CN111199073B - 一种基于功能的任务失效分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空领域,涉及一种基于功能的任务失效分析方法。该方法包括:将飞机的任务可靠度分解为影响任务完成的各功能失效状态允许发生的概率要求;根据飞机的典型作战任务与作战场景,提取任务场景的关键要素,形成飞机的典型任务谱;典型任务谱至少包括任务剖面、任务目标、任务成功标志、使用场景、完成任务的功性能要求;使用场景包括使用时机、参与者、外界环境条件;获取适用于任务失效分析的所有功能;根据典型任务谱,分析任一功能失效发生时,在各任务剖面的各任务阶段下所产生的影响后果,以及对任务的影响等级。
Description
技术领域
本发明属于航空领域,涉及一种基于功能的任务失效分析方法。
背景技术
任务可靠性是度量产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力,重点关注产品完成任务的能力。任务可靠度是任务可靠性的概率度量。
以往军用飞机的研制中,任务可靠性主要以任务可靠度为抓手,通过建立基于可靠性框图(RBD)方法的飞机、系统任务可靠性模型,开展指标的定量分配、预计和评价,该模型包括可靠性框图及其相应的数学模型。可靠性框图是由代表产品或功能的方框和连线组成,表示各组成部分的故障或者它们的组合如何导致产品故障的逻辑图。这种方法在型号研制中暴露出正向设计能力不足,难以有效牵引系统设计的问题,主要表现在下面两方面:
1、由于RBD方法建模的局限性,任务可靠性定量指标无法直接与系统的功能设计、架构设计、物理设计等关键设计要素进行关联,难以真正对设计形成约束力。
·系统存在多种失效模式,不同失效对飞机执行任务的影响程度不同,RBD模型不能区分系统不同失效的影响,模型构建过于简化粗放,不能从飞机的实际使用需求出发,牵引出系统功能需求;
·框图的最小分析单元为产品,则框图中任一分析单元出现的任何故障,均对系统的任务可靠性水平造成影响,该假设不能充分体现系统实际使用过程中,内部故障传递逻辑。
2、RBD方法不能对后期试验提出有效的验证需求。
发明内容
为了在飞机研制早期对飞机各系统提出较明确的任务可靠性设计要求,并在研制过程中持续控制、有效提升系统任务可靠性水平,本发明提供了一种基于功能的任务失效分析方法。可直接应用于国内相关行业开展飞机的任务可靠性设计分析与评价,为解决任务可靠性设计与系统功性能设计脱节的问题提供有效手段,对系统设计形成有效地正向牵引。
本发明提供一种基于功能的任务失效分析方法,包括:
将飞机的任务可靠度分解为影响任务完成的各功能失效状态允许发生的概率要求;
根据飞机的典型作战任务与作战场景,提取任务场景的关键要素,形成飞机的典型任务谱;典型任务谱至少包括任务剖面、任务目标、任务成功标志、使用场景、完成任务的功性能要求;使用场景包括使用时机、参与者、外界环境条件;
获取适用于任务失效分析的所有功能;
根据典型任务谱,分析任一功能失效发生时,在适用的任务剖面及任务阶段下所产生的影响后果,以及对任务的影响等级。
进一步的,影响等级包括:任务失败、任务降级和无影响;
当目标功能失效发生,且影响等级为任务失败时,为目标功能失效指定上述概率要求的概率;
当目标功能失效发生,且影响等级为任务降级时,为目标功能失效指定一个预设概率,该预设概率小于上述概率要求的概率。
进一步的,根据飞机的典型作战任务与作战场景,提取任务场景的关键要素,包括:
根据飞机的使命定位和使用特点,梳理飞机承担的典型任务,明确任务背景,作战对象,对任务内容及过程进行详细描述,并形成任务成功标志;
明确飞机的任务目标,并将飞机执行任务时完成效果的使用目标分解为可牵引、评估飞机设计的功能要求和性能要求;
明确飞机的使用时机及任务剖面;
明确飞机执行任务时所处的外界环境条件和可能涉及的参与者;
形成明确具体的任务失效判据,用于指导开展任务失效分析。
进一步的,获取适用于任务失效分析的所有功能的筛除原则为:
筛除用于保证飞机结构完整性的功能;
筛除与飞机气动外形、材料、涂装相关的功能;
筛除与飞机内饰、生活条件保障相关的功能;
筛除导致任务失败的前序功能失效后,用于减轻故障影响、挽救机组生命的后续补救类功能。
进一步的,所述方法还包括:根据典型任务谱,分析任一功能失效发生时,在适用的任务剖面与任务阶段下所产生的影响后果,以及对任务的影响等级之后,所述方法还包括:
为分析结果按功能失效进行编号;
将分析结果和编号形成任务失效分析表;
从任务失效分析表中剔除影响后果列得到任务失效分析摘要表。
进一步的,任务失效判据包括:
不能维持安全飞行,飞机需要应急迫降或紧急返航,导致飞机无法继续执行任务;
严重威胁飞行安全,极大地降低飞机安全裕度,飞机可能需要紧急返航;
飞机不能提供相应阶段的功性能要求;
极大地增加机组人员的工作负担,影响机组人员的正常操作,包括:
1)导致机组身体损伤,丧失工作能力;
2)丧失重要的信息指示、引导,导致机组无法做出正确反应;
3)重要信息指示错误,误导机组操作。
丧失对复杂气象条件的防护能力,可能导致飞机出现下述情况:
1)不能按照既定航线到达指定空域,可能贻误战机;
2)不能保持在既定空域执行既定任务。
进一步的,在开展任务失效分析时,为了保证分析工作能够顺利开展,补充以下通用假设,这些假设条件构成任务失效分析的基础:
飞机在滑出前,经过空地勤检查,所有设备工作正常,飞机各项功能正常;
飞行机组遵守了飞机飞行手册中所列出的程序,即不考虑飞行机组的人为错误;
在失效或故障发生之前,所有系统的控制都位于正确设置状态;
飞机的系统或机载设备只存在正常和故障两种状态,即不考虑中间态,包括性能退化或功能衰减;
所有机载软件安全可靠,即不考虑因为软件故障导致飞机不能“完成任务”的情况;
分析当前功能失效的影响时,假设其它功能均使用正常;
分析功能失效影响时,不叠加外部攻击等飞机设计时未考虑的不可控的外部事件,当分析外部危险已经出现后飞机减轻或消除危险影响的相关功能时,需叠加外部危险进行分析,如结冰气象下丧失除冰功能、着火时不能灭火;
分析功能失效的影响以及任务结果时,按照该功能失效可能造成的最严重后果进行分析。
进一步的,假设其它功能均使用正常,以下两种情况例外:
备份与应急功能,这些功能的存在和使用本身就是某些非正常状态下所需要的,即在某些前序功能丧失后,为了减轻故障影响,才需要使用此类应急备份性质的后续功能。在分析此类功能时,默认前序正常功能已经丧失,如在分析中止起飞或着陆时丧失应急刹车功能时,默认正常刹车功能已经丧失,则该条功能失效可以修改为中止起飞或着陆时丧失刹车功能,对此进行分析;
所分析的功能是其它某些功能能够正常执行的输入,该功能失效后,必然导致其它某些功能同时失效。
本发明的优点:任务可靠性工作思路的转变。以往军用飞机的研制中,任务可靠性主要采用可靠性框图法进行指标预计,偏重在研制后期,当系统架构、机载设备确定后,进行任务可靠性的评估,此时对任务可靠性水平不达标的系统,难以采取有效控制。本专利提供的基于功能的任务失效分析方法,在型号研制初期,基于对飞机功能、任务的分析,确定出可以牵引系统架构设计的可分配、可追溯、可评估的任务可靠性要求,提高系统任务可靠性正向设计能力。
提供了基于功能的任务失效分析流程。指导军用飞机开展任务失效分析。
确定了基于功能的任务失效分析方法。首先提出了飞机任务场景定义方法。从五个维度why、what、when、who、where,提取任务场景的关键要素,确定飞机的典型任务剖面。形成明确具体的任务失效判据,用于指导开展任务失效分析。其次给出了任务失效分析的假设,并明确了分析内容,以各层级功能为输入,考虑各任务目标及使用条件,分析各功能失效状态在具体的任务剖面下、飞行阶段中发生后,对飞机性能、状态、使用能力以及飞行员操纵能力的影响,从而综合评估对任务执行的影响,进一步根据影响程度划分等级、指定概率要求,并明确涉及的系统信息。
附图说明
图1为本发明提供一种基于功能的任务失效分析方法的流程图。
图2为基于功能的任务失效分析流程图。
具体实现方式
本发明如图1所示主要包括以下步骤:
步骤一、明确任务可靠性设计要求。
一般用任务可靠度牵引型号设计,并作为后期评估型号设计是否满足任务可靠性要求的依据,为了开展任务失效分析,需要进行指标转换,将飞机的任务可靠度分解为影响任务完成的各功能失效状态允许发生的概率要求;
步骤二、对飞机的任务场景进行定义。
明确飞机的典型作战任务与作战场景,从五个维度why、what、when、who、where,提取任务场景的关键要素,形成飞机的典型任务谱。
1、why
根据飞机的使命定位和使用特点,梳理飞机承担的典型任务,明确任务背景,作战对象,对任务内容及过程进行详细描述,例如:
1)起飞状态(战备等级、环境条件、武器填充、信息交互、地面保障等要素)
2)到达任务区域之前的常规飞行阶段(飞行高度、速度、距离、隐身、时间、特殊环境、信息交互等要素)
3)军用任务阶段(飞行高度、速度、距离、隐身、时间、特殊环境、信息交互、任务支持、飞行品质、任务目标等要素)
4)返航阶段(飞行高度、速度、距离、时间、信息交互、地面保障等要素)
针对具体的任务,确定任务成功的标志。任务成功标志一般可以简要归纳为下述要点:
飞机能够按照规定的要求飞行至规定区域;
完成规定的任务目标,且能够达到规定的品质;
安全返回。
2、what
回答任务是什么,任务的要求是什么,任务成功的标志是什么。需要明确飞机的任务目标,并将飞机执行任务时完成效果的使用目标分解为可牵引、评估飞机设计的功能要求和性能要求。
1)功能要求
指飞机必须提供什么功能,以保证飞机任务的实施,例如:飞机需要提供推力及控制以保证飞机能够飞行,提供氧气供应以保证维持驾驶员的生理需求,提供防/除冰功能以保证飞机能够抵御恶劣天气影响,提供武器管理与投放功能以保证飞机可以实施武器打击;
2)性能要求
明确飞机的功能要完成的多好,比如:完成的程度、频率、精度等。
由于飞机多任务多阶段的特点,在不同任务剖面及飞行阶段对飞机的功性能要求是不同的。例如对于转场剖面而言,该剖面任务要求为飞机顺利从本场起飞,安全飞行并着陆至目标机场,此时,飞机丧失武器管理与投放功能,不影响转场任务;但对于作战任务而言,要求飞机能对目标实施武力打击,丧失武器管理与投放功能可能会影响任务执行。该功能失效对任务的影响程度与其发生阶段直接相关,如果飞机在武器发射前的飞行阶段,出现武器管理与投放功能丧失,则导致任务中止,此次任务失败;但如果飞机在打击目标完成后,返回本场的途中,任务计算机或其他机载设备故障,从而导致飞机丧失武器管理与投放功能,此时该功能丧失后对于飞机安全返航无影响,对此次任务无影响。
任务剖面中任何一个阶段失败,都会导致最终任务的失败,因此需要将飞机任务目标分解为各飞行阶段下飞机的功性能技术要求,完成飞机任务要求解析表如表1所示。
表1
3、when
1)使用时机
可以将军用飞机的使用时机划分为战时、和平时期执行军事目标,例如巡逻、和平时期执行非军事目标,例如训练、转场等。不同的使用时机下,飞机使用要求的优先级不同。和平时期,保证飞机和人员安全是第一位的,而战时,则需要优先考虑完成武器打击等任务目标。
2)任务剖面
绘制具体的任务剖面,将整个任务过程划分为若干个具体的飞行阶段,详细介绍每个阶段飞机的状态(包括速度、高度、阶段时长、构型等特点)。军用飞机,任务剖面一般包括滑出、起飞、爬升、出航、作战、返航、下降、着陆等阶段。明确各飞行阶段的时长、距离等参数用于指导后期要求的传递与评估。
4、who
一次任务可能涉及下列参与者:
保障要素,包括保障资源、维修能力等,保障飞机维持可用状态,顺利开展任务
飞机本身参与任务的系统、设备,未参与的对象故障对任务无影响;
编队中的其它飞机,可以提供信息、燃油等资源,辅助任务完成;
指挥部,可以提供指令、信息等资源,辅助引导任务完成;
敌方参与者,例如:敌方的飞机、导弹、雷达,会对任务执行造成阻碍。
5、Where(外界环境条件)
1)地理环境,包括地形、海拔、温度、湿度等
2)气象环境,包括风、雨、雪、雾、冰雹、沙尘等
3)位置区域,飞机在不同空域执行任务,可能经历不同的外界条件,如电磁环境等
在完成上述五个维度的分析后,形成明确具体的任务失效判据,用于指导开展任务失效分析。任务失效判据是指判断任务是否失败的依据。
1)不能维持安全飞行,飞机需要应急迫降或紧急返航,导致飞机无法继续执行任务;
2)严重威胁飞行安全,极大地降低飞机安全裕度,飞机可能需要紧急返航;
3)飞机不能提供相应阶段的功性能要求;
4)极大地增加机组人员的工作负担,影响机组人员的正常操作,包括:
导致机组身体损伤,丧失工作能力;
丧失重要的信息指示、引导,导致机组无法做出正确反应;
重要信息指示错误,误导机组操作。
5)丧失对复杂气象条件的防护能力,可能导致飞机出现下述情况:
不能按照既定航线到达指定空域,可能贻误战机;
不能保持在既定空域执行既定任务。
步骤三、功能定义
1、功能的信息来源
飞机的功能主要是结合飞机的使用、设计要求根据工程经验确定,在确定功能时应广泛吸收相似机型的工程经验,并听取工程、使用部门等各方专家的意见和建议。
确定功能所需要的信息来源主要有:
1)飞机设计目标和用户需求;
2)飞机的基本顶层功能要求;
3)飞机总体方案。
4)系统的设计目标、设计需求;
5)系统的主要功能与工作方式;
6)系统的外部功能接口要求;
2、功能的类别
进行任务影响分析时,所分析的功能通常包括内部功能和外部功能两大类,其特征为:
1)内部功能
内部功能为飞机的主要功能和飞机内部系统间的交互功能;
2)外部功能
外部功能为本机与其它飞机或地面系统的接口功能;
3、功能的筛除原则
任务失效分析应基于飞机、系统功能定义开展,只分析飞机机载系统功能失效,下述几类功能不作分析:
用于保证飞机结构完整性的功能;
与飞机气动外形、材料、涂装相关的功能;
与飞机内饰、生活条件保障相关的功能;
导致任务失败的前序功能失效后,用于减轻故障影响、挽救机组生命的后续补救类功能,如:灭火、应急救生类功能不作分析。
步骤四、开展任务失效分析。任务失效分析是判断功能失效发生时,可能导致或促使产生的潜在危险及后果,判断对“完成任务”的影响。进行任务失效分析的目的是梳理飞机在不同任务剖面下可能造成任务失败的功能失效,约束这些功能失效允许发生的概率,形成飞机与系统设计必须满足的任务可靠性目标。
1、分析程序
任务失效分析应当遵循下述程序,参见图2所示。
开展任务失效分析前,首先明确任务可靠性的指标要求,即影响任务完成的各功能失效状态允许发生的概率要求。其次详细解析任务场景,给出具体完整的任务失效判据,明确飞机构型,为确定各功能失效的任务影响及影响等级提出依据。梳理功能清单,确定分析对象。
开展任务失效分析,识别各功能失效状态,确定各功能失效适用的任务剖面及阶段,分析对任务的影响,根据影响后果确定任务影响等级,给出定量的指标要求。
通过开展任务失效分析,形成对系统设计的有效指导与约束,主要以定量指标为抓手,形成系统的任务可靠性设计目标,并为确定主最低设备工作提供输入。
按照任务失效分析表如表2的形式,开展任务失效分析。具体分析内容见下文所示。
表2
2、分析假设
在开展任务失效分析时,为了保证分析工作能够顺利开展,补充以下通用假设,这些假设条件构成任务失效分析的基础。
1)飞机在滑出前,经过空地勤检查,所有设备工作正常,飞机各项功能正常;
2)飞行机组遵守了飞机飞行手册中所列出的程序,即不考虑飞行机组的人为错误;
3)在失效或故障发生之前,所有系统的控制都位于正确设置状态;
4)飞机的系统或机载设备只存在正常和故障两种状态,即不考虑中间态,包括性能退化或功能衰减;
5)所有机载软件安全可靠,即不考虑因为软件故障导致飞机不能“完成任务”的情况;
6)一般情况下,分析当前功能失效的影响时,假设其它功能均使用正常。
但是以下两种情况例外:
备份与应急功能,这些功能的存在和使用本身就是某些非正常状态下所需要的,即在某些前序功能丧失后,为了减轻故障影响,才需要使用此类应急备份性质的后续功能。在分析此类功能时,默认前序正常功能已经丧失,如在分析中止起飞或着陆时丧失应急刹车功能时,默认正常刹车功能已经丧失,则该条功能失效可以修改为中止起飞或着陆时丧失刹车功能,对此进行分析;
所分析的功能是其它某些功能能够正常执行的输入,该功能失效后,必然导致其它某些功能同时失效。
7)分析功能失效影响时,不叠加外部攻击等飞机(不含结构)设计时未考虑的不可控的外部事件,但是当分析外部危险已经出现后飞机减轻或消除危险影响的相关功能时,需叠加外部危险进行分析,如结冰气象下丧失除冰功能、着火时不能灭火;
8)分析功能失效的影响以及任务结果时,按照该功能失效可能造成的最严重后果进行分析。
3、分析内容
任务失效分析以各层级功能为输入,考虑各任务目标及使用条件,分析各功能失效状态在具体的任务剖面下、飞行阶段中发生后,对飞机性能、状态、使用能力以及飞行员操纵能力的影响,从而综合评估对任务执行的影响,进一步根据影响程度划分等级、指定概率要求,并明确涉及的系统信息。主要涉及下述内容:
1)失效状态识别
为了尽可能全面地识别功能失效,按照以下原则识别每一个功能可能的失效状态。
(1)功能丧失:包括功能完全丧失、功能部分丧失(即能够实现部分功能,但是已经不能满足特定的任务需求),部分丧失的程度可以定性描述,也可以定量指定;
(2)功能丧失时有通告/未通告,如果该功能丧失后,机组不能直接及时发现,但是飞机可以提供其它方式供机组获知故障信息且机组在获知功能丧失后可以采取有效措施减轻故障影响时,需要分析功能丧失有通告和未通告两种情况,通告包括但不限于故障告警及指示;
(3)非指令执行:飞机违背机组操作意愿自动执行的非预期操作;
信息误指示:飞机向机组提供不符合真实情况的状态、告警信息;
非指令执行且无通告:飞机非指令执行某操作或错误地显示某信息,且不能被机组直接及时识别;
功能的失效组合:包括相关联功能之间的失效,功能失效与外部事件的组合,外部事件包括:结冰、降雨等气象条件;火、烟等飞机内部危险事件。
2)编码
为了便于信息统计和后续工作的开展,对每一条功能失效状态指定一个编号。该编码由两部分组成:功能的编码以及失效状态的编码。每个功能失效的编码是唯一的。
3)剖面、阶段适用性分析
因为功能失效对任务的影响和具体的剖面以及发生阶段息息相关,所以在分析时必须指出分析对象所在的剖面及阶段。
4)任务影响等级确定
某功能失效状态发生后,对任务的影响可以归纳为三类:任务失败、任务降级和无影响。各等级的定义为任务影响等级定义以及任务可靠性概率要求表,如表3所示。
表3
5)失效影响分析
考虑在正常和降级的使用环境下,结合步骤二分析确定的飞机典型任务谱,分析功能失效引发的危险对飞机状态、功性能、使用的影响,以及机组人员的影响,从而综合评估对任务的影响。
4、分析结果摘要
为了便于后续分析追溯,在任务失效分析报告中应对分析确定的造成任务失败和任务降级的失效状态分别进行摘要,得到任务失效分析摘要表。
表4
功能失效编号 | 功能失效描述 | 任务剖面 | 阶段 | 任务结果 | 相关的系统 |
任务可靠性工作思路的转变。以往军用飞机的研制中,任务可靠性主要采用可靠性框图法进行指标预计,偏重在研制后期,当系统架构、机载设备确定后,进行任务可靠性的评估,此时对任务可靠性水平不达标的系统,难以采取有效控制。本专利提供的基于功能的任务失效分析方法,在型号研制初期,基于对飞机功能、任务的分析,确定出可以牵引系统架构设计的可分配、可追溯、可评估的任务可靠性要求,提高系统任务可靠性正向设计能力。
提供了基于功能的任务失效分析流程,见图2所示。指导军用飞机开展任务失效分析。
确定了基于功能的任务失效分析方法。首先提出了飞机任务场景定义方法。从五个维度why、what、when、who、where,提取任务场景的关键要素,确定飞机的典型任务谱。形成明确具体的任务失效判据,用于指导开展任务失效分析。其次给出了任务失效分析的假设,并明确了分析内容,以功能为输入,考虑各任务目标及使用条件,分析各功能失效状态在具体的任务剖面下、飞行阶段中发生后,对飞机性能、状态、使用能力以及飞行员操纵能力的影响,从而综合评估对任务执行的影响,进一步根据影响程度划分等级、指定概率要求,并明确涉及的系统信息。
某军用飞机要求执行作战任务,已明确任何一条导致飞机作战任务失败的功能失效,其发生概率不能高于1E-6/fh。
该任务是在战时,指挥部下发了执行侦查打击的作战任务。其任务成功标志要求如表5:
表5
实施例
分析该任务的关键要素,将其作战任务目标分解为各飞行阶段,飞机需要提供的功性能要求,见飞机作战任务要求解析表,如表6所示。飞机的功能清单如表7所示,并针对每项功能,确定需要进行任务失效分析的功能失效状态。针对识别出的功能失效状态,开展任务失效分析,任务影响等级、任务失效判据的内容见上文所示。针对任务失效分析的结果如表8,生成摘要表如表9,用于指导后续工作的开展,进行指标的传递与控制。
表6
表7
表8
表9
Claims (6)
1.一种基于功能的任务失效分析方法,其特征在于,包括:
将飞机的任务可靠度分解为影响任务完成的各功能失效状态允许发生的概率要求;
根据飞机的典型作战任务与作战场景,提取任务场景的关键要素,形成飞机的典型任务谱;典型任务谱至少包括任务剖面、任务目标、任务成功标志、使用场景、完成任务的功性能要求;使用场景包括使用时机、参与者、外界环境条件;
获取适用于任务失效分析的所有功能;
根据典型任务谱,分析任一功能失效发生时,在适用的任务剖面及任务阶段下所产生的影响后果,以及对任务的影响等级;
其中,根据飞机的典型作战任务与作战场景,提取任务场景的关键要素,包括:
根据飞机的使命定位和使用特点,梳理飞机承担的典型任务,明确任务背景,作战对象,对任务内容及过程进行详细描述,并形成任务成功标志;明确飞机的任务目标,并将飞机执行任务时完成效果的使用目标分解为可牵引、评估飞机设计的功能要求和性能要求;明确飞机的使用时机及任务剖面;明确飞机执行任务时所处的外界环境条件和可能涉及的参与者;形成明确具体的任务失效判据,用于指导开展任务失效分析;
获取适用于任务失效分析的所有功能的筛除原则为:
筛除用于保证飞机结构完整性的功能;
筛除与飞机气动外形、材料、涂装相关的功能;
筛除与飞机内饰、生活条件保障相关的功能;
筛除导致任务失败的前序功能失效后,用于减轻故障影响、挽救机组生命的后续补救类功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于功能的任务失效分析方法,其特征在于,影响等级包括:任务失败、任务降级和无影响;
当目标功能失效发生,且影响等级为任务失败时,为目标功能失效指定上述概率要求的概率;
当目标功能失效发生,且影响等级为任务降级时,为目标功能失效指定一个预设概率,该预设概率小于上述概率要求的概率。
3.根据权利要求1所述的一种基于功能的任务失效分析方法,其特征在于,所述方法还包括:根据典型任务谱,分析任一功能失效发生时,在适用的任务剖面与任务阶段下所产生的影响后果,以及对任务的影响等级之后,所述方法还包括:
为分析结果按功能失效进行编号;
将分析结果和编号形成任务失效分析表;
从任务失效分析表中剔除影响后果列得到任务失效分析摘要表。
4.根据权利要求1所述的一种基于功能的任务失效分析方法,其特征在于,任务失效判据包括:
不能维持安全飞行,飞机需要应急迫降或紧急返航,导致飞机无法继续执行任务;
严重威胁飞行安全,极大地降低飞机安全裕度,飞机可能需要紧急返航;
飞机不能提供相应阶段的功性能要求;
极大地增加机组人员的工作负担,影响机组人员的正常操作,包括:
1)导致机组身体损伤,丧失工作能力;
2)丧失重要的信息指示、引导,导致机组无法做出正确反应;
3)重要信息指示错误,误导机组操作;
丧失对复杂气象条件的防护能力,可能导致飞机出现下述情况:
1)不能按照既定航线到达指定空域,可能贻误战机;
2)不能保持在既定空域执行既定任务。
5.根据权利要求1所述的一种基于功能的任务失效分析方法,其特征在于,在开展任务失效分析时,为了保证分析工作能够顺利开展,补充以下通用假设,这些假设条件构成任务失效分析的基础:
飞机在滑出前,经过空地勤检查,所有设备工作正常,飞机各项功能正常;
飞行机组遵守了飞机飞行手册中所列出的程序,即不考虑飞行机组的人为错误;
在失效或故障发生之前,所有系统的控制都位于正确设置状态;
飞机的系统或机载设备只存在正常和故障两种状态,即不考虑中间态,包括性能退化或功能衰减;
所有机载软件安全可靠,即不考虑因为软件故障导致飞机不能“完成任务”的情况;
分析当前功能失效的影响时,假设其它功能均使用正常;
分析功能失效影响时,不叠加外部攻击等飞机设计时未考虑的不可控的外部事件,当分析外部危险已经出现后飞机减轻或消除危险影响的相关功能时,需叠加外部危险进行分析;
分析功能失效的影响以及任务结果时,按照该功能失效可能造成的最严重后果进行分析。
6.根据权利要求5所述的一种基于功能的任务失效分析方法,其特征在于,假设其它功能均使用正常,以下两种情况例外:
备份与应急功能,这些功能的存在和使用本身就是某些非正常状态下所需要的,即在某些前序功能丧失后,为了减轻故障影响,才需要使用此类应急备份性质的后续功能;在分析此类功能时,默认前序正常功能已经丧失,则该条功能失效可以修改为中止起飞或着陆时丧失刹车功能,对此进行分析;
所分析的功能是其它某些功能能够正常执行的输入,该功能失效后,必然导致其它某些功能同时失效。
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