cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2020-23-4-33-44caht-1725Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTМетодика устранения отклонений воздушного судна при предпосадочном снижении для предотвращения происшествий категории CFITMethodic aspects of aircraft glide slope correction for prevention of CFIT category accidents during pre-landing descentВоробьевВ. В.VorobуevV. V.

Воробьев Вадим Вадимович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой безопасности полетов и жизнедеятельности

г. Москва

Vadim V. Vorobуev, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Flight and Life Safety Chair

Moscow

v.vorobjev@mstuca.aeroБеляцкаяА. П.BeliatskayaA. P.

Беляцкая Анна Павловна, аспирантка

г. Москва

Anna P. Beliatskaya, Post-Graduate Student

Moscow

kumi-anna@yandex.ruСуполкаА. А.SupolkaA. A.

Суполка Александр Александрович, кандидат технических наук, пилот авиакомпании

г. Москва

Alexander A. Supolka, Candidate of Technical Sciences, the Pilot

Moscow

supolka@ya.ruМосковский государственный технический университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian FederationПАО «Аэрофлот – Российские авиалинии»РоссияPJSC "Aeroflot – Russian Airlines"Russian Federation2020040920202343344Copyright © Воробьев В.В., Беляцкая А.П., Суполка А.А., 20202020Воробьев В.В., Беляцкая А.П., Суполка А.А.Vorobуev V.V., Beliatskaya A.P., Supolka A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1725

Авиационные происшествия – категории столкновения исправных воздушных судов с землей (CFIT) в мировой гражданской авиации входят в состав трех так называемых «убийц» авиации наряду с такими происшествиями, как потеря управляемости в полете (LOC-I) и происшествиями на ВПП (RE). В результате многолетних исследований данной проблемы были разработаны и внедрены в практику методики снижения уровня риска CFIT, программы обучения и переподготовки пилотов. Также были созданы несколько поколений бортовых систем предупреждения о столкновении с землей или препятствиями (GPWS, EGPWS, TAWS), недостатком которых является пассивно-рекомендательный характер выдачи предупреждений. Выводы комиссий по результатам расследований авиационных происшествий свидетельствуют о случаях игнорирования экипажем специальной сигнализации систем предупреждения о близости земли и возможности ухода на второй круг для повторной безопасной посадки. Несмотря на предпринятые авиационным сообществом меры, происшествия данной категории продолжают происходить. В связи с этим, необходим поиск новых методик и решений проблемы столкновения ВС с землей. Одним из возможных путей решения данной проблемы является перевод систем предупреждения о близости земли в разряд активных, работающих в двух режимах. Первый предупреждение экипажа о приближении к границам области безопасного маневрирования в районе захода на посадку с выдачей рекомендаций по устранению траекторного отклонения. Второй – если экипаж не предпринимает никаких действий при выдаче предупреждения или если его действия недостаточно эффективны, то следует произвести возврат на посадочную траекторию с временным выводом пилота из контура управления.

Aviation accidents of the category of controlled flight into terrain in world commercial aviation are included into three "killers" in aviation together with loss of control in flight (LOC-I) and runway excursions (RE). As a result of long-term research of this problem the methods of CFIT risk level reduction, pilot training and retraining programs were developed and put into practice. Also several generations of onboard ground proximity or obstacle warning systems were created (GPWS, EGPWS, TAWS), the disadvantage of which is a passive – advisory type of warnings. The conclusions of the commissions concerning the results of aviation accidents investigations indicate the cases of crew disregard of an alarm of a ground proximity warning system and possibility of a go-around procedure to make a missed approach. Despite the aviation community actions, accidents of this category continue to occur. Therefore, search of new methods and solutions of the controlled flight into terrain problem is necessary. One of the possible ways to resolve this problem is making proximity warning systems active and two-mode operative. The first one is some type of warning to the crew about approaching the boundaries of a safe maneuvering area during approach to land as well as the recommendations to avoid a glide path deviation. The second way is that if the crew members don`t take any actions with a warning on or crew actions are not effective enough, it is necessary to regain a glide slope with temporary pilot disengagement from a control loop.

безопасность полетовкатегория CFITглиссадаобласть безопасного маневрирования воздушного суднапредупреждающая сигнализацияувод с опасной высотырасполагаемое время пилотанейронные сетимногослойный персептронflight safetyCFIT categoryglideslopea safe maneuvering area of aircraftwarning indicationleaving a dangerous altitudepilot available timeneural networkmulti-layer perceptronReferencesКуминова А.П. Современные программы подготовки летного персонала и трехмерный показатель величины риска авиационного происшествия / А.П. Куминова, В.М. Рухлинский, Е.А. Коняев, И.Г. Кирпичев // Научный Вестник ГосНИИ ГА. 2019. № 29. С. 135–145.Kuminova, А.P., Rukhlinskiy, V.M., Konyaev, E.А. and Kirpichev, I.G. (2019). Modern based training of pilots and three-dimensional indicator of value risk aircraft accidents. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Inst itute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 29, pp. 135–145. (in Russian)Благинин А.А., Синельников С.Н., Ляшедько С.П. Современное состояние и проблемы тренировки пространственной ориентировки летчиков // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2017. Т. 51, № 1. С. 65–69. DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-1-65-69Blaginin, А.А., Sinelnikov, S.N. and Lyashedko, S.P. (2017). State-of-the-art and problems of spatial orientation training of pilots. Aerospace and environmental medicine, vol. 51, no. 1, pp. 65–69. DOI: 10.21687/0233-528X-2017-51-1-65-69. (in Russian)Kelly D., Efthymiou M. An analysis of human factors in fifty controlled flight into terrain aviation accidents from 2007 to 2017 // Journal of Safety Research. June 2019. Vol. 69. Pp 155–165. DOI: 10.1016/j.jsr.2019.03.009Kelly, D. and Efthymiou, M. (2019). An analysis of human factors in fifty controlled flight into terrain aviation accidents from 2007 to 2017. Journal of Safety Research, vol. 69, pp. 155–165. DOI: 10.1016/j.jsr.2019.03.009Лушников А.С. Бортовые радиоэлектронные системы обеспечения безопасности полетов воздушных судов: учеб. пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 2009. 143 с.Lushnikov, А.S. (2009). Bortovyye radioelektronnyye sistemy obespecheniya bezopasnosti poletov vozdushnykh sudov: uchebnoye posobiye [Onboard avio nic systems of the aircraft flight safety: Training manual]. Ulyanovsk: UVAU GA, 143 p. (in Russian)Blajev Tz., Curtis W. Go-around decision-making and execution project // Flight safety foundation. March 2017. 54 p.Blajev, Tz. and Curtis, W. (2017). Go-around decision-making and execution project. Flight safety foundation, 54 p.Акимов А.Н., Воробьев В.В. Методика и алгоритмы увода летательного аппарата от пространственной поверхности ограничения // Автоматика и телемеханика. 2001. № 7. С. 18–25.Аkimov, А.N. and Vorobev, V.V. (2001). A method and algorithms for veering a flying apparatus from the spatial constraint surface. Automation and Remote Control, vol. 62, no. 7, pp. 1042–1048. DOI: 10.1023/A:1010293424171. (in Russia n)Акимов А.Н. Особенности проектирования легких боевых и учебно-тренировочных самолетов / А.Н. Акимов, В.В. Воробьев, О.Ф. Демченко, Н.Н. Долженков, А.И. Матвеев, В.А. Подобедов. М.: Машиностроение-Полет, 2005. 368 с.Аkimov, А.N., Vorobev, V.V., Demchenko, O.F., Dolzhenkov, N.N., Matveyev, A.I. and Podobedov, V.A. (2005). Osobennosti proyektirovaniya legkikh boyevykh i uchebnotrenirovochnykh samoletov [Design features of light battleplane and training aircraft]. Moscow: Mashinostroyeniye-Polet, 368 p. (in Russian)Гребенникова И.В. Методы оптимизации: учеб. пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2017. 148 с.Grebennikova, I.V. (2017). Metody optimizatsii: uchebnoye posobiye [Methods of optimization: Training manual]. Ekaterinburg: UrFU, 148 p. (in Russian)Натальин В.М. Моделирование управляющих действий пилота при развитии неблагоприятного фактора в условиях особых ситуаций // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 175. С. 118–122.Natalin, V.M. (2012). Simulation of governors action pilot in the development of adverse factor in specific situations. Nauchnyy vestnik MGTU GA, no. 175, pp. 118–122. (in Russian)Бочаров И.В., Стрелец В.В., Тукайнов Н.А. Влияние стресса на психологические характеристики деятельности летчика // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2020. № 3-1 (42). С.168–172. DOI: 10.24411/2500-1000-2020-10229Bocharov, I.V., Strelets, V.V. and Tukaynov, N.А. (2020). Influence of stress on the psychological characteristics of the pilot's activity. International Journal of Humanities and Natural Sciences, vol. 3-1 (42), pp. 168–172. DOI: 10.24411/2500-1000-2020-10229. (in Russian)Жулев В.И., Иванов В.С. Безопасность полетов летательных аппаратов. М.: Транспорт, 1986. 224 с.Zhulev, V.I. and Ivanov, V.S. (1986). Bezopasnost poletov letatelnykh apparatov [Aircraft flight safety]. Moscow: Transport, 224 p. (in Russian)Попереченко И.В., Рачко А.А., Филин Ю.Г. Метод прогнозирования действий оператора эргастической системы при наличии отказа. Кн.: Авиационная экономика. Вып. 1. Киев: КИИГА, 1975. С. 112–114.Poperechenko, I.V., Rachko, A.A. and Filin, Yu.G. (1975). Metod prognozirovaniya deystviy operatora ergasticheskoy sistemy pri nalichii otkaza [The method for predicting the actions of an ergatic system operator in the situation of the system failure]. Kniga: Aviatsionnaya economika, issue 1. Kiev: KIIGA, pp. 112–114. (in Russian)Пятакович В.А., Василенко А.М., Хотинский О.В. Аналитическая конструкция и исходные структуры искусственной нейронной сети, техническая реализация модели математического нейрона [Электронный ресурс] // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9, № 3. С. 1–15. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/99TVN317.pdf (дата обращения 08.05.2020).Pyatakovich, V.А., Vasilenko, А.M. and Khotinskiy, O.V. (2017). Аnaliticheskaya konstruktsiya i iskhodnye struktury iskusstvennoy neyronnoy seti, tekhnicheskaya realizatsiya modeli matematicheskogo neyrona [Analytical design and initial structure of an artificial neural network, the technical realization of t he mathematical neuron model]. Internet-zhurnal «Naykovedeniye», vol. 9, no. 3, pp. 1–15. Available at: http://naukovedenie.ru/PDF/99TVN317.pdf (accessed 08.05.2019). (in Russian)Якименко В.А. Разработка функционально-программного прототипа индивидуально-адаптированной системы поддержки управляющих действий пилота на этапе посадки с использованием нейросетевого подхода: автореф. дисс. … канд. техн. наук. М.: МАИ, 2016. 22 с.Yakimenko, V.А. (2016). Razrabotka funktsionalno-programmnogo prototipa individualno-adaptirovannoy sistemy podderzhki upravlyayuchshikh deystviy pilota na etape posadki s ispolzovaniyem neyrosetevogo podkhoda: avtoref dis. … kand. tekh. nauk [Development of a functio nalsoftware prototype of an individually adapted pilot support control system at the landing stage using a neural network approach: Abstract of the thesis … candidate of the tech. science]. Moscow: MAI, 22 p. (in Russian)Солдатова О.П. Нейроинформатика: учеб. пособие [Электронный ресурс] // РуконтНациональный цифровой ресурс. Самара: СГАУ, 2013. 132 с. URL: https://rucont.ru/efd/176442 (дата обращения 14.05.2020).Soldatova, O.P. (2013). Neyroinformatika: uchebnoye posobiye [Neuroinformatics: Training manual]. Samara: SGAY, 132 p. Available at: https://rucont.ru/efd/176442 (accessed 14.05.2019). (in Russian)Головко В.А. Нейрокомпьютеры и их применение. Кн. 4: Нейронные сети: обучение, организация и применение: учеб. пособие для ВУЗ. М.: ИПРЖР, 2001. 256 с.Golovko, V.A. (2001). Neyrokomputery i ikh primeneniye. Kniga 4, Neyronnyye seti: obucheniye, organizatsiya i primeneniye: uchebnoye posobiye dlya VUZov [Neural networks: training, organization and application]. Moscow: IPRZHR, 256 p. (in Russian)Евдокименков В.Н., Ким Р.В., Якименко В.А. Согласование технического и биологического сегментов эргатической системы «самолет-летчик» с использованием нейросетевого подхода // Труды МАИ. 2016. № 89. С. 1–21.Evdokimenkov, V.N., Kim, R.V. and Yakimenko, V.А. (2016). Technical and biological parts of ergatic system «pilot-aircraft» accommodation using artificial neural network approach. Trudy MAI, no. 89, pp. 1–21. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.