Технологическое управление системами управления воздушным движением и их информационно-справочное обеспечение

Для ввода нового оборудования в штатную эксплуатацию необходим переходный период, в течение которого должен быть проведен комплекс мероприятий, исключающих риск снижения уровня безопасности полетов.

К таким мероприятиям относятся:

· обучение инженерно-технического персонала и специалистов УВД правилам и особенностями эксплуатации оборудования;

· организация резервных (или обеспеченных, если позволяет ОрВД) рабочих мест, линий связи, каналов передачи данных и т. п.;

· разработка и ввод в действие нормативно-распорядительной документации (описание структуры, схемы электропитания и резервирования, организации сети связи, технологии работы, должностные инструкции и т. п.);

· изменение структуры воздушного пространства, организация воздушного движения и обеспечения полетов, если это предусмотрено проектом оснащения (модернизации) центра УВД;

· организация взаимодействия со смежными органами УВД, аэропортами, ведомственными органами по контролю и обеспечению ВД района (зоны) и др.;

· другие мероприятия, связанные с обеспечением организационного и технологического взаимодействия модернизированного или вводимого вновь центра УВД.

Безусловно, на всех этапах проведения этих мероприятий специалисты поставщика и заказчика нового оборудования должны тесно взаимодействовать между собой.

Обучение персонала организуется в несколько этапов. Перед поставкой оборудования в эксплуатационную организацию передается комплект эксплуатационной документации для предварительного ознакомления с основными техническими и эксплуатационными характеристиками оборудования, требованиями к его установке и условиям эксплуатации, технологическими особенностями и функциональными возможностями. Условиями договора поставки может предусматриваться углубленное изучение нового оборудования несколькими инженерно-техническими специалистами на базе разработчика этого оборудования. В зависимости от сложности и функциональности комплексов и систем такое обучение может проводиться от двух-трех дней до одного и более месяцев.

На этапе монтажных и пуско-наладочных работ проводится ознакомление всего инженерно-технического персонала и пользователей с основными принципами работы поставляемых систем и оборудования, с их функциональными возможностями, действиями при возникновении нештатных ситуаций, основными методами диагностики неисправностей, реконфигурации, адаптации и другими правилами, и особенностями эксплуатации оборудования в объеме руководства по эксплуатации, руководств пользователей и администратора системы.

При наличии технических средств обучения и тренажа в составе поставляемых комплексов и систем проводится практическая подготовка специалистов в объемах, определяемых разработчиком оборудования по согласованию с организацией-заказчиком.

В целях обеспечения перехода на штатную эксплуатацию вновь вводимого оборудования в течение переходного периода организуется работа действующего и нового оборудования в параллельном режиме. На первом этапе новое оборудование используется в качестве средства, на котором выполняются все возложенные на него функции, но без участия в реальном процессе ОрВД. На этом этапе производится так называемая «обкатка» оборудования, при которой персонал завершает его практическое освоение, а кроме того, выявляются все возникающие проблемы, недостатки и проводится уточнение конфигурации, настройки и отладки сопряжений с источниками и потребителями информации, а также с каналами связи и передачи данных.

После принятия решения о вводе нового оборудования в штатную эксплуатацию эксплуатант юридически берет на себя ответственность за обеспечение безопасности полетов и ОрВД. При этом оборудование остается на определенный период в качестве резервного. В зависимости от сложности зоны УВД, интенсивности воздушного движения, структуры потоков ВД могут сохраняться резервные пульты диспетчеров, за которыми находятся в дежурном режиме специалисты ОрВД либо на которые в случае необходимости могут оперативно перейти специалисты ОрВД дежурной смены.

Оборудование (технические средства), не требующее оперативного персонала при непосредственном использовании, эксплуатируется в параллельном режиме вплоть до принятия решения о выводе его из штатной эксплуатации.

Продолжительность переходного периода определяется особенностями и сложностью структуры АС УВД.

В одном центре, где зона ответственности охватывает 1-2 РЦ, этот переход может длиться от одного до трех месяцев. В сложных зонах, когда по результатам ввода АС УВД в эксплуатацию охватывается несколько крупных районных центров, этот срок может составлять от одного до трех лет.

После принятия решения о готовности оборудования и персонала к самостоятельной эксплуатации АС УВД старое оборудование исключается из штатной эксплуатации и демонтируется.

Как показывает практика, переходный период является самым интенсивным этапом взаимодействия специалистов поставщика (разработчика) и заказчика (эксплуатанта). На этапе освоения техники даются необходимые консультации по вопросам эксплуатации, диагностики и устранения неисправностей и неполадок в работе, а также ведется подстройка оборудования. В этот период основные проблемы, связанные с неисправностью аппаратной части оборудования и программного обеспечения, возникают по двум основным причинам: конструктивно-производственные недостатки (дефекты) либо несоблюдение условий и правил эксплуатации. Этот период совпадает со сроком действия гарантийных обязательств поставщика (производителя) [4].

После окончания срока действия гарантийного обслуживания связь между поставщиком и эксплуатантом не прекращается. В течение срока эксплуатации оборудования, который составляет от 10 до 15 лет, могут возникнуть проблемы, для разрешения которых необходимо привлечение специалистов-разработчиков (например, доработка аппаратной части или ПО).

Это может быть обусловлено следующими причинами:

· изменение структуры воздушного пространства, организации ВД (открытие новых секторов, рабочих мест);

· изменение аэронавигационной обстановки в части сведений, задействованных на функциональные и технические параметры (процедуры, сигнализации и т. п.);

· реконфигурация комплексов при изменении качества рабочих мест и выполняемых функциональных задач;

· подключение новых источников и потребителей информации, а также информационных потоков данных, требующих специальной обработки;

· замена морально устаревшего оборудования;

· изменение нормативной базы, связанное с технологией функционирования АС УВД.

Эти работы выполняются в рамках послегарантийного обслуживания и сопровождения оборудования на договорных условиях между заказчиком и поставщиком. Связь между эксплуатантом и разработчиком важна и для разработчика оборудования. Своевременная диагностика и выявление конструктивно-производственных недостатков в оборудовании и его программном обеспечении позволяют оперативно устранять их и производить соответствующие доработки на серийно выпускаемых изделиях.

В то же время решение возникающих задач по расширению функций, улучшению эргономических и технологических характеристик позволяет поддерживать АС УВД на современном технологическом уровне, а также вносить соответствующие изменения в конструкцию изделий, производить их поэтапную модернизацию и разработать новое поколение техники.

Для обеспечения данного процесса проводятся следующие мероприятия:

· сбор, обработка и анализ сведений об отказах и неисправностях;

· сбор, обработка и анализ замечаний и рекомендаций по улучшению технико-эксплуатационных параметров и функциональных возможностей;

· обмен опытом эксплуатации аналогичного оборудования;

· отслеживание нормативно-распорядительных документов, регламентирующих процедуры и технико-экономические параметры оборудования АС УВД;

· отслеживание тенденций развития подобных систем в мире (участие в выставках, семинарах, конференциях и т. д.);

· повышение квалификации специалистов разработчика;

· подготовка кадров в учебных заведениях и своевременное изменение учебных программ, диктуемое развитием технологий создания перспективного оборудования.

Эти и другие мероприятия, обусловленные процессом эксплуатации, с одной стороны, и научно-техническим прогрессом, с другой, обеспечивают создание систем нового поколения, а также длительное поддержание на современном технологическом уровне действующего радиоэлектронного оборудования.

После окончания гарантийного срока эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт оборудования, как правило, выполняются силами обслуживающего персонала в соответствии с эксплуатационной документацией. При этом могут использоваться унифицированные элементы и комплектующие, имеющиеся на рынке.

Однако перечисленные выше аспекты существенно влияют на возможности эксплуатационного персонала самостоятельно проводить обслуживание оборудования и обеспечивать его работоспособность. Быстрая замена аппаратуры, моральное старение, постоянная модернизация операционных систем и прикладного программного обеспечения, необходимость в расширении функциональных возможностей и адаптации к различным изменениям в структуре системы и нормативно-информационной базы - все это требует постоянного контакта между производителем и эксплуатантом.

Наиболее распространенным видом взаимодействия по постгарантийному обслуживанию является работа по разовым заявкам, когда эксплуатант просит производителя поставить необходимые блоки или запасные части либо выполнить иные работы [2,5,6].

Особенность работ по устранению неисправностей и отказов состоит в том, что они имеют случайный вид и их трудно планировать. При этом в силу различного рода причин (удаленность объекта, транспортная схема, необходимость предварительной оплаты и закупки комплектующих и т. п.) сроки их выполнения могут быть достаточно большими. Вследствие этих обстоятельств исполнитель работ не может точно планировать ни людские, ни материальные ресурсы для выполнения необходимого объема работ. Стоимость обслуживания повышается, а качество снижается.

Эксплуатант испытывает трудности в изыскании средств на разовые, внеплановые и зачастую отнюдь не дешевые работы. С другой стороны, резко возрастающая сложность оборудования требует привлечения специалистов высокой квалификации по различным типам оборудования, что также создает значительные трудности эксплуатационным предприятиям.

Выход состоит в создании специальных подразделений, выполняющих подобного рода функции. Это могут быть службы или отделы эксплуатации в структуре организации-производителя оборудования, специальные или авторизованные сервисные центры, обеспечивающие выполнение всего цикла работ, как это практикуется в отношении техники массового производства. Однако при мелкосерийном производстве наладить их работу не удается, в том числе и по причине отсутствия постоянного и ритмичного потока заявок. Таким образом, сервисная служба становится рентабельной при снижении надежности оборудования, т. е. при возрастании числа отказов и неисправностей, что абсолютно не устраивает эксплуатанта, да и просто противоречит здравому смыслу.

В этой ситуации наиболее предпочтительным представляется метод абонентского обслуживания, при котором всю ответственность за поддержание оборудования в работоспособном состоянии берет на себя сервисная служба, получая на это регулярно абонентскую плату. В этом случае она может планировать выполнение работы, распределение специалистов по времени и месту обслуживания на основании заблаговременно составленного графика. Необходимое количество запасных частей и комплектующих в плановом порядке закупается и поддерживается в наличии на складе, что обеспечивает:

· выполнение работ по техническому обслуживанию в плановом порядке;

· устранение отказов и неисправностей в кратчайшие сроки;

· внесение изменений в настройки и базы данных по мере их поступления и другие преимущества планово-предупредительного метода параллельного обслуживания нескольких десятков или сотен эксплуатационных предприятий.

Взаимные интересы в данной ситуации оказываются согласованными: исполнитель работ становится непосредственно заинтересованным в безотказной работе оборудования, так как в этом случае его расходы минимизируются. Эксплуатант, внося регулярную абонентскую плату, снимает с себя большинство организационных проблем и в конечном счете выигрывает в качестве работы, надежности и готовности оборудования, существенно влияющего на поддержание высокого уровня обеспечения безопасности полетов [7].

В условиях высоких темпов научно-технического прогресса в области электроники и информационных технологий быстро меняется номенклатура элементов, на базе которых строится современная аппаратура. Темпы морального износа намного опережают физический износ, что приводит к необходимости проведения поэтапной модернизации оборудования в целях поддержания ее на современном технологическом уровне. На договорной основе сервисные службы могут взять на себя выполнение дополнительных объемов работ по «осовремениванию» оборудования, обеспечивая замену морально устаревших элементов аппаратуры и ПО с учетом возрастающих функциональных и сервисных возможностей. Таким образом, эксплуатант получает реальную возможность, имея современное оборудование, планомерно поддерживать его на высоком технологическом уровне.

При оснащении крупных центров УВД со сложной конфигурацией и большим количеством разнотипного оборудования, имеющего различные сроки службы и ресурс, в процессе эксплуатации возникают проблемы, связанные с необходимостью замены части аппаратуры или комплекса в целом. Это требует значительных капитальных затрат, а также вызывает необходимость построения новой структуры, начиная со зданий и сооружений, линий электропитания и связи и другой инфраструктуры. Опыт построения крупных центров в нашей стране и за рубежом показывает, что они должны проектироваться сразу с учетом наличия резервной системы. По своему назначению эта система должна обеспечивать в процессе эксплуатации центра УВД резервирование основной системы на случай серьезных сбоев и масштабных отказов, а также на период ее замены или модернизации [8].

Первые попытки создания концепции интегрального сквозного информационного сопровождения заказа, разработки и поставки на вооружение сложных объектов военной техники были предприняты военным ведомством США еще в 80-х годах прошлого столетия. Теоретическую основу составляли формализованные методы логистики, предметом которой являлись информационные потоки данных на всех фазах жизненного цикла изделия. В связи с этим первоначальная расшифровка CALS-технологии как «Computer Aided Logistic System» была заменена на более адекватную содержанию - «Continuous Acquisition and Life Cycle Support» (в буквальном переводе - «непрерывная восприимчивость и поддержка жизненного цикла»). Смысл этого термина заключается в том, что речь идет о постоянном отслеживании и обновлении в электронном виде исчерпывающих данных об изделии на любом этапе его жизненного цикла: бизнес-план, разработка требований, проектирование, опытно-конструкторская разработка, серийное производство, материально-техническое обеспечение, технология выпуска изделия, испытаний, эксплуатации, обслуживания и ремонта и, наконец, утилизация. Таким образом, CALS - это «живая» система, представляющая собой совокупность взаимосвязанных баз данных, в которой обмен информацией осуществляется по стандартам и правилам в виде формализованных протоколов (ISO, STEP и пр.) [9].

Использование CALS-технологий обеспечивает не только внутреннюю информационную интеграцию в корпоративной информационной среде предприятия, но и внешнюю интеграцию для всех участников жизненного цикла изделия. Целью CALS является решение следующей задачи: для любого изделия (особенно актуально это для сложных технических комплексов, таких как АС УВД) должна поставляться электронная модель. Она заменяет комплект документации, исполненной на бумаге в виде десятков томов, занимающих порой не одну комнату. Эта модель должна обеспечивать возможность получения всех данных, необходимых в процессе эксплуатации, как о самой системе и ее конструкции, технических характеристиках, параметрах диагностики и т. п., так и о всех регламентных, профилактических и ремонтных работах, предписанных к выполнению в процессе всего срока службы изделия. И такой подход должен распространяться применительно к любым сложным техническим комплексам и системам.

В процессе разработки и создания любого сложного изделия задействовано значительное количество участников, которым необходимо отслеживать информацию о ходе работ, результатах этапов испытаний и происходящих изменениях. При автоматизации процессов проектирования и разработки, да и в ходе последующей эксплуатации и сопровождения изделий используются различные автоматизированные системы и прикладные программные средства (САПР, АСУП и др.). Значительное время при этом занимают процессы взаимного информирования о ходе работ и их увязывании в рамках единого проекта.

Для реализации концепции CALS необходимо все информационные системы обеспечить обменом данными на базе набора стандартных протоколов, в результате чего создается единое информационное пространство, доступ к которому гарантируется всем заинтересованным сторонам. Автоматизация процессов управления и контроля за информацией позволяет значительно сократить сроки выполнения работ, а значит, и выпуска изделий в производство [10].

Для решения подобных задач используются PDM-системы (Product Data Management) - системы управления проектными и инженерными данными предприятия. Задачей PDM-системы является аккумулирование всей информации об изделии, создаваемой прикладными системами, в единую информационную логическую модель. С помощью PDM-систем осуществляется отслеживание больших, постоянно обновляющихся массивов данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации изделий. PDM-системы отличаются от БД тем, что интегрируют информацию, поступающую от различных источников, причем любых форматов и типов, представляя ее пользователям в структурированном виде. PDM-системы отличаются и от систем офисного документооборота, так как работают не только с текстовыми документами, но и с геометрическими моделями, функциональными схемами и данными.

На базе информации от PDM-систем, согласно концепции CALS, создается единое информационное пространство (ЕИП), доступное всем участникам жизненного цикла изделия (в том числе и эксплуатирующим предприятиям).

ЕИП обладает следующими свойствами:

· вся информация представлена в электронном виде;

· ЕИП охватывает всю информацию, созданную об изделии;

· ЕИП является единственным источником данных об изделии (прямой обмен данными между участниками исключен);

· ЕИП строится только на основе информационных стандартов (международных, государственных, отраслевых);

· для функционирования ЕИП используются имеющиеся программно-аппаратные средства участников;

· ЕИП постоянно развивается.

Основными преимуществами ЕИП являются:

· обеспечение целостности данных;

· исключение потерь, данных между этапами ЖЦ;

· доступ к данным и их изменениям одновременно всех участников ЖЦ, в том числе и географически удаленных (с помощью сетевых технологий Internet идр.);

· повышение оперативности поиска требуемой информации и доступа к ней по сравнению с бумажной документацией;

· возможность использования различных информационных систем и комплексов для работы с данными.

ЕИП при этом может создаваться для организационных структур различного уровня, от отдельного подразделения до предприятия или корпорации. Поскольку потребитель (эксплуатационное предприятие) тоже является полноправным участником ЖЦ изделия, необходимо обеспечить его доступ в ЕИП. Однако у потребителя может находиться в эксплуатации значительное количество изделий различных производителей. Поэтому ему придется иметь дело в рамках ЕИП с различными PDM-системами. Учитывая, что потребителю необходимы только эксплуатационные данные об изделии, в качестве средства доступа к ЕИП используют интерактивные электронные технические руководства (ИТЭР). Они разрабатываются производителем, имеют стандартный интерфейс пользователя и обеспечивают доступ потребителя к эксплуатационной информации в ЕИП.

В обозримом будущем применение концепции CALS-технологии в эксплуатационных подразделениях авиапредприятий, и в частности служб ЭРТОС по эксплуатации оборудования систем УВД, безусловно создаст значительные преимущества, к которым относятся:

· планирование профилактического и регламентного обслуживания оборудования оперативным составом;

· быстрый поиск и локализация неисправностей и отказов оборудования, а также восстановление его работоспособности в кратчайшие сроки;

· сбор статистики о наработке изделия, надежности его элементов и прогнозирование уровня эксплуатационной готовности;

· возможность обмена данными об особенностях эксплуатации изделия с разработчиком и другими потребителями;

· облегчение освоения изделия в эксплуатации;

· возможность обучения персонала и постоянного повышения его квалификации (а не отставания, наблюдаемого при периодичном методе);

· получение однозначной и достоверной информации об изделии и изменениях в его конструкции и документации;

· оптимизация решений по модернизации на основании актуальной информации как о выпускаемых, так и разрабатываемых изделиях (вплоть до стадии их разработки и готовности к выпуску);

· систематизация сведений по ремонту, техническому обслуживанию, запасным частям и т. п.;

· унификация сведений для технических отделов по учету различной информации об эксплуатации оборудования, а также их передача в вышестоящие инстанции в виде отчетов и т.п;

· другие преимущества сетевого учета и обмена информационными данными как внутри предприятия (между подразделениями), так и с внешними организациями.

Разработчик и производитель, осведомленные обо всех событиях, случающихся в процессе эксплуатации, получают бесценную информацию как для оперативного устранения конструктивных недостатков, которые не представилось возможным выявить на всех этапах испытаний, так и для модернизации изделий, а также создания новых систем [10].

Литература

1. Авиационная радионавигация / Под ред. П.В. Олянкжа. М.: Транспорт, 1990. - 208 с.

2. Авиационная электросвязь. Приложение 10 к Международной конфенции ИКАО (Системы обзорной радиолокации и предупреждения столкновений). Монреаль, 1995.

3. Автоматизированное управление самолетами и вертолетами / С.М. Федоров, В.М. Кейн, О.И. Михайлов, Н.Н. Сухик. М.: Транспорт, 1992. - 266 с.

4. Автоматизированные системы управления воздушным движение: Справочник / В.И. Савицкий, В.А. Василенко, Ю.А. Владимиров, В.В. Точилов. М.: Транспорт, 1980. - 357 с.

5. Грачев, В.В., Кейн, В.М. Радиотехнические средства управления воздушным движением. М.: Транспорт, 1975. - 344 с.

6. Красовский, Н.Н. Теория управления движением. М.: Наука, 1968. - 476 с.

7. Организация взаимодействия человека с техническими средствами АСУ: В 7 кн. Отображение информации: Практическое пособие /В.М. Гасов, А.И. Коротаевя6 под ред. В.Н. Четверикова. М.: Высшая школа, 1990. - 111 с.

8. Правила полетов и обслуживания воздушного движения. Doc. 4444 Изд. 13, Монреаль: ИКАО, 1996.

9. Труханов, В.М. Надежность в технике. М.: Машиностроение, 1999. - 598 с.

10. Цифровые информационно-измерительные системы: Теория и практика / А.Ф. Фомин, О.Н. Новоселова. М.: Энергоатомиздат, 1996. - 448 с.

Приложение

Таблица 1 - Номенклатура эксплуатационных документов

Размещено на Allbest.ru