최근에는 비행 데이터를 이용하여 사고발생시, 원인 분석에 이용하는 것뿐만 아니라 여러 종류의 다양한 비행 데이터를 기록할 수 있는 QAR을 이용하여 운항 상황이나 항공기 시스템 상태를 다양하고 폭넓게 예견하여 사전 사고 방지 및 운항 성능 개선에 활용하고 있다. 이에, 본 논문에서는 실제 운항 후 QAR에 기록된 비행 데이터를 이용하여 운항 상황에서 발생된 순시적으로 변화하는 양항비를 추정하였다. 실제 B747-400의 비행 데이터가 기록된 QAR 데이터를 일반적인 항공기 운동방정식에 적용하여 양항비 추정 식을 유도하고 시뮬레이션을 통하여 결과를 검증하였다. 이를 통하여 양항비의 변화를 파악할 수 있으며, 과학적이고 경제적인 조종방법 등 체계적인 운항 성능 향상에 유용할 것으로 판단된다.
The go-around procedure plays a crucial role in aviation safety, allowing pilots to abort unsafe landings and attempt a new approach. While existing studies have primarily focused on predicting the onset of go-arounds, relatively little attention has been paid to evaluating aircraft stability and performance after a go-around has been initiated. This study aims to address this gap by systematically assessing the dynamic response and stability of aircraft following a go-around using Quick Access Recorder (QAR) data. The methodology involves classifying go-around events into 'near-ground' and 'at-altitude' categories, and analyzing changes in pitch, descent rate, engine performance, and environmental factors after the initiation of the go-around to evaluate its stability and efficiency. The XGBoost machine learning algorithm is employed to model the aircraft's response post go-around and to predict stability across various go-around scenarios. The findings from this study provide insights that can enhance the safety and efficiency of go-around procedures through systematic analysis of QAR data, contributing to improvements in operational protocols and pilot training programs.
항공산업은 기술적인 혁신을 통해 안전성을 향상했으며, 항공 당국의 안전 규제와 감독을 통해 비행안전을 강화해 왔다. 항공산업의 안전 접근 방식이 항공기 시스템 전체에 대한 체계적인 접근 방식으로 발전함으로써 항공사는 새로운 안전 관리시스템을 구축하게 되었다. 항공기의 기술적 결함이나 비정상적인 데이터는 사고로 이어질 수 있는 전조 징후가 될 수 있으며, 이러한 징후를 조기에 식별하고 대처함으로써 사고 발생의 위험을 감소시킬 수 있다. 따라서 비정상적인 전조 징후의 관리는 데이터 기반 의사결정을 촉진하고, 항공사의 운영 효율성 및 안전수준을 강화하는 데 있어 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 항공기 착륙 시에 활주로 이탈로 이어질 수 있는 크랩랜딩 이벤트의 패턴과 원인 분석을 위한 사전적 분석 단계에서 QAR (quick access recorder) 비행 데이터 통계 분석 모델을 제시하여 착륙 이벤트의 전조 징후와 원인을 식별 및 제거하는 안전관리의 효율성을 제고하고자 한다.
본 논문은 비행 정보 등 각종 운항 자료를 보다 다양하게 분석하고, 좀더 쉽게 이해하기 위하여 시각적으로 구현할 수 있는 비행정보 분석시스템 개발에 대한 개념 설계서이다. 비행이 완료된 후, 항공기에 탑재된 비행 데이터 저장 장치(QAR, Quick Access Recorder)로부터 비행 및 관련 시스템 데이터를 추출한 후, 이 데이터를 변환한다. 또한 변환된 데이터를 이용하여 각종 비행 및 시스템 정보 분석과 운항 궤적 및 ND, PFD 등 조종실 내 운항 시스템들의 상황을 운항 시와 동일하게 3차원 그래픽으로 재현하는 시스템을 구축하였다. 이는 시스템 분석 및 안전, 표준 운항 체계 구축에 도움을 줄 수 있으며 유사 관련 분야로의 확대도 가능하다.
Although continuous passenger injuries and physical damages are repeated due to the unexpected aviation turbulence encountered during operations, there is still exist the limitation for preventing recurrence of similar events because the lack of real-time information and delay in technological developments regarding various operating conditions and variable weather phenomena. The purpose of this study is to compare and analyze the meteorological data of the aviation turbulence occurred and actual flight data extracted from the Quick Access Recorder(QAR) to provide some precursors that the pilot can identify aviation turbulence early by referring thru the flight instrumentation indications. The case applied for this study was recent event, a scheduled flight from Incheon Airport, Korea to Narita Airport, Japan that suddenly encountered turbulence at an altitude of approximately 14,000 feet during approach. According to the Korea Meteorological Administration(KMA)'s Regional Data Assessment and Prediction System(RDAPS) data, it was observed that the strong amount of vorticity in the rear area of jet stream, which existed near Mount Fuji at that time. The QAR data analysis shows significant changes in the aircraft's parameters such as Pitch and Roll angle, Static Air Temperature(SAT), and wind speed and direction in tens of seconds to minutes before encounter the turbulence. If the accumulate reliability of the data in addition and verification of various parameters with continuous analysis of additional cases, it can be the precursors for the pilot's effective and pre-emptive action and conservative prevention measures against aviation turbulence to reduce subsequent passenger injuries in the aviation operations.
Despite the innovative technological advances in the aviation industry, hard landing events that occur during aircraft landing account for 13% of all accidents. Hard landing when landing an aircraft affects normal operation by generating a large load on the landing gear and the fuselage. In order to identify these risk factors, the airline monitors the high vertical acceleration event, a precursor to hard landing, through QAR (Quick Access Recorder) flight data analysis, and prepares and implements mitigation measures. In this study, it is intended to contribute to safety management based on flight data analysis that identifies the characteristics of high vertical acceleration G event data that can cause such hard landing and detailed parameters of precursor signs, and to identify the causal relationship of the occurrence of the event by applying statistical analysis methods such as variance analysis, correlation analysis, and regression analysis models to identify the characteristics of the event occurrence and eliminate the cause in advance.
비행기록장치는 사고원인 분석이나 사고방지를 위한 용도로 사용되고 있는데 비행 기록장치의 해석에서 가장 중요한 변수는 항공기의 위치 추정방법으로, 일반적인 항법과는 달리 항공항법에서는 정밀한 위치 추정이 쉬운 일은 아니다. 이에 본 논문에서는 정확한 항공기의 위치 추정을 위해 센서들의 특성과 비행기록장치 제한사항을 분석하였고 이를 바탕으로 비행기록장치 기반의 최상의 추정조건을 추출하여 복합항법알고리즘을 구성하고 시뮬레이션을 수행하여 기준 위치에 근사화된 위치를 추정해 낼 수 있음을 증명하였다.
2013년 7월 아시아나 OZ 214편 샌프란시스코 국제공항 (SFO) 사고의 주요 원인은 조종사의 잘못된 접근 조작과 항공기 오토트로틀 홀드(autothrottle hold) 모드로 인해 자동 속도 컨트롤(control)이 불가함을 인지 못하였고, 복행 (go-around) 결심이 늦었다는 것이다. 이와 관련하여 B777 POM (pilot operation manual)에는 FAF (final approach fix) 후 FLCH (flight level change) 모드 사용을 제한하고 있다. 본 연구는 QAR (quick access recorder) 데이터 분석 시스템을 활용하여 국내 항공사의 B777 기종에서 2년간 발생한 44건의 해당 이벤트를 분석 한 결과, 정상 강하각 보다 높은 위치에서 조종사가 FLCH 모드를 이용하여 급하게 강하하는 과정에서 해당 이벤트들이 주로 발생하였으며, 항공기 베이스 선회 (base Turn) 시 정상 수직 경로(vertical path)보다 낮은 상태에서도 FLCH 모드를 지속 사용한 예도 있었다. 아울러 공항의 표고가 500 ft 이상의 높은 공항에서 이벤트 발생율이 높은 점을 확인하였다. 이에 본연구에서는 항공기 접근 시의 강하 계획(descent planning), 수직 경로(vertical path) 모니터링의 중요성과 자동항법장치 사용 기준 및 안정 접근 항목(stabilized approach criteria)의 준수로 이벤트 경감방안 마련의 시사점을 도출하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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