طبقه بندي صلاحيت پروازي پهپادها براساس ملاحظات ارزيابي ريسك سناريوي عملياتي آن ها

Airworthiness Classification of Unmanned Aircraft Systems Based on Risk Assessment of Operational Scenario

مقاله پيش رو، معرف تكنيكي جديد براي رده بندي گواهينامه هاي صلاحيت پرواز هواپيماهاي بدون سرنشين است. رويكرد منطقي در اين طبقه بندي، بر پايه تعيين ريسك مجاز براي يك پهپاد با در نظر گرفتن سناريوي عملياتي ماموريتش مي باشد كه از همين پارامتر نيز به عنوان تنها معيار تفكيك مرز صلاحيت پرواز هواپيماهاي با سرنشين و بدون سرنشين استفاده مي شود. در اين تحقيق، براي صدور گواهينامه صلاحيت پرواز در حوزه پهپادها، ماتريسي قاعده مند منطبق بر جدول ريسك Mil-STD-882 پيشنهاد گرديده كه بر اساس آن، سطح نظارت و كنترل صلاحيت پروازي بر طراحي و ساخت انواع پهپادها با ماموريت هاي مختلف، مشخص شده است. نقطه عطف كار حاضر، صحه گذاري صورت گرفته بر ماتريس پيشنهادي از طريق كار آماري روي بيش از 500 نوع پهپاد نظامي وغيرنظامي مي باشد كه در دو مرحله و با محاسبه دو معيار بيشترين انرژي جنبشي و منطقه خطرناك از مشخصه هاي فيزيكي، عملكردي و آيروديناميكي هر پهپاد با هدف تعيين سطح ريسك آن انجام گرفته است. براي اين منظور در گام نخست، با توجه به سطوح مختلف جراحت معرفي شده در مراجع، كرانه هايي براي انرژي جنبشي مشخص گرديده كه با استناد به آنها رده بندي پهپادهاي موجود در بانك اطلاعاتي صورت پذيرفته و با رده هاي معرفي شده در ماتريس پيشنهادي تطبيق داده شده است. در گام بعد، با ايجاد يك الگوريتم آماري، كرانه هايي براي پارامتر منطقه خطرناك تعريف شده كه در كنار كرانه هاي انرژي جنبشي، ضمن افزايش دقت در رده بندي پيشنهادشده براي پهپادها در ماتريس گواهينامه، اين ماتريس مجددا صحه گذاري شده است. اينكه پس از تعيين رده گواهينامه از روي ماتريس پيشنهادي، اين گواهينامه روي چه محدوده اي از الزامات و قوانين طراحي و ساخت صادر مي شود، موضوعي است كه در انتشار بعدي به آن خواهيم پرداخت. نكته حائز اهميت در رابطه با اين تكنيك، هم پوشاني و عدم تعارض متدولوژي ارائه شده براي تعيين رده گواهينامه صلاحيت پرواز يك پهپاد با چهارچوب قوانين كتاب 21 مي باشد.

This paper introduces a novel strategy for the specification of certification of airworthiness (CoA) categories for unmanned aircraft systems (UAS). Logical approach in this classification، based on determination of allowable risk for an UAS supposing of operational scenario that using from this parameter as alone criteria for segregation of manned and unmanned airworthiness. In this research، for issuance of CoA in scope of UAS، is proposed regular matrix according to risk table of mil-std-882 that based on، level of airworthiness control on the design & construction of UAS’s with various missions، is specified. Referral point of the present work، is validation on proposed matrix with statistical work upon greater than 500 kinds of military and civil UAS that has been accomplish in two stage and with computation of two criteria as maximum kinetic energy and hazard area from physical، performance and aerodynamic specification each UAS with aim of determination of risk. For this intent in first step، attention to introduced various level of injury in references، is specified limits for kinetic energy that respect to their current UAS in archive is categorized and is conformed with introduced categories in proposed matrix. In next step، with creation of statistical algorithm is defined limits for hazard area parameter that in beside limits of kinetic energy، meanwhile increase the precision in proposed categorization for UAS in certification matrix، this matrix is validated again. Such after determination of certification category on the proposed matrix، this certification issue on what limitation of requirements and design & construction regulations، is subject that will implement in next issuance. Important point correspond to this technique، is degeneration and no confliction of introduced methodology for determination of CoA category of an UAV with regulations framework of part 21.