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研究生： 蘇愛琦
Su, Ai-Chi
論文名稱： 飛航癥候之初步探討-相關性分析
The Preliminary Study of Flight Safety Symptoms-Correlation Analysis
指導教授： 景鴻鑫
Jing, Hung-Sing
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 民航研究所
Institute of Civil Aviation
論文出版年： 2012
畢業學年度： 100
語文別： 中文
論文頁數： 240
中文關鍵詞： 飛航操作品質保證系統 、向量內積 、飛航安全癥候
外文關鍵詞： FOQA system, inner product, flight safety symptoms
相關次數： 點閱：120  下載：4 
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    • 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。

    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.

    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

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    下載圖示 校內：2014-08-08公開
    校外：2014-08-08公開
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