主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
基于STPA的飞机交流系统供电转换安全性分析方法研究
作者:
作者单位:

1.中国民航大学;2.上海飞机设计研究院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

V242.2

基金项目:

天津市航空装备安全性与适航技术创新中心开放基金资助


Research on the safety analysis method of power supply conversion of aircraft AC system based on STPA
Author:
Affiliation:

Civil Aviation University of China

Fund Project:

Supported by the Open Fund of Tianjin Aviation Equipment Safety and Airworthiness Technology Innovation Center

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    摘要:

    飞机交流发电系统是整机的主要电力来源,应对其进行完善的安全性分析。传统安全性分析方法如故障树分析等,对系统组件间非线性交互引起的安全问题关注较少,当研制型号支持数据不足时,存在分析遗漏风险。根据典型交流发电系统供电转换过程基本特点,基于STPA 方法构建安全控制结构图,识别不安全控制行为(UCA),引入相似系统的失效模式及影响分析(FMEA)结果,分析UCA 致因因素和致因场景,使用时间自动机理论的形式化工具进行系统建模与验证;通过专家评判及事故对比来验证该方法的正确性。结果表明:在传统分析方法的基础上引入STPA 方法,能够有效识别出不安全控制行为和事故发生的原因,该方法可以作为传统方法的有效补充。

    Abstract:

    The aircraft AC power generation system is the key subsystem of the power supply system and the main source of power for the whole aircraft, so a complete safety analysis is required. Methods such as fault tree analysis, failure mode and effect analysis are used for traditionally safety analysis, and less attention is paid to safety issues caused by nonlinear interactions between system components. The article introduces the basic structure of the AC power generation system of a typical large passenger aircraft, using the method of combining system theory process analysis and the theory of timed automata formal analysis, build the safety control structure diagram of the AC power conversion process, identify Unsafe Control Action (UCA), and generate relevant causal scenarios by integrating Failure Mode and Effect Analysis(FMEA), combined with formal tools based on the theory of timed automata for system modeling and UCA verification. The comparison with the accident investigation results of typical power system shows that the method used can effectively identify the cause of the accident and conduct a comprehensive analysis, which can be used as an effective supplement to the traditional safety analysis method of aircraft power system.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

田毅,陈杰辉,袁海宵,马世耀.基于STPA的飞机交流系统供电转换安全性分析方法研究[J].航空工程进展,2024,15(2):108-116

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  • 收稿日期:2023-02-14
  • 最后修改日期:2023-05-11
  • 录用日期:2023-05-19
  • 在线发布日期: 2024-02-15
  • 出版日期: