creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/2312-1327_2024_4_18creexp-90Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕМЕТОДИКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ СБЛИЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ПРИ НАРУШЕНИИ ИНТЕРВАЛОВ ЭШЕЛОНИРОВАНИЯMETHODOLOGY FOR AUTOMATIC ASSESSMENT OF THE CONVERGENCING AIRCRAFT HAZARD IN THE EVENT OF SEPARATION INTERVALS VIOLATIONhttps://orcid.org/0000-0003-2250-8852ПлясовскихА. П.PlyasovskihA. P.

Александр Петрович Плясовских, доктор технических наук, профессор

ул. Пилотов, д. 38 Санкт-Петербург, 196210

Alexander P. Plyasovskih, Alexander P. Plyasovskih

38, street of Pilots Saint-Petersburg, 196210

al.plyasovskih@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0000-4208-7448ВинниковА. ЮVinnikovA. Yu.

Артем Юрьевич Винников, аспирант

ул. Пилотов, д. 38 Санкт-Петербург, 196210

Artem Yu. Vinnikov, Graduate Student

38, street of Pilots Saint-Petersburg, 196210

art-vinnikov@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-9930-7479ТопилинВ. Ю.TopilinV. Yu.

Владимир Юрьевич Топилин

пр. Обуховской обороны, д. 120 Санкт-Петербург, 19201

Vladimir Yu. Topilin

120, Obukhovskoy Oborony Avenue Saint-Petersburg, 192012

v.topilin2010@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А. НовиковаРоссияSaint-Petersburg State University of Civil Aviation named after Air Chief Marshal A.A. NovikovRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратурыРоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Radio EquipmentRussian Federation202426112025041833Copyright © Плясовских А.П., Винников А.Ю., Топилин В.Ю., 20252025Плясовских А.П., Винников А.Ю., Топилин В.Ю.Plyasovskih A.P., Vinnikov A.Y., Topilin V.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/90

В статье предлагается методика автоматической высокоточной оценки опасности сближения воздушных судов (ВС) при нарушении установленных норм эшелонирования по непрерывной 100-балльной шкале. Методика представляет собой пошаговый поиск максимальной опасности сближения ВС от момента начала нарушения интервалов эшелонирования до окончания конфликтной ситуации (КС). В качестве основного критерия для оценки используется линейная функциональная зависимость взвешенных в установленных нормах эшелонирования значений минимальных расстояний между ВС. 100-балльная оценка позволит производить сопоставление и сравнение потенциальной опасности между разными фактами нарушений норм эшелонирования, степени серьезности содержащихся в них угроз и рисков для безопасности полетов (БП). Использование в качестве одной из точек отсчета «воспринимаемой опасности авиационного события» создает возможность оценивания уровня БП даже в случае отсутствия фактов нарушения интервалов эшелонирования за выбранный отчетный период. Анализ полученных с помощью методики оценок поможет своевременно принять превентивные меры по устранению потенциальных угроз еще до возникновения реальных авиационных событий.Предлагаемую методику целесообразно использовать при решении задач автоматизации оценки практических навыков персонала управления воздушным движением (УВД) и создании автоматической системы управления БП.

The article proposes a method for automated high-precision assessment of the danger of approaching aircraft in case of violation of established separation standards on a continuous 100-point scale. The technique is a step-by-step search for the maximum hazard of approaching aircraft from the moment of the beginning of the violation of separation intervals to the end of the conflict situation. The main criterion for assessment is the linear functional dependence of the values of the minimum distances between aircraft, weighted in the established separation standards. A 100-point assessment will allow for the comparison and comparison of potential hazard between different facts of violations of separation standards, the severity of the threats and risks to flight safety contained therein.Using "perceived hazard" as a reference points allows assessing the level of flight safety even in the absence of violations of separation intervals for the selected reporting period. The analysis of the estimates obtained using the methodology will help to take timely preventive measures to eliminate potential threats even before the occurrence of real aviation events. It is advisable to use this methodology in solving the tasks of automating the assessment of practical skills of air traffic control personnel and creating an automatic flight safety management system.

нормированная система координатнормированное расстояниенарушение интервалов эшелонированияопасность сближенияметодика оценки опасности сближенияnormalized coordinate systemnormalized distanceviolation of separation intervalshazard of convergencemethodology for assessing the hazard of convergenceReferencesАнализ безопасности полётов при АНО в ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» в 2022 году. М.: ФГУП «Госкорпорация по ОрВД». 2023. 46 с.Beliatskaia A. P., Vorobev V. V., Eliseev B. P. (2021). Research of the Methods of Collision Avoidance of Aircraft with the Ground in Controlled Flight During Landing. XVIII Technical Scientific Conference on Aviation Dedicated to the Memory of N.E. Zhukovsky (TSCZh). 1-6.Борисов В. Е. Автоматизация управления процессом обучения при подготовке авиадиспетчеров / В. Е Борисов, Д. А. Евсевичев // Автоматизация процессов управления: сб. науч. тр. по матер. молодеж. науч.-техн. конф. 15-16 мая 2018 г.: в 2 ч. Ульяновск: ФНПЦ АО НПО «Марс». 2018. Ч. 1. С. 13-20.Blom H. A. P., Sybert H. S., Hans H. d. J. (2006). Safety Risk Assessment by Monte Carlo Simulation of Complex Safety Critical Operations. Proceedings 14th Safety-critical Systems Symposium. Pp. 47-67.Борисов В. Е. Методы автоматизации тренажерной подготовки диспетчеров УВД: специальность 05.22.13 «Навигация и управление воздушным движением» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Владимир Евгеньевич Борисов, 2022. 155 с. EDN HIDRHL.Borisov V. E., Evsevichev D. A. (2018). Automation of control of the learning process in the training of air traffic controllers. Automation of control processes: collection of scientific tr. on the mater. youth. scientific and technical conf. (1): pp.13-20. (In Russian)Винников А. Ю. Автоматизация оценки опасности конфликтной ситуации при расследовании авиационных событий / А. Ю. Винников, А. П. Плясовских, В. Ю. Топилин // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации: Сборник трудов XII Международной научно-практической конференции, посвященной празднованию 100-летия отечественной гражданской авиации, Иркутск, 12–13 октября 2023 года. Иркутск: Московский государственный технический университет гражданской авиации, 2023. С. 25-34. EDN EPRGKM.Borisov V. E. (2022). Methods of automation of simulator training of ATC dispatchers. Dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences. 155 p. (In Russian)Елисеев Б. П. К вопросу интеграции результатов расследования авиационных происшествий и инцидентов в систему управления безопасностью полетов / Б. П. Елисеев, В. А. Свиркин / Транспортное право. 2017. № 1. С. 14-18. EDN XROKGT.Brooker P. (2003). Lateral Collision Risk In Air Traffic Track Systems: A ‘Post-Reich’ Event Model. Journal of Navigation. 56(3): pp.399-409.Крыжановский Г. А. Моделирование принятия решений в активной системе обслуживания воздушного движения / Г. А. Крыжановский, В. В. Купин // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2010. № 1. С. 53-61. EDN QCTGSD.Costea M. L., Stroe G. L., Costache F., Semenescu A., Andrei I. C. (2022) Optimization methods for collision aircraft avoidance. AIP Conference Proceedings. 2425(1). Available at: https://pubs.aip.org/aip/acp/article-abstract/2425/1/240007/2823385/Optimization-methods-forcollision-aircraft?redirectedFrom=fulltext (accessed 10 August 2024).Мишин А. В. Эффективность расследования авиационных инцидентов и пути ее повышения // К.Э. Циолковский. Проблемы и будущее российской науки и техники: Материалы 52-х Научных чтений памяти К.Э. Циолковского, Калуга, 19–21 сентября 2017 года. Калуга: ИП Стрельцов И.А. (Издательство "Эйдос"), 2017. С. 240-243. EDN LYIOXJ.Eliseev B. P., Svirkin V. A. (2017). On the issue of integrating the results of the investigation of aviation accidents and incidents into the flight safety management system. Transport Law. (1): pp. 14-18. (In Russian)Плясовских А. От реагирования на авиационные события к их упреждению // Авиапанорама. 2020а. №6. С. 22-30.Flight safety analysis at the ANO in FSUE "State ATM Corporation" in 2022. Moscow: FSUE "State ATM Corporation". 2023. 46 p. (In Russian)Плясовских А. П. К вопросу разработки автоматизированной системы мониторинга безопасности воздушного движения в районе аэродрома / А. П. Плясовских, М. Н. Верховец // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2022. № 1(34). С. 46-57. EDN UDXATK.Fundamental and applied research of modern psychology: Results and prospects of development / Ed. A. L. Zhuravlev, V. A. Koltsova. M.: Institute of Psychology of the Russian Academy of Sciences. 2017. 2704 p. (In Russian)Плясовских А. П. Критерий опасности столкновения воздушных судов // Вестник СанктПетербургского государственного университета гражданской авиации. 2020б. № 4 (29). С. 64-74. EDN TIIWQP.Kryzhanovsky G. A., Kupin V. V. (2010). Modeling of decision-making in an active air traffic service system. Bulletin of the St. Petersburg State University of Civil Aviation. (1): pp.53-61. (In Russian)Плясовских А. П. Закон воспринимаемой опасности авиационных событий на примере управления воздушным движением / А. П. Плясовских, Ю. Ю. Михальчевский // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2024. № 2 (43). С. 40-56. EDN IQMQVC.Mishin A. V. (2017). The effectiveness of aviation incident investigation and ways to improve it. Problems and the future of Russian science and technology. Materials of 52 Scientific readings in memory of K.E. Tsiolkovsky. Pp.240-243. (In Russian)РМГ 83-2007. Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Шкалы измерений. Термины и определения (введены в действие Приказом Ростехрегулирования от 29.11.2007 № 337-ст). М.: Стандартинформ. 2008. 24 с.Netjasov F., Milan J. (2008). A review of research on risk and safety modelling in civil aviation. Journal of Air Transport Management. (14): pp.213-220.Свиркин В. А. Анализ качества работы элементов авиационно-транспортной системы при расследовании авиационных происшествий и инцидентов // Инновации в гражданской авиации. 2019. Т. 4, № 2. С. 19-24. EDN HULMGO.Plyasovskikh A. (2020). From responding to aviation events to their prevention. Aviapanorama. (6): pp.22-30. (In Russian)Свиркин В. А. Нормативная правовая регламентация обеспечения объективности расследования авиационных происшествий и инцидентов // Транспортное право. 2008. № 3. С. 21-22. EDN JVKXKV.Plyasovskikh A. P. (2020). Criterion of aircraft collision hazard. Bulletin of the St. Petersburg State University of Civil Aviation. 4(29): pp.64-74. (In Russian)Фундаментальные и прикладные исследования современной психологии: Результаты и перспективы развития / Отв. ред. А. Л. Журавлёв, В. А. Кольцова. М.: Институт психологии РАН. 2017. 2704 с.Plyasovskikh A. P., Verkhovets M. N. (2022). On the issue of developing an automated system for monitoring air traffic safety in the airfield area. Bulletin of the St. Petersburg State University of Civil Aviation. 1(34): pp.46-57. (In Russian)Beliatskaia A. P. Research of the Methods of Collision Avoidance of Aircraft with the Ground in Controlled Flight During Landing / A. P. Beliatskaia, V. V. Vorobev, B. P. Eliseev // XVIII Technical Scientific Conference on Aviation Dedicated to the Memory of N.E. Zhukovsky (TSCZh). Moscow: Russian Federation, 2021. pp. 1-6.Plyasovskikh A. P., Mikhalchevsky Yu. Yu. (2024). The law of perceived danger of aviation events on the example of air traffic control. Bulletin of the St. Petersburg State University of Civil Aviation. 2 (43): pp.40-56. (In Russian)Blom H. A. P. Safety Risk Assessment by Monte Carlo Simulation of Complex Safety Critical Operations / H. A. P. Blom, H. S. Sybert, H. d. J. Hans // Proceedings 14th Safety-critical Systems Symposium. 2006. pp. 47-67.RMG 83-2007. Recommendations on interstate standardization. The state system of ensuring the uniformity of measurements. Measurement scales. Terms and definitions (put into effect by the Order of Rostec Regulation No. 337-st dated 11/29/2007). M: Standartinform. 2008. 24 p. (In Russian)Brooker P. Lateral Collision Risk in Air Traffic Track Systems: A ‘Post-Reich’ Event Model // Journal of Navigation. 2003. № 56 (3). pp. 399-409.Svirkin V. A. (2019). Analysis of the quality of the elements of the aviation transport system in the investigation of aviation accidents and incidents. Innovations in civil aviation. (2): pp.19-24. (In Russian)Netjasov F. A review of research on risk and safety modelling in civil aviation / F. Netjasov, J. Milan. // Journal of Air Transport Management. 2008. №14. pp. 213-220.Svirkin V. A. (2008). Normative legal regulation of ensuring the objectivity of the investigation of aviation accidents and incidents. Transport Law. (3): pp.21-22. (In Russian)Optimization methods for collision aircraft avoidance / M. L. Costea, G. L. Stroe, F. Costache, A. Semenescu, I. C. Andrei // AIP Conference Proceedings. 2022. № 2425(1) // [Электронный ресурс]. – 2022. URL: https://pubs.aip.org/aip/acp/articleabstract/2425/1/240007/2823385/Optimization-methods-for-collisionaircraft?redirectedFrom=fulltext (дата обращения: 10.08.2024).Vinnikov A. Yu., Plyasovskikh A. P., Topilin V. Yu. (2023). Automation of the assessment of the danger of a conflict situation in the investigation of aviation events. Actual problems and prospects of the development of civil aviation: proceedings of the XII International Scientific and practical Conference. dedicated to the celebration of the 100th anniversary of the national civil aviation. (2): pp. 25-34. (In Russian)Risk Analysis of Lateral Collision of Military and Civil Aviation Aircraft Based on Event Model / G. Zhao, S. Mao, Y. Mao, X. Zhang, Y. Wu // Artificial Intelligence in China. Lecture Notes in Electrical Engineering. 2020. vol. 572. pp. 76-86.Williams P. R. (1992). Aircraft collision avoidance using statistical decision theory. Sensors and Sensor Systems for Guidance and Navigation II. Available at: https://doi.org/10.1117/12.138129 (accessed 12 August 2024).Williams P. R. Aircraft collision avoidance using statistical decision theory // Sensors and Sensor Systems for Guidance and Navigation II. 1992 // [Электронный ресурс]. – 1992. URL: https://doi.org/10.1117/12.138129 (дата обращения: 12.08.2024).Zhao G., Mao S., Mao Y., Zhang X., Wu Y. (2020). Risk Analysis of Lateral Collision of Military and Civil Aviation Aircraft Based on Event Model. Artificial Intelligence in China. Lecture Notes in Electrical Engineering. (572): pp.76-86.

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