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篇1:飞机驾驶舱的开关正在发生变化
飞机驾驶舱的开关正在发生变化
飞机驾驶舱内的`开关众多,它们是驾驶员改变飞机状态的基本控制装置,也算得上是驾驶舱的人机接口之一.目前机电式的开关仍然是驾驶舱的主体,但由于重量轻、成本低的固态开关的出现,这种局面未来将发生改变.
作 者:张编 作者单位: 刊 名:国际航空 PKU英文刊名:INTERNATIONAL AVIATION 年,卷(期): “”(4) 分类号: 关键词:篇2:飞机驾驶舱交流论文
飞机驾驶舱交流论文
1 实践的目的及意义
进行一次航班的飞行,需要与航空有关的各个部门的紧密协作,需要机组人员团结有序的合作,才能保证飞行安全。实际飞行过程中,飞行机组成员间会产生大量信息交流。如果机组的交流是有效的,驾驶舱的工作效率将会提高,高水平的处境意识才有可能达到和保持。而不良的驾驶舱交流则会削弱驾驶舱的表现,引起误解和错误,并导致处境意识的丧失,其结果危机飞行安全,甚至引起重大的灾难。因此每个参与飞行的人员都应了解和掌握驾驶舱交流的知识和技巧。用高效信息交流来提高机组间信息正确完整的交换,进而保证飞行安全。
2 主要内容
2.1 驾驶舱交流的基本知识
谈到驾驶舱交流,我们应该先从交流开始。信息交流亦称信息沟通,是指将某一信息(或意思)传递给客体或对象,以期取得客体作出相应反映效果的过程。我们可以发现,交流是双方的行为,也就是需要至少两个个体。
驾驶舱交流是指以令人愉快和易于理解的方式相互交换信息、思维以及情感的过程。而符号系统则是驾驶舱交流的工具。驾驶舱交流的符号系统可分为两类——语言符号系统和非语言符号系统。口头语言和书面语言属于语言符号系统,利用这一符号系统进行的交流称之为言语交流。手势、面部表情、体态变化以及目光接触等则属于非语言符号系统,即人们常说的身体语言系统,利用这一符号系统进行的交流则属于非语言符号系统。可以发现区分这两类符号系统的基本方式是——是否包含语言文字。
驾驶舱交流的功能可分为工具性交流和满足需要的交流两类。工具性交流目的'是通过交流思想和传递信息来改变接受者的行为和思想以达到正常飞行和保证飞行安全的效果。而满足需要的交流则是表达情感和接触内心紧张,来满足心理需要。
2.2 驾驶舱交流的特点和要求
由于飞行中紧张的节奏和复杂的环境,驾驶舱交流有了自身的特点和一些需要注意的地方。机组成员要了解这些特点,克服干扰,进行高效的信息交流。
首先,大多数情况下,驾驶舱交流都存在言语交流与非言语交流相分离的现象。例如在起飞着陆阶段。机组成员忙于执行程序和驾驶飞机,言语交流的同时缺乏非言语交流。从而加大了交流双方的信息传递和理解的困难,这也是目前世界空难发生的一个重要原因。而在陆空通话、PA 通话等更无法有身体语音的信息作为支撑,信息正确理解的困难更加明显。研究发现言语交流和非言语交流相配合,可以较好地实现信息传递,并被信息接受者理解,其理解率为90% 左右,而缺乏非言语交流,其理解率仅为70% 左右。从此可以看出信息接受客体理解出错的概率大大提高。我们因此要熟知此特点,并在飞行中运用更加详细的言语信息描述来克服此困难。
第二交流的双方都应该是积极的主体。在一名飞行学员更进入飞行训练时,他的师父会让他背诵程序和抄写程序,这项工作并不是没有效果的。因为学员在充分了解飞行程序的情况下,才能够通过自己的理解明白飞行中接受到的信息并做出正确的反应。就像主动进攻才是最好的防守。
第三交流中有可能存在这社会障碍和心理障碍。良好的信息传递系统并不能总是保证交流的顺利完成,某些与信息交流渠道无关的因素,如文化因素、社会因素、心理因素,包括个人的需要、动机、以及知识结构等问题,都会在很大程度上影响人们对言语情景以及交流信息的理解,从而妨碍交流的正常开展。例如有一个空难是飞行员错误的理解了管制的指令“climb to five hundred meters”为“climb twofive hundred meters”。我们要在交流中尽量避免这些语言歧义和不同文化所产生的不同含义。在飞行中,机组间地空间使用规范标准术语,达到简洁清楚明白的效果。
2.3 驾驶舱交流的类型
由于飞行环境的特殊性,飞行人员主要存在三种类型的交流。第一,标准操作程序交流(SOP 交流)。现在飞行机组在飞行中要按规定执行检查单和SOP(standard operating procedure )。必然会进行关于此类行为的交流。它为大多数的机组交流提供了一个基本的结构,同时也是驾驶舱管理的重要功能之一。值得一提的是,虽然SOP 交流在正常飞行情景中是非常有效的,但在非正常条件下却不一定有效。要知道,程序设计者不可能考虑到所有的飞行情景和所有的一场情况。作为机组来说,应该决定在什么时候使用SOP 交流,什么时候应该使用其他类型的驾驶舱交流。
第二,管理性交流。在飞行中,飞行人员不仅仅是安全的驾驶飞机,还有其他许多事物需要执行。在标准操作程序交流以外的管理就是管理性交流。尤其在非正常情况下特别需要加强管理性的驾驶舱交流。例如,机长安排空乘人员观察机翼上的结冰情况。
第三,无关交流。无关交流首先是一个中性词,大家不要看到无关就感觉这种无关交流是禁止的。无关交流是指与飞行活动和情景没有直接关系的交流。它既可能是积极的和有价值的交流,也可能是消极的、降低机组警觉性和操作效能的交流。可见无关交流是把双刃剑。运用的好的话,可以提高团队凝聚力和工作效能。运用不好的话,会影响正常飞行甚至危机飞行安全。例如,一些航空公司规定,在10000ft 以下,驾驶舱内不允许与飞行无关的交流和活动,其目的就在于使飞行机组在飞行关键阶段不会受到干扰,能够集中精力于当前的判断与决策以及正确的操作。
3 结论
最后在驾驶舱这一需要大量及时有效信息传递的工作场所,每一名工作者都应认真学习驾驶舱交流的相关知识,同时在平时工作中运用出来。让所有信息有效的传递,调动工作人员积极性,发挥每个人的最大能动性,使飞行安全高效!
篇3:飞机驾驶舱人机工程设计探讨论文
摘要:
飞机运行环境特殊,如果因为设计不当而影响驾驶效果,很容易出现严重的安全事故。因此,在对飞机驾驶舱进行设计时,需要确定人机工程核心地位,保证可以为驾驶员提供一个安全、舒适、高效的飞行环境。文章结合现有设计经验,基于飞机驾驶舱人机工程设计准则体系和布局规则,对设计要点进行了简要分析。
关键词:
篇4:飞机驾驶舱人机工程设计探讨论文
对飞机驾驶舱人机工程设计内容进行分析,涉及到的学科比较多,包括照明、视觉、色彩、多体动力学、光学以及生物力学等,需要根据实际操作应用需求,做好每个节点的科学设计,确保可以满足飞行员操作要求。驾驶舱设计可分为需求定义、概念设计、总体设计、详细设计以及试飞几个阶段,在不同阶段均需要明确相应的人工工程设计要点和目的。例如需求定义阶段,要确定合理的设计理念,并完成需求分析,确定各子系统设备系统需求,并在此基础上完成人因评估输出设计理念评估、需求分析与评估。概念设计阶段即重点对驾驶舱功能流程与需求操作进行分析,确定概念设计框架,然后便可进行初步设计,做好人机功能分配与操作界面设计,并要适当引入人机工程新型技术与系统功能[1]。详细阶段则必须要结合驾驶舱工程模拟器对机组工作负荷进行分析,并确定情景意识与人机差错,对飞机操作程序进行优化,为试飞阶段打好基础。
篇5:飞机驾驶舱人机工程设计探讨论文
2.1人机工程设计要求
2.1.1一体化
即控制和显示一体化要求,确定位置与运动关联分析必要性,将功能相关控制和显示设置在一起,并按照操作顺序与功能进行分类,将其设置在最方便位置[2]。
2.1.2标记标牌
任何标记标牌的设计,无论是内容还是位置均需要具有较高的可识别性、解读性,可以根据其内容描述来执行措施避免伤害。一般标记标牌与安全性关系较小且空间有限制时,可以采取垂直方向布置,内容从上到下读取。且各类标记标牌要按照内容进行设置,避免与其他项目和标签造成混乱。对于标记标牌的设置,要注意不得将其设置在会对飞行员行动产生影响的位置,尤其是手或手臂位置。
2.1.3声音要求
飞机驾驶舱设备仪器运行是否为正常状态对整个飞行任务执行来说具有重要意义,在危险来临时,飞行员可以更快的通过音频信号获得相应信息,及时采取操作措施。即应在飞机驾驶舱内设置音频警告信号,确保飞行员可以更容易发现问题。
2.2人机工程设计要点
2.2.1总体布局
驾驶舱内集合了众多功能子系统,与人机工程有着密切联系,为保证满足飞行员操作要求,需要保证驾驶舱内总体布局的`合理性,最大限度降低飞行员心理、生理压力,减少飞行任务过程中的疲劳感。对于控制器、显示器等设备设计时需要结合机组人员操作习惯,并对内部功能系统进行合理分配,提高各子系统间作业协调性,更符合人体力学需求。任何设备的安装与配置,均不得对飞行员行为产生阻碍,可以满足身高在157.5cm~190.5cm机组人员活动空间要求,为飞行任务中的飞行员提供最大的自由度[3]。另外,还要保证有宽阔、清晰和不失真的视界,可以在飞机实用限制内安全完成任何机动动作。还要减少诸如耳机、麦克风导线产生的干扰,以及空间不够对行为产生影响。
2.2.2控制台布局
操纵台上需要设置控制器与显示器,并要严格设计控制台尺寸,降低操作难度,且结构设计上也应更符合人体机能操作要求。还应对飞行员心理和生理特点进行综合分析,按照常规标准对操纵台进行设计,或者也可以按照预期运动方向操作进行设计,如手柄向下,受控部位放下;手柄向上,受控部位收上;手柄向后,受控部位向后;手柄向前,受控部位向前。且要适当提高受控部件性能参数,或者部件接通。还可以在操纵台上设置相关显示装置,并保证操作作业的协调性,获得最高人机工效。另外,应根据使用时机和功能,来对各操作装置进行集中布置,尤其是飞行控制、动力燃油系统与导航系统,布置方位要便于飞行员操作。
2.2.3仪表面板设计
仪表面板主要包括显示器与控制器,主要负责飞行员与各种仪器的对话,在飞行任务中为仪器观察和操作最为频繁的部位。基于人机工程设计要求,应将仪表面板设置在驾驶员正前方,且控制与驾驶员视线成直角,视距在710mm。飞行员坐姿时,仪表面板与地面夹角保持70°~80°,且面板高度要控制在视线水平线10°以内,以及高于视水平线45°,最佳应与驾驶员眼高平行。
2.2.4显示器布置
飞机驾驶舱内各机器设备功能复杂,且各子系统间存在密切联系,在有限操作空间内集中了多个显示器与操纵器,为保证飞行员操纵精准性与快速性,获得最佳人机信息交流系统,在设计时需要确定使用顺序、操作功能、使用频率与重要性四项准则,根据控制器与操纵器设置顺序排列布置,降低飞行员记忆与操作难度。其中,应尽量将功能相同、相关显示器和操纵器组合在一起,且保证使用频率高的在最佳视区或最佳操作区,相反使用频率小的则可以布置在次要区域,更好的满足实际操作需求。其中,要注意紧急制动器的布置,虽然使用频率低,但是要保证设置位置的合理性,避免位置不便于操作而出现安全事故。
3结束语
对飞机驾驶舱设计要求进行分析,为保证可以切实满足飞行员操作要求,需要做好驾驶舱内整体布局,保证各功能系统间配置的合理性,确保所有系统均可以协调作业,且不会对飞行员操作行为产生不良影响。
参考文献:
[1]鞠峰.飞机驾驶舱人机工程设计研究[D].西北工业大学,.
[2]马智.飞机驾驶舱人机一体化设计方法研究[D].西北工业大学,.
[3]黄平.浅谈通用飞机驾驶舱人机工程设计基本原则[J].科技资讯,,08:37.
篇6:飞机驾驶舱几何建模方法的研究
飞机驾驶舱几何建模方法的研究
针对飞机座舱系统复杂,利用单一的系统仿真软件开发平台进行模拟往往顾此失比.通过阐述利用3DS MAX 和MultiGen Creator相结合的模型构建方法,并以歼某机驾驶舱的几何模型制作过程为例,探讨了两者相结合的`建模方法.
作 者:郭希旺 刘春 作者单位:沈阳航空工业学院,辽宁,沈阳,110136 刊 名:现代商贸工业 英文刊名:MODERN BUSINESS TRADE INDUSTRY 年,卷(期): 20(4) 分类号:V2 关键词:3DS MAX MultiGen Creator 虚拟现实 驾驶舱的建模篇7:驾驶舱话音记录器背景开关声的小波分析
驾驶舱话音记录器背景开关声的小波分析
驾驶舱话音记录器(Cockpit Voice Recorder,以下简称CVR)是航空器事故调查的关键证据之一.驾驶舱中的.非话语成分,如各种开关、警告声、操纵手柄等,是重要的信息来源,对非话语成分的有效、准确判断受多种因素影响而制约CVR作用的发挥.这些因素主要包括以下两类.
作 者:杨琳 姚红宇 作者单位:中国民航总局航空安全技术中心 刊 名:航空维修与工程 PKU英文刊名:AVIATION MAINTENANCE & ENGINEERING 年,卷(期):2008 “”(2) 分类号:V2 关键词:篇8:飞机驾驶舱气象信息传递与 ADS-B 应用的研究论文
飞机驾驶舱气象信息传递与 ADS-B 应用的研究论文
1 引言
2010 年 9 月 2 日 21 时 37 分[1],一架 B747-400 客机于桃园国际机场 24 跑道落地时,左翼主轮偏出跑道,造成飞机左翼起落架主轮第 1、3、4 号轮胎破损并造成跑道上 5 个跑道边灯掉落。该客机于 21 时 32 分至 21 时 37 分于桃园国际机场做最后进场降落时,机场出现大雨、能见度降低及低空风切变等重要天气现象,安装于跑道附近的低空风切变系统在21:27 时、21:40 时发出低空风切变警告,桃园机场航空气象台观测员按照观测作业流程,于21时30分依据低空风切警报系统警报发布低空风切警报信息并于21:32时发布有效时间21:30 至 23:30 的低空风切变警报。由于探测到的低空风切变信息没有及时传递到塔台管制员,航站自动情报服务 ATIS 录存语音广播发布也需要一些时间,而此时飞机已经处于准备降落的阶段,以致跑道上空出现的低空风切讯息未能及时传递到驾驶仓飞行机组,最终导致飞行安全事件发生。
飞行机组是航空气象信息的直接使用者,而气象信息具有高时效性特点,影响飞行安全的气象信息、警报,需要及时有效地传递到驾驶仓,让飞行员提前得到影响飞行安全的灾害天气预警,获得提前采取应对措施的宝贵时间,避免飞行安全事故的发生,才能发挥气象预警的作用,真正体现气象信息的价值,为飞行安全效益服务。
2 向驾驶仓传递气象信息现状
目前,飞行机组进入驾驶仓后,在飞行准备及飞行过程中,通过以下途径获取气象信息:
2.1 管制服务
管制员可将收到的由气象部门提供气象信息通过管制服务传递到驾驶仓。通过管制服务可传递的气象信息主要有:塔台管制所在机场实时更新的天气报告、趋势预报、机场预报、实时观测的气压、风向、风速、温度、湿度、跑道视程数据等实时数据;进近管制区域有关机场、管制区内各机场的天气报告、趋势预报、机场预报、航空器观测报告,以及重要气象情报、低空气象情报、机场警报和风切变警报及告警,热带气旋情报及潜在的积冰和颠簸情报,及火山灰云和有关喷发前火山活动或者火山喷发的情报等。
2.2 航站自动情报服务
利用航站自动情报服务(ATIS)[2],为进离场航空器提供广播方式的语音信息服务,向驾驶仓内飞行机组传递气象信息。通过采用专用 VHF 频率对空广播(有国际航空服务的机场使用中英文双语广播),在相关机场信息如机场名称、着陆跑道号、决断高度等之后广播气象情报:地面风向风速、能见度和跑道视程,当时天气;低于 1500 米(5000ft)或低于最高扇区的最低高度(以较大着为准)的云、积雨云、垂直能见度;气温,露点,高度表拨正值,任何可提供的有关进近、起飞和开始爬高区内的重要天气现象的情报,趋势预报。
2.3 对空气象广播
在中国境内上空飞行的航空器机组可收听来自分别设在华北地区气象中心(北京)和中南地区气象中心(广州)的两个对空广播站播送的气象信息,驾驶舱内飞行员可通过接收广播获取有关机场气象信息,包括主要机场最新的机场例行天气报告(METAR)、趋势预报、机场预报(TAF)和重要气象情报(SIGMET)。对空气象广播主要服务对象为航路上飞行的航空器机组,在北京时间 08 点至 24 点期间,在固定时间和频率上,采用中英文双语播放。
2.4 地空数据链
国内航空公司的飞行机组可在任何时间,任何空域通过地空数据链(D-VOLMET)获得气象消息。中国民航在华北地区气象中心(北京)和中南地区气象中心(广州),建立两套独立运行的地空数据链(D-VOLMET)信息服务中心,北京主用,广州备用。通过 D-VOLMET 地空数据链可向驾驶仓传递最新航路上相应情报区内相关机场的气象实况、气象预报、重要气象情报(SIGMET)、低空气象情报(AIRMET)以及其他重要气象资料。
2.5 驾驶仓气象信息传递方式改进策略
通过以上方式,气象信息可传递到驾驶仓内为飞行机组提供航空气象服务,但提供的气象信息和服务方式,在信息的格式内容,传递的效率以及点对点形式上,与飞行机组对气象服务的要求还有很大差距,特别是危及飞行安全的气象探测及预警预报气象信息的传递,在内容和效率上需要进一步提高。随着地空通讯技术的不断发展和航空气象服务能力不断提高,飞行机组与地面之间的信息交互将朝着点对点、高速、数字化的通讯方向发展,气象信息传输也将突破语音和文字的限制,向数字图像和多媒体方向发展,向驾驶仓传递气象信息,在方式和手段以及内容上要顺应技术发展潮流进行变革,以满足航空业高速发展对气象安全保障工作的要求。 为配合中国民航建设新一代航空运输体系的构想,新一代航空气象系统建设将以“全面系统地提高天气观测和预报水平,大大减少天气对飞行的影响”为目标,建立适宜用户需求的航空气象保障服务系统,有针对性地开发航空气象服务产品和服务手段,提高气象服务水平,更好地满足用户业务系统安全运行的需求。建设一新代航空气象系统,要顺应新一代航行系统技术发展的潮流趋势,应用新技术,建立新的地空通讯服务渠道,减少气象信息传输中间环节,使气象信息使用者能更快捷、更高效获取更丰富的气象信息,为运行决策提供气象服务。
广播式自动相关监视 ADS-B 技术是新航行系统中非常重要的通信和监视技术,根据《中国民航广播式自动相关监视(ADS-B)实施线路图》[3],在不远的将来,广播式自动相关监视(ADS-B)将作为中国民航主要监视手段。开展广播式自动相关监视(ADS-B)的应用研究,利用 ADS-B 技术,建设气象信息传输新的地空通讯方式,建设一个更为高效的、直接面向驾驶仓传递气象信息的手段和方式,为飞行机组提供传递手段更为直接、高效,内容更为及时、丰富的气象信息传递服务方式,有助提高航空气象服务水平,助力飞行安全。
3 广播式自动相关监视(ADS-B)
ADS-B 是 广 播 式 自 动 相 关 监 视[4]的 英 文 缩 写 ( Automatic Dependent Surveillance-Broadcast), 是利用空地/空空数据链为通信手段、以导航系统及其他设备数据源,采用机载电子设备自动广播航空器呼号、位置、高度、速度等飞行状态信息供管制指挥的技术,其他航空器、地面站都可以通过数据链接收此类数据,完成交通监视和信息传递的一种航行新技术,并可应用于多种用途,如空中交通管理监视服务、未来空-空监视、等应用服务。ADS-B 技术把冲突探测、冲突避免、冲突解决、ATC 监视和 ATC 一致性监视以及机舱综合信息显示有机的结合起来,为新航行系统增强和扩展提供非常丰富的'功能,同时也带来了潜在的经济效益和社会效益。国际民航组织(ICAO)将其确定为未来监视技术发展的主要保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段,是我国向民航强国迈进的标志之一。 ADS-B 技术可以分为 OUT 和 IN 两种功能。
3.1 ADS-B OUT
如果机载系统仅广播信息,则称为ADS-B(OUT):通过ADS-B OUT功能,航空器发送自身位置信息、速度、方向和爬升率等飞行状态信息,地面系统通过接收机载设备发送的 ADS-B OUT 信息,监视空中交通状况,起到类似于雷达的作用。
3.2 ADS-B IN
如果机载系统既向外广播,又接收周边其他飞机的广播信息,则称为 ADS-B IN 功能。通过 ADS-B IN 功能,航空器接可收其他航空器发送的 ADS-B OUT 信息或地面服务设备发送的信息,机组通过驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)上可“看到”其他航空器的运行状况,从而提高机组的空中交通情景意识。利用 ADS-B IN,可为机组获取飞行运行支持信息提供新渠道,机组可及时了解航路气象和空域限制等信息,为飞行安全提供保障。
3.3 利用ADS-B IN 传输的信息
利用ADS-B IN 功能通过ADS-B地面站向航空器发送两类信息:空中交通情报服务广播和飞行信息服务广播。
TIS-B:ADS-B 地面站接收航空器发送的 ADS-B 位置报文,将这 些 数 据 传 递 给 监视 数 据 处 理 系 统 (Surveillance data processing system,SDPS),同时 SDPS 也接收雷达和其他监视设备的数据,SDPS 将这些数据融合为统一的目标位置信息,并发送至TIS-B 服务器。TIS-B 服务器将信息集成和过滤后,生成空中交通监视全景信息,再通过ADS-B地面站发送给航空器。这样机组就可以获得全面而清晰的空中交通信息。TIS-B的应用可以使ADS-B不同数据链类型的用户获得周边的空域运行信息,从而做到间接互相可见。 FIS-B:ADS-B 地面站向航空器传送气象、航行情报等信息。这些信息可以是文本数据,也可以是图像数据,图像格式的信息包括雷达混合图像、临时禁飞区域和其他航行信息。FIS-B 使机组可以获得更多的运行相关信息,及时了解航路气象状况和空域限制条件,为更加灵活而安全的飞行提供保障。
3.4 驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)
为实现ADS-B IN功能,除地面设施外,航空器还需要安装与之交联的驾驶舱交通信息显示设备(CDTI:Cockpit Display of Traffic Information),以接收其他航空器发送的ADS-B OUT信息或地面服务设备发送的信息,飞行员通过驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)上可 “看到”其他航空器的运行状况及空中 交 通 情 报 服 务 广 播( TIS-B)信息和飞行信息服务广播(FIS-B)信息,为机组提供运行支持。
4 ADS-B 在航空气象领域的应用
自动相关监视广播(ADS-B)技术功能可应用在航空气象领域中,利用ADS-B OUT技术,可下传飞机探测的气象资料,利用ADS-B IN 技术,可向航空器传递气象信息。
4.1 ADS-B OUT在航空气象领域的应用
应用自动相关监视广播ADS-B OUT技术,通过空-地数据链广播式向ADS-B地面站下传航空器实时探测的航向、空速、风速、风向和温度等探测信息,由此可建立飞机大气探测系统并实时收集、处理探测资料,使飞机探测气象资料的应用进一步得到加强。
4.2 ADS-B IN 在航空气象领域的应用
应用ADS-B IN 技术,ADS-B地面站通过空-地数据链可以向航空器传送气象信息,这些气象信息可以是文本数据,也可以是图形数据。文本格式的气象信息可包括日常报(METAR)、特选报(SPECI)、机场天气预报(TAF)及高空风温预告图等飞行气象情报;图形格式的信息包括雷达图像、气象云图图像等。
通过向驾驶舱传递气象信息,气象信息与航空器及其他运行信息相融合,可为飞行机组提供运行图景,将有效提高机组安全运行能力,而驾驶舱以文本和图形格式获取气象信息的能力,对机组运行图景的实现至关重要。利用ADS-B IN进行飞行信息服务广播(FIS-B),将气象情报直接地传递到驾驶舱里, 机组通过驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)即时获取气象信息,及时了解机场、机场终端区、航路的天气状况,特别是灾害天气情报的即时传递,为机组飞行计划修订、提前采取避险措施提供宝贵的时间,为飞行安全提供更加有力的气象保障。应用ADS-B IN 技术向驾驶舱传递气象信息,成为“天路”上向驾驶舱内飞行机组提供气象信息真正的“气象通道”,是气象服务机构向驾驶舱传递气象信息 ,实现航空气象面向飞行机组“点对点”服务新的技术手段。
5 利用 ADS-B 实现气象信息传输和处理构想
目前,美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)已将自动相关监视广播 ( ADS-B )确定为下一代空中交通运输系统的基石之一,以期减少航班延误,提高系统运行的安全性。ADS-B 在越来越多的领域应用上走向正轨,在航空气象领域应用ADS-B 技术,可为机组提供图形化的气象信息,突破目前的传递方式只能传输语音、文本的限制。美国正在研制使用驾驶舱天气技术融合信息的传输、显示方式,值得我们借鉴,着手研制我国未来气象信息上传驾驶舱的方式和标准,为新一代航空气象系统建设做好准备。
根据我国 ADS-B 建设规划,ADS-B 信息传输方案按层级传输原则,在建设 ADS-B 地面站的同时,建设三个层级的 ADS-B 信息传输网络及数据处理中心[3]:第一层级为空管局一级
数据处理中心(1 个),负责对全国 ADS-B 信息进行汇集处理;第二层级为地区空管局二级数据处理中心(7 个),负责对辖区内 ADS-B 信息汇集处理并上传民航局空管局数据处理中心,接收相邻地区空管局瞎传的 ADS-B 信息,并对辖区内及引接相邻空管局的 ADS-B 信息传输进行配置;第三个层级为空管分局站三级数据处理中心(37 个),负责辖区内 ADS-B 信息汇集处理并上传所属地区空管局数据处理中心,接收所属地区空管局下传相邻管制区的ADS-B 信息[5]。
民航气象业务运行体系由民航气象中心、地区气象中心、机场气象台(站)三级气象服务机构组成,与ADS-B信息传输方案三个层级相对应。民航气象三个层级的服务机构可建设与ADS-B信息传输方案三个层级数据处理中心相应的数据处理子中心,利用ADS-B地面站,应用自动相关监视广播ADS-B OUT技术下传飞机探测的气象资料及 ADS-B IN 技术向航空器传递气象信息,实现民航气象与航空器的空-地数据链气象信息传输[6]。 利用ADS-B IN 技术向驾驶舱传递气象信息,使航空气象服务机构能够直接面对航空气象信息直接使用者飞行机组,实现点对点服务,为飞行机组提供更为丰富、直观的图形化气象信息,减少气象信息传递中间环节,提高气象信息的使用效率,为飞行机组规避恶劣天气,提高飞行安全运行能力提供气象支持。
5.1 应用 ADS-B IN 向驾驶仓传递气象信息
应用 ADS-B IN 技术,民航气象部门通过 ADS-B IN 地面站,可向驾驶舱传递文本格式和图形格式的气象信息,通过驾驶舱内的驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)显示图文气象信息,突破了目前的传递手段只能提供语音和文本气象信息的限制,为飞行机组提供更快捷、直观、易懂,可融入决策系统的气象信息。
新一代航空气象系统将进一步完善地基探测网络和空基探测网络的建设,探测网络将覆盖机场、机场终端区及沿航线区域,通过提高航空气象探测技术能力和探测精度与密度,将为飞行安全提供更为丰富、精确的探测资料,特别是危险天气的探测与告警,如终端区低空风切变探测与告警、航路强雷暴区、颠簸区、积冰区的探测与告警;通过改进数值预报技术,提高预报准确率,深度开发研究精确航空气象服务种类,开发针对飞行机组在不同飞行阶段个性化的、内容更为丰富、时空分辨率更高的预报产品,如根据航路、航线,与飞行位置相结合且能够显示天气系统位置、尺度、强度及其变化、移向移速的预报产品,特别是强对流天气、低空风切变、低能见度、颠簸、积冰等对飞行安全、正常有重要影响的灾害性天气的 客观临近预报产品。这些高精度探测资料及重要天气预警、预报等影响飞行安全的气象信息可以是文字,更多的是图形格式,通过 ADS-B IN 及时传递到驾驶舱内,同化或集成隐含在机舱系统里,嵌入到驾驶舱决策系统当中,为机组提供运行图景,实现气象信息与机组运行决策高效融合,为规避恶劣天气和航空器安全运行提供高效的气象支持。
6 结束语
自动相关监视广播(ADS-B)在越来越多领域的应用正在走向正轨,在航空气象领域中的应用大有作为,利用 ADS-B IN 技术,可将气象信息传递到驾驶舱,气象信息嵌入驾驶舱决策系统成为可能,为飞行机组飞行安全正常决策发挥气象作用。民航气象应当抓住中国民航建设自动相关监视广播(ADS-B)契机[7],提前谋划,在建设新一代航空气象系统的同时,参与 ADS-B 的规划与建设,为今后利用 ADS-B IN 技术向驾驶舱传递气象信息,发挥气象信息在驾驶舱决策系统的作用提供发展空间。
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