Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inż. Marty GALANT

Dr hab. inŻ. Cezary szCZEPAŃsxl

P rofesor ^N adzwyczaj ny Po

itech

ki Wrocławskiej

Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inż. Marty GALANT

p.t. ,,oGRANlczANlE ^RYZYKA zAGRozEŃ ^W LoTNlcTWlE OGOLNYM PRZEZ ZASTOSOWAN

E SYSTEMU

MoNlToRUJĄcEGo STAN PsYcHoFlzYczNY PlLoTA''

Recenzję sporządzono na podstawie pisma DR-63/541 10212017 z ^dnia

12.05.2017 zWydziału Maszyn Roboczych iTranspońu Politechniki Poznańskiej.

Rozprawa doktorska mgr inz. Marty Galant pod tytułem ,,ograniczanie ryzyka zagroŻen w lotnictwie ogolnym przez zastosowanie systemu monitorującego stan psychofizyczny pilota" zawiela osiem rozdziałow' spis skrotow i oznaczen, wykaz literatury oraz dwa załączn|ki. Przedstawiona została na 176 stronach, zaś wykaz zacytowanej literatury liczy ^{138 pozycji}

Rozdział 1 ,,Wprowadzenie do problematyki pracy" , zawiera krotki opis podstaw prawnych dotyczących bezpieczeństwa w lotnictwie cywilnym zarowno na arenie międzynarodowej jak i wynikających z nich przepisow polskich. Kolejny podrozdział wypełnia przegląd stanu biezącego bezpieczeństwa w lotnictwie cywilnym Świata,

Europy i Polski. Nieco {zerzej omówiono stan bezpieczeństwa w ^{polskim lotnictwie} cywilnym w ostatnich dwu latach. Następny podrozdział poświęcony został zwańemu opisowi metod ograniczania ryzyka w odniesieniu do orgaryzacj.i lotnictwa cywilńego,

gdzie takie zarządzanie \ jest procesem obligatoryjnym' Końcowy podrozdział

sygnalizuje temat rozprawy, a mianowicie monitorowanie stanu psychofizjologicznego

pilota jako _metodę ograniczania ryzyka zagroŻen w lotnictwie cywilnym.

Rozdział 2, zatytułowany ,,Problemy badawcze oraz cel i ^{zakres pracy''}

rozpoczyna podrozdział przedstawiający obszar, w ^jakim będzie się ^poruszać

Doktorantka podczas swoich badań. Kolejny podroz'dział precyzuje cel i zakres prezentowanej pracy. Cel ^pracy Autorka sformułowała W następujący sposob:

,,ograniczenie ryzyka zagroŻen w lotnictwie ogolnym przez zastosowanie systemu monitorującego kondycję psychofizyczną pilota i wspomagającego jego _{pracę w} sytuacji niedoboru zasobów poznawczych''. osiągnięcie tak sformułowanego celu Doktorantka przewiduje poprzezrealizaĄę szeregu zadan badawczych, a mianowicie:

1' _,,Analiza stanu wiedzy W zakresie mozliwości określania stanu psychofizjologicznego pilota wraz z wielokryterialnym wyborem metody badań.

2. Analiza procesu zarządzania ryzykiem ''. oraz przegląd obecnie stosowanych metod szacowania ryzyka zagroŻen.

3. Przeprowadzenie oceny ryzyka zag,roŻen W locie W przestrzeni

n

ie ko ntro lowa nej

^. za ^pom ocą ^a uto rskiej metody Szacowa

ia ry zyka zagr oŻen MICE-RISK.

4' ldentyfikacja obszarów krytycznych, dla ktorych mozliwe jest zastosowanie działania

ozw alające

o

a og ra

cze nie ^ry zyka zagr oŻeń

5. Analiza wpływu zmiany warunkow środowiskowych na ^stan

psychofizjolog iczny ^pi lota.

6' opracowanie koncepĄi, załoŻen oraz wytycznych do systemu monitorującego stan psychofizyczny pilota i wspomagającego go w sytuacji niedoboru zasobów poznawczych.

7. Teoretyczna weryfikacja oczekiwanych rezultatow implementacji op{€cowanego systemu.'' ,*

Na koniec przedstawiła ^podział zawartości pracy na części. teoretyczną, analityczną, badaw czą ^{i a}

^kacyj

^{o-we ryf}

^{kacyj ną.}

Rozdział 3, zatytułowany,,Metody określania stanu psychofizjologicznego pilota'', poŚwięcony został przeglądowi tych metod. opisane zostały podstawy metod:

subiektywnych, obiektyvr4nych, behawioralnych oraz metod opartych na wskaŹnikach Środka transpońu. Przedstawiono takŻe wybor metody, k|ora Doktorantka zastosuje w swoich badaniach. Metodę tą wybrała za pomocą Metody gcely Punktowej z _$rupy Wielokryterialnego \ Wspomagania Decyzj

Autorka następnie..przeprow adzlła wybor metody badawczej, przedstawia1ąc

poszczegolne kroki Metod} oceny Punktowej dla jej zagadniÓnia. Podkreślic tu naleŻy

2

trafność doboru wag dla poszczegolnych kryteriow, z na1wyŻszymi wagami dla

kryteriow ciągłosci ^pomiarow oraz trafności ekologicznej, odzwierciedlającej podobieństwo warunkow pomiarów w stosunku do rzeczywistych warunkow pracy pilota. Na podstawie przeprowadzonych analiz Doktorantka wybrała do'dalszych rozwaŻan metody fizjologiczne (obiektywne) i behawioralne. Spośrod metod fizjologicznych, na drodze dalszych uszczegołowień, wybrała następujące metody oceny stanu psychofizjologicznego ^pilota:

- ^{analiza pracy} układu Sercowo-naczyniowego za ^pomocą pomiarów_: HRV zmienności rytmu Serca, RSA _ _zmian oddechowych określanych jako _arytmia

oddechowa;

- analiza pracy mozgu poprzez badanie EEG - elektroencefalografię.

W rozdziale 4, zgodnie z ^{jego tytułem,} Autorka przedstawia podstawy teoretyczne oceny ryzyka zagroŻen.

Rozpoczyna od zdefiniowania i doprecyzowania pojęć, jakimi będzie Się posługiwac w swojej pracy. Następnie przechodzi do opisania algorytmu zarządzania ryzykiem, jaki zastosuje do swoich rozwaŻań. W kolejnym podrozdziale Doktorantka zajmuje się metodami analizy ryzyka W ocenach zagroŻeń. Pojawia się tu po ^raz pierwszy nazwa metody jakościowej analizy ryzyka opracowanej przez Autorkę -

MICE-RISK. Rozdział ten kończy przedstawienie procedury wyboru metody analizy ryzyka oraz przeprowadzenie wyboru takiej metody według opisanej procedury.

Doktorantka wybiera metodę analizy ryzyka jaką _będzie stosowaÓ do oceny ryzyka podczas lotu z widocznoŚcią, według warunków VFR, W przestrzeni niekontrolowanej. Warunki: kompleksowości' zwartości' mozliwości uwzględnienia wielu czynnikow, łatwosci interpretacji, zapewnienia oczekiwanej dokładnoŚci oraz mozliwości realizacji w przyjętych ,um"8h czasowych ⁱ technic znych,spełniła najlepiej

autorska metoda Doktorantki - MlcE-RlSK. Metodę tą sprawdzono ^poprzednio podczas analizy ryzyka lotow samolotów lotnictwa ogolnego - ^samolotu sportowego z napędem i szybowca.

Rozdział ten końpzy szczegółowy, chociaz zwar|y opis autorskiej metody analizy ryzyka ^M

^C E-R

S K

Rozdział 5 ,,Realizacja oceny 'ryzyka zagroŻen w wybranym obszarze sysĘmu transpońu lotnicŁego" rozpoczyna Autorka od określenia poziomu bezpieczeństwa w lotnictwie cywilnym w Europie i w Polsce. Na podstawie opublikowanych rapońow o

zdarzeniach lotniczych w roku 2015 pogrupowała te zdarznnia w rÓzne kategorie,

sformułowała statystyki oraz wyciągnęła wstępne wnioski. Na ^podstawie

przeprowadzonej analizy, stwierdziła'. ,,Że na wańośÓ wskaŹnikow SPl (bezpieczeństwa przyp. Rec.) wpływają zdarzenia zarejestrowane w tylko jednym z rodzajow lotnictwa (CAT lub GA).'' Mozna więc podsumować ten fragment ^jako stwierdzenie faktu, Że kaŻdy z rodzĄow lotnictwa cywiinego. lotnictwo zarobkowe (cAT) lub lotnictwo ogolne (GA) ma przewagę typowych dla siebie zdarzeń lotniczych.

Doktorantka słusznie stwierdziła na tej podstawie, Że dla kazdego z tych rodzajow lotnictwa nalezałoby rozdzielic procesy zarządzania bezpieczeństwem' Jednak ze względu na fakt, ze w lotnictwie ogolnym (GA) występuje większa liczba wypadkow

powaznych incydentow niz w lotnictwie zarobkowym, postanowiła zająć się przede wszystkim tym sektorem lotnictwa cywilnego.

Trudnosci związane z zarządzaniem bezpieczeństwem W tym sektorze lotnictwa wynikają z ^jego zroŻnicowanego charakteru, od lotow spońowych

rekreacyjnych samolotowych, przez szybownictwo, balony, spadochrony na sky- surfingu kończąc. Ponadto operacje lotnicze wykonywane Są tu nie tylko w przestrzeni kontrolowanej, lecz przede wszystkim w niekontrolowanej, gdzie nie ma wymagania zgłaszania planu lotu ani raportu z ^jego wykonania. okreŚlenie liczby takich lotow jest dalece przybliŻone, co wynika z wymienionych faktow oraz z tego, ze w statystykach prowadzonych przez PAZP jako operacje lotnicze w tym sektorze zliczane Są odnotowane kontakty korespondencyjne w dowolnej' fazie lotu.

Na podstawie przeprowadzonych analiz jako przedmiot badań Doktorantka przyjęła _,,lot samolotu lotnictwa ogolnego W przestrzeni niekontr:olowanej nad terytorium RP, zgodnie z przepisami dla lotow z widocznością VFR.' Wyrozniła podobszary, w ktorych identyfikuje ŹroQła zagroŻeń.

o ^pilot,

. statek powietrzny

. przestrzeńpowietrzna,

. lotniskoaeroklubowe.

obszar badawczy ,,piloil'' został zawęŻony do pilotow rekreacyjnych posiadających licencję LAPL(A) oraz turystycznych z licencją PPL(A)._ obszar ,,statek powietrzny'' Doktorantka pP wstępnej analizie zawęz|ła do 1o najpopularniejszych tlpow samolotów uzytkowanych w Polsce, a pozostałe umieściła w grupie _,,lnne''' Spośród

tych najczęŚciej uzytkowanych po dalszych uszczegołowieniach u*"'unftowań

zagroŻen wybrała do analiz samolot Cessna 152.w obszarze ,,przestrzeń powietrzna''

do analiz wybrane zostały loty z widocznością VFR w przestrzeni niekontrolowanej klasy G. W obszarze ,,lotnisko aeroklubowe'': do analizy będą włączone wyłącznie lotniska i lądowiska znajdujące się W rejestrze lotnisk i ^{lądowisk cywilnych,}

prowadzonym przez Urząd Lotnictwa Cywilnego, przeznaczone do ^operacji

samolotowych.

W kolejnym kroku Autorka przeprowadziła dyskusję Źrodeł zagroŻen, mającą doprowadzic do utworzenia kontrolnej listy pytań dotyczących występowania Źrodeł zagroŻen. Pytania ujęła w grupy dotyczące:

o ^pilota, . słuzby FlS,

. statku powietrznego,

. infrastrukturylotniska,

. warunkow środowiskowych.

Spośrod pytan wydzieliłą te, na ktore odpowiedz znalazła się w polu krytycznym.

Zgodnie z przyjętym algorytmem postepowania, po określeniu żrodeł zagroŻen Doktorantka określiła zagroŻenia, dzieląc je na szesć grup.

. związane bezpośrednio z ^pilotem,

. Występujące przed wykonaniem lotu'

. związane zfazą startu'

. związane zfazą lądowania'

. Występujące po wykonaniu lotu.

W sumie autorka zidentyfikowała 37 zagroŻen występujących w analizowanym obszarze. Dla kazdego z nich oszacowała prawdopodobieństwo jego wystąpienia oraz wielkosć strat, jakie rnoze spowodolłEć. Wykorzystała w tym celu własną metodę

MlCE-RlSK. Sformułowała w ten sposob listę rozpoznanych zagroŻen dla danego obszaru. Analizując tę listę stwierdziła , Że w 30 z 37 zagroŻen żrÓdłem moŻe byc zŁy

stan psychofizyczny pilota. Doprowadz|ło ją to do wniosku, ze mozliwość poprawy

stanu bezpieczeństwa, w lotnictwie ogolnym istnieje poprzez ,,monitorowanie

oddziaływanie na kondyóję psychofizyczną pilota''.

Rozdział 6 zatytułowany,,Analiza wpływu zmiany warunkow Środowiskowyph na

stan psychofizyczny pilota" Doktorantka rozpoczyna od opisu metodyki OlO"n

doświadczalnych. Przeprowadzono janaurządzeniu treningowym klasy FNPT ll MCc,

jakie _znajduje Się W posiadaniu _lnstytutu Silnikow Spalinowych i ^Transportu

Politechniki Poznańskiej. Autorka nazywa to urządzenie symulatorem lotu nie tylko w popularnym znaczenia tego SłoWa, ale takŻe opisując formalne klasy tego typu urządzen, powołując się na odpowiednie przepisy europejskie. Jest to błąd, gdyz pojęcie symulatora lotu od strony formalnej (wymagania i ceńyfikacja) odnosi się do

urządzen innej klasy. Podstawowymi cechami odrozniającymi je od urządzen treningowych jest _system ruchu, ktory porusza całą kabiną symulowanego statku powietrznego oraz odwzorowywanie konkretnego statku powietrznego, np. Boeing B- 737. Urządzenia klasy FNPT ll MCc, zgodnie z Wymaganiami, nie muszą posiadac systemu ruchu ani odwzorowywaĆ konkretnego statku powietrznego. Urządzenie, na ktorym przeprowadzono badania jest nadmiarowe, w stosunku do wymagań minimum dla FNPT ll Mcc, gdyz posiada system ruchu, jednak nie spełnia innych formalnych wymagań dla symulatora i ^{nie powinno byc tak nazywane W opisie formalnym,}

powołującym Się na obowiązujące przepisy. Uzywanie w tym przypadku nazwy symulator lotu w kontekscie znaczenia popularnego jest dopuszczalne.

W dalszej części tego rozdziału Autorka opisuje zastosowaną aparaturę pomiarową, grupę badanych pilotow orazplan lotow badawczych

Kolejny podrozdział zawiera omowienie uzyskanych wynikow badań W

środowisku wirtualnym. Badano poziom koncentracji pilotow podczas wystąpienia pogorszenia się warunków atmosferycznych, w ^jakich wykonywany jest _{lot oraz} podczas wystąpienia awarii zespołu napędowego, a następnie systemu awioniki pokładowej

Ciekawym, nowym spostrzezeniem ztych badań jest zmniejszenie się poziomu koncentracji pilotow w chwili znaczącego pogorszenia się warunków pogodowych.

Dotyczy to zarówno pienłszego jak iodrugiego lotu kazdego z badanych ^pilotów.

Symulowane awarie silnika ^lub wyposazenia awionicznego spowodowały u

wszystkich badanych trwałe obnizenie poziomu konc-entracji, co jest takze nowym wynikiem w tego typu badaniach.

Badania poziomu utlenowania knłi oraz częstości skurczów Serca nie dały tak .iednoznacznych wskaza'p diagnostycznych jak w poprzednim przypadku badania wpływu warunkow atmosferycznych. Większy wpływ na wyniki pomiarow wybranych parametrow fizjologicznych miały tu cechy osobnicze poszgzeg.olnych pilotow, bhoÓ

Doktorantka zauwazyła pewien wpływ symulowanych opadów atmosferycznych

na

poziom utlenowania krwi badanych pilotow. Pojawienie ,się symulowanej awąii skutkowało chwilowym Wzrostem tętna badanych ^pilotow, Źaś poziom utlenowania

6

Zmieniał się tylko u pilotow, ktorzy mieli podczas pozostałej części badań stały poziom utlenowania krwi.

Bardziej szczegołowe wnioskowanie mozliwe by było przy przeprowadzeniu większej liczby badań dla osiągnięcia znaczącej statystycznie liczby probek. Jednak nawet te przeprowadzone podczas przedstawionych W pracy badań pozwalają na okreŚlenie trendow zmian ⁱ kierunku dalszych badań, mających na celu ich weryfikację'

Rozdział ⁷ ' ^zgodnie ze ^swoim tytułem ,,System monitorujący stan psychofizyczny i Wspomagający pilota w sytuacji niedoboru zasobów poznaw:zych", zawiera opis układu monitorującego stan psychofizjologiczny pilota na podstawie rejestrowanych danych fizjologicznych takich, jak w poprzednich badaniach oraz parametrow lotu. Jego celem jest: ,,wytworzenie, wdrozenie i uzywanie" systemu, ktory:

,,moŻe skutkować obnizeniem poziomu ryzyka". Zastosowane podejście pozwoliło

Autorce obnizyć poziom _ryzyka W 40% zagroŻen związanych ze ^stanem

psychofizjologicznym pilota. Tak więc system monitoringu stanu pilota pozwoliłby według badań Doktorantki na istotne ograniczenie poziomu ryzyka w lotnictwie ogolnym.

Rozdział 8 _ _ostatni _ ,,Zakończenie'' Autorka poŚwięciła na streszczenie przeprowadzonych badań w środowisku wirtualnym oraz podsumowanie uzyskanych wynikow. Przedstaw|ła takŻe Szereg wnioskow wynikających z przeprowadzonych badań. Są ^one uogolnieniem wnioskow przedstawianych w kazdym z rozdziałow pracy doty czących badań.

Rozdział konczą proponowane kierunki dalszych badań wynikające zarówno z rozszerzenia zakresu analiz związanych z bezpieczeństwem lotnictwa ogolnego jak tez metod-pom ia ru

obrosta

u psychof

lo9 icznego

lotow'

W ^pracy zamieszczono ponadto dwa Załączniki, w ktorych zawarto wykaz statkow powietrznych przyjętych do analizy wstępnej oraz szczegołowe tabele zawierające:

. |istę pytań kontrolnych o wysĘpowanie Źrodeł zagroŻenw badanym locie,

. wykaz rozpoznanr7'ch zagrozeń,

. wykaz rozpoznanych zagroŻen W analizorruanym obszarze ^przed zastosowaniemopracowanegosystemu. i ..

W tym miejscu naleŻy stwierdzic, ze Autorka zrealizowała w całym zakreqie

załoŻenia badawcze osiągając planowane cele naukowó. W sposob właściwy

zaplanoWała,i zrealizowałąbadania eksperymentalne zaprojektowanego przez siebie układu o nowatorskim charakterze. Potrafiła zaproponować skuteczne rozwiązania problemow związanych z zagroŻeniami bezpieczeństwa wykonywania lotow ^W lotnictwie ogolnym wywoływanymi stanem psychofizjologicznym pilotow. Potwierdziła

te propozycje badaniami w warunkach symulowanych lotow. Stworzyła nowe rozwiązanie problemu zwiększenia bezpieczeństwa W zaniedbanym pod tym względem lotnictwie ogolnym.

Praca cechuje się wysokim poziomem językowym, a drobne i nieliczne ^błędy redakcyjne świadczą o wysokim poziomie opanowania warsztatu przez Doktorantkę.

W jednym miejscu pojawia się lapsus językowy, a mianowicie na stronie 30 pojawia się sformułowanie ,,najbardziej optymalna''. Już Samo słowo optymalna mówi, ze coś jest najlepsze W danych warunkach przy przyjętych kryteriach. Dodawanie słowa

najbardziej jest tu zupełnie niepotrzebne. Jest to jednak _,,wypadek przy pracY'' w tej

*bardzo dobrze zredagowanej ^pracy.

Pewnym mankamentem jest nieuwzględnienie badań ^stanu

psychofizjologicznego pilotow wojskowych prowadzonych przez ponad czterdzieści lat w Polsce przezWojskowy lnstytut Medycyny Lotniczej. Włączenie wynikow tych badań do pracy pozwoliło by Doktorantce co najmniej uniknąc uciązliwych badań wstępnych dotyczących metod pomiarow parametrow psychofiż1ologicznych pilotów oraz ich wpływu na wykonywanie prze nich lotow' Niemniejwykonanie takich badań na pilotach cywilnych jest nowoscią w skali kraju, a zastosowanie ich wyników do zwiększenia bezpieczeństwa wykonywania lotow nie było dotychczas w tym obszarze stosowane.

Podsumowując, oceniam poziom przedstawionej mi do oceny rozprawy doktorskią jako bardzo dobry i spełniąQcy w całym zakresie Wymagania stawiane

p

rzed rozp rawa m i

o ktorski m i. Autork a wykazała się

m iejętnością form ułowa

ia cel u

naukowego badań oraz znajomośzĘ metodyki prowadzenia badań naukowych, popartą znajomością wiedzy w obszarach objętych przedstawioną rozprawą.

Wnioskuję o do$uszczenie mgr inŻ. Marty Galant do publicznej obrony

przedstawionej mi pracy jako rozprawy doktorskiej.