面向適航的無人機(jī)系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)建模與仿真
定 價(jià):108 元
叢書名:無人機(jī)系統(tǒng)特征技術(shù)系列
- 作者:盧藝,張澤京,張曙光 著
- 出版時(shí)間:2021/1/1
- ISBN:9787313237408
- 出 版 社:上海交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:V279
- 頁碼:211
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書針對(duì)當(dāng)前國內(nèi)外軍民用無人機(jī)系統(tǒng)安全性水平尚難以滿足未來適航規(guī)章要求的現(xiàn)狀,基于國際前沿的“動(dòng)態(tài)反饋回路視角”下的系統(tǒng)安全性理論,突破了傳統(tǒng)的以“純語言描述”和“事件鏈模型”為基礎(chǔ)的安全性思想的局限,以強(qiáng)化未來大型無人機(jī)系統(tǒng)適航在管理和技術(shù)活動(dòng)中應(yīng)具有的“系統(tǒng)性”和“動(dòng)態(tài)性”特征要求。尤其是并非僅關(guān)注無人機(jī)本體的技術(shù)系統(tǒng)可靠性/安全性,而是系統(tǒng)性地考慮了無人機(jī)系統(tǒng)研制、運(yùn)行和維護(hù)過程中多層級(jí)、多維度的風(fēng)險(xiǎn)因素的耦合作用,創(chuàng)新性地提出了“系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)”的建模和仿真方法,用模型化工具支持無人機(jī)系統(tǒng)安全性水平的全局性評(píng)估及管控策略的形成,為未來我國大型民用無人機(jī)系統(tǒng)面向適航規(guī)章要求降低運(yùn)行成本、提高政策管控效率、保障公眾安全提供了可資參考的解決思路。
盧藝,男,現(xiàn)為上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院助理研究員,中國系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)會(huì)員,北京航空航天大學(xué) 美國普渡大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生,2008年及2015年分別獲得北京航空航天大學(xué)工學(xué)學(xué)士、博士學(xué)位,2012 2013年受國家留學(xué)基金委資助于美國普渡大學(xué)航空宇航學(xué)院Value through Reliab1ity,Safety,and Sustainability Lab(VRSS)實(shí)驗(yàn)室開展訪問學(xué)者合作研究,得到國際系統(tǒng)安全性領(lǐng)域著名學(xué)者Nancy G Leveson、Karen B Marais的學(xué)術(shù)指導(dǎo),2015—2017年于中國商飛公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院博士后工作站研究。本人多年以來主要從事復(fù)雜系統(tǒng)安全性/系統(tǒng)工程理論、高風(fēng)險(xiǎn)組織行為建模、人機(jī)系統(tǒng)可靠性、適航符合性證據(jù)體系研究,應(yīng)用對(duì)象包含軍民機(jī)、航天器、電網(wǎng)、核電及水利系統(tǒng)等,是國內(nèi)較早在航空器系統(tǒng)安全性領(lǐng)域引入sTAMF’/STPA理論及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics)方法的研究者,主持國家自然基金青年基金、中央軍委裝備部預(yù)研項(xiàng)目、國家博士后基金等多項(xiàng),參與多項(xiàng)國家重大專項(xiàng)及型號(hào)預(yù)研工作;論文成果被以國際系統(tǒng)安全性領(lǐng)域1區(qū)期刊Safety Science。等為代表的高水平SCI、EI刊物收錄10余篇,現(xiàn)任多個(gè)SCI/EI期刊的審稿人及國家自然基金項(xiàng)目通信評(píng)議專家。
1 無人機(jī)系統(tǒng)安全性問題及適航管理現(xiàn)狀
1.1 國內(nèi)外無人機(jī)系統(tǒng)及型號(hào)特征概述
1.2 復(fù)雜系統(tǒng)安全性理論及應(yīng)用
1.2.1 系統(tǒng)安全性相關(guān)概念
1.2.2 基于“事件鏈”的事故模型及應(yīng)用
1.2.3 基于“系統(tǒng)理論”的事故模型及應(yīng)用
1.2.4 基于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為建模的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型
1.3 無人機(jī)系統(tǒng)適航管理發(fā)展概述
1.3.1 歐洲無人機(jī)系統(tǒng)適航管理發(fā)展過程
1.3.2 美國無人機(jī)系統(tǒng)適航管理體系
1.3.3 我國的無人機(jī)系統(tǒng)適航管理發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
2 典型無人機(jī)系統(tǒng)事故分類及致因統(tǒng)計(jì)
2.1 國外無人機(jī)系統(tǒng)事故匯報(bào)與調(diào)查機(jī)制
2.1.1 無人機(jī)系統(tǒng)事故/事故征候匯報(bào)機(jī)制
2.1.2 無人機(jī)系統(tǒng)事故/事故征候調(diào)查機(jī)制
2.2 典型無人機(jī)系統(tǒng)安全性現(xiàn)狀
2.2.1 無人機(jī)系統(tǒng)事故率變化趨勢(shì)
2.2.2 典型無人機(jī)系統(tǒng)安全性特征及變化趨勢(shì)
2.3 無人機(jī)系統(tǒng)事故致因統(tǒng)計(jì)及分類分析
2.3.1 無人機(jī)系統(tǒng)事故致因分布統(tǒng)計(jì)
2.3.2 無人機(jī)系統(tǒng)事故致因——技術(shù)系統(tǒng)故障
2.3.3 無人機(jī)系統(tǒng)事故致因——人為因素和組織因素
2.3.4 無人機(jī)系統(tǒng)事故致因——環(huán)境及其他因素
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 基于層級(jí)反饋的大型無人機(jī)系統(tǒng)事故分析方法
3.1 基于層級(jí)反饋的無人機(jī)系統(tǒng)事故分析方法框架
3.1.1 基于層級(jí)反饋的無人機(jī)系統(tǒng)事故分析理論
3.1.2 基于層級(jí)反饋的無人機(jī)系統(tǒng)事故分析框架與步驟
3.2 基于典型無人機(jī)事故的應(yīng)用案例
3.2.1 無人機(jī)系統(tǒng)事故過程辨識(shí)
3.2.2 頂層危險(xiǎn)、約束及無人機(jī)系統(tǒng)安全性控制結(jié)構(gòu)構(gòu)建
3.2.3 危險(xiǎn)的控制行為和有缺陷的反饋信息辨識(shí)
3.2.4 事故致因辨識(shí)
3.3 基于典型無人機(jī)事故的應(yīng)用效果對(duì)比
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 無人機(jī)系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)因果概念建模
4.1 復(fù)雜系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)建模原理
4.1.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論與建;A(chǔ)
4.1.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真環(huán)境
4.2 無人機(jī)系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)建模過程
4.2.1 無人機(jī)系統(tǒng)安全性風(fēng)險(xiǎn)因素交互
4.2.2 無人機(jī)系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)建模流程
4.3 無人機(jī)系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)因果關(guān)系建模
4.3.1 組織因素與涌現(xiàn)層級(jí)反饋過程建模
4.3.2 技術(shù)系統(tǒng)層級(jí)反饋過程建模
4.3.3 人員因素層級(jí)反饋過程建模
4.3.4 基于層級(jí)的視圖化因果關(guān)系模型
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
5 無人機(jī)系統(tǒng)安全性動(dòng)力學(xué)數(shù)值建模及仿真
5.1 美國空軍MQ-1“捕食者”無人機(jī)系統(tǒng)安全性數(shù)據(jù)來源
5.2 因果圖模型的剪裁與流率一存量圖建模
5.2.1 流率 存量圖邊界選擇與剪裁
5.2.2 模型參數(shù)與變量辨識(shí)
5.2.3 基于分視圖的流率一存量圖建模
5.3 仿真結(jié)果驗(yàn)證
5.3.1 數(shù)值仿真方法及步長選擇
5.3.2 初值極限及參數(shù)敏感性分析
5.3.3 變量可信區(qū)間檢查
5.3.4 仿真結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證
5.4 基于場(chǎng)景仿真的政策建議
5.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
6 無人機(jī)系統(tǒng)適航管理要求分析與建議
6.1 無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及流程
6.1.1 運(yùn)行概念描述
6.1.2 地面風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
6.1.3 空中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
6.1.4 風(fēng)險(xiǎn)保證等級(jí)確定
6.1.5 運(yùn)行安全目標(biāo)分配與確認(rèn)
6.2 無人機(jī)系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范
6.2.1 無人機(jī)系統(tǒng)適航要求及適用范圍
6.2.2 無人機(jī)系統(tǒng)與有人機(jī)適航要求對(duì)比
6.2.3 無人機(jī)系統(tǒng)適航審定基礎(chǔ)的選擇方式
6.3 無人機(jī)系統(tǒng)典型適航要求內(nèi)容
6.3.1 失速速度
6.3.2 飛行——穩(wěn)定性
6.3.3 烏撞
6.3.4 地面站——飛行導(dǎo)航數(shù)據(jù)
6.4 面向我國的無人機(jī)系統(tǒng)適航要求建議
6.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄A 典型無人機(jī)系統(tǒng)案例事故信息
附錄B 基于歷史數(shù)據(jù)的美國空軍MQ-1“捕食者”無人機(jī)事故建;A(chǔ)及數(shù)據(jù)
縮略語
索引