Концепция экспертной системы анализа причин неисправностей самолёта Ту-204 и его модификаций

эксперт создают базу знаний (БЗ), используя графический интерфейс);

• -    использовать конструкторскую и эксплуатационную документацию для обеспечения наглядности представления решений и объяснения выдаваемых системой рекомендаций;

• -    взаимодействовать со сторонними приложениями, обеспечивающими просмотр документации в требуемых форматах, например TG Browser (TG BUILDER);

• -    оперативно вносить изменения в БЗ и передавать эти изменения всем пользователям;

• -    осуществлять оперативный контроль качества внесенных в систему решений.

ЭСАН предназначена для:

• -    автоматизированного анализа причин неисправностей вызывающих отклонение в работе систем и оборудования самолёта и выработки рекомендаций по их устранению;

• -    замены при решении задач экспертов в силу их недостаточного количества, недостаточной оперативности в решении задачи.

Для описания ядра системы БЗ системы предлагается использовать продукционную модель представления знаний и объектно-ориентированный подход, которые дополняют друг друга и позволяют описывать правила и объекты предметной области. БЗ закладывается специально обученными специалистами при разработке ЭСАН и может в дальнейшем уточняться и расширяться для решения конкретных задач. В качестве исходных данных необходимо использовать результаты анализа проектной, производственной и эксплуатационной документации: анализ функциональной отказобезопастности систем (АФО), Акты и Протоколы отработки систем и оборудования самолётостроительным предприятием, руководство по эксплуатации са-

Рис. 1. Структура и цикл работы ЭСАН

молета, в том числе данные электронной версии (РЭ, РО, РЛЭ, TG Builder), знания высококвалифицированных специалистов ЦКБ, УФКБ; данные авиакомпаний – эксплуатантов.

Описание предметной области поддерживает оболочка экспертных систем CLIPS, имеющая открытый код. Оболочка выбрана в качестве «движка» экспертной системы, обеспечивающего логический вывод.

Общая структура и цикл работы ЭСАН представлена на рис.1.

Рассмотрим тестовый пример по определения неисправностей с использованием ЭСАН.

Пример №1 «Наличие на экране КСЭИС информации о рассинхронизации закрылков при исправной трансмиссии» (электромеханическая система).

Представлено главное окно программы -интерфейс пользователя ЭСАН. Для получения необходимого ответа от системы нужно выбрать соответствующий вопрос. Пользователь выбирает одну или несколько задач и при необходимости отвечает на дополнительные вопросы (рис. 2). Блоки и описание последовательности действий

(алгоритм) приведены на рис.3-4.

Даже если пользователь не ответил на все данные, задача будет решаться системой.

После ввода ответов пользователь должен запустить машину вывода, воспользовавшись пиктограммой «Старт» I ^.

Все полученные результаты ЭСАН можно просмотреть в окне «Результаты».

В зависимости от построения экспертом БЗ, результатов по одному вопросу может быть несколько. Они могут являться частью полного решения проблемы или альтернативами решения. Это зависит от построения БЗ экспертом.

По каждому предлагаемому решению можно получить дополнительную информацию. Для этого нужно два раза щелкнуть клавишей мыши по результату. Появится окно, в котором содержится объяснение эксперта по решению, указывается степень уверенности эксперта в данном решении, при наличии прикрепленного поясняющего документа или рисунка доступна кнопка «Документ».

При нажатии на кнопку «Просмотреть отчет» полученное решение откроется в браузере в виде

Задачи

0-Q Пример для демонстрации “Поиск неисправностей в самолете'1 \

; B-Q На ПДУ 406 кратковременно (1с) не загорелся и не погас индикатор ОТКАЗ желтого цвета i i B-Q Во встроенном громкоговорителе, не завучал двухтональный сигнал

Одновременно в течение 5с на кнопке-табло АРМ/АВАРИЯ в проблесковом режиме не высветилась надпись АВАРИЯ i 0-Q Наличие на экране EI5 (КСЭИС) информации о рассинхронизации закрылков (предкрылков) при исправной трансмиссии.

i i В Q Показания левого и правого счетчиков закрылков (предкрылков) на экране КСЭИС одинаковое

=.....□ Положение закрылков (предкрылков) соответствует положенино РУЗ. Что делать?

i i.....□ Ei основном., следящем и резервном режимах управления скорость перемещения закрылков и предкрылков в два раза меньше номинальной. Что делать? ; ;.....□ Наличие на экране КСЭИС информации о затормаживании левого или правого ТЭМ-5 закрылков (предкрылков). Что предпринять?

i 5.....□ Определить неисправность по номеру?

Рис. 2. Вложенные папки и конкретные вопросы

Рис. 3. Главное окно программы. Описание неисправности «Наличие на экране КСЭИС информации о рассинхронизации закрылков при исправной трансмиссии»

Рис. 4. Формирование решения

таблички с описанием объяснения принятого решения пользователю (рис. 5).

Необходимые схемы, дополняющие решения появляются после нажатия кнопки «Документ» (рис. 6).

Создание БЗ для ЭСАН ведется из другой подсистемы программного комплекса, предназначенного для эксперта.

Для создания экспертной системы в выбранной предметной области, решающий ряд поставленных перед ней задач, необходимо занести в базу экспертные знания. Каждую задачу нужно заносить в систему отдельно, хотя задачи могут быть взаимосвязаны.

Применение системы позволит:

• -    сократить временные (согласно получен-

• ным результатам в 2-5 раз (рис. 7)), финансовые ресурсы, высококвалифицированный персонал, задействованный в устранении поиска причин неисправностей;

• -    повысить качество документального сопровождения самолета средствами экспертной системы (при начальных поставках, модификациях оборудования и ремонте);

• -    повысить квалификацию работников предприятия (обучение за счет системы), постоянно изменять и наращивать созданную БЗ за счет привлечения дополнительных экспертов, расширения круга решаемых задач и поддерживать систему в актуальном состоянии;

• -    реализовывать стандартные решения, регламентируемые нормативными документами, и

• Рис. 5. Объяснение полученного системой решения

Пун кт'2.2. монтажЦ

Рис. 6. Фрагмент схемы, дополняющей решение

Рис. 7. Эффективность использования ЭСАН при снижении затрат времени на поиск неисправностей

нестандартные, генерируемые экспертами на основе их опыта.

- использовать 3D-технологии для визуализации состояний схем и подсистем самолета и упрощения поиска и ремонта местонахождения

неисправностей.

Разработка и тестирование макетного образца системы проводилось в области морского мониторинга на базе Ульяновского государственного университета.

EXPERT SYSTEM OF THE ANALYSIS OF CAUSES OF THE TROUBLE

ON THE AIRPLANE OF TECHNICAL SPECIFICATIONS – TU 204 AND ITS UPDATINGS

1 Ulyanovsk Branch of «Tupolev» Joint-Stock Company - Design Bureau 2 Ulyanovsk State University