Методи та моделі оптимізації взаємодії пілота та авіадиспетчера в процесі сумісного прийняття рішень в особливих випадках в польоті

Abstract

Касаткін М.В. Методи та моделі оптимізації взаємодії пілота та авіадиспетчера в процесі сумісного прийняття рішень в особливих випадках в польоті. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.13 «Навігація та управління рухом». – Льотна академія Національного авіаційного університету, Кропивницький, 2021. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі, пов'язаної з необхідністю розробки методів та моделей оптимізації взаємодії операторів аеронавігаційної системи (АНС) – пілота та авіадиспетчера – в процесі сумісного прийняття рішень (СDМ – Collaborative Decision Мaking) в особливих випадках в польоті (ОВП). Наукова новизна отриманих результатів дисертаційної роботи полягає в наступному: вперше:  отримано детерміновані, стохастичні та нестохастичні моделі СDМ пілотом та авіадиспетчером в ОВП;  запропоновано метод та модель оптимізації стратегій CDM пілотом та авіадиспетчером в ОВП в конфліктній ситуації;  розроблено метод та модель інтелектуальної обробки даних при оцінюванні ризику CDM пілотом та авіадиспетчером в ОВП на основі штучної нейронної мережі; удосконалено:  методи CDM операторами АНС в умовах визначеності, ризику та нестохастичної невизначеності з урахуванням взаємодії пілота та авіадиспетчера при виникненні ОВП;  метод інтегральної оцінки ефективності інтелектуальної системи підтримки сумісного прийняття рішень (ІСПСПР) на основі своєчасності та безпомилковості прийняття рішень операторами АНС шляхом введення додаткового критерію узгодженості CDM; дістали подальшого розвитку:  еволюція моделей людського фактору в напрямку вдосконалення процесу CDM операторами АНС та впровадження інтелектуальних систем, що призведе до запобігання та мінімізації людських помилок в результаті їх своєчасного виявлення і якісного аналізу;  проблеми та особливості взаємодії пілота та авіадиспетчера в процесі CDM в ОВП. Kasatkin M.V. Methods and models for optimizing the pilot and air traffic controller interaction in the process of collaborative decision making in flight emergencies. – Qualifying scientific work on the rights of the manuscript. Dissertation for obtaining the scientific degree of the candidate of technical sciences in the speciality 05.22.13 «Navigation and Traffic Control». – Flight Academy of the National Aviation University, Kropyvnytskyi, 2021. The dissertation is devoted to solving a topical scientific problem related to the need to develop methods and models for optimizing the interaction of Air Navigation System (ANS) operators – pilot and air traffic controller – in the process of collaborative decision making (CDM) in flight emergencies (FE). The scientific novelty of the obtained results of the dissertation is as follows: for the first time:  deterministic, stochastic and non-stochastic CDM models by the pilot and air traffic controller in FE were obtained;  the method and model of optimization of CDM strategies by the pilot and the air traffic controller in FE in a conflict situation are offered;  the method and model of intelligent data processing for risk assessing of CDM by the pilot and air traffic controller in FE based on an artificial neural network are developed; were improved: CDM methods by ANS operators in conditions of certainty, risk and non-stochastic uncertainty, taking into account the interaction of the pilot and the air traffic controller in FE;  a method of integrated assessment of the effectiveness of the intelligent support system of collaborative decision making (ISSCDM) based on the timeliness and correctness of decision making by ANS operators by introducing an additional criterion of CDM coordination; were received further development:  evolution of human factor models in the direction of improving the CDM process by ANS operators and the introduction of intelligent systems, which will lead to the prevention and minimization of human errors as a result of their timely detection and qualitative analysis;  problems and features of interaction between the pilot and the air traffic controller in the CDM process in FE. The integrated indicator, which takes into account the probability of timeliness, accuracy and coordination of CDM by ANS operators in FE, after the introduction of the ISSCDM prototype increased by 34-35%, which confirms the effectiveness of the system. It is recommended to use ISSCDM in the process of joint training of the pilots and air traffic controllers for joint actions in FE, which will increase situational awareness of ANS operators, create a unified flight image to develop skills of active air surveillance, predict the development of the flight situation and timely warning flight situation deterioration due to the improvement of the pilot-air traffic controller technological interaction.