Сформовано експериментально-методичні засади побудови програмного забезпечення системи підтримки прийняття рішень авіадиспетчера в позаштатних польотних ситуаціях та оцінено ефективність її функціонування.

Наведено математичний аналіз конфліктної ситуації, що складається між людиною-оператором і машиною в авіаційній ергатичній системі, за допомогою методів теорії ігор. Запропоновано підхід до оцінки ефективності можливих варіантів прийняття рішень оператором авіаційної ергатичної системи шляхом формалізації ризику виникнення небажаних наслідків у результаті реалізації людиною-оператором певної альтернативної дії.

Запропоновано систему підтримки прийняття рішень (СППР) авіадиспетчера щодо оптимізації вибору альтернативного варіанта завершення польоту в позаштатних ситуаціях, що потребують вимушеної посадки повітряного судна (ПС). Критерієм ефективності потенційних альтернатив завершення польоту визначено потенційний збиток у випадку вибору певної альтернативи за умови обмеженого часу польоту ПС до місця посадки, що не перевищує критичний час. Формалізовано якісні характеристики потенційного збитку. Розроблено структуру СППР авіадиспетчера, визначено достатній мінімум інформації для її ефективного функціонування. Запропоновано моделі та алгоритми, що забезпечують ефективне та надійне функціонування кожної з підсистем СППР. Розроблено інформаційну модель та програмне забезпечення СППР з використанням сучасних технологічних методів та засобів. Надано інформацію про одержані нові наукові результати, практичну реалізацію та ефективність розробленої СППР авіадиспетчера в позаштатних польотних ситуаціях.

Наведено фактори, що впливають на людину-оператора, яка приймає рішення, в аеронавігаційній системі. У результаті декомпозиції одержано графоаналітичні моделі розвитку польотної ситуації та прийняття рішення людиною-оператором в очікуваних і неочікуваних умовах експлуатації повітряного корабля.

Систематизовано і формалізовано фактори, що впливають на людину-оператора авіаційної системи як складної соціотехнічної системи. Проаналізовано значущість індивідуально-психологічних та вплив соціально-психологічних факторів на професійну діяльність людини-оператора за умов розвитку польотної ситуації від нормальної до катастрофічної. На базі рефлексивної теорії біполярного вибору одержано очікувані ризики прийняття рішень оператором авіаційної системи у разі впливу зовнішнього середовища, попереднього досвіду і вольового вибору людини-оператора. Проведено аналіз прийняття рішень людиною-оператором авіаційної системи за допомогою стохастичних мереж типу GERT.

Одержано базові моделі пілотів і диспетчерів цивільної авіації, а також військових пілотів і штурманів для дослідження впливу на їх професійну діяльність соціально-психологічних та індивідуально-психологічних факторів. Визначено вплив системи переваг пілотів та диспетчерів цивільної авіації на концепцію їх поведінки. Розглянуто практичне застосування результатів діагностування та оцінювання індивідуальних якостей людини-оператора соціотехнічної аеронавігаційної системи.

В результаті проведення системного аналізу середовища менеджменту авіапідприємства класифіковано та формалізовано різнорідні фактори, що впливають на авіаційну діяльність. За допомогою теоретико-множинного методу системно узагальнено неоднорідні фактори внутрішнього та зовнішнього середовища менеджменту авіапідприємства, що дозволить одержати комплексну оцінку ступеня їх впливу на безпеку авіаційної діяльності.

Одержано базові моделі пілотів і диспетчерів цивільної авіації, а також військових пілотів і штурманів для дослідження впливу на їх професійну діяльність соціально-психологічних та індивідуально-психологічних факторів. Визначено вплив системи переваг пілотів та диспетчерів цивільної авіації на концепцію їх поведінки. Висвітлено аспект щодо практичного застосування результатів діагностування та оцінювання індивідуальних якостей людини-оператора соціотехнічної аеронавігаційної системи.

Проведено соціотехнічний аналіз аеронавігаційної системи, в результаті якого класифіковані, системно узагальнені та формалізовані різнорідні фактори, що впливають на прийняття рішення за очікуваних і неочікуваних умов експлуатації повітряного корабля. Розроблено метод узагальнення неоднорідних факторів, який дозволяє виявляти закономірності діяльності операторів аеронавігаційної системи з урахуванням комплексного впливу соціально-психологічних, індивідуально-психологічних і психофізіологічних факторів. На прикладі діагностики впливу соціально-психологічних факторів одержано модель поведінки оператора у вигляді вектора дії за очікуваних і неочікуваних умов експлуатації повітряного корабля.

Розглянуто детерміновані та стохастичні моделі прийняття рішень людиною-оператором аеронавігаційної системи і моделі розвитку польотної ситуації. Розроблено методику моделювання марковського процесу розвитку польотної ситуації для стаціонарних процесів прийняття рішень. Відповідно до теорії рефлексії одержані сценарії розвитку польотної ситуації під час вибору оператором позитивного або негативного полюсу. Визначено передумови виникнення катастрофічної ситуації в соціотехнічній аеронавігаційній системі.

Розглянуто динамічну модель системи "людина-оператор - повітряне судно - середовище" та описано зміни станів польотних ситуацій від менш небезпечних до більш небезпечних і навпаки. Представлено використання діаграм причинно-наслідкових зв'язків під назвою "дерево" (дерева інцидентів, дерева подій та дерева рішень) для аналізу причин виникнення та сценарієв розвитку особливих випадків в польоті. Розроблено інформаційну модель системи підтримки прийняття рішень авіадиспетчера в позаштатних польотних ситуаціях.

Запропоновано систему моніторингу змін емоційного стану людини-оператора аеронавігаційної системи в екстремальних ситуаціях, засновану на використанні апріорних моделей діяльності оператора, побудованих на підставі апостеріорних досліджень фактичного матеріалу розслідування авіаційних подій. За критерієм Найквіста визначено стійкість ергатичної системи людина-оператор - повітряне судно за деформацій емоційного досвіду оператора. Розроблено комп'ютерну програму "Діагностика емоційного стану людини-оператора". Моніторинг поточного емоційного стану людини-оператора аеронавігаційної системи, діагностика деформацій емоційного досвіду та визначення функціональної стійкості оператора надасть можливість своєчасно запобігати розвитку позаштатної польотної ситуації.

Визначено кількісні показники рівня складності конфліктної ситуації у разі розвитку потенційно конфліктної ситуації за допомогою апарату нечіткої логіки. Розроблено нейромережеву модель оцінювання своєчасності та безпомилковості прийняття рішень спеціалістом з обслуговування повітряного руху в процесі тренажерної підготовки та встановлено її параметри. За допомогою моделювального комплексу Fusion одержано візуалізацію результатів виконання навчальної вправи авіадиспетчером за встановленими критеріями.

Наведено результати експертного опитування авіадиспетчерів щодо оцінки ступеня небезпеки груп організаційних факторів при управлінні повітряним рухом. За отриманими коефіцієнтами значущості визначено групи організаційних факторів з найнижчим та найвищим рівнями впливу на безпеку польотів при управлінні повітряним рухом. Представлено мультиплікативну функцію оцінювання стану безпеки польотів при управлінні повітряним рухом на основі аналізу організаційних факторів.

Представлено еволюцію моделей людського фактору в авіації з 1972 р. до теперішнього часу, підкреслено актуальність на сучасному етапі розвитку авіаційної соціотехнічної системи проблеми організації консолідованого прийняття рішень всіма операційними партнерами. Формалізовано позаштатну польотну ситуацію, яка виникає на борту повітряного судна при відмові одного двигуна та пожежі іншого з однієї сторони під час зльоту. Проведено мережевий аналіз розвитку особливого випадку в польоті, одержано детерміновані моделі прийняття рішень операторами аеронавігаційної системи, синхронізовано дії екіпажу повітряного судна та диспетчера під час парирування аварійної ситуації в польоті. Визначений оптимальний варіант розвитку подій при виникненні позаштатної польотної ситуації за критерієм мінімізації часу завершення польоту.

Представлено моделі прийняття сумісних/спільних рішень екіпажем повітряного судна та авіадиспетчером в детермінованих умовах, а також умовах стохастичної та нестохастичної невизначеності. Методологічною основою для спільного прийняття рішень в умовах визначеності є мережеве планування, в умовах стохастичної невизначеності - дерево рішень, в умовах нестохастичної невизначеності - матриця рішень. Для інтелектуальної обробки даних та оцінки ризику сумісного прийняття рішень розроблений багатошаровий персептрон з додатковими входами - зсувами, що характеризують взаємодію операторів аеронавігаційної системи. Наведено приклади сумісного прийняття рішень в особливому випадку в польоті "Відмова та пожежа двигуна на повітряному судні при наборі висоти після зльоту".

Представлено моделі прийняття сумісних/спільних рішень екіпажем повітряного судна та авіадиспетчером в детермінованих умовах, а також умовах стохастичної та нестохастичної невизначеності. Методологічною основою для спільного прийняття рішень в умовах визначеності є мережеве планування, в умовах стохастичної невизначеності - дерево рішень, в умовах нестохастичної невизначеності - матриця рішень. Для інтелектуальної обробки даних та оцінки ризику сумісного прийняття рішень розроблений багатошаровий персептрон з додатковими входами - зсувами, що характеризують взаємодію операторів аеронавігаційної системи. Наведено приклади сумісного прийняття рішень в особливому випадку в польоті "Відмова та пожежа двигуна на повітряному судні при наборі висоти після зльоту".

Представлено проблему визначення оптимальних стратегій сумісного прийняття рішень пілотом та авіадиспетчером як задачу розв'язання "конфлікту" між ними методами теорії ігор. Наведено приклад моделі конфліктної ситуації "пілот" авіадиспетчерів особливому випадку в польоті "Відмова та пожежа двигуна на повітряному судні при наборі висоти після зльоту". Показано, що в аварійній ситуації за відсутності зв'язку авіадиспетчера з екіпажем повітряного судна, наявності безпілотних повітряних суден та високій завантаженості зони управління повітряним рухом оптимальною стратегією пілота є посадка в автоматичному режимі на аеродромі з підготовленою злітно-посадковою смугою, обладнаному радіотехнічними засобами посадки.

Для оцінки ризику сумісного прийняття помилкових рішень пілотом та авіадиспетчером в особливих випадках в польоті (ОВП) була розроблена чотиришарова рекурентна нейронна мережа з додатковими входами - зсувами: перший шар (вхід) - збитки при виникненні ОВП в залежності від виду польотної ситуації; другий шар (прихований) - нормативний час на виконання технологічних процедур з парирування ОВП; третій шар (прихований) - нормативна послідовність виконання технологічних процедур з парирування ОВП; четвертий шар (вихід) - оцінка ризику при виникненні ОВП. Розроблена нейромережева модель за рахунок зсувів дає змогу врахувати взаємодію між пілотом та авіадиспетчером при виконанні технологічних процедур з парирування ОВП і за допомогою зворотного зв'язку коригувати прогнозовану оцінку ризику сумісного прийняття помилкових рішень на основі динамічних даних про дотримання операторами узгоджених нормативів часу та нормативної послідовності дій. За допомогою нейроемулятора NeuroSolutions на прикладі ОВП "Відмова та пожежа двигуна на повітряному судні при наборі висоти після зльоту" побудовано та навчено з вчителем процедурою оберненого поширення помилки багатошарового прямонаправленого персептрона зі зсувами.