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內容簡介

　　本書針對當前國內外軍民用無人機系統(tǒng)安全性水平尚難以滿足未來適航規(guī)章要求的現(xiàn)狀，基于國際前沿的“動態(tài)反饋回路視角”下的系統(tǒng)安全性理論，突破了傳統(tǒng)的以“純語言描述”和“事件鏈模型”為基礎的安全性思想的局限，以強化未來大型無人機系統(tǒng)適航在管理和技術活動中應具有的“系統(tǒng)性”和“動態(tài)性”特征要求。尤其是并非僅關注無人機本體的技術系統(tǒng)可靠性／安全性，而是系統(tǒng)性地考慮了無人機系統(tǒng)研制、運行和維護過程中多層級、多維度的風險因素的耦合作用，創(chuàng)新性地提出了“系統(tǒng)安全性動力學”的建模和仿真方法，用模型化工具支持無人機系統(tǒng)安全性水平的全局性評估及管控策略的形成，為未來我國大型民用無人機系統(tǒng)面向適航規(guī)章要求降低運行成本、提高政策管控效率、保障公眾安全提供了可資參考的解決思路。

作者簡介

　　盧藝，男，現(xiàn)為上海交通大學電子信息與電氣工程學院助理研究員，中國系統(tǒng)工程學會會員，北京航空航天大學美國普渡大學聯(lián)合培養(yǎng)博士生，2008年及2015年分別獲得北京航空航天大學工學學士、博士學位，2012 2013年受國家留學基金委資助于美國普渡大學航空宇航學院Value through Reliab1ity，Safety，and Sustainability Lab（VRSS）實驗室開展訪問學者合作研究，得到國際系統(tǒng)安全性領域著名學者Nancy G Leveson、Karen B Marais的學術指導，2015—2017年于中國商飛公司上海飛機設計研究院博士后工作站研究。本人多年以來主要從事復雜系統(tǒng)安全性／系統(tǒng)工程理論、高風險組織行為建模、人機系統(tǒng)可靠性、適航符合性證據(jù)體系研究，應用對象包含軍民機、航天器、電網、核電及水利系統(tǒng)等，是國內較早在航空器系統(tǒng)安全性領域引入sTAMF’／STPA理論及系統(tǒng)動力學（System Dynamics）方法的研究者，主持國家自然基金青年基金、中央軍委裝備部預研項目、國家博士后基金等多項，參與多項國家重大專項及型號預研工作；論文成果被以國際系統(tǒng)安全性領域1區(qū)期刊Safety Science。等為代表的高水平SCI、EI刊物收錄10余篇，現(xiàn)任多個SCI／EI期刊的審稿人及國家自然基金項目通信評議專家。

圖書目錄

1 無人機系統(tǒng)安全性問題及適航管理現(xiàn)狀
1.1 國內外無人機系統(tǒng)及型號特征概述
1.2 復雜系統(tǒng)安全性理論及應用
1.2.1 系統(tǒng)安全性相關概念
1.2.2 基于“事件鏈”的事故模型及應用
1.2.3 基于“系統(tǒng)理論”的事故模型及應用
1.2.4 基于系統(tǒng)動態(tài)行為建模的風險評估模型
1.3 無人機系統(tǒng)適航管理發(fā)展概述
1.3.1 歐洲無人機系統(tǒng)適航管理發(fā)展過程
1.3.2 美國無人機系統(tǒng)適航管理體系
1.3.3 我國的無人機系統(tǒng)適航管理發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 本章小結
參考文獻
2 典型無人機系統(tǒng)事故分類及致因統(tǒng)計
2.1 國外無人機系統(tǒng)事故匯報與調查機制
2.1.1 無人機系統(tǒng)事故／事故征候匯報機制
2.1.2 無人機系統(tǒng)事故／事故征候調查機制
2.2 典型無人機系統(tǒng)安全性現(xiàn)狀
2.2.1 無人機系統(tǒng)事故率變化趨勢
2.2.2 典型無人機系統(tǒng)安全性特征及變化趨勢
2.3 無人機系統(tǒng)事故致因統(tǒng)計及分類分析
2.3.1 無人機系統(tǒng)事故致因分布統(tǒng)計
2.3.2 無人機系統(tǒng)事故致因——技術系統(tǒng)故障
2.3.3 無人機系統(tǒng)事故致因——人為因素和組織因素
2.3.4 無人機系統(tǒng)事故致因——環(huán)境及其他因素
2.4 本章小結
參考文獻
3 基于層級反饋的大型無人機系統(tǒng)事故分析方法
3.1 基于層級反饋的無人機系統(tǒng)事故分析方法框架
3.1.1 基于層級反饋的無人機系統(tǒng)事故分析理論
3.1.2 基于層級反饋的無人機系統(tǒng)事故分析框架與步驟
3.2 基于典型無人機事故的應用案例
3.2.1 無人機系統(tǒng)事故過程辨識
3.2.2 頂層危險、約束及無人機系統(tǒng)安全性控制結構構建
3.2.3 危險的控制行為和有缺陷的反饋信息辨識
3.2.4 事故致因辨識
3.3 基于典型無人機事故的應用效果對比
3.4 本章小結
參考文獻
4 無人機系統(tǒng)安全性動力學因果概念建模
4.1 復雜系統(tǒng)安全性動力學建模原理
4.1.1 系統(tǒng)動力學理論與建?；A
4.1.2 系統(tǒng)動力學建模與仿真環(huán)境
4.2 無人機系統(tǒng)安全性動力學建模過程
4.2.1 無人機系統(tǒng)安全性風險因素交互
4.2.2 無人機系統(tǒng)安全性動力學建模流程
4.3 無人機系統(tǒng)安全性動力學因果關系建模
4.3.1 組織因素與涌現(xiàn)層級反饋過程建模
4.3.2 技術系統(tǒng)層級反饋過程建模
4.3.3 人員因素層級反饋過程建模
4.3.4 基于層級的視圖化因果關系模型
4.4 本章小結
參考文獻
5 無人機系統(tǒng)安全性動力學數(shù)值建模及仿真
5.1 美國空軍MQ-1“捕食者”無人機系統(tǒng)安全性數(shù)據(jù)來源
5.2 因果圖模型的剪裁與流率一存量圖建模
5.2.1 流率存量圖邊界選擇與剪裁
5.2.2 模型參數(shù)與變量辨識
5.2.3 基于分視圖的流率一存量圖建模
5.3 仿真結果驗證
5.3.1 數(shù)值仿真方法及步長選擇
5.3.2 初值極限及參數(shù)敏感性分析
5.3.3 變量可信區(qū)間檢查
5.3.4 仿真結果與歷史數(shù)據(jù)的對比驗證
5.4 基于場景仿真的政策建議
5.5 本章小結
參考文獻
6 無人機系統(tǒng)適航管理要求分析與建議
6.1 無人機系統(tǒng)運行風險評估方法及流程
6.1.1 運行概念描述
6.1.2 地面風險評估
6.1.3 空中風險評估
6.1.4 風險保證等級確定
6.1.5 運行安全目標分配與確認
6.2 無人機系統(tǒng)適航標準及規(guī)范
6.2.1 無人機系統(tǒng)適航要求及適用范圍
6.2.2 無人機系統(tǒng)與有人機適航要求對比
6.2.3 無人機系統(tǒng)適航審定基礎的選擇方式
6.3 無人機系統(tǒng)典型適航要求內容
6.3.1 失速速度
6.3.2 飛行——穩(wěn)定性
6.3.3 烏撞
6.3.4 地面站——飛行導航數(shù)據(jù)
6.4 面向我國的無人機系統(tǒng)適航要求建議
6.5 本章小結
參考文獻
附錄A 典型無人機系統(tǒng)案例事故信息
附錄B 基于歷史數(shù)據(jù)的美國空軍MQ-1“捕食者”無人機事故建?；A及數(shù)據(jù)
縮略語
索引