Impact of fault tree analysis details on flight safety in fly by wire control systems
Fly by wire kontrol sistemlerinde hata ağaci analiz detaylarinin uçuş emniyeti üzeri̇ndeki etkisi
- Tez No: 927449
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEREF NACİ ENGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Sivil Havacılık, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 334
Özet
Modern havacılık sistemlerinin karmaşıklığı arttıkça, özellikle dijital Fly-by-Wire (FBW) uçuş kontrol sistemlerinin yaygın kullanımıyla birlikte, emniyeti ve güvenliği sağlamanın önemi daha da kritik hale geliyor. Hata Ağacı Analizi (FTA), bu tür sistemlerde potansiyel arızaları tanımlamak ve anlamak için kullanılan önemli bir tekniktir. Ancak, bu analizinin ne kadar ayrıntı içermesi gerektiği, hem etkili hem de verimli sonuçlar elde etmek açısından önemli bir sorudur. Bu çalışma, FBW sistemini bir vaka çalışması olarak kullanarak, FTA'nın iki farklı yaklaşımını keşfetmekte ve karşılaştırmaktadır: biri daha geniş bir ekipman seviyesi analizine odaklanırken, diğeri daha derinlemesine bir alt bileşen düzeyine inmektedir. Araştırma, daha hızlı olan ekipman seviyesi FTA'nın kritik sistem arızalarını yeterince yakalayıp yakalayamayacağını, yoksa daha ayrıntılı olan alt bileşen düzeyi yaklaşımının karmaşık arıza etkileşimlerini ortaya çıkarmak için gerekli olup olmadığını araştırmaktadır. Çalışma, literatür incelemeleri, sektör uzmanlarının görüşleri ve simülasyon tabanlı analizler içeren karma bir yöntem yaklaşımını takip etmektedir. Windchill Kalite Çözümleri ve MATLAB gibi araçlar, FBW sistemindeki aynı arıza modları için hem ekipman hem de alt bileşen seviyelerinde hata ağaçları oluşturmak ve değerlendirmek amacıyla kullanılmıştır. Sonuçlar, ekipman seviyesi FTA'nın verimlilik ve kaynak tasarrufu sağladığını, ancak beklenmeyen arızalara yol açabilecek alt sistemler arasındaki kritik etkileşimleri gözden kaçırabileceğini göstermektedir. Buna karşın, alt bileşen düzeyindeki analiz, arıza mekanizmalarının daha ayrıntılı bir görünümünü sunarak daha iyi içgörüler ve daha doğru önleyici stratejiler sağlamaktadır. Ancak, bu yaklaşım daha fazla kaynak ve zaman gerektirdiğinden, büyük ve karmaşık sistemlerde bir kısıtlama olabilir. Bu çalışma, havacılık endüstrisinde emniyet ve güvenlik uygulamalarına katkıda bulunarak her iki FTA yaklaşımının avantajlarını ve sınırlamalarını vurgulamaktadır. Emniyet ve Güvenilirlik mühendisleri için pratik öneriler sunarak, FTA'daki ayrıntı seviyesinin, analiz edilen sistemin belirli ihtiyaçlarına ve kritikliğine göre ayarlanması gerektiğini önermektedir. FTA süreçlerini geliştirmeyi hedefleyen bu araştırma, karmaşık havacılık sistemlerinde emniyet ve güvenilirlik yönetimini artırmayı ve bu değerlendirmelerindeki verimliliği ve doğruluğu optimize etmeyi amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
As modern aerospace systems grow in complexity, particularly with the widespread adoption of digital Fly-by-Wire (FBW) flight control systems, ensuring safety through thorough analysis becomes even more critical. Fault Tree Analysis (FTA) is a key technique used to identify and understand potential failures within such systems. A key question, however, is how much detail this analysis should cover to provide both effective and efficient results. This study explores and compares two different approaches to FTA: one focusing on broader equipment-level analysis and the other diving deeper into subcomponent-level analysis, using the FBW system as a case study. The thesis investigates whether a quicker, equipment-level FTA can adequately capture critical system failures, or if a more detailed subcomponent-level approach is necessary to uncover intricate failure interactions. The study follows a mixed-methods approach, combining literature reviews, input from industry experts, and simulation-based analyses. Tools such as Windchill Quality Solutions and MATLAB were utilized to create and evaluate fault trees at both the equipment and subcomponent levels for the same failure modes within the FBW system. The results indicate that while equipment-level FTA offers efficiency and resource savings, it may overlook crucial interactions between subsystems that could lead to unexpected failures. In contrast, the subcomponent-level analysis provides a more detailed view of failure mechanisms, offering better insights and more accurate preventive strategies. However, this approach requires more resources and time, which can be a constraint in large, complex systems. This study contributes to safety practices in the aviation industry by highlighting the advantages and limitations of both FTA approaches. It provides practical recommendations for safety engineers, suggesting that the level of detail in FTA should be adjusted based on the specific needs and criticality of the system being analyzed. By refining FTA processes, this thesis aims to enhance safety management in complex aerospace systems, helping to optimize both efficiency and accuracy in safety assessments.
Benzer Tezler
- İnsan güvenilirlik analizi kapsamında gemilerde aıs sistemi için heart yöntemi uygulaması
Application of heart method in ais system on ships within the scope of human reliability analysis
FURKAN GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN ARSLAN
- Developing a new approach for analysis and prevention of fire risks due to cargo operations on tanker ships
Tanker gemilerinde kargo operasyonlarında yangın risklerinin analizi ve önlenmesi için yeni bir modelin geliştirilmesi
NURETTİN BÜYÜK
Doktora
İngilizce
2022
Deniz BilimleriPiri Reis ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİNÇER BAYER
- Bir doğalgaz kombine çevrim santralının fonksiyonel emniyet perspektifinden incelenmesi
Analysis of a natural gas combined cycle power plant with functional safety perspective
ZEKERİYA VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR TURAY KAYMAKÇI
- Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve sistem konut yapılarında dış duvarların ısıl ve nemsel performansının değerlendirilmesi
Hygrothermal performance assessment of exterior walls of traditional timber framed houses in Türkiye
SEDA NUR ALKAN
Doktora
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH YAZICIOĞLU
- Nesneye yönelik sistemlerde kusurlu sınıfların öngörülmesi için makine öğrenmesi temelli bir yöntem oluşturulması
Creating a machine learning based method for predicting defective classes in object oriented systems
FİKRET AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEZA BUZLUCA