cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2021-24-3-31-41caht-1832Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTСистема эксплуатационного контроля бортового оборудования воздушных судов гражданской авиации и научные основы ее формированияOperational control system of civil aicraft airborne equipment and scientific basis of its formationКузнецовС. В.KuznetsovS. V.

Кузнецов Сергей Викторович, профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой технической эксплуатации авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов

г. Москва

Sergey V. Kuznetsov, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Head of Aircraft Electrical Systems and Avionics Technical Operation Chair

Moscow

s.kuznetsov@mstuca.aeroМосковский государственный технический университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian Federation2021280620212433141Copyright © Кузнецов С.В., 20212021Кузнецов С.В.Kuznetsov S.V.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/1832

Система эксплуатационного контроля (СЭК) бортового оборудования воздушных судов (ВС) гражданской авиации (ГА) объединяет бортовое оборудование как объект контроля, средства и программы эксплуатационного контроля, инженерно-технический состав эксплуатационного предприятия, осуществляющий с помощью средств контроля процедуры и организующий с помощью программ контроля процессы эксплуатационного контроля указанных объектов. Качество системы эксплуатационного контроля бортового оборудования ВС проявляется в процессе эксплуатационного контроля. Эксплуатационный контроль – это совокупность процессов определения технического состояния объектов контроля (ОК) на различных этапах эксплуатации: в полете, при оперативном ТО (предполетный и послеполетный контроль), при периодическом ТО, после демонтажа оборудования с борта. Процесс определения технического состояния (ТС) ОК включает контроль, диагностирование, прогнозирование и воспроизведение. Процесс эксплуатационного контроля характеризуется достоверностью контроля – свойством контроля ТС ОК, определяющим степень объективности отображения в результате контроля действительного вида технического состояния ОК. На основании анализа СЭК как объекта исследования, анализа проблемы ее формирования и совершенствования, а также разработанной иерархии критериев эффективности взаимодействующих с ней систем общую задачу сформулируем следующим образом. На заданном множестве параметров СЭК бортового оборудования определить значения параметров такие, чтобы затраты системы в процессе эксплуатационного контроля достигали минимума при выполнении всех требуемых задач и соблюдении всех ограничений на собственные параметры системы и показатели ее технической эффективности.

The system of operational control (SOC) of civil aircraft (CA) airborne equipment incorporates onboard equipment, as an object of control, means and programs of operational control, maintenance personnel of an operating enterprise, carrying out procedures using control means and organizing processes of operational control for the specified objects using control programs. Quality of A/C onboard equipment SOC becomes obvious in the process of operational control. Operational control is a set of processes for determining the technical condition (TC) of objects of control (OC) at the various operational stages: in flight, during operational maintenance (pre-flight and post-flight control), and periodic maintenance, after dismantling equipment from board. The process of determining OC TC of includes control, diagnostics, forecasting and recovery. The process of operational control is characterized by reliability of control – the property of TC control, which determines the extent of display objectivity as a result of monitoring the actual OC TC. Based on the SOC analysis as an object of research, the analysis of the problem of its forming and updating as well as the developed hierarchy of criteria for the effectiveness of interacting systems, the general problem will be formulated as follows: on a given set of parameters of onboard equipment SOC, let us determine the parameter values so that the system costs in the process of operational control reach minimum while performing all the required tasks and observing all the limitations for own parameters of the system as well as indicators of its technical efficiency.

система эксплуатационного контролятехническое состояниедостоверность контролябортовое оборудованиеиерархия критериевoperational control systemtechnical conditionreliability of controlairborne equipmenthierarchy of criteriaReferencesКузнецов С.В. Математические модели процессов и систем технической эксплуатации бортовых комплексов и функциональных систем авионики // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 1. С. 132–140.Kuznetsov, S.V. (2017). Mathematical models of processes and systems of technical operation for onboard complexes and functional systems of avionics. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 1, pp. 132–140. (in Russian)Кузнецов С.В. Система технической эксплуатации авионики и научные основы ее формирования // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 6. С. 15–24. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-6-15-24Kuznetsov, S.V. (2017). Avionics technical operation system and scientific basis for its formation. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 6, pp. 15–24. DOI: 10.26467/2079-0619-2017-20-6-15-24 (in Russian)Федосов Е.А., Косьянчук В.В., Сельвесюк Н.И. Интегрированная модульная авионика // Радиоэлектронные технологии. 2015. № 1. С. 66–71.Fedosov, Ye.A., Kos'yanchuk, V.V. and Sel'vesyuk, N.I. (2015). Integrirovannaya modulnaya avionika [Integrated modular avionics]. Radioelektronnyye tekhnologii, no. 1, pp. 66–71. (in Russian)Кулабухов В.С. Федеративно-интегрированная распределенная модульная авионика // Авиакосмическое приборостроение. 2015. № 12. С. 11–31.Kulabukhov, V.S. (2015). Federative-integrated distributed modular avionic. Aerospace Instrument-Making, no. 12, pp. 11–31. (in Russian)Федосов Е.А. Основные направления формирования научно-технического задела в области бортового оборудования перспективных воздушных судов // Перспективные направления развития бортового оборудования гражданских воздушных судов: материалы докладов 4-й Международной конференции. Москва, Жуковский, 20 июля 2017 г. Дом ученых ФГУП «ЦАГИ». М.: ГосНИИ АС, 2017. С. 6–14.Fedosov, Ye.A. (2017). Osnovnyye napravleniya formirovaniya nauchno-tekhnicheskogo zadela v oblasti bortovogo oborudovaniya perspektivnykh vozdushnykh sudov [The main directions of the scientific and technical reserve formation in the field of the prospective aircraft on-board equipment]. Perspektivnyye napravleniya razvitiya bortovogo oborudovaniya grazhdanskikh vozdushnykh sudov: materialy dokladov 4-y Mezhdunarodnoy konferentsii [Prospective Development Directions for the Civil Aircraft On-Board Equipment: Proceedings of the 4 th International Conference]. Moscow: GosNII AS, pp. 6–14. (in Russian)Поляков В.Б. Архитектура перспективных комплексов управления бортовым оборудованием / В.Б. Поляков, Е.С. Неретин, А.С. Иванов, А.С. Будков, С.А. Дяченко, С.О. Дудкин [Электронный ресурс] // Труды МАИ. 2018. Вып. 100. 21 с. URL: http://trudymai.ru/upload/iblock/0e5/Polyakov_Neretin_Ivanov_Budkov_Dyachenko_Dudkin_rus.pdf?lang=ru&issue=100 (дата обращения: 26.03.2021).Polyakov, V.B., Neretin, Ye.S., Ivanov, A.S., Budkov, A.S., Dyachenko, S.A. and Dudkin, S.O. (2018). Architecture of prospective onboard equipment control complexes. Trudy MAI, issue 100, 21 p. Available at: http://trudymai.ru/upload/iblock/0e5/Polyakov_Neretin_Ivanov_Budkov_Dyachenko_Dudkin_rus.pdf?lang=ru&issue=100 (accessed: 26.03.2021). (in Russian)Das S. An efficient way to enable prognostics in an onboard system // IEEE Aerospace Conference, 2015. Pp. 1–7. DOI: 10.1109/AERO.2015.7118976Das, S. (2015). An efficient way to enable prognostics in an onboard system. 2015 IEEE Aerospace Conference, pp. 1–7. DOI: 10.1109/AERO.2015.7118976Prisacaru A. Prognostics and health monitoring of electronic system: A review / A. Prisacaru, P.J. Gromala, M.B. Jeronimo, Bongtae Han, G.Q. Zhang // 2017 18th International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE), 2017. Pp. 1–11. DOI: 10.1109/EuroSimE.2017.7926248Prisacaru, A., Gromala, P.J., Jeronimo, M.B., Bongtae, Han and Zhang, G.Q. (2017). Prognostics and health monitoring of electronic system: A review. 2017 18th International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE), pp. 1–11. DOI: 10.1109/EuroSimE.2017.7926248Soltanipour N. Chassis hardware fault diagnostics with hidden markov model based clustering / N. Soltanipour, S. Rahrovani, J. Martinsson, R. Westlund // 2020 IEEE 23rd International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), 2020. Pp. 1–6. DOI: 10.1109/ITSC45102.2020.9294468Soltanipour, N., Rahrovani, S., Martinsson, J. and Westlund, R. (2020). Chassis hardware fault diagnostics with hidden markov model based clustering. 2020 IEEE 23rd International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), pp. 1–6. DOI: 10.1109/ITSC45102.2020.9294468Cao J. Bayesian network based diagnostics technique for civil aircraft / J. Cao, X. Fu, X. Fang, Y. Hu, G. Zhou, H. Jia // 2018 IEEE CSAA Guidance, Navigation and Control Conference (CGNCC), 2018. Pp. 1–7. DOI: 10.1109/GNCC42960.2018.9019212Cao, J., Fu, X., Fang, X., Hu, Y., Zhou, G. and Jia, H. (2018). Bayesian network based diagnostics technique for civil aircraft. 2018 IEEE CSAA Guidance, Navigation and Control Conference (CGNCC), pp. 1–7. DOI: 10.1109/GNCC42960.2018.9019212Korvesis P., Besseau S., Vazirgiannis M. Predictive maintenance in aviation: failure prediction from post-flight reports // 2018 IEEE 34th International Conference on Data Engineering (ICDE), 2018. Pp. 1414–1422. DOI: 10.1109/ICDE.2018.00160Korvesis, P., Besseau, S. and Vazirgiannis, M. (2018). Predictive maintenance in aviation: failure prediction from post-flight reports. 2018 IEEE 34th International Conference on Data Engineering (ICDE), pp. 1414–1422. DOI: 10.1109/ICDE.2018.00160Zeitler A. Challenges of certification and integration of new hardware into legacy avionics architectures // 2019 IEEE/AIAA 38th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2019. Pp. 1–5. DOI: 10.1109/DASC43569.2019.9081621Zeitler, A. (2019). Challenges of certification and integration of new hardware into legacy avionics architectures. 2019 IEEE/AIAA 38th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–5. DOI: 10.1109/DASC43569.2019.9081621Annighoefer B. Challenges and ways forward for avionics platforms and their development in 2019 / B. Annighoefer, M. Halle, A. Schweiger, M. Reich, C. Watkins, S.H. VanderLeest, S. Harwarth, P. Deiber // 2019 IEEE/AIAA 38th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2019. Pp. 1–10. DOI: 10.1109/DASC43569.2019.9081794Annighoefer, B., Halle, M., Schweiger, A., Reich, M., Watkins, C., VanderLeest, S.H., Harwarth, S. and Deiber, P. (2019). Challenges and ways forward for avionics platforms and their development in 2019. 2019 IEEE/AIAA 38th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–10. DOI: 10.1109/DASC43569.2019.9081794Wang M. Integrated modular avionics system design based on formal dynamic organization / M. Wang, G. Xiao, X. Liu, G. Wang // 2019 IEEE/AIAA 38th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2019. Pp. 1–8. DOI: 10.1109/DASC43569.2019.9081755Wang, M., Xiao, G., Liu, X. and Wang, G. (2019). Integrated modular avionics system design based on formal dynamic organization. 2019 IEEE/AIAA 38th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–8. DOI: 10.1109/DASC43569.2019.9081755Valdivia de Matos H.L. Model-based specification of integrated modular avionics systems using object-process methodology // 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2018. Pp. 1–8. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569855Valdivia de Matos, H.L. (2018). Model-based specification of integrated modular avionics systems using object-process methodology. 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–8. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569855Cevher S. A fault tolerant software defined networking architecture for integrated modular avionics / S. Cevher, A. Mumcu, A. Caglan, E. Kurt, M.K. Peker, I. Hokelek, S. Altun // 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2018. Pp. 1–9. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569681Cevher, S., Mumcu, A., Caglan, A., Kurt, E., Peker, M.K., Hokelek, I. and Altun, S. (2018). A fault tolerant software defined networking architecture for integrated modular avionics. 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–9. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569681Luis P. Knowledge discovery for avionics maintenance support / P. Luis, L. Gaëlle, M. Yue, R. Chantal // 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2018. Pp. 1–8. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569856Luis, P., Gaëlle, L., Yue, M. and Chantal, R. (2018). Knowledge discovery for avionics maintenance support. 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–8. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569856Wu Y. Research on safety analysis method of functional integrated avionics systems / Y. Wu, G. XIAO, G. Wang, F. He, Z. Dai, Y. Wang // 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2018. Pp. 1–10. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569355Wu, Y., XIAO, G., Wang, G., He, F., Dai, Z. and Wang, Y. (2018). Research on safety analysis method of functional integrated avionics systems. 2018 IEEE/AIAA 37th Digital Avionics Systems Conference (DASC), pp. 1–10. DOI: 10.1109/DASC.2018.8569355

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