In dieser Diplomarbeit werden Flugunfälle und schwere Störungen im Flugbetrieb von Verkehrsflugzeugen untersucht und die Fehlerketten, die zu den Unfällen geführt haben aufgestellt. Anhand dieser Aufstellung werden Möglichkeiten untersucht und erläutert, wie mit einem Assistenzsystem solche Unfälle vermieden werden können bzw. welche Funktionalitäten ein solches System haben muss, um den Pilot bei Eintritt einer Notlage optimal zu unterstützen. Alle so erlangten Kenntnisse werden schließlich zusammenfassend aufgeführt, sortiert und ein theoretisches Modell entworfen.
Inhaltsverzeichnis
0 Abkürzungen
1 Einführung
1.1 Historische Entwicklung
1.2 Aktuelle Problematik
1.2.1 Automatisierung
1.2.2 Kognitive Assistenzsysteme
2 Definitionen und Bewertungskriterien
2.1 Definitionen
2.2 Bewertungskriterien
3 Darstellung und Analyse der Unfälle
3.1 Vorgehensweise
3.2 Unfall-Hergänge, Analysen und Schlussfolgerungen
3.2.1 Aeroperu Flight 603 am 02.10.96
3.2.2 Lufthansa Flight 2904 am 14.9.1993
3.2.3 American Airlines Flight 965 am 20.12.95
3.2.4 Aeroflot Flight SU593 am 22.3.1994
3.2.5 Avianca Airlines Flight 052 am 25.01.1990
3.2.6 Birgen Air Charterflug am 6.2.1996
3.2.7 British Midland Airways am 8.1.1989
3.2.8 China Airlines Flight 006 am 19.2.1985
3.2.9 China Airlines Flight 140 am 26.4.1994
3.2.10 Korean Air Flight 801 am 6.8.1997
4 Geforderte Funktionalitäten
4.1 Auswertung der Flugunfallanalysen
4.2 Erläuterungen und Ergänzungen zu den geforderten Funktionalitäten
4.2.1 Gruppe 1: Hilfe bei Fehlersuche und –behebung
4.2.2 Gruppe 2: Hilfe bei Erfüllung der Flugaufgabe
4.2.3 Gruppe 3: Erweiterte Notfallautomatiken
5 Schematisches Assistenzsystem
5.1 CAMA
5.2 Entwicklung des schematischen Assistenzsystems
5.2.1 Komponenten
5.2.2 Gesamtsystem
6 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themen der Arbeit
Die Arbeit untersucht Flugunfälle und schwere Störungen im Flugbetrieb von Verkehrsflugzeugen, um die fehlerverursachenden Fehlerketten zu identifizieren und daraus Anforderungen an ein kognitives Pilotenassistenzsystem abzuleiten, das den Piloten in Notlagen optimal unterstützt.
- Analyse historischer Flugunfälle und Identifikation von Fehlerketten
- Klassifizierung von Fehlerursachen mittels IATA-Bewertungskriterien
- Konzeption von Funktionalitäten für ein kognitives Assistenzsystem
- Entwurf eines schematischen Assistenzsystems basierend auf CAMA-Erkenntnissen
- Ableitung von Modulanforderungen für kommerzielle Strahlflugzeuge
Auszug aus dem Buch
3.2.1 Aeroperu Flight 603 am 02.10.96
Ort: Lima/Peru – Santiago/Chile Datum: 02.10.1996
Typ: Boeing 757 Airline: Aeroperu
Folge: Absturz Tote/Verletzte(gesamt): 70/0 (70)
Wichtige technische Details:
3-fach redundantes Pitot-Static-System vorhanden.
Unfall-Hergang:
30 Minuten nach dem Start verschwindet das Flugzeug von den Radarschirmen. In einem Times-Bericht heißt es, der Pilot sei sich mehrfach seiner Höhe, seiner Lage und der Bedeutung von Cockpit-Warnungen nicht bewusst gewesen. Erste Meldungen des peruanischen Verkehrsministeriums sprechen von Computerproblemen und mechanischen Problemen.
Vorab veröffentlichte Auszüge aus dem CVR-Transskript zeigen, dass der Pilot ein Ground Proximity Warning erhielt, da der Höhenmesser aber 9000ft anzeigte, trotzdem einen Sinkflug einleitete. Um wie viel tiefer das Flugzeug wirklich flog ist unbekannt. Der Sinkflug jedenfalls endete im Meer.
Ursachen, Fehler:
An einem geborgenen Teil der linken Rumpfes wurde festgestellt, dass die Sonde des Pitot-Static-Systems abgeklebt waren. Eine wichtige Information, die jedoch nicht zur Verfügung steht, wäre, ob alle drei Pitot-Static-Rohre abgeklebt waren, oder nur dies eine. In diesem Fall hätte der Pilot einfach zum RADC wechseln können und hätte wieder korrekte Anzeigen gehabt.
Der Pilot war sich offenbar kurzfristig des Problems mit der Höhenmessung bewußt, denn er forderte den Tower auf, ihm in regelmäßigen Abständen seine Höhe mitzuteilen. Dabei wurde jedoch vergessen, daß die Höhe, die beim Lotsen auf dem Radarschirm auftaucht, aus dem Transponder an Bord des Flugzeuges stammt und damit auch von dem fehlerhaften Pitot-Static-System stammt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Historischer Überblick über Flugunfälle, Automatisierungstrends und die Einleitung in das Konzept kognitiver Assistenzsysteme.
2 Definitionen und Bewertungskriterien: Definition zentraler Begriffe wie Unfall und schwere Störung sowie Darstellung der IATA-Klassifizierung zur Fehlerauswertung.
3 Darstellung und Analyse der Unfälle: Detaillierte Untersuchung von zehn ausgewählten Flugunfällen zur Ermittlung von Fehlerketten und ersten Anforderungen.
4 Geforderte Funktionalitäten: Zusammenführung und Verallgemeinerung der aus den Unfällen abgeleiteten Funktionalitäten in drei logische Gruppen.
5 Schematisches Assistenzsystem: Vorstellung der Systemarchitektur anhand des Beispiels CAMA und Zuordnung der Funktionalitäten zu Systemkomponenten.
6 Zusammenfassung und Ausblick: Resümee der erarbeiteten Ergebnisse und Einschätzung zur Wirksamkeit kognitiver Assistenzsysteme in der kommerziellen Luftfahrt.
Schlüsselwörter
Flugunfälle, Fehlerketten, Pilotenassistenzsystem, Situationsanalyse, Kognitive Assistenz, Flugsicherheit, IATA-Klassifizierung, Automatisierung, CAMA, Mensch-Maschine-Schnittstelle, Data-Link, Cockpit, Notfallmanagement, Flugführung, Fehlersuche
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundlegend?
Es geht um die Untersuchung von Flugunfällen und schweren Störungen, um daraus Anforderungen für ein intelligentes, kognitives Pilotenassistenzsystem abzuleiten, das Piloten in kritischen Situationen unterstützt.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen sind Unfallanalyse, Fehlerketten in der Luftfahrt, Mensch-Maschine-Interaktion im Cockpit sowie die Entwicklung von Systemfunktionalitäten zur Vermeidung von Unfällen durch Automatisierung.
Welches primäre Ziel verfolgt die Untersuchung?
Das primäre Ziel ist die Gewinnung von Funktionalitäten aus vergangenen Flugunfällen, um die Sicherheit in zukünftigen, mit einem solchen Assistenzsystem ausgerüsteten Flugzeugen zu erhöhen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit nutzt eine qualitative Analyse von Flugunfallberichten und deren Fehlerketten, die in systematisierte Klassifizierungen (IATA) überführt und schließlich zu funktionalen Modulanforderungen verallgemeinert werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil befasst sich detailliert mit der Analyse zehn spezifischer Flugunfälle, der Gruppierung der resultierenden Anforderungen sowie dem Entwurf einer schematischen Systemarchitektur.
Welche Schlagworte charakterisieren die Arbeit am besten?
Die wichtigsten Begriffe sind Fehlerketten, Pilotenassistenz, Kognitive Assistenzsysteme, Situationsbewusstsein, Flugsicherheit und Mensch-Maschine-Schnittstelle.
Wie hilft das System bei einem Fehler in der Höhenmessung, wie bei Aeroperu Flight 603 geschehen?
Das System könnte durch einen automatischen Crosscheck redundanter Instrumente Diskrepanzen erkennen, das defekte Gerät identifizieren und dem Piloten eine Umschaltung auf eine fehlerfreie Quelle (RADC) empfehlen.
Was unterscheidet das hier entworfene System von einem klassischen Autopiloten?
Im Gegensatz zum klassischen Autopiloten agiert das kognitive Assistenzsystem wie ein "virtueller Kopilot", der über eine Interpretationskomponente verfügt, die Absichten erkennt und bei Notsituationen aktiv unterstützt, anstatt nur reine Steuerungsaufgaben zu übernehmen.
- Quote paper
- Stefan Wagner (Author), 2000, Analyse von Flugunfällen hinsichtlich aufgetretener Fehlerketten und daraus abgeleitete Anforderungen an ein Pilotenassistenzsystem, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/126
