НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Технологии обработки естественного языка (natural language processing – NLP) в одном из своих применений обеспечивают эффективное исследование закономерностей и тенденций в больших наборах текстовых данных. Текстовые данные по безопасности полетов, представленные в виде отчетов по расследованию авиационных происшествий, являются перспективным объектом для извлечения новой полезной информации, которую можно использовать как при управлении безопасностью полетов, так и в рамках тренажерной подготовки. В данной работе рассматриваются вопросы применения технологий NLP для исследования корпуса отчетов по безопасности полетов ПАО «Аэрофлот – российские авиалинии». Целью исследования является разработка метода выявления актуальных тем тренажерной подготовки пилотов. Представлен анализ существующих зарубежных исследований в области интеллектуального анализа текстовой информации в гражданской авиации. Выявлено, что за рубежом активно применяют технологии NLP для изучения отчетов по безопасности полетов. В статье представлена схема метода выявления актуальных тем тренажерной подготовки пилотов, основанного на кластеризации отчетов по безопасности полетов. Описаны процедуры предварительной обработки текста и построение его векторного пространства. Научной новизной подхода является то, что в отличие от предыдущих работ предлагается использовать полное векторное представление отчетов по безопасности полетов, которое строится объединением матриц тематических и семантических векторов. Проведена апробация предложенного метода. Анализируемый корпус текстов составил 1080 отчетов. В результате применения алгоритма кластеризации были идентифицированы 36 кластеров, которые затем были визуализированы с помощью алгоритма t-распределенного стохастического эмбеддинга соседей (t-distributed Stochastic Neighbor Embedding – t-SNE). Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что подход, основанный на кластеризации отчетов, позволит проводить более глубокий анализ отчетов по безопасности полетов, что может упростить и ускорить работу как специалистов по управлению безопасностью полетов, так и инструкторов по тренажерной подготовке пилотов.

Контроллинг рассматривается как универсальное современное направление менеджмента. Он широко распространен в различных областях человеческой деятельности, но в гражданской авиации пока не нашел прямого применения. Между тем любое авиапредприятие подчиняется общим законам управления, следовательно, контроллинг может и должен найти свое место в управлении авиационной организацией. Ввиду особой важности для авиации вопросов управления безопасностью полетов контроллинг как концепция менеджмента, позволяющая контролировать процессы, а не результаты, органично вписывается в процедуры систем управления безопасностью полетов (СУБП) поставщиков авиационных услуг. В частности, разработка и мониторинг показателей эффективности обеспечения безопасности полетов (SPI) может рассматриваться как ключевой элемент оперативного контроллинга. В СУБП процедура работы с SPI, наряду с процедурой управления рисками для безопасности полетов, является важнейшим компонентом всей системы. Для обеспечения эффективности этой процедуры в организации по обслуживанию воздушного движения (ОВД) необходимо разработать сбалансированный общий SPI. Как показал анализ, применяемые в организациях по ОВД показатели ориентированы на учет только инцидентов, причем с одинаковым «весом», и не отражают объективно уровень обеспечения безопасности полетов при ОВД и его динамику. В статье представлен вариант разработки нового сбалансированного показателя, который учитывает и менее значимые отклонения от нормального функционирования системы ОВД, ошибки и нарушения персонала. Показатель разработан на основе экспертного опроса специалистов по ОВД. Мониторинг показателей и их прогнозирование также являются важными задачами оперативного контроллинга. Эти задачи могут решаться различными методами, применимость и сравнительная эффективность некоторых из них обсуждаются в данной статье. Все расчеты выполнены на основе реальных данных одной из крупных организаций по ОВД Российской Федерации.

    В работе положено начало практическому применению алгоритмов увода летательных аппаратов от трехмерных поверхностей ограничения, представляющих собой комбинацию рельефа местности и искусственных препятствий. Проведен анализ событий, приводящих к авиационным происшествиям, и осуществлено сравнение бортовых систем предварительного уведомления экипажей воздушных судов о столкновении с естественными или искусственными препятствиями. Показано, что такие системы являются недостаточными вследствие своего пассивно-рекомендательного характера выдачи предупреждений. Поставлен вопрос о необходимости реализации активной автоматической системы предотвращения столкновений с пространственными препятствиями. В целях применения имеющихся алгоритмов увода летательных аппаратов от пространственных поверхностей ограничения разработана методика аппроксимации трехмерных поверхностей (препятствий), заданных на цифровой карте местности в виде дискретных отсчетов высоты с определенным шагом на координатной сетке. В качестве аппроксимирующей препятствие непрерывной поверхности второго порядка выбран параболоид вращения, и определены его характеристические параметры. Для определения характеристических параметров параболоида предложены к использованию алгоритм определения пересечения трехмерной поверхности и плоскости, основанный на принципе определения пересечения треугольников в пространстве, а также метод выбора точки перегиба рельефа местности, основанный на определении значения градиента высоты рельефа местности. Приведено построение аппроксимирующего параболоида на примере естественного препятствия в виде горного массива. При синтезе алгоритмов предотвращения столкновения летательных аппаратов с препятствиями отмечена необходимость учета не только параметров поверхностей ограничения и динамических характеристик летательных аппаратов, но и точностных характеристик источников данных об их положении. Показаны перспективные направления применения разработанной методики.

Проблема столкновения воздушных судов с птицами (bird strike) актуализируется с тенденциями роста числа авиационных перевозок. По данным Международной организации гражданской авиации (ИКАО), за семь лет в 105 государствах мира зарегистрирована информация о 97 751 столкновении воздушного судна с животными. Примерно в половине случаев (56 093 инцидента) сообщается о наличии повреждений воздушного судна различного характера. По некоторым оценкам, ежегодный ущерб от столкновений воздушных судов с птицами составляет около 610 млн долларов США. В статье проводится анализ влияния угрозы столкновения воздушного судна с птицами (орнитологической опасности) на безопасность полетов. Рассмотрена статистика авиационных происшествий с птицами за период 2010–2022 гг. по данным ИКАО и Росавиации. Анализируется проблематика оценки риска и обеспечения орнитологической безопасности полетов, существующие работы в данном научном направлении. Выделяются и рассматриваются основные проблемы и недостатки существующих подходов. Автором предложена новая концепция обеспечения орнитологической безопасности полетов с помощью разделения угроз на угрозы в поле частичной неопределенности и угрозы в поле глубокой неопределенности. Принятие решений в том или ином поле требует применения специфических инструментов. Для решения задачи обеспечения орнитологической безопасности полетов при угрозах в поле глубокой неопределенности предложено применение инструмента динамического адаптивного планирования (Dynamic Adaptive Planning), который позволяет разрабатывать и поддерживать работу планов с постоянным отслеживанием качества их выполнения. Приводится пример функционирования алгоритма принятия решений и назначения критических точек (триггеров) для отслеживания эффективности работы плана авиапредприятия с основной целью достижения заданных показателей орнитологической безопасности полетов. Анализ результатов работы показал, что решение задач в поле глубокой неопределенности является сложной научной задачей, однако применение новых инструментов сценарного моделирования позволит повысить качество работы авиапредприятия в направлении обеспечения орнитологической безопасности полетов, что в конечном итоге положительно скажется на снижении риска возникновения авиационных происшествий.