【摘要】：本論文闡述了進(jìn)行無人機(jī)事故安全性分析的目的與意義,研究了國(guó)內(nèi)外有關(guān)無人機(jī)運(yùn)行管理的現(xiàn)狀。介紹并驗(yàn)證了馬爾科夫分析方法以及等效安全性水平原則在無人機(jī)安全性分析中的適用性,針對(duì)基于事故的無人機(jī)安全性分析方法進(jìn)行研究,建立了無人機(jī)安全性分析模型,并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證。本文主要研究?jī)?nèi)容有:1、介紹了無人機(jī)安全性分析的流程以及各個(gè)階段的工作內(nèi)容。在借鑒了ARP 4671的基礎(chǔ)上提出針對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)的FHA分析流程;介紹了自上而下PSSA分析以及自下而上的SSA分析的過程及輸入輸出。闡述了各個(gè)分析流程在無人機(jī)安全性評(píng)估中的應(yīng)用階段以及作用。2、對(duì)于馬爾科夫以及等效安全性水平原則兩種安全性分析方法進(jìn)行研究。介紹了馬爾科夫分析方法的原理和過程并結(jié)合“捕食者”無人機(jī)的故障事件,來介紹馬爾科夫分析方法在實(shí)際案例中的運(yùn)用,驗(yàn)證其正確性。介紹了什么是等效安全水平,分別從空中撞擊和對(duì)地撞擊兩種事故情況來對(duì)無人機(jī)安全性提出標(biāo)準(zhǔn)。3、以無人機(jī)事故征候?yàn)榛A(chǔ),創(chuàng)建基于無人機(jī)事故的安全性分析模型“AcciTree”,該模型為圖形化事故模型,可以直觀的反應(yīng)出無人機(jī)事故直接過程以及相對(duì)應(yīng)的深層次組織管理的不安全因素,闡述了模型的結(jié)構(gòu)和事故的流程化建模過程。在此基礎(chǔ)上針對(duì)事故中未直接展現(xiàn)的不安全因素提出聯(lián)想危險(xiǎn)分析方法,作為“AcciTree”模型的補(bǔ)充,并介紹其分析流程。4、將“AcciTree”模型運(yùn)用于實(shí)際無人機(jī)事故案例中,結(jié)合三起無人機(jī)事故,針對(duì)其事故過程進(jìn)行分析和建立“AcciTree”模型,驗(yàn)證模型的正確性與實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V328
【圖文】：

xp口密度均勻分布，Nexp可用式（3.18）計(jì)算，Nexp為面積（Aexp）乘人 expexpN A擊特征可以有幾種方法確定 A。對(duì)于垂直墜落，這個(gè)面積可近似為航?jīng)_區(qū)以計(jì)入平均人體的寬度，而滑翔降落情況下可由式(3.19)近似，其了平均人體半徑[36]： singlideangleHAWLpersonexp aircraftaircraft 代表無人機(jī)翼展，L 代表無人機(jī)長(zhǎng)度，H 代表人體高度。如知道墜機(jī)涉及人數(shù)，其死亡率需計(jì)算得到。死亡率可估算為撞擊動(dòng)也會(huì)有影響，然而正如圖 3.7 所示，還沒有一個(gè)統(tǒng)一的意見該如何最根據(jù)“動(dòng)能→死亡率”RCC323 模型的研究結(jié)果[37]，1 磅物體有 50J 動(dòng)能大于 200J 時(shí)致死率升高到大約 90%。根據(jù)“動(dòng)能→死亡率”RC1000 磅物體撞擊人體相應(yīng)的動(dòng)能估計(jì)分別為 40KJ 和 115KJ，其三倍致。因此不同質(zhì)量的物體盡管撞擊時(shí)動(dòng)能相同，其影響可能不同。盡計(jì)算曲線還是被認(rèn)為是估計(jì)死亡率的好模型。

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文人機(jī)的特征并考慮到遮蔽，但考察 Weibel 給出的四例穿透因子，可以說 Weibel 的估計(jì)艙體是過于保守的，因?yàn)橘|(zhì)量低于 100g 的飛機(jī)被賦予死亡率 5%，而同時(shí)該模型低估飛機(jī)殺傷力。對(duì)于其他無人機(jī)的穿透因子，沒有一致的估計(jì)方法�？紤]所有上述理由和觀察，基于 Range Safety Group[38,39]中導(dǎo)出的死亡曲線形式[39]，一種變通的計(jì)算增長(zhǎng)模型，估計(jì) P(atality，exposure)為撞擊動(dòng)能(Eimp)的函數(shù)，并考慮飛及遮蔽。式(3.21)給出了該模型，取決于三個(gè)參數(shù)(α、β 及 Ps)。 1/4PsimpE11Pfatalityexposure ，(遮蔽參數(shù) Ps (0，1]取決于人群暴露撞擊中的程度。其均值為 0.5，較高的值意味著遮蔽，因而在同樣動(dòng)能下有較低的死亡率。α 參數(shù)是 Ps=0.5 時(shí)死亡率高達(dá) 50%所需撞，β 參數(shù)當(dāng) Ps為 0 時(shí)導(dǎo)致死亡所需的撞擊能量值。當(dāng) Ps值較小，適當(dāng)選擇 β，式(3.21)逼近 RCC323、RCC321 中的曲線。圖 3.8 顯示了本文提出的模型在不同 Ps參數(shù)值下生線。

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