大型商用飞机单一飞行员驾驶的人因工程研究进展与展望

国内外民航界正在积极探索和研发大型商用飞机的单一飞行员驾驶（SPO）模式。针对SPO的人因工程研究也已初步展开,相关研究主要集中在驾驶舱机载设备升级方案、地面站飞行支持方案、“驾驶舱机载设备升级＋地面站飞行支持”的SPO组合方案。初步的人因工程研究倾向于SPO组合方案,但是,目前的人因工程研究尚不完善,无法为SPO提供...     

一种飞行员仿真系统的设计

分析了飞行仿真领域中对飞行员仿真的需求,提出了"全飞行周期飞行员仿真系统"的设想。描述了该系统的功能、接口和配置。针对飞行员行为建模问题提出了一种具有四个层次的模型框架用来组织飞行员在驾驶飞机时的各种简单或复杂的行为模型,此框架可作为飞行员仿真系统的软件框架。给出了人-机闭环仿真系统的着舰过程计算结果。     

基于产品-服务系统概念的商用飞机研发模式初探

我国商用飞机制造业正面临着市场化的趋势,飞机主制造商的关注点逐步向产品服务延伸,即可持续性发展。纵观飞机产品全生命周期,主制造商对于产品的研制应是面向包含飞机产品、服务产品及整个运营保障维护体系在内的整体化、系统化、综合性的研发工程,即商用飞机产品服务系统。本文基于产品服务系统概念,创造性地提出了有别于传统的、新型商用飞机研发模式的设想。本文介绍的新型商用飞机研发模式是基于系统工程方法,其研发过程主要包含捕获利益攸关方需要、建立产品服务系统功能架构、建立产品与服务功能关系矩阵以及产品服务系统技术解决方案定义共四个关键过程,文中开创性的提出了适用于该研发模式的、面向产品服务功能绩效实现的功能层级分解结构,作为整个研发过程的重要环节。     

基于飞行员模型的民机擦机尾事件分析

为了准确分析飞行员在拉平阶段的操作特征,进而从飞行性能参数入手挖掘导致着陆俯仰角大的原因,基于飞行员模型建立民机擦机尾人因操作分析模型,从频域分析驾驶杆与俯仰角之间的相位差及飞行员模型参数变化对着陆俯仰角的影响。结果显示,着陆阶段的飞机俯仰增益与俯仰角呈显著正相关,驾驶杆增益与驾驶杆位置也呈显著正相关,仰角超限时的驾驶杆位置变化更加频繁且波动幅度较大;拉平阶段驾驶杆增益增大时,驾驶杆力量明显增大,水平尾翼的角度也比正常操纵时要大。该模型可研究民机擦机尾的人因操作原因,发现飞行员操作技能缺陷,从而改善训练,对飞行安全及航空公司的安全管理有一定的意义。     

新型精密进近航道指示系统（MPAPI）构想

在目视飞行中驾驶飞机最困难的工作是在向跑道进近时要做出的判断和随后的着陆机动。由于飞机速度越来越高，在没有目视进近坡度指示系统帮助的情况下飞机要保持准确的进近坡度变得更加困难；靠塔台指挥员指挥飞行员和仪表显示调整进近航道的方法已不能很好适应飞行安全要求；特别是当机载设备或地面通信导航设备遭受损坏时，飞行员将会因失去指挥引导和地面参照物而难以正确、安全地进行进近和着陆，就有可能造成飞行安全事故。由此，作为一种目视助航主要设备的目视进近坡度指示系统便应运而生。     

基于模型的飞机系统架构设计综述

从飞机系统架构设计的必要性、系统架构的建模和分析过程、支持架构建模分析的MBSE方法论、架构建模语言、架构建模工具、面向全机系统架构的协同设计和联合建模仿真等角度出发,对飞机系统架构设计相关的基础内容进行了全方位的综述,并提出了初步的飞机系统架构设计思想及其落实途径。     

某型机飞机配平控制器故障浅析

正1背景描述配平主要用于飞机巡航状态,其作用在于消除不平衡力矩和稳态时的杆力,通过调整配平片的位置,能够使舵间压差达到平衡状态,从而减轻飞行员驾驶疲劳;副翼是安装在机翼翼梢后缘外侧的一小块可动翼面,是飞机的主操作舵面,通过操纵副翼,使其产生滚转力矩,即可实现飞机做横滚机动。副翼配平即为副翼控制系统增加配平功能,以此获得在副翼操纵过程中减轻飞行员操作负担,改善飞行性能之目的。2故障描述     

三维塔台管制模拟训练系统的设计与开发

研究了在微机系统上实现的三维塔台模拟训练系统，对该系统的冲体框架、技术、实现进行了分析，该系统主要控了管制员、飞行员两种席位软件，两种席位之间通过客户机服务器模式进行网络数据的交互；系统将飞机运动规律描述为常规飞机段、非常规飞行段和特殊飞行段软件实现；网络数据的传输主要通过系统消息、定制消息、共享数据区来进行处理；三维图形的绘制技术采和简化画法和选择为提高系统图形绘制性能，最后给出了系统的效果图。     

基于民机初教6场景模型的航电系统设计

通过建立初教6飞机的目视飞行场景模型,对该机型飞行员操作的各阶段通用场景进行梳理,捕获初教6综合航电系统的功能需求,结合飞行员操作程序阐述了民机初教6航电系统的设计过程.     

飞机语音告警系统的研究

飞机飞行时会出现各种各样的故障，飞行员一般是通过安装在其前下方的告警灯光信号，了解到飞机是哪项系统出现了故障。但是，由于飞行员空中飞行时注意力高度集中，对于告警灯光信号有时会注意不到，或者对众多的告警灯光信号一时分辨不出应归属哪个系统，而不能及时将故障排除造成了严重的飞行事故。如果在飞机上加装语音告警系统，则该系统可将机上告警信号直接输出到飞行员的耳机，用话音来提醒飞行员，     

民用飞机设计驾驶舱操纵设备的评估

人机工效影响着飞行员操纵飞机的感受,因此在民用飞机设计过程中,对人机工效进行及早考虑是非常重要的。在民用飞机设计的各个阶段,都需要适时邀请具有一定资质的飞行员对驾驶舱的人机工效进行评估。对民用飞机设计中飞控驾驶舱飞行员评估方法进行介绍,对评估的要点进行总结分析,供相关工程设计人员参考。     

Optimization and verification of single pilot operations model for commercial aircraft based on biclustering method

Commercial aircraft crews have experienced a trend from five-person crew to dual-pilot crew. Arised from both technological and market demands, Single Pilot Operations (SPO) is considered an important development direction in modern aviation technology. In this paper, starting from Dual-Pilot Operations (DPO), the piloting process, decision-making process and decision-making mode of DPO for commercial aircraft are studied to obtain the operational requirements of SPO. Then, based on above analysis, the operational mechanism of SPO is studied and the core technology of SPO mode is proposed. Next, a new closed frequent bicluster mining algorithm named FsCluster is proposed for the optimization of the SPO model, and the other efficient bicluster mining algorithm named TsCluster is proposed for the analysis and verification of the SPO model. Finally, a typical flight phase scenario is modelled by Magic System of System, and combined with the proposed algorithms for analysis and verification to determine whether the SPO mode can meet the DPO requirements.     

遥控小型倾转旋翼机飞行控制系统研究

遥控小型倾转旋翼机飞行控制系统研制中所涉及到的关键技术众多,围绕研制中遇到的问题提出了解决措施和技术方案。本文主要讨论遥控小型倾转旋翼机飞行控制系统的系统的结构与配置,包括飞行控制计算机、传感器系统、电动伺服舵机、基本飞行控制规律等。     

地形冲突回避控制原理的研究

地形冲突是指飞行器与地面之间的相对位置发生矛盾,可能导致可控飞行撞地事故(CFIT)发生的潜在危险现象。在飞机飞行过程中,飞行员瞬间丧失知觉是飞行员自身因素导致飞行事故的一个重要问题,这个问题困扰着所有飞高性能战斗机的空军及其飞行员人员。丧失空间方向感又是一个更为严重的问题,它影响着空军和民航的飞行员人员。为了防止由于自身因素引起的飞行员和飞机的巨大损失,研究自动地形冲突回避系统是必要的。通过对地形冲突回避控制原理三种方案的研究分析表明:一种不需要飞行员涉入,一种需要飞行员涉入,即所谓人在回路之中,一种需要对外发射信号。     

现代电传操纵飞机驾驶员手操纵器试飞演示

介绍了１９９４年在俄罗斯格罗莫夫飞行研究（ＦＲＩ）的Ｔｙ－１５４Ｍ空中飞行模拟器上进行的现代电传操纵飞机试飞演示的情况，其中包括试飞文件编写，飞行前训练，飞行试验，驾驶员评定，数据处理和编写技术报告等内容，对现代电传操纵飞机驾驶员手操纵器试飞方法进行了综合分析与研究，获得了一些实践经验，可供国内同行参考。     

基于Rasch数学模型的飞行理论测评方法

培养合格的飞行员无论对航空公司还是对乘客都至关重要。为了符合航空法规要求和飞行安全,航空公司要定期对所有飞行员进行培训及评测。研究如何通过测试更好地评价飞行员、测评分数,明确能够真实客观反映飞行员水平的能力指标,对航空公司及培训机构都有重大意义。在基于项目反应理论(Item Response Theory,简称IRT)的Rasch数学模型的基础上,通过分析计算试题的难度与质量、试题的鉴别度、人的分数能力等重要参数,建立一套自适应的理论测评方法,进而自动判断试卷的可靠性,同时用真实的测评数据进行回归分析,从而建立一套独特的自适应测评管理方法。在全球范围内首次提出飞行员胜任力三层理论这个重要概念,为飞行员能力评价及试卷可靠性评价提供了可行的实施方案和重要理论依据。     

ATM and FIS data link services

The Federal Aviation Administration (FAA) currently has under development data link services for Air Traffic Management (ATM), Flight Information Service (FIS), and communications, navigation, and surveillance (CNS). These services will be provided over the Aeronautical Telecommunications Network (ATN), a worldwide data network intended to provide data communications connectivity among mobile aircraft, airlines, and civil aviation authorities. The ATM and FIS services currently under development are part of an evolutionary process that will begin, for the most part, with duplication of voice services. In the future, services will facilitate a common source of data for pilots, controllers, and flight planners, as well as computer-to-computer communications between ground based and airborne automation systems. These future services will provide benefits such as the use of optimum aircraft tracks and flight profiles     

民机驾驶舱扬声器啸叫成因研究与抑制方法

民用飞机驾驶舱扬声器是一个电声换能器件,安装在飞机驾驶舱中,可将电信号转为声信号输出,并将声学功率辐射到驾驶舱。驾驶舱扬声器不仅能够为驾驶舱内的机组人员提供与客舱乘务人员以及塔台管制人员的通话语音,还能够提供飞行导航音、选呼音和告警音的发声。因此,驾驶舱扬声器是飞机上不可或缺的机载设备,为飞机的飞行安全提供了保障。驾驶舱扬声器产生的尖锐刺耳啸叫让人难以忍受,导致飞行机组无法听到其他声音,甚至无法使用语音通信系统,严重时会影响到飞行安全。指出驾驶舱扬声器"啸叫"的危害,分析啸叫的成因,并在此基础上探讨驾驶舱扬声器"啸叫"的抑制方法,为民机驾驶舱音频系统的防啸叫设计提供一定的参考依据。     

基于改进FRAM的民机系统安全性分析

民机安全性分析的重要内容之一是系统运行过程分析，现有的运营安全性分析模型大多没有综合考虑人、飞机、运行环境等各类影响安全性的因素。本文综合考虑系统安全性分析功能间的时间、控制、资源、前提等影响，更加细致地分析影响系统安全运行的因素，建立了全面且规范化定量化安全性分析模型。运用功能可变性描述规则（RFV）、层次分析法（AHP）对功能共振分析法（FRAM）进行改进，建立民机系统安全性综合分析模型。使用模型还原143号班机安全运行所需条件，分析得出应重点防范的耦合变异与功能失效，且扩展了原事故调查报告结论，表明了该模型的可行性，提出的理论模型可为航空公司在运营系统安全性方面提供理论参考和技术支持。     

系统工程在大型客机运行支持系统研制中的应用综述

将商用飞机系统思想应用于产品运行支持系统研制过程中,从利益攸关方需要定义、功能分析、需求定义和适航约束限制、系统架构定义、接口定义、设计综合、验证确认到运行评审,完整地分析了产品运行支持系统研制的全过程,并给出产品运行支持系统全生命周期过程的模型与定义。该方法可以有效地将大型客机产品运行顶层需求分解至产品研制和运行支持系统研制需求中,并且通过过程集成以及技术集成将运行支持系统研制与飞机研制相结合,从而保证大型客机在满足适航型号合格审定（TC）和航空器评审（AEG）要求的同时,能够满足客户实际运行安全性和经济性需求。