CC BY
58
2008
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Аэромеханика, прочность, поддержание летной годности ВС
№ 130
УДК 629.735.4
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ АУТЕНТИЧНОСТИ КОМПОНЕНТОВ
ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
А.В. СОЛОМЕНЦЕВ
В работе исследовано качество функционирования системы контроля аутентичности компонентов воздушных судов с позиции информационного взаимодействия и построена модель поведения системы в терминах теории дискретных марковских процессов.
Одним из определяющих факторов обеспечения безопасной эксплуатации воздушных судов (ВС) является качество установленных на него агрегатов и компонентов. Актуальной проблемой гражданской авиации в современных рыночных условиях является установка на борт ВС контрафактных компонентов [1]. В качестве примера неупорядоченности процесса учета информации о жизненном цикле компонентов ВС на рис. 1 приведено распределение количества дубликатов, имеющих неполную информацию.
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Ту-154
Ту-134
Як-40 Ан-12
Тип ВС
□ Общее количество агрегатов
□ Среднее количество дубликатов на 1 ВС
□ Среднее количество дубликатов на 1 ВС, содержащие сомнительную информацию____________
Рис. 1. Распределение количества дубликатов, имеющих неполную информацию
о жизненном цикле компонентов ВС
Решение вышеуказанной проблемы базируется на формировании в РФ единого информационного пространства по компонентам ВС, неотъемлемой составной частью которого является система оценки аутентичности компонентов ВС (рис. 2). Для решения проблемы специалистами Государственного научно-исследовательского института гражданской авиации (ГосНИИ ГА) разработана информационно-аналитическая система оценки аутентичности компонентов ВС (ИАСОА КВС) [2].
Ан-24
СИСТЕМА ОЦЕНКИ АУТЕНТИЧНОСТИ КОМПОНЕНТОВ ВС ПРИ ПОДДЕРЖАНИИ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВС
АВИАЦИОННЫЕ ВЛАСТИ
Сертификация
эксплуатантов
Приказ Минтранса России от 4. 02. 2003 №11
РАБОТЫ ПО ПОДДЕРЖАНИЮ ЛЕТНОИ ГОДНОСТИ ВС
Продление ресурса ВС
Перевод на ТЭС
Распоряжение ГСГА от 19.03.2004 №24.10-35 ГА
Сертификация экземпляра ВС
Приказ Минтранса России от 16.05.2003 №132
Работы по распоряжениям и указаниям авиационных властей, в том числе Указание ФСНСТ от 12.12.2006 №5.10-152
ОЦЕНКА АУТЕНТИЧНОСТИ КОМПОНЕНТОВ ВС
II
III
V
IV
Анализ пономерной Электронная Анализ источников Инженерно-
документации на выверка поставок технический анализ
компоненты ВС пономерной компонентов ВС компонентов ВС
V
Отраслевая база данных по оценке аутентичности
I
▼ _____________________________
> ТИПОВАЯ
КОНСТРУКЦИЯ ВС
Рис. 2. Система оценки аутентичности компонентов ВС
Основными компонентами системы (рис. 3) являются центральная часть ИАСОА КВС, включающая базу данных и аналитические приложения, локальные информационно-управляющие системы (ИУС) заводов-изготовителей компонентов ВС, ремонтных заводов и эксплуатантов (авиакомпаний), телекоммуникационная среда.
Созданная в настоящее время система представляет собой распределенную информацион-но-управляющую систему, построенную на принципах клиент-серверного взаимодействия в центральной части и взаимодействующую с внешними ИУС методом файлового обмена. Система является гетерогенной и вынуждена использовать унаследованные удаленные ИУС.
В качестве телекоммуникационной среды для взаимодействия с внешними ИУС используется Интернет (электронная почта). Носителем информации при внешнем взаимодействии является “обменный файл”, содержащий таблицу, в которой содержится информация о ВС и агрегатах, установленных на нем.
Результатом работы системы являются отчетные формы, характеризующие текущее состояние компонентов ВС.
Актуальной задачей повышения производительности системы является совершенствование информационного взаимодействия ее компонентов. Основным недостатком системы в рассматриваемом аспекте является использование технологии файлового обмена на основе электронной почты.
В рамках рассматриваемой задачи основными показателями качества следует рассматривать быстродействие системы, достоверность передачи информации и результирующего аналитического отчета.
В качестве основных влияющих факторов выбраны человеческий фактор, задержки при информационном взаимодействии на всех этапах передачи и преобразования информации, достоверность передачи данных в телекоммуникационной сети.
ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБРАЗ ЭКЗЕМПЛЯРА ВС
СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННОГО НАПОЛНЕНИЯ ЦБД ИАС МЛГВС ГОСНИИ ГА
Базы данных для оперативного анализа информации
Базы данных по держателям сертификатов (лицензий)
Базы данных по разрешенной номенклатуре (приложения к сертификату (лицензии)
___ Организации
по ТОиР
Изготовител
.
ител
Организации по ремонту
Организации-
поставщики
Статистические базы данных для периодического анализа информации по аутентичности
Эксплуатанты
ВС
Неутвержденны е компоненты ВС (пономерные данные)
Учет авиапредприятий работающих в системе оценки аутентичности
Поставщики, допустившие поставки неутвержденны х компонентов ВС
Нормативные
документы
о
и
-
о
<
в
ч
—
а
ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИАС МЛГВС ГосНИИ ГА
Обменный
файл
БД ИУС эксплуатан
Обменный
файл
БД ИУС эксплуатан
Обменный
файл
Результаты анализа, заключения и рекомендации по формированию корректирующих воздействий по вопросам оценки аутентичности
БД ИУС эксплуатан
ЭКСПЛУАТАНТЫ
Рис. 3. Основные компоненты системы ИАСОА КВС
С целью построения модели информационного взаимодействия рассмотрим основные фазы обработки (таблица): запуск среды формирования обменного файла, набор данных вручную (или создание файла в локальной ИУС), создание электронного письма, включение обменного файла в текст письма, пересылка письма, получение письма оператором электронной почты, передача файла оператору базы данных, первичная обработка файла, настройка интерфейса обмена, подкачка информации из файла в базу данных, настройка интерфейса формирования интегрированных отчетов, создание интегрированного отчета, создание электронного письма сотрудником Г осНИИ Г А, включение интегрированного отчета в текст письма, пересылка письма эсплуатанту. Для каждого этапа определена степень влияния факторов на показатели качества функционирования системы.
Таблица
Основные фазы обработки и влияние факторов
Фазы обработки Влияющие факторы Показатели качества
Включение среды Excel
Набор данных вручную Человеческий Задержки Достоверность Задержка
Создание электронного письма Человеческий Задержки Задержка
Включение обменного файла в текст письма Человеческий Задержка
Пересылка письма Надежность Задержки Задержка
Получение письма оператором электронной почты Человеческий Задержка
Передача файла оператору базы данных Человеческий Задержки Задержка
Первичная обработка файла Человеческий Задержки Достоверность Задержка
Продолжение таблицы
Настройка интерфейса обмена Человеческий Задержки Достоверность Задержка
Подкачка информации из файла в базу данных Человеческий Задержки Достоверность Задержка
Настройка интерфейса формирования интегрированных отчетов Человеческий Задержки Достоверность Задержка
Создание интегрированного отчета Задержки Задержка
Создание электронного письма сотрудником ГосНИИ Га Человеческий Задержки Задержка
Включение интегрированного отчета в текст письма Человеческий Задержки Задержка
Пересылка письма Надежность Задержки Задержка
Для исследования качества работы системы можно провести анализ продолжительности обработки запросов эксплуатантов, используя аппарат теории марковских процессов[3]. Для этого на основании анализа процесса обработки запросов к системе построена модель в форме графа состояний (рис. 4).
Рис. 4. Г раф состояний процесса обработки запросов к системе
На рис. 4 цифрами обозначены следующие состояния системы:
1 - новый обменный файл создан;
2 - объемный файл вложен в текст письма;
3 - электронное письмо отправлено;
4 - электронное письмо получено оператором электронной почты;
5 - обменный файл предан оператору базы данных;
6 - проведена первичная обработка корректного обменного файла;
7 - обменный файл подкачен в базу данных;
8 - интегрированный отчет создан;
9 - интегрированный отчет включен в текст письма;
10 - письмо с интегрированным отчетом отправлено;
11 - обнаружена некорректность обменного файла;
12 - отправлено письмо с замечаниями;
13 - интегрированный отчет не создан. Обнаружена неактуальность вводимой в базу данных информации.
Для исследования поведения системы в процессе обработки запроса (обменного файла) составлена система дифференциальных уравнений
-Р
~~Т = 112,1Р 12 +110,1р0 -11,2р -Ї
-\2Р 1 4^2
аХ
ар3 = 1,3Р 2 1,4Р аХ
-х
:13,4Р 3 -14,5Р4
-Р
-Р = 1,5 Р 1 -(1,6 +1,„)Р5
аХ аР
-р =1 р -1 р
Л5,6^ 5 Л6,7^ 6
аХ
-Р7
-х
:16,7Р 1 -(17,8 + 17,13) Р7
-| = 1,8 Р 7 -І Р
^ = 18,9 Р 8 -19,10 Р9
а
-Р
10
-ї
-Р11
-х
19,10Р 9 110,1Р10
:15,11Р 5 -111,12
-Р
12
(111,12 Р1 +^13,12Р 13 112,1Р12
-х ± Р (Х) = 1
(1)
1=1
Для решения задачи необходимо задать начальные условия вида
P(0),P,(0),...,Рз(0), £р(0) = 1 . (2)
i=1
Решение системы дифференциальных уравнений (1) с начальными условиями (2) позволит оценить качество работы системы.
Анализ функционирования системы показал, что основным методом совершенствования информационного взаимодействия является внедрение клиент-серверной модели взаимодействия с внешними системами и разработка специализированных интерфейсов для взаимодействия с локальными ИУС, исключающими вмешательство человека в информационный обмен.
В переходный период система должна поддерживать работу на основе существующего программного обеспечения. Процесс перехода будет осуществляться поэтапно и связан с некоторыми техническими сложностями, в том числе:
• обеспечение защищенного канала связи через Интернет;
• организация интерфейса доступа;
• обработка критических ситуаций (логический контроль и адекватное реагирование на введение некорректной информации);
• защита информации;
• унификация протоколов и интерфейсов взаимодействия с локальными системами (это позволит разработчикам на местах разрабатывать свои программные модули и автоматизированные системы и при этом организовывать безошибочную передачу данных) и др.
Развитие системы в направлении совершенствования информационного обмена, основанного на непосредственной связи «пользователь-база данных», позволит перейти к внедрению перспективных технологий идентификации агрегатов на основе радиометок, ретроспективным методам обработки, корреляции информации различных пользователей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кирпичев И.Г., Шапкин В.С. Вопросы государственного контроля и регулирования процессов сервисного сопровождения эксплуатации авиационной техники в задачах поддержания летной годности. М.: НЦ ПЛГВС, 2005.
2. Соломенцев А.В. Совершенствование информационного взаимодействия в системе контроля аутентичности компонентов воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Информатика. Прикладная математика, № 55, 2002.
3. Сильвестров Д.С. Полумарковские процессы с дискретным множеством состояний. М.: Советское радио,
1980.
Solomentsev V.V.
The article focuses on operational quality of aircraft component authenticing control system in terms jf informational interaction and indentifies ways of its improvement.
Сведения об авторе
Соломенцев Виктор Владимирович, 1957 г.р., окончил МИЭМ (1980), доктор технических наук, заведующий кафедрой МГТУ ГА, автор более 80 научных работ, область научных интересов - вычислительные и радиоэлектронные системы, моделирование.
