發(fā)布時間：2020-07-08 19:57

【摘要】：本論文闡述了進行無人機事故安全性分析的目的與意義,研究了國內(nèi)外有關(guān)無人機運行管理的現(xiàn)狀。介紹并驗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安全性分析中的適用性,針對基于事故的無人機安全性分析方法進行研究,建立了無人機安全性分析模型,并結(jié)合實例進行驗證。本文主要研究內(nèi)容有:1、介紹了無人機安全性分析的流程以及各個階段的工作內(nèi)容。在借鑒了ARP 4671的基礎(chǔ)上提出針對無人機系統(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。闡述了各個分析流程在無人機安全性評估中的應用階段以及作用。2、對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”無人機的故障事件,來介紹馬爾科夫分析方法在實際案例中的運用,驗證其正確性。介紹了什么是等效安全水平,分別從空中撞擊和對地撞擊兩種事故情況來對無人機安全性提出標準。3、以無人機事故征候為基礎(chǔ),創(chuàng)建基于無人機事故的安全性分析模型“AcciTree”,該模型為圖形化事故模型,可以直觀的反應出無人機事故直接過程以及相對應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)上針對事故中未直接展現(xiàn)的不安全因素提出聯(lián)想危險分析方法,作為“AcciTree”模型的補充,并介紹其分析流程。4、將“AcciTree”模型運用于實際無人機事故案例中,結(jié)合三起無人機事故,針對其事故過程進行分析和建立“AcciTree”模型,驗證模型的正確性與實用性。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V328
【圖文】：

xp口密度均勻分布，Nexp可用式（3.18）計算，Nexp為面積（Aexp）乘人 expexpN A擊特征可以有幾種方法確定 A。對于垂直墜落，這個面積可近似為航?jīng)_區(qū)以計入平均人體的寬度，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 代表無人機翼展，L 代表無人機長度，H 代表人體高度。如知道墜機涉及人數(shù)，其死亡率需計算得到。死亡率可估算為撞擊動也會有影響，然而正如圖 3.7 所示，還沒有一個統(tǒng)一的意見該如何最根據(jù)“動能→死亡率”RCC323 模型的研究結(jié)果[37]，1 磅物體有 50J 動能大于 200J 時致死率升高到大約 90%。根據(jù)“動能→死亡率”RC1000 磅物體撞擊人體相應的動能估計分別為 40KJ 和 115KJ，其三倍致。因此不同質(zhì)量的物體盡管撞擊時動能相同，其影響可能不同。盡計算曲線還是被認為是估計死亡率的好模型。

南京航空航天大學碩士學位論文人機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 的估計艙體是過于保守的，因為質(zhì)量低于 100g 的飛機被賦予死亡率 5%，而同時該模型低估飛機殺傷力。對于其他無人機的穿透因子，沒有一致的估計方法�？紤]所有上述理由和觀察，基于 Range Safety Group[38,39]中導出的死亡曲線形式[39]，一種變通的計算增長模型，估計 P(atality，exposure)為撞擊動能(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，因而在同樣動能下有較低的死亡率。α 參數(shù)是 Ps=0.5 時死亡率高達 50%所需撞，β 參數(shù)當 Ps為 0 時導致死亡所需的撞擊能量值。當 Ps值較小，適當選擇 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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