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落ちない飛行機の概念


 
ハード的にもソフト的にも超高信頼性の作動を行うことができる、結果的に極めて落ちにくい飛落ちない飛行機の概念-1行機システムをもったものを落ちない飛行機と称しています。

 航空機は、機体だけでは飛べていません。パイロットは直接的に必要ですが、航空交通管制、運航管理、機体整備、等々で数多くの分野が絡み合って飛んでいます。

 したがって、すべての分野が正常に機能し続けて初めて、高信頼性システムとなるし、それが続けば落ちない飛行機となるわけです。

 また航空機のシステムに絞っても、構造、動力、電源、油圧、落ちない飛行機の概念-2空調、等々の各種サブ・システムからなっており、すべてが故障なく作動し続けなければなりません。

 ここでは飛行制御システムに焦点を当てて、"落ちない飛行機"の考え方を展開してみます。




展開の基盤                                       

 超高信頼性作動のハード、ソフトから構成される飛行制御システムを実現することが基盤になります。
 すなわち、センサ、コンピュータ、アクチュエータ、を基幹構成要素とするハードウェア・システム、通常時を含め異常事態にも機能するソフトウェア・システム、の両者が要件を満たしていく必要があるわけです。


本概念の背景


 航空機事故統計によると、利用者の急増傾向は続いていますが事故率の改航空機事故のボーイング社統計善は遅遅としています。換言すれば事故数は増加している現状です。その事故率は先進国で10-7になってきたものの、全体としては10-6半ばです。

 同じく統計的事故要因分析によると、最近の改善は著しいもののヒューマン・エラーが50%以上を占めています。またPart25適用機体はその25.1309で10-9以下の故障率を求められていますが、統計的にもそれに近づいてきています。


高信頼性化対策の問題点   


コスト増大適用実績の欠如が考えられます。


落ちない飛行機実現のための諸提案

 
1.ハードウェア・システムでの提案   
 
1) センサ系への解析的冗長性の適用
  2) コンピュータ系/アクチュエータ系へ:Flexible Actuation Systemの適用
   ;これらは現状並みか、それ以下のハードウェア構成でサクセス・パスを増やしていく概念になります。
  
2.ソフトウェア・システムでの提案   

 
1) 自律制御則の適用
 
 ; -Fuzzy Expert Control Systemの適用
   
-人工頭脳的最適制御
    パイロットは必要です。(一人での運用が可能) パイロットとの協調システムの構築が要になり、
  その直接的対応とグラス・コックピット適用等も視野に入れる必要が出てきます。
  : また現在の航空交通管制システムに対してもデジタル化適応が求められます。(これは現在進ん
  でいるところです。)

    注 : Fuzzy Expert System とは、Fuzzy Control と、Expert System Control を融合したもので、
       Auto Sequence 的に手順を踏んで制御され、不完全なところをファジィ制御で補う感じです。










 
2) 再構成制御則の適用
   機体に何かあったときも安全な飛行を継続するための対応ソフトです。近年人工頭脳則の研究が
  成果をあげてきていますが、型式証明に容易に持ち込める配慮が求められます。
   -反射反応的対応制御 + Fuzzy Expert Control Systemの適用
   -例えば、ニューラル・ネットワークに逆関数法を併用し、結果を状況に合わせて最適制御していく
  手法の適用
   
3.適用に必要なステップ        

 
1) 飛行試験を含めた、実証試験が必要になります。

 
2) やれるところから具体化していくことが肝要になります。
   - たとえば、ハードウェア信頼性要求の一歩進んだ10-10化、また再構成制御則のみの部分適用
   だけでも改善の方向が打ち出せます。
 
   
 システムの安全対策には、それでは現状は安全ではないのか、という疑念に抗していく問題点が付きまといます。"より安全な次世代機体"としてのキャッチ・フレーズを自信を持って推進していくべきであろうと強く感じています。

                 
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