<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2021-24-4-38-49</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-1847</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТРАНСПОРТ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TRANSPORT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Построение имитационной математической модели системы технического обслуживания воздушных судов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Aircraft maintenance system simulation mathematical model construction</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Самуленков</surname><given-names>Ю. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Samulenkov</surname><given-names>Yu. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Самуленков Юрий Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры технической эксплуатации летательных аппаратов и авиационных двигателей МГТУ ГА </p><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuri I. Samulenkov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Aircraft and Aircraft Engines Technical Operation Chair </p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">yu.samulenkov@mstuca.aero</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Филатова</surname><given-names>Я. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Filatova</surname><given-names>Ya. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Филатова Яна Александровна, студентка 3 курса МГТУ ГА </p><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yana A. Filatova, 3rd year student </p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">yanafilatova787@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Грузд</surname><given-names>А. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gruzd</surname><given-names>A. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Грузд Антон Дмитриевич, ассистент кафедры технической эксплуатации летательных аппаратов и авиационных двигателей МГТУ ГА </p><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Anton D. Gruzd, Assistant, the Aircraft and Aircraft Engines Technical Operation Chair </p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">a.gryzd@mstuca.aero</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский государственный технический университет гражданской авиации</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow State Technical University of Civil Aviation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>27</day><month>08</month><year>2021</year></pub-date><volume>24</volume><issue>4</issue><fpage>38</fpage><lpage>49</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Самуленков Ю.И., Филатова Я.А., Грузд А.Д., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Самуленков Ю.И., Филатова Я.А., Грузд А.Д.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Samulenkov Y.I., Filatova Y.A., Gruzd A.D.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1847">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1847</self-uri><abstract><p>Развитие авиационной транспортной системы характеризуется усложнением взаимодействующих объектов, многокритериальностью решаемых задач, трудностями принятия управленческих решений. Например, на современных среднемагистральных воздушных судах устанавливается до 25 000 датчиков контроля работоспособности изделий функциональных систем, применяются многочисленные наземные инструментальные методы и средства оценки технического состояния. Это требует разработки методов, алгоритмов определения и контроля критериев предельного состояния наблюдаемых изделий и функциональных систем авиационной техники. В связи с этим существенное значение приобретают аналитические модели прогнозной оценки технического состояния авиационной техники, расчет режимов технического обслуживания воздушных судов и обеспечения запасными частями и материалами. В работе предложена схема моделирующего алгоритма системы технического обслуживания парка воздушных судов и нахождение оптимального количества состояний воздушных судов математической модели с целью исключения второстепенных и субъективных факторов. Базисом предлагаемой аналитической модели является метод статистического моделирования на основе марковских процессов с дискретными состояниями и непрерывным временем. Предлагаемый метод сводится к синтезу некоторого моделирующего алгоритма исследуемого процесса, имитирующего поведение и взаимодействие элементов сложной системы и случайных возмущающих факторов. Отличительной чертой представленного алгоритма является определение основных расчетных зависимостей вероятностей и интенсивностей перехода с учетом требований современной нормативной базы по надежности в технике и определения технического состояния. Анализ результатов исследования основных расчетных зависимостей в условиях функционирования системы технического обслуживания воздушных судов подтвердил высокую степень корреляции времени нахождения в состоянии оценки технического состояния в зависимости от диагностической концепции. Предлагаемая имитационная модель может быть использована для прогнозной оценки технического состояния воздушных судов, авиационных газотурбинных двигателей и функциональных систем.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The development of the aviation transport system is characterized by sophistication of interacting objects, the multi-criteria nature of the tasks to be solved and difficulties in making management decisions. For example, modern medium haul aircraft are fitted with up to 25,000 sensors to monitor the performance capabilities of functional systems components. Numerous ground-based instrumental methods and means of diagnosing the technical condition are used. This requires the development of methods and algorithms for determining and monitoring the criteria of limiting state of the monitored components and functional systems of aeronautical equipment. In this regard, analytical models of predictive estimate for the technical condition of aeronautical equipment, determination of aircraft maintenance modes and provision of spare parts and materials become essential. The paper proposes a scheme of the aircraft fleet maintenance system modeling algorithm and deducing the mathematical model of the optimal number of aircraft states in order to exclude secondary and subjective factors. The method of statistical modeling based on Markov processes with discrete states and continuous time is the basis of the proposed analytical model. The proposed method is reduced to the synthesis of some modeling algorithm of the investigated process that simulates the complex system components behavior and interaction as well as random perturbing factors. A distinctive feature of the presented algorithm is determination of the predominant estimated dependences of transition probabilities and intensities taking into account the requirements of the modern regulatory framework in terms of reliability of equipment and diagnosing the technical condition. The analysis of the predominant estimated dependencies study results in the conditions of operation of the aircraft maintenance system confirmed a high degree of correlation of the time duration effect on the particular states in order to diagnose the technical condition depending on the diagnostic concept. The proposed simulation model can be used for the aircraft technical condition predictive estimate, aircraft gas turbine engines and functional systems.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>техническое обслуживание воздушных судов</kwd><kwd>имитационное математическое моделирование</kwd><kwd>слабоформализуемые многокомпонентные системы</kwd><kwd>минимально допустимая точность диагностирования</kwd><kwd>техническое состояние</kwd><kwd>концепция технического обслуживания воздушных судов</kwd><kwd>марковские и полумарковские процессы</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>aircraft maintenance</kwd><kwd>simulation mathematical modeling</kwd><kwd>weakly formalized multicomponent systems</kwd><kwd>minimum permissible diagnostic accuracy</kwd><kwd>technical condition</kwd><kwd>aircraft maintenance concept</kwd><kwd>Markov and semi-Markov processes</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Щербатов И.А. Управление слабоформализуемыми многокомпонентными системами на основе агентных технологий: автореф. дисс. … докт. техн. наук. Астрахань, 2015. 32 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shcherbatov, I.A. (2015). Upravleniye slaboformalizuyemymi mnogokomponentnymi sistemami na osnove agentnykh tekhnologiy: avtoref. dis. … dokt. tekhn. nauk [Weak-focusing multi-component systems management based on agent technologies Doctor of Technical Sciences Disserta-tion Abstract]. Astrakhan, 32 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Растригин Л.А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинатне, 1981. 375 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rastrigin, L.A. (1981). Adaptatsiya slozhnykh sistem [Complex systems adaptation]. Riga: Zinatne, 375 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецов 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.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">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)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герасимова Е.Д., Смирнов Н.Н., Ойдов Н. Влияние надежности функциональных систем на эффективность технической эксплуатации воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 1. С. 45–52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gerasimova, E.D., Smirnov, N.N. and Oidov, N. (2017). The effect of reliability of functional systems on the efficiency of the technical operation of the aircraft. Civil Aviation High Tech-nologies, vol. 20, no. 1, pp. 45–52. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Киселев Д.Ю., Киселев Ю.В. Комплексный подход к моделированию процессов технического обслуживания авиационной техники // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 219 (9). С. 33–40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kiselev, D.Yu. and Kiselev, Yu.V. (2015). An integrated approach for modelling of aircraft maintenance processes. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 219 (9), pp. 33–40. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968. 356 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buslenko, N.P. (1968). Modelirovaniye slozhnykh sistem [Complex systems modeling]. Moscow: Nauka, 356 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ицкович А.А., Алексанян А.Р., Файнбург И.А. Построение математической модели процессов технической эксплуатации авиационной техники как замкнутой системы массового обслуживания // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 219. С. 46–52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Itskovich, A.A., Aleksanyan, A.R. and Feinburg, I.A. (2015). The construction of mathematical model of processes of maintenance of aircraft engineering as a closed service system. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 219 (9), pp. 46–52. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ицкович А.А., Кабков М.А. Вероятностно-статистические модели: учеб. пособие. Ч. 2. М.: МГТУ ГА, 2005. 118 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Itskovich, A.A. and Kabkov, M.A. (2005). Veroyatnostno-statisticheskiye modeli: uchebnoye posobiye. Chast 2 [Probability and statistical models. Training manual. Part 2]. Moscow: MSTU GA, 118 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2001. 343 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sovetov, B.Ya. and Yakovlev, S.A. (2001). Modelirovaniye system: uchebnik dlya VUZ [Modeling of systems: Textbook for Universities]. 3rd ed., pererab. i dop. Moscow: Vysshaya shkola, 343 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1972. 552 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wentzel, E.S. (1972). Issledovaniye operatsiy [Operation research]. Moscow: Sovetskoye radio, 552 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Емелин Н.М. Отработка систем технического обслуживания летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1995. 128 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Emelin, N.M. (1995). Otrabotka sistem tekhnicheskogo obsluzhivaniya letatelnykh apparatov [Development of aircraft maintenance systems]. Moscow: Mashinostroyeniye, 128 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Акоф Р., Сасиени М. Основы исследования операций. М.: Мир, 1971. 534 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Akof, R. and Sasieni, M. (1971). Osnovy issledovaniya operatsiy [Fundamentals of operations research]. Moscow: Mir, 534 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горский В.Г., Адлер Ю.П., Талалай А.М. Планирование промышленных экспериментов. М.: Металлургия, 1978. 112 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorsky, V.G., Adler, Yu.P. and Talalay, A.M. (1978). Planirovaniye promyshlennykh eksperimentov [Industrial experiments planning]. Moscow: Metallurgiya, 112 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лычкина Н.Н. Современные технологии имитационного моделирования и их применение в информационных бизнес-системах // Новые информационные технологии: тезисы XIV Международной школы-семинара, 2006. Т. 1. С. 64–73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lychkina, N.N. (2006). Sovremennye tekhnologii imitatsionnogo modelirovaniya i ikh primeneniye v informatsionnykh biznes-sistemakh [Modern technologies of simulation modeling and their application in information business systems]. Novyye informatsionnyye tekhnologii: tezisy XIV Mezhdunarodnoy shkoly-seminara [New Information Technologies: Abstracts of the XIV International School-Seminar], vol. 1, pp. 64–73. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мачалин И.А., Конахович Г.Ф., Ткалич О.П. Аппроксимация одного класса случайных процессов в задачах контроля радиоэлектронных систем // Материалы IV международной научно-технической конференции «АВИА-2002». Киев, 2002. C. 67–69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Machalin, I.A., Konakhovich, G.F. and Tkalich, O.P. (2002). Approksimatsiya odnogo klassa sluchaynykh protsessov v zadachakh kontrolya radioelektronnykh sistem [Approximation of one class random processes in the problems of radio-electronic systems control]. Materialy IV mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «AVIA-2002» [Proceedings of the IV international scientific and technical conference "AVIA-2002"]. Kiev, pp. 67–69. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бронников А.М., Морозов Д.В. Динамика технического состояния необслуживаемой в межрегламентный период бортовой системы летательного аппарата // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 1. С. 152–158.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bronnikov, A.M. and Morozov, D.V. (2017). Process of changes of maintenance-free onboard system operational status between scheduled maintenances. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 1, pp. 152–158. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мaчалин И.A. Математические модели стратегий технического обслуживания современной авионики // Математические машины и системы. 2005. № 2. С. 130–139.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Machalin, I.A. (2005). Matematicheskiye modeli strategiy tekhnicheskogo obsluzhivaniya sovremennoy avioniki [Mathematical models of maintenance strategies for modern avionics]. Matematicheskiye mashiny i sistemy, no. 2, pp. 130–139. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Надежность и эффективность в технике: Справочник. В 10 т. / Ред. совет. В.С. Авду-евский (пред.) и др. Т. 3: Эффективность технических систем / Под общ. ред. В.Ф. Уткина, Ю.В. Крючкова. М.: Машиностроение, 1988. 328 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Avduevsky, V.S. and others. (Eds.). (1988). Nadezhnost i effektivnost v tekhnike: spravochnik v 10 tomakh [Reliability and efficiency in engineering]. T. 3: Effektivnost tekhnicheskikh system [Vol. 3: The effectiveness of technical systems], in Utkin V.F., Kryuchkov Yu.V. (eds.), 328 р. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фадеев Ю.М., Дондорев М.С. Математическое моделирование процессов технической эксплуатации летательных аппаратов в подготовительной фазе их эксплуатации при боевой подготовке и длительном ведении боевых действий // Отчет о НИР ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1997. С. 27–66.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fadeev, Yu.M. and Dondorev, M.S. (1997). Matematicheskoye modelirovaniye protsessov tekhnicheskoy ekspluatatsii letatelnykh apparatov v podgotovitelnoy faze ikh ekspluatatsii pri boyevoy podgotovke i dlitelnom vedenii boyevykh deystviy [Mathematical modeling of the aircraft maintenance during preparation phase of their operation during combat training and long military operations]. Otchet o NIR VVIA im. N.E. Zhukovskogo, pp. 27–66. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
