无人机系统适航标准剪裁案例分析

无人机系统的使用日益广泛,因此将无人机系统并入到现有的空域管理系统中显得尤为迫切。在技术层面,无人机系统有一系列独特的适航特点。因此,应重点发展针对无人机系统的适航标准与验证。研究了有人驾驶飞行器的适航标准(CS-23),及其通过剪裁后成为专门适用于无人机系统的适航标准(STANAG4671),这将促进无人机系统的技术更加标准化,并有利于国内无人机系统民用适航标准的发展。     

Civil unmanned aircraft system operation in national airspace: A survey from Air Navigation Service Provider perspective

Unmanned Aircraft Systems (UASs) have advanced technologically and surged exponentially over recent years. Currently, due to safety concerns, most civil operations of UAS are conducted in low-level uncontrolled area or in segregated controlled airspace. As the industry progresses, both operational and technological capabilities have matured to the point where UASs are expected to gain greater freedom of access to both controlled and uncontrolled airspace. Extensive technical and regulatory surveys have been conducted to enable the expanded operations. However, most surveys are derived from the perspective of UAS own operating mechanism and barely consider interactions of their non-segregated activities with the Air Traffic Management (ATM) system. Hence, to fill the gap, this paper presents a survey conducted from the perspective of Air Navigation Service Provider (ANSP), which serves to accommodate these new entrants to the overall national airspace while continuing flight safety and efficiency. The primary objectives of this paper are to: (A) describe what typical ANSP-supplied UAS Traffic Management (UTM) architecture is required to facilitate all types of civil UAS operations; (B) identify three major ANSP considerations on how UAS can be accommodated safely in civil airspace; (C) outline future directions and challenges related with UAS operations for the ANSP.     

无人机自主防撞关键技术与应用分析

无人机与有人机在多机种和不同合作程度下共享空域飞行是未来的发展趋势,防撞问题成为制约无人机飞出隔离空域的关键挑战。结合现有飞机防撞体系,从无人机防撞特殊性出发分析无人机自主防撞需求,提出无人机自主防撞系统的框架,归纳分析两大主要关键技术——感知探测技术和防撞算法,以及二者的不同应用范围和主要问题,在此基础上提出无人机自主防撞管理体系架构,总结探讨无人机自主防撞关键技术的发展趋势。     

基于CNS性能的垂直间隔碰撞风险评估

随着航空技术的突破性进展,国际民航组织提出了基于性能的通信导~（CNS）系统,其由所需通信性能（RCP）、所需导航性能（RNP）和所需监视性能（RSP）组成。同时,缩小间隔标准可以有效地缓解流量增长和减少延误．因此基于CNS性能的垂直间隔碰撞风险评估具有重要意义。建立了CNS性能条件下的定位误差模型,推导出了垂直重叠率和侧向重叠概率的计算公式,应用于Reich碰撞风险模型。通过算例对垂直间隔碰撞风险进行了安全评估计算,结果表明所给出的基于CNS性能的垂直间隔碰撞风险评估模型是可行的。     

军航活动下扇区动态容量评估研究

民航业迅速发展,空域资源的稀缺性日益凸显。科学合理地评估空域容量是解决空中交通流量瓶颈的关键,同时也为制定流量管理策略提供科学的依据。由于我国体制的特殊性,军航活动一直是我国空域资源限制的重要因素。研究并详细分析军航活动对扇区容量损失作用的机理,定量地评估军航活动对扇区容量的影响,建立军航活动影响下的扇区动态容量评估模型,结论表明模型有一定的参考意义。     

民航维修安全质量综合评估与预测

提出了建立量化的民航维修安全质量综合评估系统并对关键性指标的变化趋势进行预测分析的新设想,为民航维修安全管理提供科学的方法和手段,也为航空安全管理系统(SMS)的实施垫定了基础。从安全状况、质量状况、维修能力和维修经济性四个方面,利用模糊数学进行综合评估,形成反映民航维修总体状况的安全质量指数(SQI);同时利用灰色理论中的GM(1,1)模型和时间序列分析模型对未来的趋势进行预测。评估和预测分析的结果为管理者提供准确的决策依据,及时发现不良趋势并采取相应的预防措施,确保航空安全。     

民用飞机健康管理技术研究

随着民用飞机的系统集成度和复杂性大大提高,为降低民用飞机的运营成本、提高安全性和可靠性,民用飞机健康管理系统成为航空制造行业的发展趋势。本文简要介绍了民用飞机健康管理技术在国内外的发展现状,现阶段技术条件下所面临的问题以及所涉及的关键技术。着重介绍了民用飞机健康管理技术研究的方法和研究的内容,并对民用飞机健康管理技术未来的发展趋势进行了展望。     

Federal Radionavigation Plan-pie in the sky for civil aviation?

The Federal Radionavigation Plan states that all present navigation and landing guidance facilities will be retired starting in 2005, and full dependence for these functions will be placed on augmented GPS. Once this is implemented, civil aviation will be totally vulnerable to terrorist jamming of the GPS signals over wide earth areas with widespread disruption of air traffic and potential disasters. It has become apparent that the use of GPS/GNSS is complex and expensive for the required civil aviation functions. It is clear that a different system form is needed for civil aviation, a redundant satellite/ground based system that will prevent it from being a jamming target while providing ATC surveillance, area navigation, collision warning/avoidance, high-speed data link and Category I landing guidance globally, plus precision Category III guidance in the terminal areas as needed. Such a system will be described     

抓住机遇迎接挑战实现航空动力跨越发展

发动机是飞机的“心脏”，是推动飞机的整个航空工业蓬勃发展的源动力。我国航空动力相对落后，已成为制约航空工业发展和军民用飞机更新换代的“瓶颈”技术之一。造成这种局面的原因很多，值得我们认真反思，总结经验教训。虽然我国至今尚没有一台发动机走完自行研制的全过程并装备部队，但通过半个世纪的努力，我国具备了一定的研制新机能力和快速发展的技术基础。面对新世纪，挑战和机遇并存，我们必须因势利导，抓住机遇，实现航空动力的跨越发展。本文对此提出了措施和建议。     

基于回归分析的低空空域资源可用性评价方法

低空空域资源一直是通用航空产业发展的瓶颈,是制约我国通用航空发展的关键因素之一。基于理论研究和实地调研,构建低空空域资源可用性评价指标体系,运用多元线性回归法对影响低空资源的军/民航各项因素进行系统分析,确定各级指标权重;以江苏省为例,深入分析该省低空可利用资源的现状,总结各地区实际情况和大量数据,通过多元线性回归结果显示各项因素对该地区的影响值;最后得出低空空域资源可用性结果。结果表明:采用回归分析方法分析低空空域资源,所得结果是科学且有效的,可为我国低空空域资源合理利用以及通用航空活动空域申报提供参考。     

加强机载交通和地形避撞告警功能提高自治飞行能力

从飞机的安全间隔保障和空中避撞告警，以及飞机的地形避撞和近地警告两个问题的现有手段和正在发展中的某些新概念、新技术出发，说明交通和地形信息资源的开发利用，有助于更好地增强机上信息环境，发挥交通和避撞的告警和显示功能，提高自治飞行（ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＦｌｉｇｈｔ）能力；在未来空域环境中过渡到飞机避撞责任由驾驶员和管制员双方分担。重点介绍机载间隔保障系统（ＡＳＡＳ）概念，其所用的广播式自动相关监视（ＡＤＳ－Ｂ）和驾驶舱交通信息显示（ＣＤＴＩ）技术，此外也介绍预测型近地警告和利用地形数据库的仿前视地形复现技术。     

基于改进人工势场法的无人机避让航迹规划

随着无人机技术的不断发展,以及无人机应用领域的不断扩展,无人机与有人机在低空空域的融合运行是我国通用航空事业发展的必然趋势,而感知与规避技术是无人机与有人机间避免碰撞的重要保障。在对感知与规避技术进行详细阐述的基础上,对其关键技术问题之一的避让航迹规划进行了研究。首先,针对传统人工势场法的局部震荡问题提出了解决方案;其次,结合感知与规避实际背景,对威胁区模型进行了优化,并对无人机自身性能约束进行了建模;最后,对改进算法进行了仿真验证,阐明了其对无人机动力能源消耗、避让时间和任务执行效率等方面的影响。     

空域飞行侧向碰撞危险的REICH模型方法研究

对现行空域进行安全性评估时，需要对空域中碰撞危险次数进行量化（每飞行小时磁撞次数），并与一个可接受的安全目标等级进行比较，以判断空域的安全性。根据REICH碰撞模型的研究方法对飞机在一定间隔标准下碰撞的可能性进行了建模，从而为任何给定间隔标准下的安全性评估提供了一种有效方法。     

民航运行风险的灰色神经网络模型

采用灰色神经网络的方法,建立了中国民航运行风险的非线性在线模型。模型以风险监测指标作为输入,以评价民航安全的综合指数作为输出。编写了模型计算软件进行仿真计算,计算结果表明,模型预测值与实际安全综合指数值吻合较好,验证了方法的正确性。利用该模型既可以确定风险监测指标中的主要影响指标,为民航降低运行风险提出合理的建议;又可以对民航安全的综合指数进行分析,为行业的安全运行提供预警。     

The Future of UAS: Standards, Regulations, and Operational Experiences [Workshop Report]

The outcomes of "the future of UAS: standards, regulations and operational experiences" workshop, held on the 7 -8 December 2006, in Brisbane, Queensland, Australia. The goal of the workshop was to identify recent international activities in the unmanned airborne systems (UAS) airspace integration problem. The workshop attracted a broad cross-section of the UAS community, including: airspace and safety regulators, developers, operators, and researchers. The three themes of discussion were: progress in the development of standards and regulations; lessons learnt from recent operations; and advances in new technologies. This summarises the activities of the workshop and explores the important outcomes and trends as perceived by these authors.     

航空运行风险的灰色神经网络模型

采用灰色神经网络的方法,建立了中国民航运行风险的非线性在线模型.模型以风险监测指标作为输入,以评价民航安全的综合指数作为输出,编写了模型计算软件进行仿真计算.计算结果表明,模型预测值与实际安全综合指数值吻合较好,验证了方法的正确性.利用该模型既可以确定风险监测指标中的主要影响指标,为民航降低运行风险提出合理的建议;又可以对民航安全的综合指数进行分析,为行业的安全运行提供预警.      

基于改进Event模型的航路飞行过程垂直碰撞风险研究

随着民航空域运行的日益繁忙,如何从量化分析的角度构建有效合理的数学模型对航路飞行碰撞风险进行量化评估,提高航路规划与管理的科学性是业界面临的重要问题。提出基于改进Event 模型的航路飞行过程垂直碰撞风险评估方法,用符合航空器在空间上速度矢量分布的几何体即两个拼接的椭圆锥体碰撞盒代替原Event 模型中的长方体碰撞盒计...     

本质安全论在民航安全管理中的应用

为明确民航安全管理思路。总结了本质安全的内涵，指出了民航业本质安全化的目的是不断降低系统的风险。在分析民航安全管理特征的基础上，分别从最小风险设计的源头管理、风险控制技术、纵深防御体系建设、防御体系之间的协同交互、安全文化建设等角度提出了民航系统本质更安全的建设策略。强调了安全保障要素间的替代关系，并探讨了优先选择顺序。其可行性已被安全管理中的初步应用所证实。     

无人机系统适航与安全性分析方法

针对无人机系统安全性需求,首先根据载人航空器适航审定规范及安全性评估依据,表明由于无人机系统的特殊性造成直接应用现有安全性评估流程和评估方法具有局限性.在此基础上提出无人机系统适航安全性评估的几点改进:①考虑无人机系统包括无人机和综合保障设备,扩大安全性评估边界进行无人机系统级的功能危险分析;②考虑无人机系统“人机分离”特点,需要对无人机系统失效状态的严重程度进行重新分级和定义;③考虑无人机系统本身受起飞质量的影响很大,强调必须根据无人机系统分类对地面撞击和空中碰撞两个关键事件进行安全性分析.结果表明:上述改进从无人机系统本身特点出发,通过给定的目标安全水平进一步确保安全性.      

空域监视技术的新进展及应用

空域监视系统足对飞行器在空域内的飞行活动进行监视的所有设备的总称.空域监视技术是保障飞行安全、提高运行效率的重要手段.本文首先以机载航电设备的发展为主线,详细分析了空域监视技术的发展历程,指出协同式空域监视的发展离不开机载航电设备的支撑;然后针对协同式空域监视技术面临的新挑战,分析和综述了近年来面向协同式空域监视技术的...