定 價:278 元
叢書名:民機先進(jìn)航電系統(tǒng)及應(yīng)用系列
- 作者:王金巖,孫曉敏,齊林 等 著,顧誦芬,馮培德 編,金德琨,趙春玲 校
- 出版時間:2019/12/1
- ISBN:9787313227706
- 出 版 社:上海交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:V249.122
- 頁碼:398
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《民用飛機飛行管理系統(tǒng)》根據(jù)作者多年來的飛行管理系統(tǒng)研發(fā)實踐經(jīng)驗,介紹了飛行管理系統(tǒng)的概念、發(fā)展歷程、工作原理、系統(tǒng)組成、研制流程和功能設(shè)計。全書首先從飛行運行環(huán)境要求和飛行管理系統(tǒng)在各飛行階段的操作使用情況出發(fā),分析飛行管理系統(tǒng)功能要求:其次以系統(tǒng)工程研制流程為主線,簡要敘述了飛行管理系統(tǒng)的研發(fā)過程:最后描述了飛行管理系統(tǒng)各項功能的設(shè)計,包括綜合導(dǎo)航、飛行計劃、飛行引導(dǎo)、性能管理、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫以及健康管理功能。該書還分別介紹了傳統(tǒng)的文本和圖形觸摸形式飛行管理系統(tǒng)人機交互設(shè)計、在空域協(xié)同管理中不可或缺的空地數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用以及兩種提高機場運行效率的場面引導(dǎo)功能,并對飛行管理系統(tǒng)的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。
《民用飛機飛行管理系統(tǒng)》可為從事飛行管理系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)人員提供參考,也可作為高等院校航空電子系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)的教師和研究生的參考用書。
20世紀(jì)80年代初期,飛行管理系統(tǒng)在商業(yè)飛行中首次應(yīng)用,不僅減小了飛行機組的工作負(fù)荷,而且通過優(yōu)化飛行剖面降低了運行成本,因此很快獲得推廣。經(jīng)過幾十年的演進(jìn)和發(fā)展,飛行管理系統(tǒng)已成為民用飛機座艙中不可或缺的部分。
飛行管理系統(tǒng)是對各飛行階段的航跡進(jìn)行管理的系統(tǒng),它將部分駕駛員操作集合自動化,支持航線計劃和終端區(qū)程序的自動執(zhí)行,從而降低機組工作負(fù)荷,同時還能提升飛行品質(zhì)。為使讀者對飛行管理系統(tǒng)的運行環(huán)境和場景獲得更為直觀的了解,本書對飛行相關(guān)的自然環(huán)境、空中交通管理環(huán)境和各飛行階段的典型操作做了介紹。在當(dāng)前有人駕駛航空器的人機交互關(guān)系中,駕駛員仍具有更高的優(yōu)先級,他們承擔(dān)了與空中交通管制人員和航空公司運控人員的交互工作,收到的許可和指令以及操作參數(shù)和選項需要機組輸入飛行管理系統(tǒng)。所以本書還介紹了傳統(tǒng)的和新一代的飛行管理系統(tǒng)人機交互設(shè)計情況。
自動駕駛儀和自動油門實現(xiàn)了單個水平和/或垂直航段的自動控制,使航跡回路實現(xiàn)閉環(huán)。而飛行管理系統(tǒng)自動化針對的是一組航段序列,實現(xiàn)面向飛行任務(wù)環(huán)路的控制。飛行管理系統(tǒng)根據(jù)飛行任務(wù),從導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫和性能數(shù)據(jù)庫獲得相應(yīng)的信息,構(gòu)建期望的飛行航跡;再根據(jù)各導(dǎo)航傳感器的信息確定飛機位置,計算出飛機位置與期望飛行航跡的偏差以及糾正該偏差的操縱指令,經(jīng)由自動駕駛儀、自動油門或自動推力系統(tǒng),傳送至主飛行控制和發(fā)動機控制系統(tǒng),由控制系統(tǒng)進(jìn)一步驅(qū)動舵面偏轉(zhuǎn)和發(fā)動機油門調(diào)節(jié),最終實現(xiàn)從飛機姿態(tài)、飛行航跡到飛行任務(wù)的閉環(huán)。本書的功能設(shè)計章節(jié)描述了飛行任務(wù)環(huán)路的關(guān)鍵要素——飛行管理系統(tǒng)的基本功能,包括綜合導(dǎo)航、飛行計劃、飛行引導(dǎo)、性能管理、導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫和健康管理功能。
在通信導(dǎo)航監(jiān)視/空中交通管理體系的發(fā)展和實施中,飛行管理系統(tǒng)增加了飛機端與空中交通管制的交互,通過數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用支持基于航跡的運行,又通過提供或支持場面引導(dǎo)功能,將基于航跡的運行從空中擴(kuò)展到地面。本書最后對飛行管理系統(tǒng)的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。未來,飛行管理系統(tǒng)將繼續(xù)提高飛行自動化水平、提升飛機運行效率。
本書由中國航空無線電電子研究所王金巖研究員統(tǒng)籌策劃、主持編寫、統(tǒng)稿并審閱。本書的編寫得到了中國航空無線電電子研究所和中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心的鼎力支持,在編寫過程中也獲得了金德琨、趙春玲、陳芳等專家的大力幫助。周元輝、馬航帥、姜星偉、呂岸、仲照華、裴宇鑫對功能設(shè)計、安全性、適航標(biāo)準(zhǔn)和要求等方面提出了修改建議;金強、毛佳雯、徐萬萌、許欽聰、何俊豪、許建新、馬力、鮑晗、劉倬偉、鄧皓嘉、曹聰和曹思珺對書稿文字和圖片做了修改,在此一并致以衷心的感謝。
由于編者知識水平有限,懇請讀者批評指正。
1 緒論
1.1 飛行管理系統(tǒng)發(fā)展歷程
1.2 飛行管理系統(tǒng)組成
1.3 飛行管理系統(tǒng)交聯(lián)關(guān)系
2 飛行管理系統(tǒng)操作運行環(huán)境
2.1 大氣飛行環(huán)境
2.2 空中交通管理運行環(huán)境
2.2.1 空域和扇區(qū)
2.2.2 高度管理
2.2.3 航路點、航路和程序
2.2.4 通信導(dǎo)航監(jiān)視-空中交通管理
2.3 具體運行過程中飛行管理系統(tǒng)的操作使用情況
2.3.1 起飛前準(zhǔn)備階段工作
2.3.2 推出和滑行階段工作
2.3.3 起飛階段工作
2.3.4 爬升階段工作
2.3.5 巡航階段工作
2.3.6 下降前準(zhǔn)備階段工作
2.3.7 下降階段工作
2.3.8 進(jìn)近階段工作
2.3.9 著陸后滑行階段工作
2.3.10 飛行計劃修改及水平機動操作
2.3.11 導(dǎo)航相關(guān)操作
2.3.12 飛行中的監(jiān)控
2.3.13 減噪起飛爬升程序
3 飛行管理系統(tǒng)功能要求
3.1 適航文件和行業(yè)規(guī)范
3.1.1 飛行管理系統(tǒng)適航要求
3.1.2 飛機管理系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
3.1.3 飛行管理系統(tǒng)適航審定指南
3.1.4 行業(yè)規(guī)范
3.1.5 基于性能的導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析
3.2 飛行管理系統(tǒng)功能需求分析
3.2.1 基于性能的導(dǎo)航
3.2.2 基于飛機性能的飛行優(yōu)化
3.2.3 基于航跡的運行
3.3 小結(jié)
4 飛行管理系統(tǒng)研發(fā)
4.1 系統(tǒng)需求定義與確認(rèn)
4.1.1 系統(tǒng)需求分析與定義
4.1.2 系統(tǒng)需求確認(rèn)
4.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與權(quán)衡
4.2.1 飛行管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
4.2.2 飛行管理系統(tǒng)冗余配置
4.2.3 飛行管理系統(tǒng)架構(gòu)的多方案權(quán)衡分析
4.3 系統(tǒng)安全性設(shè)計與評估
4.3.1 飛行管理系統(tǒng)安全性評估活動
4.3.2 飛行管理系統(tǒng)安全性設(shè)計與驗證
4.4 系統(tǒng)集成驗證與評估
4.4.1 基于桌面級的功能集成驗證
4.4.2 基于動態(tài)測試臺的系統(tǒng)集成驗證
4.4.3 機上地面試驗
4.4.4 飛行試驗
5 飛行管理系統(tǒng)功能設(shè)計
5.1 綜合導(dǎo)航功能
5.1.1 多傳感器導(dǎo)航
5.1.2 基于RNP的導(dǎo)航
5.1.3 無線電調(diào)諧
5.2 飛行計劃功能
5.2.1 飛行計劃功能原理
5.2.2 飛行計劃狀態(tài)管理
5.2.3 飛行計劃編輯
5.2.4 終端區(qū)程序管理
5.2.5 面向任務(wù)需求的特殊計劃管理
5.3 飛行引導(dǎo)功能
5.3.1 水平引導(dǎo)
5.3.2 垂直引導(dǎo)
5.3.3 要求到達(dá)時間控制
5.4 性能管理功能
5.4.1 性能預(yù)測
5.4.2 性能計算
5.4.3 性能數(shù)據(jù)計算
5.5 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫
5.5.1 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
5.5.2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫格式
5.5.3 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫制作
5.5.4 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫管理功能
5.6 健康管理功能
5.6.1 完整性監(jiān)視
5.6.2 異常狀態(tài)響應(yīng)
6 人機交互設(shè)計
6.1 傳統(tǒng)飛行管理系統(tǒng)人機交互接口
6.1.1 飛行管理系統(tǒng)控制顯示單元
6.1.2 飛行管理系統(tǒng)顯示信息
6.2 圖形化飛行管理系統(tǒng)人機交互接口
6.2.1 飛行計劃管理交互
6.2.2 基于時間維的飛行計劃控制模式
6.2.3 圖形化及語音播報式的空管協(xié)商數(shù)據(jù)交互方式
6.2.4 語音控制的飛行管理系統(tǒng)界面控制交互
7 空地數(shù)據(jù)
7.1 飛行管理系統(tǒng)終端系統(tǒng)
7.2 飛行管理系統(tǒng)終端應(yīng)用
7.3 數(shù)據(jù)鏈在初始四維運行中的應(yīng)用
8 場面引導(dǎo)
8.1 機場場面引導(dǎo)活動
8.2 機場場面引導(dǎo)功能發(fā)展階段
8.2.1 機場地圖顯示功能
8.2.2 基于機場地圖的路徑指引功能
8.2.3 機場場面交通態(tài)勢感知功能
8.2.4 具有指示和告警的機場場面交通感知功能
9 展望
9.1 機載系統(tǒng)功能優(yōu)化
9.2 航空運行機制優(yōu)化
9.3 智能與互聯(lián)
附錄A 民用飛機飛行管理系統(tǒng)供應(yīng)商介紹
附錄B 飛行管理系統(tǒng)主要交聯(lián)系統(tǒng)簡介
附錄C 航空運輸業(yè)高速發(fā)展對運行環(huán)境的演變需求
參考文獻(xiàn)
縮略語
索引