面向持续适航的航空器运行风险研究

摘要

适航管理包括初始适航和持续适航。持续适航的目的是保证航空器运行和维护整个使用寿命周期内任何时间的安全水平始终符合其型号设计要求。持续适航阶段的航空器运行风险管理，涉及到民航局方的持续适航风险控制，制造商的运行支持和航空承运人的航空器安全运行管理，是宏观安全风险管理和微观安全运行的高度综合和集成。航空器运行过程，具有风险来源广泛、风险源之间彼此作用机制复杂等诸多特点，增加了持续适航风险管理的难度。立足于分析持续适航阶段的航空器运行风险及其作用机制，定量预测航空器运行风险，为有效控制航空器持续适航运行风险提供决策支持，本文重点研究了以下内容： 第一，研究了持续适航体系，分析了持续适航各要素及要素之间的流程关系，总结了持续适航阶段的运行风险控制策略，采集和分析了适航指令的相关信息，说明适航当局通过适航指令对航空器运行风险控制过程。 第二，分析了持续适航阶段的航空器运行风险，说明了持续阶段由设计问题引发的运行风险变化规律、由运行因素引发的运行风险变化规律，描述了航空器动态持续适航风险的变化规律，介绍了风险的显性表征不安全事件信息的获取，研究了民机运行风险分析与控制流程，选择了民机运行风险分析方法，为进一步开展面向持续适航的航空器运行风险建模奠定了基础。 第三，统计了历年的《中国民用航空安全信息统计报告》，分析导致不安全事件的规律，提取影响运行风险的相关因素。结合不平衡数据的概念，利用主成分分析法对不安全事件进行降维处理，建立面向持续适航的不安全事件评估监测体系。 第四，研究了基于深度学习的航空器运行风险建模技术。分析了不同风险预测建模方法的优缺点，说明深度学方法在进行航空器运行风险建模中的优势；建立了基于降噪自编码器的深度学习模型，对航空器运行风险进行预测，与航空器的实际不安全风险情况进行了对比，说明了本文提出方法的有效性。 本文的研究成果可以应用于分析在役航空器的运行风险，也可以应用到国产大型客机的航空器运行风险预先控制等领域。

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摘 要

ABSTRACT

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图表清单

缩略词

第一章 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1民机适航管理

1.2.2系统安全性分析技术

1.3主要研究内容及结构框架

第二章 航空器持续适航体系

2.1航空器适航概述

2.1.1适航性

2.1.2适航审定

2.1.3持续适航

2.2持续适航体系构成

2.2.1持续适航体系要素

2.2.2各要素之间的逻辑关系

2.2.3持续适航流程

2.3持续适航的风险控制

2.3.1持续适航风险信息采集

2.3.2持续适航风险控制措施

2.4适航指令分析

2.4.1起落架适航指令分析

2.4.2取代的适航指令案例

2.5本章小结

第三章 持续适航阶段的航空器运行风险

3.1运行风险理论及规律

3.1.1风险的定义

3.1.2持续适航阶段风险变化规律

3.1.3实际风险变化规律

3.1.4期望风险变化规律

3.2民用飞机不安全状态分析

3.2.1民用飞机不安全事件及判定

3.2.2不安全事件信息获取

3.3民机运行风险分析与控制流程

3.3.1风险分析处理流程

3.3.2风险分析方法的分类

3.3.3风险分析技术的选择

3.4本章小结

第四章 面向持续适航的不安全事件分析

4.1不安全事件整体状况

4.1.1不安全事件识别

4.1.2事件树分析

4.2不安全事件指标体系

4.2.1不安全事件分类

4.2.2不平衡数据

4.2.3主成分分析

4.2.4不安全事件降维分析

4.3主要不安全事件分析与控制

4.3.1空中运行阶段不安全事件

4.3.2起飞着陆阶段不安全事件

4.3.3航空器本身的不安全事件

4.3.4地面运行阶段不安全事件

4.3.5天气原因的不安全事件

4.4本章小结

第五章 基于深度学习的航空器运行风险分析

5.1主要的运行风险建模方法

5.1.1不同运行风险建模方法特点

5.1.2基于深度的学习的运行风险建模方法

5.2深度神经网络模型

5.2.1自动编码器

5.2.2降噪自编码器

5.2.3 Dropout方法

5.2.4深度学习算法流程

5.3 DNN运行结果

5.3.1网络结构

5.3.2 dropout使用对比

5.3.3预测结果

5.3.4结果比较

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文总结

6.2未来展望

参考文献

致 谢