CN109559002A - 无人机弹射试验风险评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机弹射试验风险评估方法，涉及无人机技术领域。本发明提出了从指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度和每个维度中的10个要素进行无人机弹射试验试飞风险的分析评估，从而实现对无人机弹射试验试飞风险的有效管控。

Description

无人机弹射试验风险评估方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体地说涉及一种无人机弹射试验风险评估方法。

背景技术

固定翼舰载机（垂直起降飞机除外）的起飞方式有两种，一种为滑跃起飞，飞机只凭借自身发动机推力，沿滑跃型航母舰艏带弧线的上翘甲板（俗称“滑跃甲板”）滑跑实现滑跃起飞；另一种为弹射起飞，通过弹射型航母上弹射装置的助推，使飞机在极短的时间和极短的距离内被加速到起飞所需的速度而实现离舰升空。

舰载机采用弹射起飞相比滑跃起飞具有明显的优势，一方面飞机可以满载起飞、能携带副油箱和各型空空、空面武器，特别是重型的对地、对舰武器，其作战能力强、留空时间长；另一方面弹射起飞对飞机推重比要求不高，预警机、加油机、运输机、反潜机、无人机等大型或推重比不高的飞机均可通过弹射从航母上实现起飞；再者弹射起飞的效率很高，如美军航母上装有4个弹射器，战时平均每30秒可从航母弹射起飞一架飞机。因此舰载机采用弹射起飞的航母，其综合作战能力很强、作战效能很高。

由于航母弹射装置研制生产的技术难度，目前国际上只有美、法等个别国家的航母装备有弹射装置，其舰载机采用弹射起飞方式，也只有美、法才掌握了飞机的弹射试飞技术。随着我国综合国力的增强和海军装备的发展需要，我未来航母舰载机采用弹射起飞已是必然趋势，现正在开展相关的试验、研究。

弹射试飞属特种试飞技术，为确保飞机弹射试飞的安全顺利进行，试验前需开展该项试验的风险分析评估，对影响试验试飞安全的潜在风险及危险源进行分析和识别，制定对应管控措施并有效执行，以便将不可接受的高风险缓解至可接受的低风险，消除可能出现的不安全因素，降低不安全事件出现概率，确保试验的安全。

现有技术的不足之处在于：现有飞机的试飞有时也会进行风险分析评估，但没有形成固定的方法，一般是凭经验或头脑风暴，从试飞涉及的飞行、机务、场务等专业角度提出其可能存在的风险因素、危险源以及应对措施，是非流程的风险分析方法。而弹射试飞不同于以往的常规试飞，是特殊的和全新领域的试飞，尤其是无人机的弹射试飞，更是涉及无人机、无人机地面站系统、数据链、弹射装置等多系统交联、多流程组合及多岗位人员协同配合的复合过程，不仅试验试飞的技术新颖而且弹射试验流程复杂，原有技术和方法已不足以满足弹射试验试飞风险分析评估的需要。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种无人机弹射试验风险评估方法，本发明的发明目的旨在于解决现有技术中无人机弹射试验风险评估问题，现有技术中的技术和方法不满足弹射无人机试验试飞分析评估的需求。本发明提出了从指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度和每个维度中的10个要素进行无人机弹射试验试飞风险的分析评估，从而实现对无人机弹射试验试飞风险的有效管控。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

无人机弹射试验风险评估方法，其特征在于：基于无人机弹射流程中所涉及的指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度，按照每个维度所涉及的专业成立相应的风险分析评估小组，每个风险评估小组从该维度的专业类别、风险要素、危险源描述、危害后果、危险概率、危险严重程度、危险等级、控制措施、制定文件和执行10个要素出发，确定风险的专业类别、确定造成该风险的要素、记录危险源、分析危害后果、分析风险概率、分析风险严重性、确定危险等级、制定风险控制措施、制定制度文件情况和执行情况；最终形成无人机弹射试验风险评估表。

所述无人机弹射流程具体是指：包括准备阶段：无人机、地面站系统、弹射装置和测控链路系统在飞机进入弹射道前分别在各自的站位进行准备；

就位阶段：各系统准备完成后，引导无人机进入弹射道就位点准备与弹射装置对接；

对接阶段：无人机与弹射装置对接，并进行检查；

弹射阶段：地面站发出起飞指令，弹射装置进行弹射，无人机被弹射出去。

所述准备阶段中无人机的准备包括飞行前机务准备，飞机加油、上电、参数预置、惯导对准、系统自检、刹车检查、飞控检查和发动机起动；

地面站的准备包括系统上电、地面站系统自检测、航路规划、飞行参数装订和加载、链路检查以及飞机系统状态检查；

测控链路的准备包括系统上电、链路自检测、链路策略设定和链路通信质量检查；

弹射装置的准备包括弹射系统上电、弹射系统自检测以及弹射参数装订和加载。

所述确定风险的专业类别具体是指，梳理和筛选处各维度在弹射试验过程中可能风险或危险源的相关专业或系统名称；所述确定造成该风险的要素具体指示，对该专业或系统的风险因素进行分析，确定是哪种因素引起；所述记录危险源具体是指，梳理该专业或系统在试验过程中可能出现的故障，并进行记录；所述分析危害后果具体是指，针对记录的故障，分析其可能造成的后果；所述分析风险概率具体是指，分析和量化故障出现的概率；所述分析风险严重性具体是指，分析和量化该故障的严重程度；所述确定风险等级具体是指，根据风险概率和风险严重性确定该项风险或危险源的风险等级；制定风险控制措施具体是指，针对梳理出的各种风险或危险源，分别制定对应的风险控制措施；所述制定文件情况具体是指，制定相应的文件、制定或规定，落实各风险或危险源控制措施的执行；所述执行情况具体是指，检查风险控制措施执行、落实情况，明确责任单位和责任人。

与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

已应用的无人机的弹射试验试飞，能够对弹射试验试飞的危险源进行有效管控，降低试验的风险，确保了弹射试飞的安全进行，加快了试验的进程。本发明提出了从指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度和每个维度中的10个要素进行无人机弹射试验试飞风险的分析评估，从而实现对无人机弹射试验试飞风险的有效管控。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作出进一步的补充和说明。

实施例1

作为本发明一较佳实施例，本实施例公开了：

无人机弹射试验风险评估方法，基于无人机弹射流程中所涉及的指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度，按照每个维度所涉及的专业成立相应的风险分析评估小组，每个风险评估小组从该维度的专业类别、风险要素、危险源描述、危害后果、危险概率、危险严重程度、危险等级、控制措施、制定文件和执行10个要素出发，确定风险的专业类别、确定造成该风险的要素、记录危险源、分析危害后果、分析风险概率、分析风险严重性、确定危险等级、制定风险控制措施、制定文件情况和执行情况；最终形成无人机弹射试验风险评估表。所述无人机弹射流程具体是指：包括准备阶段：无人机、地面站系统、弹射装置和测控链路系统在飞机进入弹射道前分别在各自的站位进行准备；就位阶段：各系统准备完成后，引导无人机进入弹射道就位点准备与弹射装置对接；对接阶段：无人机与弹射装置对接，并进行检查；弹射阶段：地面站发出起飞指令，弹射装置进行弹射，无人机被弹射出去。所述准备阶段中无人机的准备包括飞行前机务准备，飞机加油、上电、参数预置、惯导对准、系统自检、刹车检查、飞控检查和发动机起动；地面站的准备包括系统上电、地面站系统自检测、航路规划、飞行参数装订和加载、链路检查以及飞机系统状态检查；测控链路的准备包括系统上电、链路自检测、链路策略设定和链路通信质量检查；弹射装置的准备包括弹射系统上电、弹射系统自检测以及弹射参数装订和加载。所述确定风险的专业类别具体是指，梳理和筛选处各维度在弹射试验过程中可能风险或危险源的相关专业或系统名称；所述确定造成该风险的要素具体指示，对该专业或系统的风险因素进行分析，确定是哪种因素引起；所述记录危险源具体是指，梳理该专业或系统在试验过程中可能出现的故障，并进行记录；所述分析危害后果具体是指，针对记录的故障，分析其可能造成的后果；所述分析风险概率具体是指，分析和量化故障出现的概率；所述分析风险严重性具体是指，分析和量化该故障的严重程度；所述确定风险等级具体是指，根据风险概率和风险严重性确定该项风险或危险源的风险等级；制定风险控制措施具体是指，针对梳理出的各种风险或危险源，分别制定对应的风险控制措施；所述制定文件情况具体是指，制定相应的文件、制定或规定，落实各风险或危险源控制措施的执行；所述执行情况具体是指，检查风险控制措施执行、落实情况，明确责任单位和责任人。

实施例2

作为本发明又一较佳实施例，本实施例公开了：

本实施例公开了一种无人机弹射试验风险评估方法，具体为基于无人机弹射流程中所涉及的指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度，按照每个维度所涉及的专业成立相应的风险分析评估小组，每个风险评估小组从该维度的专业类别、风险要素、危险源描述、危害后果、危险概率、危险严重程度、危险等级、控制措施、制定文件和执行10个要素出发，确定风险的专业类别、确定造成该风险的要素、记录危险源、分析危害后果、分析风险概率、分析风险严重性、确定危险等级、制定风险控制措施、制定文件情况和执行情况；最终形成无人机弹射试验风险评估表。

无人机弹射过程包括飞行前的飞机和地面站系统、测控链路、弹射系统的准备/检查，飞机与弹射装置的对接，弹射时的一系列操作等，涉及飞行指挥、飞行员、机务、弹射操作员、道面安全指挥等诸多岗位人员的协同、配合，过程较为复杂。

我们在弹射流程设计时，首先依工作性质和内容将弹射过程划分成“准备”、“就位”、“对接”、“弹射”等四个不同阶段，并对各阶段主要的工作及界面进行规定；其次，将四个阶段的工作内容详细分解并按时序进行串行或并行的排列和衔接，形成一个完整的弹射流程；第三，根据弹射设置相应的岗位，规定各岗位的职责及其战位。各阶段工作简介如下:

“准备”阶段

无人机、地面站系统、弹射装置、测控链路等系统在飞机进入弹射道前分别在各自的站位进行相应的准备。主要内容：

无人机：飞行前机务准备，飞机加油、上电、参数预置、惯导对准、系统自检、刹车检查、飞控检查、发动机起动等；

地面站：系统上电、地面站系统自检测、航路规划、飞行参数装订和加载、链路检查、飞机系统状态检查等；

链路：系统上电、链路自检测、链路策略设定、链路通信质量检查等；

弹射装置：弹射系统上电、弹射系统自检测、弹射参数装订和加载等。

“就位”阶段

各系统准备工作完成后，全系统均不下电，然后引导无人机进入弹射道“就位”点，准备与弹射装置对接。

“对接”阶段

按照指挥员的指令，无人机放下弹射杆、安装牵制杆分别于弹射装置的往复车、缓冲钩对接，并进行张紧-牵制等飞机与弹射装置的结合特性检查。

“弹射”阶段

地面站接手控制飞机，无人机与连接综合检测车的电缆拔除，车辆、人员撤离，地面站内飞行员加大油门、发出起飞指令、松开刹车，弹射控制员按下弹射发射按钮，飞机弹射出去。

在无人机弹射试验时，指挥员的指挥、飞行员和机务人员的的操作保障以及弹射装置、地面站、链路等系统的保障贯穿于整个弹射过程，因此无人机弹射全流程涉及指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度；按每个维度涉及的专业成立相应的风险分析评估小组，对弹射过程各阶段可能存在或出现的风险/危险进行系统梳理、分析，筛选出危险源并确定其概率和危险等级，研究、制定控制措施并予以落实。每个维度均包含专业类别、风险要素、危险源描述、危害后果、危险概率、危险严重程度、危险等级、控制措施、制定文件和执行10个要素。

基于流程的6维度10要素无人机弹射试验试飞风险分析评估方法和步骤如下：

确定风险的专业类别：梳理、筛选出相关维度在弹射试验过程中可能风险/危险源的相关专业或系统名称，比如“飞行”可能包括：动力、航电、飞控、机电等专业，“机务”可能包括：机械、特设、航电、综检等专业，“测控链路”可能包括：天线、接收机、发射机等系统；“地面站”可能包括:飞行操控、状态监控、任务操控、任务规划等；

确定造成该风险的要素：对该专业或系统的风险因素进行分析，确定其是设备硬件、软件、人员、环境等哪种因素引起；

对危险源进行描述和记录：梳理该专业或系统在试验过程中可能出现的具体故障，如飞行组的机电专业出现“前轮操纵系统故障”，动力专业出现“发动机故障”；

分析危害后果：针对梳理出来的故障，分析其可能造成的后果，如“前轮操纵系统故障”会危及起飞或着陆安全，“发动机故障”可能导致发动机停车，危及飞行安全；

分析风险概率：为最终确定风险等级，需分析和量化该故障出现的概率，如“频繁”则标识为5，“偶发”为4，“少有”为3，“不可能”为2，“极不可能”为1；

分析风险严重性：分析和量化该故障的严重程度，会造成“灾难性的”标识为5；“有危险的”为4，“重大风险”为3，“较小风险”为2，“忽略不计”为1；

确定风险等级：依据“风险概率”和“风险严重性”确定该项风险或危险源的风险等级，如两项分值相乘之积＞10为不可接受的高风险，介于5和10之间的为可接受的中风险，低于5的为可接受的低风险；

制订风险控制措施：针对梳理出来的各个风险，分别制订对应的风险控制措施；

制定制度文件：制定相应的文件、制度、规定来规定、落实各风险控制措施的执行；

执行情况：检查风险控制措施执行、落实情况，明确责任单位和责任人是谁；

风险分析评估完后，形成风险分析评估表。

Claims (4)

1.无人机弹射试验风险评估方法，其特征在于：基于无人机弹射流程中所涉及的指挥、飞行、弹射装置、地面站、测控链路和机务6个维度，按照每个维度所涉及的专业成立相应的风险分析评估小组，每个风险评估小组从该维度的专业类别、风险要素、危险源描述、危害后果、危险概率、危险严重程度、危险等级、控制措施、制定文件和执行10个要素出发，确定风险的专业类别、确定造成该风险的要素、记录危险源、分析危害后果、分析风险概率、分析风险严重性、确定危险等级、制定风险控制措施、制定制度文件情况和执行情况；最终形成无人机弹射试验风险评估表。

2.如权利要求1所述的无人机弹射试验风险评估方法，其特征在于：所述无人机弹射流程具体是指：包括准备阶段：无人机、地面站系统、弹射装置和测控链路系统在飞机进入弹射道前分别在各自的站位进行准备；

就位阶段：各系统准备完成后，引导无人机进入弹射道就位点准备与弹射装置对接；

对接阶段：无人机与弹射装置对接，并进行检查；

弹射阶段：地面站发出起飞指令，弹射装置进行弹射，无人机被弹射出去。

3.如权利要求2所述的无人机弹射试验风险评估方法，其特征在于：所述准备阶段中无人机的准备包括飞行前机务准备，飞机加油、上电、参数预置、惯导对准、系统自检、刹车检查、飞控检查和发动机起动；

地面站的准备包括系统上电、地面站系统自检测、航路规划、飞行参数装订和加载、链路检查以及飞机系统状态检查；

测控链路的准备包括系统上电、链路自检测、链路策略设定和链路通信质量检查；

弹射装置的准备包括弹射系统上电、弹射系统自检测以及弹射参数装订和加载。

4.如权利要求1-3任意一项所述的无人机弹射试验风险评估方法，其特征在于：所述确定风险的专业类别具体是指，梳理和筛选处各维度在弹射试验过程中可能风险或危险源的相关专业或系统名称；所述确定造成该风险的要素具体指示，对该专业或系统的风险因素进行分析，确定是哪种因素引起；所述记录危险源具体是指，梳理该专业或系统在试验过程中可能出现的故障，并进行记录；所述分析危害后果具体是指，针对记录的故障，分析其可能造成的后果；所述分析风险概率具体是指，分析和量化故障出现的概率；所述分析风险严重性具体是指，分析和量化该故障的严重程度；所述确定风险等级具体是指，根据风险概率和风险严重性确定该项风险或危险源的风险等级；制定风险控制措施具体是指，针对梳理出的各种风险或危险源，分别制定对应的风险控制措施；所述制定文件情况具体是指，制定相应的文件、制定或规定，落实各风险或危险源控制措施的执行；所述执行情况具体是指，检查风险控制措施执行、落实情况，明确责任单位和责任人。