民用飞机适航安全性数据追溯性分析与建模探究

苟国庆 王思蕾 罗枭

摘要：本文根据飞机安全性评估系统的相关性能，进行安全性数据追溯性分析与建模，并且通过安全性评估文件系统、安全性数据追溯模型的创建进行综合分析，以此为理论基础，总结出民用飞机适航安全性数据对于其功能的重要性。

关键词：民用飞机;适航安全性数据追溯性;安全性评估文件系统;监控参数子系统

民用飞机的技术研发是一个反复更新迭代的过程，因此对于其安全性评估是必不可少的研究过程，研究人员通过正规性、系统性、规范性的数据测量、分析以及总结的完善过程，可以有效的对突发事件进行事先预警和处理。

1     飞机安全性评估系统

民用飞机在整体结构中，是由数量较多的两件和系统进行相互组合而成的，各个系统进行科学、合理的分工，并且进行正常有序的工作才能确保民用飞机在运转时的安全性，而任何一个系统产生故障都有可能造成飞机严重的安全隐患，甚至会产生飞行事故，直接影响到飞机内部的人身安全。因此民用飞机在整体投入使用之前，需要针对其自身系统的方案设计、零件制造进行相关的安全数据分析，为了达到安全性能的检测目的，我们需要具备详细的安全标准作为数据参考，并且使用正确的评估方法，以保障名用飞机在数据测试时的准确性。

2     民用飞机适航安全性数据追溯性分析与建模

由于我国航天事业的快速发展，安全性评估理论随之得到了技术完善和改革，并且形成了在工程理论的基础上的安全性能评估方法。而在整个系统复杂的形成过程中，设计人员将安全性能作为非功能性的研究目的加以探索。由于安全性能评估方式与系统研发是密不可分的，整个评估过程需要对安全性进行相关识别、分析、确定以及方案设计，最终完成了系统的安全性设计。在整个过程中，为了实现安全性评估系统的构成，需要结合常见的评估方法，比如：功能风险性分析、初始系统安全性评估、总体系统安全性评估、故障模式影响、故障树向图分析以及其他因素分析等[1]。

2.1  安全性评估文件系统

2.1.1      系统技术结构

对于民用飞机的安全评估系统中，主要由监控参数子系统、突发事件控制系统、突发事件风险评估系统、突发事件方案制定系统以及数据库子系统等组成，在实际结构运转时，各个系统之间各自运行，又相互联系。

2.1.2      监控参数子系统

监控参数子系统在日常运行中，主要由两个区域进行数据的监控：监控参数管理区域和监控参数设置区域。其中监控参数管理区域主要针对现有的监控参数管理结构中的相关数据参数进行添加、数据修改以及删减。而监控参数设置区域主要的功能是总监控参数总系统中，选择需要改变的监控参数数据。其中在日常系统运作时，监控参数设置间隔时间主要以1个月、3个月以及12个月。

2.1.3      突发事件控制系统

突发事件控制系统系统主要包括6 个区域，SDR初始数据报告管理区域、SDR调查报告管理区域，飞机使用月度报告管理区域、发动机使用月度报告管理区域以及民用飞机信息管理。其中SDR初始数据报告管理区域使整个系统的第一环节，主要功能是针对初始报告的输入、输出以及数据查询等相关操作。对于初始报告来说，使用SDR系统既可以是及时的也可以是定期进行的，当SDR系统出现初期报告后，工作人员需要及时的将SDR系统中所产生的报告进行导出，并且定期的将初始报告进行全面导出，比如：每天、每周、每月、每个季度等，一次得到定期的数据报告，

2.1.4      突发事件风险评估系统

突发事件风险评估系统主要包括三个部分：突发事件严重程度评定、突发事件风险概率计算以及综合风险评估。其中突发事件严重程度评定还包括单起突发事件的评定以及多事件混合严重程度评定。而突发事件风险概率计算包含：民用飞机型号发生概率比、飞行小事件发生概率比以及相对事件发生概率比等。风险评估在运行时包括风险数据矩阵、相对风险趋势以及机型风险等。

2.2  安全性数据追溯模型的创建

根据目前陕西省西安市普遍适用的民用飞机模型，并且针对安全性评估过程的梳理，以此为数据基础，进行安全性数据追溯模型的创建。其中根据各个区域的文件追溯方式可以得知：FHA數据报告中，其自身对于民用飞机功能风险性评估具有追溯性关系。SFHA数据报告中，其自身对于FHA数据报告具有追溯性关系。其中SFHA数据报告对于FHA数据报告的追溯性关系，主要需要关注整体民用飞机功能性的系统清单，与系统功能性清单的相关追溯性和一致性。民用飞机整体在失效状态产生的清单和系统失效性清单具有相关的追溯性和一致性。SFHA/FHA数据报告对于失效材料支撑文件具有一定程度的追溯关系。

2.2.1      FTA数据报告追溯性

在民用飞机安全性综合系统结构中，PSSA文件中的FTA数据以SFHA/FHA信息数据为基础，并且最为最终安全性目标和基础，从子系统结构中自上而下进行系统分配，在信息进行分配后，再将设备的级别需求分配到民用飞机结构中的硬件设施和软件设施，最终设置一个具备追溯性的初始安全指标综合体系。

2.2.2      SFHA/FHA信息数据追溯性

在飞机适航安全性数据追溯性分析系统中，由于各个系统结构功能之间的相互作用，如果发生功能失效或者设备故障，都会直接造成其他系统的运行影响，因此在安全性评估时，需要充分考虑如果发生故障后，FHA/FHA信息数据报告对于他器系统的功能影响。

2.3  实践案例

根据陕西省西安市的民用飞机适航安全性数据作为研究基础，并且结合目前民用飞机安全性的普遍发展方向，积极引进INTEGRITY-178B操作系统。INTEGRITY-178B操作系统是当下拥有高精尖技术的高安全等级实施操作系统，是一种强实时性、具备嵌入模式的操作任务系统。该系统一直被应用在大型商业或者军事飞行设备上，比如：播音787，A400M等军事飞行运输设备，并且在2005年，与大型商用飞机进行签约，凭借着自身超高安全性能的优势，在航空安全性电子领域上，占据了不可动摇的稳固地位。

2.3.1      技术开发概论

INTEGRITY-178B操作系统的技术开发主要依靠MULTI工作区域组合。MULTI是一种高结合度的嵌入模式开发环境，在系统操作中，支持C语言、C++语言。嵌入式C++语言以及FORTRAN等多种语言模式。在实际运行时，MULTI可以在多种系统中进行正常运行，具有一定程度的包容性，比如：Windows95系统、98系统NT系统以及UNIX系统等，并且支持多种目标形式的远程调节和控制。此外，MULTI系统在实际程序开发时不仅支持多种语言，还包含了软件工程中一切有可能需要的相关软件比如：代码调试设备、突发事件分析设备、图形浏览设备、文字编辑设备、版本控制系统等。同时在系统内部，MULTI直接设置了语言翻译软件设备，在实际语言转化时，只要点击相应的图形通道即可。

3     结束语

随着我国民用飞机的快速发展，其自身的安全性能逐渐被研究人员所重视，本文基于民用飞机的综合性能，并且在此基础上建立适航安全性数据追溯性数據模型，并且详细的介绍了数据模型中各个文件的追溯关系，由于实际的安全性数据测试中，文件会多次更新迭代，因此在实际数据研究中，需要结合各个地区以及民用飞机的型号，进行相关调整，以保障数据的通用性。

参考文献：

[1]冯臻.民用飞机适航验证中的飞机安全性评估技术研究[J].航空标准化与质量（6期）：32-36.

作者简介：

苟国庆（1989-）男，汉族，甘肃白银人，学士，工程师，从事工艺数据建模和修形研究。