2004年12月JOURNALOFAIRFORCEENGINEERINGUNIVERSITY(NATURALSCIENCEEDITION)Dec.2004Ξ军用战机驾驶员操纵品质评估系统研究倪世宏1、2,史忠科1,王彦鸿2,川2谢(11西北工业大学空中交通管理系统研究所,陕西西安710072;21空军工程大学工程学院,陕西西安710038)摘要:分析了驾驶员操纵品质评估对飞行数据的要求,根据军用战机的飞行特点,建立了军用战机驾驶员操纵品质评估模型。利用VisualC++6.0和DirectX混合编程技术研制了可在普通配置的PC机上运行的驾驶员操纵品质评估系统。该系统的核心是基于专家系统理论快速识别飞机飞行状态和机动飞行动作,完成整个飞行课目的飞行成绩自动评定,逼真再现飞行过程。为提高飞行技术,确保飞行安全提供了技术手段。中图分类号:V32;TP391.9文献标识码:A文章编号:1009-3516(2004)06-0007-04对军用战机而言,加强基础性飞行驾驶技术训练,确保飞行安全仍是一个不可忽视的问题。国内外民用航空公司普遍重视驾驶员操纵品质的监控,通过改进和完善飞行机组人员的操作水平,提高飞行安全的记录。驾驶员操纵品质监控软件快速分析飞行数据记录器(FDR)或快速存取记录器(QAR)记录的数据,给出不同形式的驾驶员操纵品质报告和参数超限报告,作为考核机组飞行驾驶技术的参考依据1。目前多数军用战机都装备了FDR以及配套的数据卸载和译码设备,因此根据军用战机的飞行特点,研究一种利用飞行数据评估军用战机驾驶员操纵品质的方法是完全必要和可行的。1驾驶员操纵品质评估对飞行数据的要求民用航空公司针对不同的机型制定了相应的驾驶员操纵品质监控项目和标准,监控的时机从地面滑行、起飞离地、爬升、航线飞行一直到近进和下滑着陆,监控的项目少则几十条,多则上百条,监控的标准根据参数偏差的大小分三个等级:一级事件、二级事件和三级事件。虽然不同机型监控的项目数量有所不同,但监控所需的飞行参数主要集中在:飞行高度、速度、姿态角、垂直过载、升降率、姿态角变化率和飞机的位置。由于QAR记录的飞行数据来自计算机总线,飞行参数的误差均在信号源处即被补偿,所以参数的记录精度满足驾驶员操纵品质监控标准的要求。B737型飞机驾驶员操纵品质评估系统对飞行数据记录精度的要求为高度80ft,速度2kts,位置015dot,姿态角1°,垂直过载011g,升降率100ft/min。军用战机评估驾驶员操纵品质所需的飞行参数与民航飞机大体相同,对飞行数据记录精度的最低要求为:高度70m,速度30km/h,姿态角和航向角6°,升降率3m/s,而目前军用战机装备的FDR对这些参数的记2驾驶员操纵品质评估项目的确定军用战机的飞行特点是机动性强、飞行参数的变化范围大。在飞行训练课目中,基本驾驶术训练课目对Ξ收稿日期:2004-05-23作者简介:倪世宏(1963-),男,江苏南京人,教授,博士生,主要从事飞机状态监控与数据处理研究;史忠科(1956)男陕西歧山人教授博士生导师主要从事控制理论和控制工程研究纵品质评估的项目如表1。接地时的速度、迎角、过载、剩油量速度极值飞行参数和飞行时间统计着陆3驾驶员操纵品质评估系统的实现放减速伞整个飞行过程3.1评估系统的组成和功能驾驶员操纵品质评估系统由数据预处理、飞行事件分析、飞行成绩管理、飞行计划管理和飞行过程再现6个模块组成。各模块的主要功能描述如下:数据预处理———完成不同机型FDR飞行数据的录入和格式统一转换。飞行事件分析———产生飞行事件报表和成绩评定报表。飞行事件报表的内容有飞行状态、空域完成动作的名称和时间,本次飞行的极值飞行参数和空中飞行时间;成绩评定报表的内容有空域飞行动作三个阶段中各个监控项目的参数误差和评定成绩、整个飞行课目的总飞行成绩。飞行成绩管理———完成成绩评定标准库的维护;根据飞行员姓名、飞行日期、飞行课目查询飞行成绩;绘制成绩统计直方图和趋势图。飞行计划管理———完成飞行员个人档案维护和飞行计划表制定。飞行数据管理———完成飞行数据的查询和压缩存储。飞行过程再现———以飞机姿态、飞行航迹,座舱仪表等形式局部(根据识别的飞行阶段和飞行动作时间段)或整体再现飞行过程。飞行事件分析模块是驾驶员操纵品质评估系统的核心,本文重点介绍该模块的研制过程。3.2飞行事件报表的生成飞行事件报表...