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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡秉諭
研究生(外文):Bing-Yu Tsai
論文名稱:飛航安全之工程分析-非線性系統觀點
論文名稱(外文):Engineering Analysis of Flight Safety-Nonlinear System Approach
指導教授:景鴻鑫景鴻鑫引用關係
指導教授(外文):Hung-Sying Jing
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:民航研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:57
中文關鍵詞:飛航安全非線性系統飛航安全裕度
外文關鍵詞:Nonlinear systemFlight Safety MarginFlight Safety
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本研究針對量化分析飛航安全的可行性,提出初步的探索與相關結果。本研究以“飛航安全裕度”理論為基礎,結合非線性系統的概念,對飛航安全的穩定性,進行初步的分析與探討。本研究主要針對正常航班、異常航班、大霧航班、名古屋事件與大園事件等,各種不同飛航狀況的安全裕度變化,結合Lyapunov 指數,來探討其安全性發散的過程,並同時定義“飛航安全發散潛能”,計算安全裕度在相平面上的發散傾向。
而將飛航安全幾何化的觀點再做推展,透過奇異值分解的方法,將參數轉換至奇異空間,再利用幾何方程式,擬合飛航安全裕度於奇異空間中的曲線,求得安全裕度地形,並由此模型計算出每一航班之幾何變化,並藉由此方法可求得當下飛航安全裕度的幾何特性,表示當飛航安全的狀態。現階段的初步結果顯示,本方法可以克服認知的限制,運用飛航安全裕度可量化之特性,結合工程學的概念,有效計算出飛航穩定性的變化,與安全性發散的過程。
The object of this thesis study aims to quantify the safety of flight operation. Based on "Flight Safety Margin" theory, this study has combined with the conception of nonlinear system and to analysis the flight safety stability. We used the Lyapunov exponent to review flight safety margin separated from normal situation. We also defined the “Flight Safety Potential” to described Safety Margin diverged in phase plane. We extended the Safety Margin theory, the flight parameters transferred to the singular space through the SVD method. This conception created the Safety Margin Terrain and showed the geometry properties of current flight. The preliminary result of this study shows, the stability of flight can be measured through the Flight safety margin. The safety of flight can be quantitative measures by engineering method.
中 文 摘 要 I
Abstract II
致 謝 III
目 錄 IV
表 目 錄 V
圖 目 錄 VI
符 號 說 明 VIII
第一章、前言 1
1-1 研究背景 1
1-1.1 飛航安全管理系統 2
1-1.2 飛航操作品質保證系統(FOQA) 4
1-2. 文獻回顧 6
1-3. 研究動機與目的 10
第二章、飛航安全裕度 12
2-1. 飛航安全裕度 12
2-2. 所需綜合飛行能力與專家系統 14
2-3. 案例驗證 16
三、研究方法 18
3-1. Lyapunov指數 18
3-2. 飛航安全發散潛能 21
3-3. 奇異值分解 23
3-4. 安全裕度地形 26
四、結果與討論 29
4-1. Lyapunov指數與飛航發散潛能 29
4-2. 安全裕度地形 35
五、結論與建議 38
六、參考文獻 40
自 述 57
[1] Statistical Summary of Commercial Jet Airplane Accidents, Boeing, 1996~2005.
[2]「西方國家製造最大起飛重量一萬五千公斤以上渦輪噴射固定翼航空器」失事率,CAA,1997~2006。
[3]台灣飛安統計,飛安會,1997-2006。
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[6] Reason, J., Human Errors, New York, Cambridge University Press, 1990.
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[10]Helmreich, R.L., Klinect, J.R., Wilhelm, J.A, “Models of threat, error, and CRM in flight operation”, Proceedings on the Tenth International Symposium on Aviation Psychology, Columbus, OH, 1999.
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[12]交通部民用航空局, “航空器失事調查報告書─中華航空公司空中巴士A300B4-622R,桃園大園1998.2.16”, 2000.
[13]Federal Aviation Administration, “Introduction to Safety Management Systems for Air Operators”, Advisory Circular AC No:120-92, 2006.
[14]Perrow C., Normal Accidents: Living with High Risk Technologies, NJ, Princeton University Press, 1984

[15]景鴻鑫,“本土化之飛安理念”,飛航安全檢討與提昇研討會,國立成功大學,中華民國八十七年。
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[19]Strang G. Introduction to linear algebra. Cambridge(MA): Wellesley-Cambridge Press, 2003.
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