of the air traffic controller at normal (conflict free) Air Traffic Control and in the emergency flight situations. Elaborated the algorithms of the normatively - approved manner of activity of the air traffic controller both at “standard” Air Traffic Control, and in the emergency flight situations. These algorithms are adaptive and have a capability of the extension. Found the mismatch of the guidelines of normatively - approved manners of operations of the air traffic controller to psychophysiological capabilities of the human - operator: the values of a normalised parameter of logical complexity in the case of failure of radar facilities in 2,5, and in the case of radio communication failure - almost in 5 times exceed the appropriate data in algorithm of activity of the air traffic controller at Air Traffic Control for transit aircraft. Proved the necessity of usage of an artificial intellect means for information support of activity of the air traffic controller.

Considered the automated methods of air traffic controller error analysis during preparation in air traffic control training centre with application of methods of the frame description of activity. Elaborated the frame model of the automated detection and estimation of reasons of errors of the air traffic controllers during training in air traffic control training centre. The given model allows to determine and to analyse reasons of errors of an air traffic staff during training in air traffic control training centre. Elaborated and applied the guidelines on perfecting of system of vocational training, retraining and improvement of professional skills of an air traffic staff of Ukraine. The main outcomes of work are recommended for using in educational process of higher aviation educational institutions at preparation of the specialists on a speciality “Air Traffic Control”, at planning of periodicity of training and preparation of an air traffic staff for operations in the emergency flight situations in subdivisions of the Public Air Traffic Control Enterprise “Ukraeroruh”, in other regional public air traffic control enterprises.

Key words: air safety, professional preparation level, interruptions in vocational training, destruction of skills, algorithmic analysis, error of the air traffic controller, operation in the emergency flight situations.