КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ЛЕТНОГО СОСТАВА

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственная служба гражданской авиации
АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ОБУЧЕНИЯ ЛЕТНОГО СОСТАВА
Методические указания по изучению курса
и выполнению контрольной работы
Для студентов КФ, ФЛЭ и ЗФ
специализаций ЛЭ, ВН
Санкт-Петербург
2004
Одобрено и рекомендовано к изданию
Методическим советом Академии ГА
Ш 87 (03)
Компьютерные технологии обучения летного состава: Методические указания по изучению курса и выполнению контрольной работы. Академия ГА. Санкт-Петербург, 2004.
Издаются в соответствии с программой дисциплины «Компьютерные
технологии обучения летного состава» (объем 123 часа), изучаемой в 4, 5 и 7
семестрах.
Даны рекомендации по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы.
Предназначены для студентов командного факультета, факультета летной эксплуатации, заочного факультета специализаций ЛЭ, ВН.
Библ. 15 назв.
Составитель: М.У.Митрофанов, кандидат техн. наук доц.
Рецензент: А.Л.Микинелов, кандидат техн. наук, проф.
 Академия гражданской авиации, 2004
3
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Дисциплина «Компьютерные технологии обучения летного состава»
является одной из профилирующих в системе подготовки специалистов, выпускаемых Академией гражданской авиации.
Предлагаемая программа дисциплины составлена в соответствии с
учебными планами ФЛЭ, КФ, ЗФ, определяющими требования к подготовке
студентов, обучающихся по специализациям:
– летная эксплуатация ВС;
– воздушная навигация.
Изучение дисциплины для студентов заочного факультета в основном
носит самостоятельной характер, и базой для него служит знание нормативных
и методических документов, регламентирующих организацию летной работы, а
также процедур составления автоматизированных учебных курсов, общие знания о стандартных компьютерных программах Excel, PhotoShop,
Photoimpression.
I. Типовая учебная программа дисциплины
«Компьютерные технологии обучения летного состава»
№
п/п
Разделы дисциплины
1 Введение
2 Компьютерные технологии, используемые в профессиональной подготовке летного состава
3 Гибкие автоматизированные обучающие системы (ГАОСы)
4 Использование стандартной программы Excel в летной работе и ее организации
5 Технология виртуальной реальности
6 Разработка интерактивной программы, анимирующей системы ВС
7 Предполётное информационно-консультативное обслуживание экипажей ВС ГА «Брифинг»
8 Автоматизация предполётной подготовки экипажа
9 Разработка компьютерных технологий, используемых при
предполетной подготовке экипажей, на современной программно-технологической базе (Визуализация, локальные и
глобальные сети)
10 Разработка интерактивной программы, анимирующей и анализирующей подготовку экипажей, особенности полета на
конкретные основные и запасные аэродромы (учет CFIT)
11 Автоматизированная система управления летной работой
(АСУ ЛР)
12 Подсистема информационной поддержки, контроля и анализа
процедур сертификации и инспектирования эксплуатантов
(ИСВТ)
13 ИТОГО:
ВСЕГО:
Лекции
ПЗ
2
6
6
4
4
7
4
2
6
6
15
2
2
4
4
6
6
6
6
6
6
4
8
50
72
122
4
II. Общие методические указания
Целью дисциплины является изучение процессов летной работы и ее организации, их компьютерного представления и анимации. Выполнение полета
является «венцом» всей производственной деятельности авиапредприятия,
авиакомпании, и от знания дисциплины и ее предмета изучения – управления
летной работой и компьютерных технологий – зависит то, насколько этот «венец» будет одновременно крепким, гибким,
жестким, своевременным, без-
опасным и качественным. Изучаемые и рассматриваемые способы, методы и
процессы в дисциплине «Компьютерные технологии обучения летного состава»
непосредственно влияют на безопасность полетов, экономичность, культуру
обслуживания пассажиров, качество всего авиатранспортного производства. В
современных условиях авиакомпании, государственные авиапредприятия
предъявляют и новые (повышенные) требования к специалисту. В дисциплине
«Компьютерные технологии обучения летного состава» эти требования органически сплетаются с методами и способами, рассматриваемыми и изучаемыми
в ней. Для ее успешного изучения необходимы знания студентами (слушателями) следующих дисциплин:
-
прикладная математика, теория надежности и информатики;
-
вычислительная техника и программирование;
-
управление производством авиапредприятий, авиакомпаний;
-
АСУ предприятий;
-
авиационная психология и педагогика;
-
воздушное право, в том числе и международное.
Главными задачами дисциплины является обучение студентов (слуша-
телей) методам и способам управления летными подразделениями (образованиями) с использованием компьютерных технологий и телекоммуникаций.
В результате изучения дисциплины специалист (выпускник Академии
ГА) должен знать:
– основные положения законов РФ, постановлений Правительства РФ,
5
ВК РФ, нормативных и методических документов, регламентирующих летную
работу и ее организацию;
– организационную структуру летной работы в ГА, ее основные цели;
– структуру профессиональной подготовки летного состава в ГА, ее основные цели и принципы;
– правила проведения профессиональной подготовки летного состава в
РФ и других авиакомпаниях мира;
– основные положения летно-методической работы в ГА РФ;
– требования, предъявляемые к компьютерным технологиям, используемым в летной работе и ее организации;
– структуры гибких автоматизированных обучающих систем (ГАОС),
учебно-пилотажных имитаторов (УПИ), технологию виртуальной реальности и
элементы, их составляющие;
– порядок проведения анимации при создании интерактивных анимированных систем ВС, используемых для обучения летного состава;
– процедуры формирования и выдачи документов по летной работе и ее
организации в автоматизированной системе управления летной работой
(АСУЛР);
– порядок организации работы и использования компьютерных технологий при выдаче сертификата эксплуатанта;
– организацию работы и использования Интернет-технологий в летной
работе и ее организации;
– электронное составление анализов по организации летной работы и
безопасности полетов;
– электронное ведение Руководства по производству полетов (РПП),
Руководства по Системе качества, Системе менеджмента качества авиапредприятия, авиакомпании;
должен уметь:
– применять на практике требования нормативных документов по лет-
6
ной работе и ее организации;
– применять на практике требования нормативных документов к автоматизированным обучающим системам и Интернет-технологиям;
– использовать учебно-пилотажные имитаторы и компьютерные технологии в летной работе и ее организации;
– обеспечивать необходимой информацией и документацией экипажи
воздушных судов при подготовке к выполнению рейсов и чартерных программ;
– подготавливать информацию на электронных носителях при создании
документации по летной работе и ее организации, в том числе при создании
Руководства по производству полетов (РПП), и другой документации, необходимой при сертификации и лицензировании эксплуатанта;
иметь представление:
– о системе организационно-распорядительной документации в гражданской авиации стран – членов ИКАО;
– об основных языках программирования и стандартных пакетах программ, применяемых в подразделениях ГА для решения задач по организации
летной работы;
– о путях решения проблем организации летной работы в странах – членах ИКАО.
Работа студентов над материалом этой дисциплины состоит из прослушивания курса лекций по заданной тематике с проработкой этих тем на практических занятиях, самостоятельной работы по изучению тем и разработки
анимированных систем выбранных ВС, анимационных фрагментов процессов
летной работы и ее организации.
III. Список рекомендуемой литературы
1. Воздушный Кодекс РФ.
2. НПП ГА-85.
3. РОЛР-87.
4. В.Н.Шило. Организация летной работы в транспортной авиации. Изд.
ОЛАГА, Л., 1984.
7
5. В.Фигурнов. IBM PC для пользователей. Перераб. пятое издание и более поздние издания.
6. А.В. Фролов, Г.В. Фролов. Операционная система Microsoft Windows.
Руководство пользователя. М.: «Диалог – Мифи», 1998.
7. Д. Грайс. Графические средства персонального компьютера. М.: Мир,
1999.
8. Конспект лекций.
9. Описание пакетов программ Фотошоп (PhotoShop) и Excel.
10. Описание пакетов программ Фотоимпрессион (Photoimpression).
11. Федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании».
12. Федеральные авиационные правила «Сертификационные требования
к эксплуатантам коммерческой гражданской авиации. Процедуры сертификации». Приказ Минтранса № 11 от 4 декабря 2003 г.
13. М.У. Митрофанов. Описание автоматизированной системы управления летной работой АСУ ЛР. Методические пособия 1998, 2001 гг. СПб., Академия ГА.
14. Пакеты прикладных программ, разработанных на кафедре № 19,
анимирующих системы воздушного судна.
15. Стандартные пакеты программ Simulator 1998, 2000 2002 гг., Ка-52.
IV. Методические указания по изучению тем дисциплины
«Компьютерные технологии обучения летного состава»
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и задачи дисциплины
Роль гражданской авиации как важного звена единой транспортной системы страны. Используемые в гражданской авиации компьютерные технологии и требования:
 к разработке корпоративных информационных систем:
а) универсальность – единый программный код ПП для различных сфер
деятельности;
б) функциональность – функциональная полнота приобретаемых ПП;
в) динамизм – прозрачная структура данных и связей. Доступные инструменты внесения добавлений, корректировок и т.д.;
г) оперативность – оперативность адаптации ПП к динамическим изменяемым специфическим особенностям деятельности предприятия;
8
д) обучаемость – унификация интерфейса различных задач
 и способам управления летными образованиями (подразделениями) с
использованием компьютерных технологий и телекоммуникаций.
Предмет изучения – управление летной работой и компьютерные технологии. Задачами дисциплины являются обучение студентов (слушателей) методам и способам управления летными подразделениями (образованиями) с использованием компьютерных технологий и телекоммуникаций.
Литература: [1, 4, 10, 11, 12, 13].
Методические указания
При изучении введения требуется:
– хорошо усвоить требования к корпоративным информационным и автоматизированным системам, используемым в летной работе и ее организации;
– знать, какова эффективность компьютерных технологий вообще и в
летной работе в частности;
– знать положения государственной программы «Электронная Россия».
Вопросы для самопроверки
1. Поясните необходимость использования компьютерных технологий в летной работе и ее организации.
2. С какой целью осуществляется компьютеризация летной работы и ее организации?
3. Каковы положения государственной программы «Электронная Россия»?
4. Использование Интернет-технологий в гражданской авиации РФ и организации летной работы.
1. Компьютерные технологии, используемые
в профессиональной подготовке летного состава
Профессиональная подготовка – это процесс приобретения
знаний,
умений и навыков. Знания о какой-либо системе или процессе – это объем ин-
9
формации о ней, накопленный в памяти человека к определенному моменту
времени. В свою очередь, умение – это способность человека реализовывать
свои знания в какой-либо форме. А навык – это умение, доведенное до автоматизма. Знания, умения и навыки используются при решении человеком творческих, логических и алгоритмических задач. В управлении процессом профессиональной подготовки определяющим является обеспечение цикличности, т.е.
обеспечение прочной обратной связи между источником информации и обучающимся. При построении совершенного процесса профессиональной подготовки необходимо обеспечить постоянный интерес обучающего к усвоению им
знаний и умений. Таким образом, совершенствование профессиональной подготовки летного состава необходимо вести по следующим направлениям:
– развитие методов разработки учебных материалов и прежде всего моделей систем и процессов с использованием компьютерных технологий и телекоммуникаций;
– укрепление обратной связи между обучающимся и источником информации;
– обеспечение высокого уровня положительной эмоциональности обучающегося при получении знаний и умений.
При этом определяющим является первое направление, т.е. разработка
моделей систем и процессов. Модель – это описание, отражающее часть
свойств объекта оригинала. Модели могут быть физическими и абстрактными.
Описание технических систем относится к специфическому классу моделей.
Для построения моделей могут быть использованы различные языки, с помощью которых можно создавать описание систем и процессов в трехмерном,
двухмерном или одномерном пространствах. В соответствии с этим можно говорить о трехмерных (объемных), двухмерных (плоских) и одномерных (линейных) моделях и их анимации, позволяющих познавать и усваивать работы
систем воздушного судна и других процессов летной работы и ее организации
примерно раза в четыре быстрее, чем при традиционном изучении.
10
Использование персональных ЭВМ в учебном процессе активизирует
его, так как обучающий овладевает новыми знаниями, представляемыми оптимальным путем. И новая методологическая основа уже не позволяет ограничиться разработкой только технических средств, а заставляет искать оптимальные пути для представления знаний и организации учебного материала. Принято различать декларативную и процедурную формы представления знаний в
обучающих системах. Первая форма соответствует схеме «знать, что», вторая –
«знать, как». Помимо этого можно еще учесть набор предпочтений, то есть
ценностную ориентацию системы. Сочетание декларативной и процедурной
форм представления знаний хорошо согласуется с теорией автоматического регулирования, а сочетание декларативной и ценностной форм представления
продуктивно работает в рамках теории принятия решений. Стремление к оптимизации процесса обучения существует столько, сколько существует педагогика, однако понятие оптимизации получило научный смысл благодаря развитию
кибернетики, позволяющей связать воедино цель обучения и его результат.
В процессе профессиональной подготовки летный специалист должен
изучить и изучает множество ситуаций и действий в них. Если строить модель
и ее программу как набор процедур, каждая из которых объясняет и показывает
одну ситуацию, то на такую работу можно потратить достаточно много времени. При подобном подходе возникает трудность модификации и дальнейшего
совершенствования обучающей программы, так как при добавлении какихлибо ситуаций необходимо переписывать всю программу. Представляются целесообразными разработка и использование имитационных моделей, которые
могут быть выполнены с различными уровнями детализации процессов. В этом
случае модель строится из элементов, составляющих систему, и связей между
ними. Интеллектуальные системы являются связующим звеном между имитационной моделью, базой знаний и обучающим летным специалистом. Наивысшим уровнем с точки зрения свободы выбора метода представления объекта
исследования и изучения обладают компьютерные системы, способные опери-
11
ровать большим запасом знаний. В таких системах различают три компонента:
1) база знаний, содержащая правила продукций;
2) база данных, отражающая текущее состояние некоторой задачи;
3) управляющая структура, решающая, какое из правил продукции
надлежит применить следующим.
Знания представляются в виде факторов, классов объектов и взаимосвязей между ними, процедур и правил манипулирования фактами, а также в
виде информации о том, когда и как следует применять правила и процедуры. В
основе правил продукции лежит простой принцип передвижения от начального состояния до окончательного решения поставленной задачи с помощью
набора правил, определяющих набор преобразований. Для решения задачи
необходимо произвести выбор стратегии из имеющегося множества. Этот выбор производится в результате анализа текущего состояния и поиска решения.
Применяют стратегию, уменьшающую дистанцию между текущим состоянием
и требуемым решением. Таким образом, приближаются к решению, выбирая
каждый раз стратегию, которая может привести к цели. В этой и следующей
главах программы детально рассматриваются и решаются описанные вопросы.
Литература: [1, 4, 7, 8, 9].
Методические указания
По данной теме следует усвоить, что профессиональная подготовка –
это процесс приобретения
знаний, умений и навыков. Совершенствование
профессиональной подготовки летного состава необходимо вести по направлениям:
– развития методов разработки учебных материалов с использованием
компьютерных технологий;
– укрепления обратной связи между обучающимся и источником информации;
– обеспечения высокого уровня получения знаний, умений и навыков.
Следует четко знать декларативную и процедурную формы представле-
12
ния знаний в обучающих системах; какая из форм соответствует схемам «знать,
что», «знать, как». Помимо этого, нужно знать ценностную ориентацию системы; сочетание декларативной и процедурной форм представления знаний с
теорией автоматического регулирования; сочетание декларативной и ценностной форм представления знаний с работой теории принятия решений; усвоить,
что интеллектуальные системы являются связующим звеном между имитационной моделью, базой знаний и обучающим летным специалистом; каким
уровнем, с точки зрения свободы выбора метода представления объекта исследования и его изучения, обладают компьютерные системы, способные оперировать большим запасом знаний; в каких системах различают три компонента:
1) база знаний, содержащая правила продукций;
2) база данных, отражающая текущее состояние некоторой задачи;
3) управляющая структура, решающая, какое из правил продукции
надлежит применить следующим.
Осознать, что знания представляются в виде факторов, классов объектов
и взаимосвязей между ними, процедур и правил манипулирования фактами, а
также в виде информации о том, когда и как следует применять правила и процедуры; что в основе правил продукции лежит простой принцип передвижения
от начального состояния до окончательного решения поставленной задачи с
помощью набора правил, определяющих набор преобразований.
Вопросы для самопроверки
1. Дать определение, что такое профессиональная подготовка летного состава.
2. По каким направлениям необходимо вести совершенствование профессиональной подготовки летного состава?
3. Что такое модель объекта и чем она отличается от имитационной модели?
4. Какие различают формы представления знаний?
5. Объяснить, что представляют собой декларативная, процедурная, стоимостная формы представления знаний.
6. Какие компоненты составляют интеллектуальную систему?
13
2. Гибкие автоматизированные обучающие системы (ГАОСы)
Гибкие автоматизированные обучающие системы (ГАОС) являются не
обучающим средством, а обучающей системой, решающей вполне определенную педагогическую задачу: формирование целостного навыка. Системообразующим фактором, который задает набор требований к технической системе и
ее окружению, является деятельность обучаемых для достижения поставленных перед системой целей. По отношению к поставленным целям деятельность
может подразделяться на специфическую и неспецифическую и соответственно этому разделять создаваемые средства воздействия. Специфические средства обусловливаются прежде всего предметом изучения, а неспецифические –
методом обучения. Таким образом, в комплексе технических средств можно
выделить предметно-зависимую и предметно-независимую часть. Предметнозависимую часть образуют
комплект тренажеров и обучающая программа.
Программа состоит из программных модулей, в состав которых входят учебные
и функциональные сеансы, инструкции, а также функциональные паузы. Режим
предъявления информации устанавливается априорно и фиксируется в виде
управляющих сигналов. Предметно-независимая часть по существу отражает
состояние нашего воззрения на процесс автоматизированного обучения: создание комфортной среды обучения, использование полимодального предъявления
информации, формирование оптимального состояния обучаемых, снятие утомления путем применения аутогенных тренировок и физических разминок. Разработка ГАОС и ее окружение включает комплексные исследования с позиций
разных наук: психологии, инженерной психологии, педагогики и дизайна. Помимо этого обучающая программа как театрализованное действие подвергается художественной обработке сценаристами, художниками и режиссерами. С
точки зрения обучающихся, ГАОС является своеобразной инструментальной
системой практического и теоретического познания. И в связи с этим она
должна быть рассчитана не на всех, как некоторое среднее, а на каждого, с тем
14
чтобы каждый мог успешно обучиться, ведомый оперативным образом – моделью этой системы. ГАОС представляет собой целостную педагогическую систему, в которую включены все пять структурных основных компонентов: цели
обучения, учебная информация, средства педагогической коммуникации, учитель (инструктор), учащийся (летный специалист). Они (ГАОСы) позволяют
формализовать и программно зафиксировать передовой опыт профессиональной подготовки, сделать его достоянием широкого круга обучающихся. ГАОС
используется не вместо, а вместе с высококвалифицированными инструкторами, КЛС, педагогами, автоматизируя рутинные функции, освобождая время для
углубления изучения отдельных разделов программы, передачи собственного
опыта.
Литература: [1, 4, 8, 10, 11, 12].
Методические указания
Для успешного освоения материала по теме необходимо в первую очередь узнать, что собой представляют гибкие автоматизированные обучающие
системы (ГАОСы). Выделение предметно-зависимой и предметно-независимой
частей в комплекте технических средств обучения. Какие компоненты входят
в педагогическую систему? ГАОСы позволяют формализовать и программно
зафиксировать передовой опыт профессиональной подготовки, сделать его достоянием широкого круга обучающихся, и это необходимо усвоить слушателям.
Вопросы для самопроверки
1. Объяснить, что такое ГАОСы.
2. Что такое специфическая и неспецифическая деятельность?
3. Какие структурные компоненты включают ГАОСы?
4. Системообразующий фактор ГАОСов?
5. С позиции каких наук должна рассматриваться разработка ГАОСов?
15
3. Использование стандартной программы Excel
в летной работе и ее организации
Описание и способы использования Excel представлены в любом современном компьютере. В летной работе и ее организации мы будем использовать этот пакет программ для разработки анализа летной работы и безопасности
полетов. Слушатели будут строить диаграммы разных видов и графики, используемые в практике летной работы и ее организации.
Литература: [7, 8, 11, 12].
Методические указания
Знать работу Excel, как заполняются таблицы и строятся диаграммы и
графики.
Вопросы для самопроверки
1. Расскажите и покажите порядок построения и заполнения таблиц, используемых в анализах летной работы и безопасности полетов.
2. Построить гистограммы и графики, показывающие динамику летной работы
и безопасность полетов.
4. Технология виртуальной реальности
В настоящее время на основе достижения вычислительной техники,
электроники, телевидения и др. появилось новое научно-практическое направление, получившее название технологии виртуальной реальности. При этом под
виртуальной реальностью подразумевается психологический феномен образования у человека-оператора пространственно-временной картинки за счет подведения к нему через интерфейсы стимулов, формируемых компьютерной системой. Система виртуальной реальности, представляющая собой совокупность
технологических средств, реализующих принципы виртуальной реальности,
обеспечивает свойства погружения человека-оператора в виртуальную (моделирующую) среду, интерактивности – возможности его взаимодействия с объ-
16
ектами виртуальной среды, и вариативности – возможности изменения структуры и характеристик виртуального окружения в соответствии с целями обучения. Основными элементами системы виртуальной реальности являются:
– вычислительный комплекс, выполненный на базе высокопроизводительных персональных
компьютеров и рабочих станций, реализующий все
процедуры по формированию и преобразованию данных виртуального мира;
– интерфейсы, преобразующие сигналы, поступающие на сенсорное поле, в
совокупность стимулов различной модульности;
– интерфейс, содержащий органы управления, обеспечивающий введе-
ние целенаправленных и произвольных реакций на процессы в системе;
– система задания исходных данных и их вариаций в соответствии с целями и задачами системы.
Основные преимущества системы виртуальной реальности по сравнению с существующими системами: универсальность, меньшие массы, габариты
и стоимость, возможность использования вычислительного комплекса для решения задач летной работы и ее организации, интенсифицируя, в частности,
процессы профессиональной подготовки с использованием человеческого фактора. Эти и другие вопросы рассматриваются в этой главе.
Литература: [7, 8, 9, 10, 11, 12].
Методические указания
Необходимо усвоить, что под виртуальной реальностью подразумевается психологический феномен образования у человека-оператора
простран-
ственно-временной картинки за счет подведения к нему через интерфейсы
стимулов, формируемых компьютерной системой.
Вопросы для самопроверки
1.
2.
3.
4.
Дать определение виртуальной реальности.
Что собой представляет система виртуальной реальности?
Основные элементы системы виртуальной реальности.
Преимущества системы виртуальной реальности.
17
5. Разработка интерактивной программы,
анимирующей системы ВС
Изучается пакет программ, разработанный на кафедре с использованием
схем систем воздушного судна.
Разрабатывается новая технология анимации систем воздушного судна с
использованием стандартного пакета программ Photoimpression.
Литература: [10].
Методические указания
Необходимо усвоить разработанный на кафедре пакет компьютерных
программ по анимации систем воздушного судна. Усвоить технологию работы,
позволяющую получить интерактивную обучающую программу по организации летной работы.
Вопросы для самопроверки
1. Показать, как работает HELP fail.
2. Расскажите и покажите, как формируется файл ТХТ.
6. Предполетное информационно-консультативное обслуживание
экипажей ВС ГА «Брифинг»
Допуск аэропорта к предполетному информационно-консультативному
обслуживанию производится на основании заключения комиссии по готовности служб аэропорта к переходу на данную форму обслуживания. С введением
предполетного информационно-консультативного обслуживания отменяются
отдельные процедуры, установленные нормативными документами, такие как:
– контроль готовности экипажей самолетов 1-3-го классов к полету при
предполетной подготовке дежурным штурманом (диспетчером АДП) аэропорта;
– запись о получении экипажем метеоконсультации у синоптика;
– подпись диспетчера АДП задания на полет. Экипажу предоставляется
18
право самостоятельно осуществить подготовку к вылету.
Вся ответственность за качество подготовки при информационноконсультативном обслуживании возлагается на командира ВС. По требованию
инспектирующих органов КВС и экипаж в процессе предполетной подготовки
должны предоставить им возможность убедиться в том, что экипаж в достаточной мере знает:
а) намеченный маршрут полета и основные данные по аэродрому назначения и запасным, в том числе:
– местность и минимально безопасные высоты полета;
– метеоусловия предстоящего полета;
– правила навигации, УВД и радиосвязи;
– навигационные средства на маршруте и правила их использования;
б) правила построения траектории полета над местностью с ограничениями по шуму, расположение препятствий, топографию местности, светосигнальные средства, средства обеспечения захода на посадку, схемы и коридоры
входов и выходов, полетов по приборам и применяемые погодные минимумы.
В случае посадки в аэропорту с информационно-консультативным обслуживанием вертолетов или самолетов 4-го классов экипажи этих ВС на предполетной подготовке должны в обязательном порядке получить консультацию
у дежурного штурмана аэропорта (дежурного по брифингу). Прохождение консультации экипажем подтверждается подписью дежурного по брифингу в копии суточного плана-сводки полетов по аэропорту. Ответственность дежурного
по брифингу определена РШОП ГА.
Литература: [10].
Методические указания
Для успешного усвоения данной темы необходимо дополнительно изучить приказы и инструкции по введению информационно-консультативного
обслуживания «Брифинг», процедуры прохождения консультации экипажем
при предполетной подготовке.
19
Вопросы для самопроверки
1. Что такое «Брифинг»?
2. Какие процедуры, установленные нормативными документами, отменяются
в связи с введением предполетного информационно-консультативного обслуживания?
7. Автоматизация предполетной подготовки экипажа
Предполетная подготовка связана с рядом недостатков. Типовой график
позволяет уяснить, что пребывание экипажа в службах аэропорта и непосредственная подготовка BС экипажем к полету по времени часто не соответствуют
решаемым задачам. Большое число служб, обеспечивающих вылет ВС, которые экипаж должен посетить в процессе предполетной подготовки, работают
достаточно медленно, в большинстве случаев в ручном режиме, что приводит к
потере времени экипажем до прибытия на ВС, и, как следствие, торопливой работе на заключительном этапе подготовки. Это служит причиной некачественных осмотров ВС, проверок систем по контрольным картам и подготовки ВС к
полету в целом. Иногда остаются незакрытыми горловины топливных и маслобаков, аварийные люки, системы энергообеспечения, что приводит к перегрузке
линий и опасности возникновения пожара. Плохо очищаются поверхности ВС
от снега, некачественно проверяется фактическая центровка, допускается неконтролируемая перегрузка ВС и т.д. Устранение указанных недостатков возможно на основе широкой алгоритмизации и автоматизации предполетной подготовки экипажей и ВС. Автоматизации следует подвергнуть прежде всего
первую часть предполетной подготовки, связанную в основном с получением
информации из многочисленных источников и ее обработкой, для освобождения времени на непосредственную подготовку ВС к полету. Во многих авиапредприятиях внедрена автоматизированная система штурманских расчетов
(АСШР). С помощью ЭВМ можно оказывать помощь командиру ВС при принятии решения на вылет путем обработки информации о готовности ВС к поле-
20
ту, о метеорологической обстановке, информации диспетчера о состоянии основного и запасных аэродромов, воздушной обстановки и обеспечении полета.
В перспективе каждый экипаж должен получать полную информацию о предстоящем полете у диспетчера АДП в виде единого документа, выданного ЭВМ
и позволяющего командиру ВС принять обоснованное решение на вылет, что
сейчас во многих зарубежных авиакомпаниях и делается.
Для исключений пропусков операций, предусмотренных при предполетной подготовке, командир ВС вместе с устными докладами о готовности к
полету членов экипажа должен получить полностью заполненные технологические схемы выполненных на ВС предполетных операций. Ни один производственный процесс нельзя реализовать без технологических документов, и подготовка ВС к вылету не может быть исключением. В технологических документах должны использоваться рациональные технические языки, оптимальные
модели процессов. Ускорение проверки систем ВС по контрольным картам
станет возможным тогда, когда системы будут оснащены разветвленной диагностической структурой с выводом диагностической информации на специальные панели или на экран дисплея кабины пилотов.
Литература: [4, 5, 6, 10].
Методические указания
При изучении этой темы необходимо осознать, что служит причиной
некачественных осмотров ВС, проверок систем по контрольным картам и подготовки ВС к полету в целом. А осознав эти причины, разрабатываем способы и
методы предполетной подготовки экипажей ВС к полету, в том числе и автоматизированный. Автоматизации следует подвергнуть прежде всего первую часть
предполетной подготовки, связанную в основном с получением информации из
многочисленных источников и ее обработкой, для освобождения времени на
непосредственную подготовку ВС и его систем к полету.
21
Вопросы для самопроверки
1. Дать определение предполетной подготовки?
2. Рассказать и показать, что представляет собой типовой график предполетной
подготовки.
3. Что представляет собой автоматизированная система штурманских расчетов
(АСШР)?
4. Что следует подвергнуть автоматизации прежде всего в предполетной подготовке экипажей ВС?
8. Разработка компьютерных технологий, используемых
при предполетной подготовке экипажей,
на современной программно-технологической базе
Использование Интернет-технологий, глобальных и локальных сетей;
стандартных систем визуализации; разработанных и имеющихся на кафедре
пакетов прикладных программ, способных анимировать схемы заходов на посадку на аэродромы в разных погодных условиях.
Литература: [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13].
Методические указания
В этой теме необходимо уяснить главным образом использование Интернет-технологий, глобальных и локальных сетей; что собой представляет визуализация и как ее можно использовать при предполетной подготовке экипажей ВС. Одновременно в этой теме выясняются и проверяются дополнительные возможности разработанной на кафедре организации летной работы технологии, позволяющей анимировать заходы воздушных судов по установленным схемам.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое современная программно-технологическая база?
2. Что такое Интернет-технологии, глобальные и локальные сети?
3. Визуализация и ее использование при предполетной подготовке экипажей.
22
9. Разработка интерактивной программы, анимирующей
и анализирующей подготовку экипажей, особенности полета
на конкретные основные и запасные аэродромы (учет CFIT)
Разработка программ визуализации с использованием стандартной системы 3D STUDIO MAX. Анимация схем захода на посадку на аэродромы в
горной местности. Выбор и имитация способов захода на посадку в различных
погодных условиях и различных направлениях захода.
Литература: [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13].
Методические указания
Рассмотрение этой темы и ее внутреннее содержание органично связано
с предыдущими 6, 7, 8-й темами. Ее выделение представляется необходимым в
свете того, что на данном этапе развития организации летной работы и обеспечения безопасности полетов выделяется система CFIT – Control Flight into
Terrain. В Российской интерпретации CFIT – это столкновение исправного воздушного судна с возвышенностями (с поверхностью). В каждой авиакомпании,
авиапредприятии, летном комплексе в РПП (разделе 14) должны быть обязательно описаны действия специалистов в этих условиях.
Вопросы для самопроверки
1. Основные элементы стандартной программы 3D STUDIO MAX.
2. Что такое система CFIT? Привести примеры.
3. Что значит интерактивная анимирующая программа?
4. Условия ухода на запасной аэродром.
5. Варианты принятия решений на вылет КВС и способы их автоматизации.
6. Методы подходов и посадок к основному и запасным аэродромам и их возможная анимация.
23
10. Автоматизированная система управления летной работой (АСУ ЛР)
Всякая система управления с точки зрения технологии ее функционирования решает четыре основные задачи: сбор, переработка, передача информации об управляемом объекте и выдача управляющих воздействий на объект
управления. Автоматизированная система управления (АСУ) автоматизирует
все эти этапы. Этим АСУ отличается от простого использования ЭВМ в управлении.
Различают два основных типа автоматизированных систем управления:
система управления технологическими процессами (АСУТП) и системы организационного или административного управления (АСОУ). Главное отличие
этих двух типов систем заключается прежде всего в характере объекта управления. Для первых – это различные машины, приборы, устройства. Для вторых
– прежде всего люди, человеческие коллективы. Другое отличие – форма передачи информации. В системах управления технологическими процессами основной формой передачи информации являются различные сигналы – электрические, оптические, механические и др. В системах же организационного
управления основная форма передачи – документ. В последнее время наметилась тенденция слияния АСУТП с АСОУ в единые интегральные системы
управления.
Автоматизированная система включает человеческое звено операторов
или административный аппарат в качестве своей органической составной части. Автоматическая же система после монтажа или наладки в принципе может
функционировать и без участия человека. Автоматические системы применяются лишь для управления технологией. Системы организационного управления по своей специфике не могут быть полностью автоматическими. Люди в
таких системах решают следующие задачи:
а) постановка и корректировка целей и критериев управления (они могут
меняться при изменении условий);
б) внесение творческого элемента в поиск наилучших путей достижения
24
поставленных целей;
в) окончательный отбор вырабатываемых системой решений и придания
им юридических форм;
г) снабжение системы первичной информацией.
Автоматизированные системы управления должны обеспечивать функционирование объекта управления как единого целого за счет правильного выбора целей и путей их достижения, наилучшего распределения заданий между
отдельными частями, из которых состоит объект, и обеспечения их четкого
взаимодействия.
Литература: [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11].
Методические указания
Студенты (слушатели) знакомятся
с автоматизированной системой
управления летной работы, с ее структурой и методологией, получением с ее
помощью документов по летной работе и ее организации, возможностями ее
совершенствования.
Вопросы для самопроверки
1. Какие задачи решают автоматизированные системы управления?
2. Методологические основы построения системы управления летной работой
и ее организацией.
3. Форма передачи информации АСУТП и АСОУ.
4. Какие задачи решает человеческое звено в АСОУ?
5. Структура АСУ ЛР.
6. Какова связь АСУ ЛР с подсистемой информационной поддержки, контроля
и анализа процедур сертификации и инспектирования эксплуатантов
(ИСВТ)?
25
11. Подсистема информационной поддержки, контроля и анализа
процедур сертификации и инспектирования эксплуатантов (ИСВТ)
В этой главе рассматривается электронный метод ведения документации, необходимой для сертификации и лицензирования в части, касающейся
летной работы и ее организации.
Информационная система «Воздушный транспорт Российской Федерации» (ИСВТ) – распределенная компьютерная система, предназначенная для
обеспечения информационной поддержки процедур сертификации и инспектирования эксплуатантов.
Специально уполномоченный орган в области гражданской авиации является администратором центральной информационной базы ИСВТ.
Орган по сертификации отвечает:
– за полноту, актуальность и целостность данных по эксплуатантам;
– установление прав доступа к информации ИСВТ в зависимости от категории пользователя и с учетом степени конфиденциальности информации.
Установленные уровни доступа к системе:
– уровень органа по сертификации;
– уровень территориальных органов;
– уровень центров по сертификации;
– уровень эксплуатантов;
– уровень организаций по планированию и обеспечению полетов и иных
организаций.
На каждом уровне предусматривается особый порядок доступа к ИСВТ
с соответствующими данному уровню правами по вводу и контролю информации.
Орган по сертификации обладает всеми правами коррекции данных центральной информационной базы ИСВТ на основании данных заявок, поступивших от эксплуатантов, а также на основании решений, принимаемых по
сертификации.
26
Уровень органа по сертификации обеспечивает:
– контроль переданной и утвержденной территориальными органами,
равно как и переданной непосредственно эксплуатантами информации на полноту и непротиворечивость, в том числе и в отношении информации по другим
эксплуатантам;
– ввод информации по сертификации эксплуатантов и информации каталога необходимой документации в центральную информационную базу
ИСВТ;
– коррекцию представленной эксплуатантом информации, распечатку
эксплуатационных спецификаций, основных данных и каталога необходимой
документации;
– подготовку информации по утвержденным изменениям центральной
информационной базы ИСВТ для передачи другим пользователям ИСВТ;
– ввод, хранение, использование в информационно-справочном режиме
и рассылку другим пользователям ИСВТ нормативных, методических и справочных материалов по процедурам сертификации эксплуатантов;
– учет и контроль выдачи сертификатов эксплуатанта и возврата сертификатов эксплуатанта с истекшим сроком действия;
– текущий ежеквартальный контроль за своевременностью и полнотой
предоставления информации о техническом состоянии (наработка, параметры и
т.п.) воздушных судов, авиадвигателей и воздушных винтов, осуществляемый с
помощью ИСВТ структурным подразделением специально уполномоченного
органа в области гражданской авиации, на который возложены функции контроля за поддержанием летной годности авиатехники.
Доступ к центральной информационной базе ИСВТ предоставляется
территориальным органам в объеме и режимах, определенных органом по сертификации. Доступ к центральной информационной базе ИСВТ предоставляется центрам по сертификации в объеме и режимах, определенных органом по
сертификации с учетом области аккредитации центра по сертификации и сте-
27
пени конфиденциальности информации ИСВТ.
Эксплуатанты осуществляют ввод информации в ИСВТ при составлении
заявки на получение, продление срока действия сертификата эксплуатанта, внесение изменений в условия эксплуатации и обеспечения полетов воздушных
судов. Уровень эксплуатантов обеспечивает:
– ввод и хранение информации по разделам заявки и каталогу прилагаемой необходимой документации в диалоговом режиме;
– проверку полноты введенной информации;
– распечатку основных данных по разделам заявки;
– распечатку бланков эксплуатационных спецификаций;
– пересылку в закодированном виде базы данных заявки в орган по сертификации по телекоммуникационным каналам связи.
При наличии средств телекоммуникационного обмена информацией
между эксплуатантом и органом по сертификации допускается согласование
установленного перечня изменений в условия эксплуатации воздушных судов и
обеспечения полетов в электронном виде в формате данных ИСВТ.
Перечень изменений в условия эксплуатации воздушных судов и обеспечения полетов, согласование которых допускается в электронном виде,
утверждается органом по сертификации.
Литература: [3, 4, 5, 6, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18].
Методические указания
Студенты (слушатели) изучают ФАПы «Сертификационные требования
к эксплуатантам коммерческой авиации. Процедуры сертификации», в особенности уделяют внимание изучению раздела IV и Приложений; осознают, для
чего предназначена информационная система «Воздушный транспорт Российской Федерации» (ИСВТ).
Вопросы для самопроверки
1. Для чего предназначена информационная система «Воздушный транспорт
28
Российской Федерации» (ИСВТ)?
2. За что отвечает орган по сертификации?
3. Какие средства телекоммуникационного обмена информацией допускаются
между эксплуатантом и органом по сертификации?
4. Что обеспечивает уровень органа по сертификации?
5. При каких условиях эксплуатанты осуществляют ввод информации в ИСВТ?
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Практические занятия со студентами проводятся с целью более полного
и подробного изучения тем программы дисциплины «Компьютерные технологии в летной работе и ее организации». Повторим перечень тем:
Тема 1. Компьютерные технологии, используемые в профессиональной подготовке летного состава.
Тема 2. Гибкие автоматизированные обучающие системы (ГАОСы).
Тема 3. Использование стандартной программы Excel в летной работе и ее организации.
Тема 4. Технология виртуальной реальности.
Тема 5. Разработка интерактивной программы, анимирующей системы ВС.
Тема 6. Предполетное информационно-консультативное обслуживание экипажей ВС ГА «Брифинг».
Тема 7. Автоматизация предполетной подготовки экипажа
Тема 8. Разработка компьютерных технологий, используемых при предполётной подготовке экипажей, на современной программнотехнологической базе (визуализация, локальные и глобальные сети).
Тема 9. Разработка интерактивной программы анимирующей и анализирующей
подготовку экипажей, особенности полета на конкретные основные
и запасные аэродромы (учет CFIT).
Тема 10. Автоматизированная система управления летной работой (АСУ ЛР).
29
Тема 11. Подсистема информационной поддержки, контроля и анализа процедур сертификации и инспектирования эксплуатантов (ИСВТ).
Согласно этому перечню слушатели работают на ПЭВМ, разрабатывая
методику или анализ либо занимаясь анимацией систем ВС.
V. Методические рекомендации по выполнению контрольной работы
по дисциплине «Компьютерные технологии обучения летного состава»
1. Общие положения
С целью более полного ознакомления слушателей с материалами по
компьютерным технологиям в летной работе и ее организации, и в частности с
анимированием систем воздушного судна, составлением анализов и методик с
использованием стандартных пакетов компьютерных программ, слушателям
предлагается следующая форма выбора вариантов тем контрольной работы.
ВАРИАНТ № 1
Варианты заданий для выполнения контрольной работы выдаются слушателям (студентам) на кафедре № 19 в соответствии с индивидуальным шифром
или, по согласованию с преподавателем, слушатель выбирает по желанию воздушное судно и одну из систем этого воздушного судна для последующей ее
анимации. Работа по анимации заключается в следующем:
1)
выбранную систему выбранного воздушного судна представляют в
виде принципиальной схемы (рисунка, фотографии) либо схемы
работы си-
стемы;
2)
по этой принципиальной схеме (рисунку, фотографии) содержа-
тельно описывают работу системы в «штатном» режиме и ее возможные неисправности во время эксплуатации или признаки отказов;
3)
используя разработанные на кафедре пакеты программ Htf.fail и
Fail.txt, приводят в движение элементы системы, иллюстрирующие работу системы в «штатном» режиме и при неисправностях, описанных в РЛЭ в разделе
«Особые случаи в полете»;
30
4)
наполняют текстовой файл, комментирующий отдельные фрагмен-
ты работы системы, органично связанные с работой и ее неисправностями;
5) работу представляют в распечатанном и электронном виде преподавателю для ее просмотра и оценки (по согласованию возможно представление
работы только в электронном виде).
Примечание. Более продвинутые в компьютерной области слушатели
могут использовать другие стандартные возможности, имеющиеся в современных компьютерах
для представления описанной работы в виде, например,
«клипов».
ВАРИАНТ № 2
Слушатели могут выбрать контрольную работу на тему «Составление
анализа по летной работе и безопасности полетов в летной службе». В этом варианте главным условием является использование стандартного пакета Excel
для иллюстрации с его помощью данных в виде графиков и диаграмм. Индивидуальность работы идентифицируется либо по согласованию с преподавателем, либо по названию летной службы и месту работы слушателя (применительно к ЗФ).
Необходимо отметить, что в 2001 году аварийность возросла на всех
классах ВС и авиационные происшествия произошли практически при всех основных видах авиационных перевозок. На рис. 1 четко видно, каков процент
причин АП по вине летного состава. Так, на самолетах 1-3 класса авиационные
происшествия произошли при выполнении регулярных внутренних и международных пассажирских, нерегулярных внутренних пассажирских и грузовых
рейсах. На самолетах 4-го класса три авиационных происшествия с самолетами
Ан-2 имели место при выполнении АХР и одно – при выполнении полета с целью оказания медицинской помощи.
В наибольшей степени в 2001 г. возросла аварийность при выполнении
авиационных работ вертолетами, число авиационных происшествий с которыми увеличилось в 1,8 раза, а число катастроф – в 3,5 раза. Динамика изменения
31
абсолютных показателей аварийности на всем парке ВС ГФ РФ за более длительный период приведена на рис. 2.
ПРИМЕР
Активные воздействия внешней среды
Причины события не
установлены (АП
находятся в стадии
расследования
Недостатки в
организации
работ заказчиком
Отказы авиационной техники в
полете
11,6%
4,6%
2,3%
Недостатки в работе УВД и метеообеспечения
4,6%
4,6%
2,3%
65%
Летный состав:
- ошибки в технике пилотирования и неправильные решения экипажа в полете;
- неудовлетворительная организация летной работы и
нарушения экипажами правил выполнения полетов;
- неправильные или ошибочные действия экипажа (АП в
стадии расследования).
Недостатки
в работе
аэропортовых служб
Рис. 1. Распределение основных причин авиационных происшествий за 2001 г.
В 2001 г. в ГА РФ отмечено увеличение по сравнению с 2000 г. объемов
производственной деятельности, которое нашло свое отражение, в частности, в
увеличении общего налета и числа перевезенных пассажиров. Однако прирост
этих показателей был существенно меньше, чем рост аварийности, что негативным образом сказалось на относительных показателях безопасности полетов
(рис. 2) и привело к возрастанию числа катастроф на 100 тыс. часов налета на
всем парке ВС в отчетном году в 1,87 раза по сравнению со значением этого
32
показателя в 2000 г. Число погибших на 1 млн перевезенных пассажиров в 2001
г. достигло значения 8,57 (при 0,92 в 2000 г.).
Рис. 2. Динамика изменения абсолютных показателей аварийности
Относительные показатели безопасности полетов в 2001 г. оказались на
уровне их наихудших значений за десятилетний период, когда наибольшие
всплески аварийности наблюдались в 1994 и 1996 гг.
ВАРИАНТ № 3
Контрольная работа на тему «Разработка методик и методических пособий с использованием при ее написании ссылок и гиперссылок из Word». Задание необходимо получить на кафедре № 19 в соответствии с индивидуальным
шифром слушателя (студента).
Для слушателей заочного факультета отличием индивидуального и собственного выполнения контрольной работы будет считаться место нахождения
службы и место работы, определяемое по его документам.
ВАРИАНТ № 4
Контрольная работа на темы: «Система качества летной службы», «Разделы РПП, касающиеся системы CFIT, части Е1,Е1а ФАП «Летный состав,
бортпроводники, бортоператоры»» и ИСВТ. Задания с привязкой к конкретному авиапредприятию, авиакомпании должны быть получены на кафедре № 19
в соответствии с индивидуальным шифром или согласованы с преподавателем.
Точно так же, как и в вариантах № 2, № 3, для слушателей заочного
факультета отличием индивидуального и собственного выполнения контрольной работы будет считаться место нахождения службы и место работы, определяемое по его документам (привязка к определенным местам работы).