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系統識別號 U0026-1507201223271600
論文名稱(中文) 飛航癥候之初步探討-相關性分析
論文名稱(英文) The Preliminary Study of Flight Safety Symptoms-Correlation Analysis
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 民航研究所
系所名稱(英) Institute of Civil Aviation
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生(中文) 蘇愛琦
研究生(英文) Ai-Chi Su
學號 Q46994047
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 240頁
口試委員 指導教授-景鴻鑫
口試委員-宛同
口試委員-祝如竹
中文關鍵字 飛航操作品質保證系統  向量內積  飛航安全癥候 
英文關鍵字 FOQA system  inner product  flight safety symptoms 
學科別分類
中文摘要 本研究從飛航操作品質保證系統所取得的參數中,以純工程的方法,找出可以改善航空公司所使用單一參數超限的風險分析方法,避免以偏概全或者需要仰賴專家意見的情況。本研究透過飛航參數間相關性的計算,找出某飛航參數異常時,一起發生異常的其他參數,並據此定義具高度相關、相互耦合的參數組合而成,且具有飛航操作意義的各種飛航安全癥候。
本研究以整體的角度來檢視飛航安全,提出“ 飛航安全癥候”的概念。首先計算正常航班各個參數間的向量內積夾角,做為其相關性,再依據相關性之高低,歸納出七個參數組合,並以其合向量定義為癥候,分別為軌跡、速度、動力、俯仰、垂直速度、側滾與航向。再根據正常航班為門檻,過濾出異常航班之癥候變化。最後藉由T檢定及標準差,篩選出異常航班中FOQA數據的異常。結果顯示,軌跡、速度、動力、俯仰、垂直速度、側滾與航向六項癥候,皆能顯著代表參數群組之連動變化,並呈現出飛航狀態的異常現象。癥候側滾與正常航班相比並無明顯不同,有待更深入探討。本研究初步確認飛航安全癥候概念之合理性,依據癥候能快速檢視各項相關參數,並掌握整體飛航狀態,可作為表達飛航情境的一個指標,並提供飛航安全之基本工程分析能力。
英文摘要 The goal of this research is to check the feasibility of the concept of symptom in the analysis of flight safety. It is known that all the theories of flight safety are mostly products of Western sequential thinking. However, aviation is a highly complex and tightly coupled system defying the use of sequence. Therefore, it could be beneficial to study flight safety through a holistic view.
With the calculation of inner product, It is possible to reveal the consistency of change from two parameters. After that, parameters can be a combination by their degree of consistency and defined those combinations as symptoms. Seven symptoms were proposed in this study. The preliminary results of this study show that the symptoms concept is basically possible. It is hoped that the symptoms concept can be created as a measure for the analysis of flight safety in addition to the FOQA system.
論文目次 目錄
中文摘要 I
英文摘要 III
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 XII
附錄 XXII
符號 XXIII
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.1.1安全管理系統(Safety Management System, SMS) 2
1.1.2飛航操作品質管理 3
1.1.3一般飛安理論 5
1.1.4複雜系統 11
1.1.5飛航安全裕度理論 13
1.2研究動機與目標 18
第二章 飛航癥候 20
2.1飛行力學 20
2.2飛航癥候概念 22
2.2.1 專家系統 23
2.2.2關鍵參數 24
2.3飛航癥候定義 27
第三章 研究方法 29
3.1研究流程 29
3.2 資料來源與處理 30
3.2.1數據收集 30
3.2.2 數據平滑 31
3.3 參數相關性計算 33
3.3.1相關性定義 33
3.3.2相關性計算 33
3.4癥候計算 35
3.4.1參數組合之選取 35
3.4.2癥候之計算 43
第四章 案例分析 48
4.1案例選擇 48
4.2分析流程 48
4.3結果與討論 49
第五章 結論與建議 88
參考文獻 93
附表 95
附圖 145
附錄 239


表目錄

表2-2-1 關鍵參數之組合 95
表2-2-2 組合1之案例結果 95
表2-2-3 組合2之案例結果 95
表2-2-4 組合3之案例結果 96
表2-2-5 組合4之案例結果 96
表3-2-1 參數設定表 97
表3-3-1 某航班飛航數據 98
表3-4-1 某航班相關性 99
表3-4-2 100筆正常航班相關性平均值 100
表3-4-3 100筆正常航班相關性標準差 101
表3-4-4 100筆正常航班相關性上區間 102
表3-4-5 100筆正常航班相關性下區間 103
表3-4-6 100筆正常航班平均(15度以下) 104
表3-4-7 100筆正常航班標準差(15度以下且標準差<7.5) 105
表3-4-8小於15度並接近百筆者出現筆數 106
表3-4-9 100筆正常航班平均(165度以上) 107
表3-4-10 100筆正常航班標準差(165度以上且標準差<7.5) 108
表3-4-11大於165度出現筆數 109
表3-4-12 100筆正常航班平均(Bank) 110
表3-4-13 100筆正常航班平均(Heading to RWY) 111
表3-4-14 100筆正常航班平均值區分 112
表3-4-15 癥候分類表 113
表4-3-1異常航班-4 T檢定 114
表4-3-2異常航班-4 T檢定 114
表4-3-3 異常航班-5 T檢定 115
表4-3-4異常航班-6 T檢定 116
表4-3-5異常航班-6 標準差判別 116
表4-3-6 異常航班-7 T檢定 117
表4-3-7 異常航班-10 T檢定 118
表4-3-8 異常航班-10標準差判別 118
表4-3-9 異常航班-11 T檢定 119
表4-3-10 異常航班-16 T檢定 120
表4-3-11 異常航班-16標準差判別 120
表4-3-12 異常航班-20 T檢定 121
表4-3-13 異常航班-20 T檢定 121
表4-3-14 異常航班-20 T檢定 122
表4-3-15 異常航班-20 T檢定 122
表4-3-16 異常航班-22 T檢定(1) 123
表4-3-17 異常航班-22 標準差判別(1) 123
表4-3-18 異常航班-22 T檢定(2) 124
表4-3-19 異常航班-22 標準差判別(2) 124
表4-3-20 異常航班-25 T檢定 125
表4-3-21 異常航班-27 T檢定(1) 126
表4-3-22 異常航班-27 T檢定(2) 126
表4-3-23 異常航班-29 T檢定(1) 127
表4-3-24 異常航班-29 標準差判別(1) 127
表4-3-25 異常航班-29 T檢定(2) 128
表4-3-26 異常航班-29 標準差判別(2) 128
表4-3-27 異常航班-30 T檢定(1) 129
表4-3-28 異常航班-30 T檢定(2) 129
表4-3-29 異常航班-30 標準差判別(2) 130
表4-3-30 異常航班-30 T檢定(3) 130
表4-3-31 異常航班-31 T檢定(1) 131
表4-3-32 異常航班-31標準差判別(1) 131
表4-3-33 異常航班-31 T檢定(2) 132
表4-3-34 異常航班-31 T檢定(3) 132
表4-3-35 異常航班-31 T檢定(4) 133
表4-3-36 異常航班-31標準差判別(4) 133
表4-3-37 異常航班-34 T檢定 134
表4-3-38 異常航班-34 T檢定 134
表4-3-39 異常航班-36 T檢定 135
表4-3-40 異常航班-36標準差判別 135
表4-3-40 異常航班-37 T檢定 136
表4-3-41 異常航班-37標準差判別 136
表4-3-42 異常航班-50 T檢定 137
表4-3-43 異常航班-62 T檢定 138
表4-3-44 異常航班-62 T檢定 138
表4-3-45 異常航班-62 T檢定 139
表4-3-46 異常航班-73 T檢定 140
表4-3-47 異常航班-73 T檢定 140
表4-3-48癥候在案例中與正常航班數據差異 141


圖目錄

圖1-1-1 安全管理系統之風險矩陣 145
圖1-1-2 骨牌模型 145
圖1-1-3 起士模型的原始概念圖 146
圖1-1-4 事故鏈模型 146
圖1-1-5 SHELL模型 147
圖1-1-6 威脅與疏失管理模型 147
圖1-1-7 線性因果觀點之不足 148
圖1-1-8 幾何化飛航安全裕度基本概念圖 148
圖2-1-1 飛機三大主軸 149
圖2-2-1 專家系統之使用示意圖 150
圖2-3-1 向量內積表示圖 150
圖3-1-1 研究流程圖 151
圖3-2-1 某航班數據刪除重複點 152
圖3-2-2 某航班數據平滑後 153
圖3-4-1 100筆正常航班各角度出現筆數 154
圖3-4-2 角度範圍意義 154
圖3-4-3 合向量(癥候3為例) 155
圖3-4-4 相關性高:越集中 155
圖3-4-5 相關性低:越發散 156
圖3-4-6 100筆正常航班 癥候Track 157
圖3-4-7 100筆正常航班 癥候Speed 157
圖3-4-8 100筆正常航班 癥候Bank 158
圖3-4-9 100筆正常航班 癥候Heading 158
圖3-4-10 某異常航班 癥候Track出現情形 159
圖3-4-11 某異常航班 癥候Speed出現情形 159
圖3-4-12 某異常航班 癥候Bank出現情形 160
圖3-4-13 某異常航班 癥候Heading出現情形 160
圖4-3-1 異常航班-4 161
圖4-3-2 異常航班-4 Bank 161
圖4-3-3 異常航班-4 Loc. 162
圖4-3-4異常航班-4 Heading 162
圖4-3-5異常航班-4 Wind Y 163
圖4-3-6異常航班-5 164
圖4-3-7異常航班-5 Speed 164
圖4-3-8異常航班-5 Pitch 165
圖4-3-9 異常航班-5 N1 165
圖4-3-10 異常航班-5 Ground Speed 166
圖4-3-11 異常航班-5 Vertical Speed 166
圖4-3-12 異常航班-6 167
圖4-3-13 異常航班-6 Bank 167
圖4-3-14 異常航班-6 Loc. 168
圖4-3-15 異常航班-7 169
圖4-3-16 異常航班-7 Speed 169
圖4-3-17 異常航班-7 Pitch 170
圖4-3-18 異常航班-7 N1 170
圖4-3-19 異常航班-7 Ground Speed 171
圖4-3-19 異常航班-7 Vertical Speed 171
圖4-3-20 異常航班-10 172
圖4-3-21 異常航班-10 Bank 172
圖4-3-22 異常航班-10 Loc. 173
圖4-3-23 異常航班-11 174
圖4-3-24 異常航班-11 Speed 174
圖4-3-25 異常航班-11 Pitch 175
圖4-3-26 異常航班-11 N1 175
圖4-3-27 異常航班-11 Ground Speed 176
圖4-3-28 異常航班-11 Vertical Speed 176
圖4-3-29 異常航班-16 177
圖4-3-30 異常航班-16 Speed 177
圖4-3-31 異常航班-16 Ground Speed 178
圖4-3-32 異常航班-16 N1 178
圖4-3-33 異常航班-16 Pitch 179
圖4-3-34 異常航班-16 Vertical Speed 179
圖4-3-35 異常航班-20 180
圖4-3-36 異常航班-20 Distance to RWY 180
圖4-3-37 異常航班-20 Speed(1) 181
圖4-3-38 異常航班-20 Ground Speed(1) 181
圖4-3-39 異常航班-20 Speed(2) 182
圖4-3-40 異常航班-20 Ground Speed(2) 182
圖4-3-41 異常航班-20 N1(2) 183
圖4-3-41 異常航班-20 Speed(3) 183
圖4-3-42 異常航班-20 Ground Speed (3) 184
圖4-3-43 異常航班-20 N1(3) 184
圖4-3-44 異常航班-20 Pitch(3) 185
圖4-3-45 異常航班-20 Vertical Speed 185
圖4-3-46 異常航班-22 186
圖4-3-47 異常航班-22 Distance to RWY 186
圖4-3-48 異常航班-22 Speed 187
圖4-3-49 異常航班-22 Pitch 187
圖4-3-50 異常航班-22 N1 188
圖4-3-51 異常航班-22 Ground Speed 188
圖4-3-52 異常航班-22 Vertical Speed 189
圖4-3-53 異常航班-22 Heading to RWY 189
圖4-3-54 異常航班-22 Wind Y 190
圖4-3-55 異常航班-25 191
圖4-3-56 異常航班-25 Speed 191
圖4-3-57 異常航班-25 Pitch 192
圖4-3-58 異常航班-25 N1 192
圖4-3-59 異常航班-25 Ground Speed 193
圖4-3-60 異常航班-25 Vertical Speed 193
圖4-3-61 異常航班-27 194
圖4-3-62 異常航班-27 Distance to RWY 194
圖4-3-63 異常航班-27 Speed 195
圖4-3-64 異常航班-27 Pitch 195
圖4-3-65 異常航班-27 N1 196
圖4-3-66 異常航班-27 Ground Speed 196
圖4-3-67 異常航班-27 Vertical Speed 197
圖4-3-68 異常航班-29 198
圖4-3-69 異常航班-29 Speed 198
圖4-3-70 異常航班-29 Ground Speed 199
圖4-3-71 異常航班-29 N1 199
圖4-3-72 異常航班-29 Speed 200
圖4-3-73 異常航班-29 Ground Speed 200
圖4-3-74 異常航班-29 N1 201
圖4-3-75 異常航班-29 Pitch 201
圖4-3-76 異常航班-30 202
圖4-3-77 異常航班-30 Distance to RWY 202
圖4-3-78 異常航班-30 Speed 203
圖4-3-79 異常航班-30 203
圖4-3-80 異常航班-30 N1 204
圖4-3-81 異常航班-30 Ground Speed 204
圖4-3-82 異常航班-30 Vertical Speed 205
圖4-3-83 異常航班-30 Heading to RWY 205
圖4-3-84 異常航班-30 Wind Y 206
圖4-3-85 異常航班-31 207
圖4-3-86 異常航班-31 Distance to RWY (1) 207
圖4-3-87 異常航班-31 Speed(2) 208
圖4-3-88 異常航班-31 Ground Speed(2) 208
圖4-3-89 異常航班-31 Speed(3) 209
圖4-3-90 異常航班-31 Ground Speed(3) 209
圖4-3-91 異常航班-31 Pitch(3) 210
圖4-3-92 異常航班-31 N1(3) 210
圖4-3-93 異常航班-31 Speed(4) 211
圖4-3-94 異常航班-31 Ground Speed(4) 211
圖4-3-95 異常航班-31 Pitch(4) 212
圖4-3-96 異常航班-31 N1(4) 212
圖4-3-97 異常航班-31 Vertical Speed(4) 213
圖4-3-98 異常航班-34 214
圖4-3-99 異常航班-34 Speed(1) 214
圖4-3-100 異常航班-34 Pitch(1) 215
圖4-3-101 異常航班-34 N1(1) 215
圖4-3-102 異常航班-34 Ground Speed(1) 216
圖4-3-103 異常航班-34 Speed(2) 216
圖4-3-104 異常航班-34 Pitch (2) 217
圖4-3-105 異常航班-34 N1 (2) 217
圖4-3-106 異常航班-34 Ground Speed (2) 218
圖4-3-107 異常航班-34 Vertical Speed (2) 218
圖4-3-108 異常航班-36 219
圖4-3-109 異常航班-36 Speed 219
圖4-3-110 異常航班-36 Pitch 220
圖4-3-111 異常航班-36 N1 220
圖4-3-112 異常航班-36 Ground Speed 221
圖4-3-113 異常航班-36 Vertical Speed 221
圖4-3-114 異常航班-37 222
圖4-3-115 異常航班-37 Speed 222
圖4-3-116 異常航班-37 Pitch 223
圖4-3-117 異常航班-37 N1 223
圖4-3-118 異常航班-37 Ground Speed 224
圖4-3-119 異常航班-50 225
圖4-3-120 異常航班-50 Speed 225
圖4-3-121 異常航班-50 Pitch 226
圖4-3-122 異常航班-50 N1 226
圖4-3-123 異常航班-50 Ground Speed 227
圖4-3-124 異常航班-50 Vertical Speed 227
圖4-3-125 異常航班-62 228
圖4-3-126 異常航班-62 Speed(1) 228
圖4-3-127 異常航班-62 Ground Speed(1) 229
圖4-3-128 異常航班-62 Speed(2) 229
圖4-3-129 異常航班-62 Ground Speed(2) 230
圖4-3-130 異常航班-62 Pitch(2) 230
圖4-3-131 異常航班-62 N1(2) 231
圖4-3-132 異常航班-62 Speed(3) 231
圖4-3-133 異常航班-62 Pitch(3) 232
圖4-3-134 異常航班-62 N1(3) 232
圖4-3-135 異常航班-62 Ground Speed(3) 233
圖4-3-136 異常航班-62 Vertical Speed(3) 233
圖4-3-137 異常航班-73 234
圖4-3-138 異常航班-73 Speed(1) 234
圖4-3-139 異常航班-73 Pitch(1) 235
圖4-3-140 異常航班-73 N1(1) 235
圖4-3-141 異常航班-73 Ground Speed(1) 236
圖4-3-142 異常航班-73 Speed(2) 236
圖4-3-143 異常航班-73 Pitch(2) 237
圖4-3-144 異常航班-73 N1(2) 237
圖4-3-145 異常航班-73 Ground Speed(2) 238
圖4-3-146 異常航班-73 Vertical Speed(2) 238


附錄

附錄1 Smoothing Splines之介紹 239
參考文獻 [1]Federal Aviation Administration, “Introduction to Safety Management Systems for Air Operators”, Advisory Circular AC No:120-92, 2006.
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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2014-08-08起公開。
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