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浅谈国产运输机飞行管理系统配套使用
刘俊杰马韬夏亮
（中航飞机研发中心综合航电设计研究所汉中723000）
科技论坛
摘要：本文结合现阶段国产运输机导航系统的基本特点及飞行管理系统的功能、系统构型以及接口，分析了飞行管理系统在国产运输机上的应用前录。
关键词：运输机；基本特点；实施方案
1概述
导航系统是飞机的重要组成部分之一，导航信息的精确性、连续性、完整性直接影响飞行任务完成。飞行管理技术是综合导航技术的拓展和延伸，目前，很多发达国家飞机通过飞行管理技术实现了飞机在特定空间和时间上的高精度持续导航，飞行管理系统已普通配套于发达国家各类飞机。
国内机载综合导航技术经过多年的高速发展取得了长足进步，机载导航系统在导航精度、系统构型、余度配置、状态监控与功能重构等方面有显著提升，但是与国外先进技术相比，仍存在不小差距。随着国产运输机使用需求越来越多样化，机载设备对导航信息的精度和信息量要求越来越高，空中交通压力越来越大，对飞行管理技术的开发与应用变得越来越重要。
2现阶段机载导航系统基本特点
对于国产运输机传统的导航系统来说，主要有以下几点有待改善：
2.1余度配置。各类导航设备多数采用双余度或多余度配置，但基本上是数量上的备份.各导航设备之间没有信息交互，独立提供各类导航信息，信息融合能力不够。用户需要对各导航信息比对监控，才能发现导航设备性能下降并对导航信息源进行切换。同时，用户需要根据导航精度、设备可用性和可靠性以及使用限制等因素评估哪种导航传感器可用于飞行各个阶段
2.2综合管理。传统的导航设备操控功能通过各自的控制显示
的基础上，参考民用飞机导航数据的特点与格式，综合考患军用运输机的特殊需求，通过导航数据库管理可实现对航路点、航线、机场、跑道、导航台、起飞程序、离进场程序、仪表进近程序等信息的加载、修改、添加、删除、查询等各项操作
3.1.4性能数据库管理。性能数据库可同时存储多个机型数据，主要包括三个方面的参数：气动数据、性能数据和动力数据，有不同飞行模式以及不同速度剖面下的爬升、航和下降性能数据，全飞行剖面速度包线、特殊飞行状态下的速度限制、飞行高度（最大和最优）、最大航程、最大航时、发动机参数、飞机重心、转弯坡度等。
3.1.5导航管理。集中控制：通过飞行管理系统可以完成惯性导航设备的对准、测试、标定、导航等工作状态的控制另外还其有无线电导航设备备份调谐功能。
状态监控：根据各导航设备的工作状态.包括导航精度、数据有效性性和故障情况以及使用限制，自动或人工选择导航传感器组合方式。另外，根据各导航设备输出的数据精度及其原始位置数据，实时计算各传感器的估计位置误差，可向机组人员显示传感器的导航精度和估计位置误差比较，在误差超过某预定阀值时向机组人员发出提示。机组人员可以依据提示信息，采取相应措施，比如：查看设备的故障信息、对传感器进行位置校正、选择适用的传感器作为显示和飞行所需的导航源等。
3.1.6性能管理。初始化：飞行前，完成性能数据的装订。飞行员可根据实际情况对性能初始数据进行加载、装订或修改，例如飞机
部件或综合显示系统实现.没有实现综合化管理用户需要操作不
、空重、飞机重心、燃油总量、温度等数据
同的显控部件实现不同功能，工作负担较重
2.3导航手段及数据库管理。传统的导航设备导航功能单一，导航手段较少，无法进行四维导航及基于性能的导航，已不能满足多元化导航需求和空中交通管制的要求。导航设备数据库中存储的航路点和航线较少，且数据调用方式较单一，不能满足现阶段大范围、多任务副面的导航需求。
2.4性能监控、故障隔离和系统重构。导航设备数量较多，交联关系复杂，导航方式不尽相回，设备状态的完好性以及导航性能的优劣完全依靠各自设备BIT检测或人工比对监控，当设备出现虚警或出现精度下降但没有给出提示时，无法及时对导航设备进行故障隔离和系统重构，不利于及时判别导航性能的降级，在复杂天气及地理环境下，导航性能的降级会影响飞机的任务可靠度。
3国产运输机飞行管理系统实施方案 3.1基本功能
3.1.1故障隔离与系统重构。在某导航设备故障情况下，飞行管理系统能够自动判别、隔离，利用其它完好的导航设备进行数据融合和导航解算，在某种导航方式不可用的情况下，飞行管理系统能够提示飞行机组切换至可用的导航方式。
3.1.2飞行计划管理。飞行计划是实现飞机按照预定航线飞行的基础，是完成飞机自动航路导航的必要条件。通过飞行计划管理可实现飞行计划的加载。临时飞行计划的创建、修改、删除，备用飞行计划的激清等，并将不同类型的飞行计划用不同颜色区分以示区别。垂直飞行计划包括起飞、爬升、遮航、下降、进场、复飞，水平飞行计划包括程序导航、人工导航，人工导航方式包括直飞、航段、切人导航等，可进行转弯方式选择、航线等待、航线偏置、航线翻转等导航操作，
3.1.3导航数据库管理。在军用运输机航路点及航线信息管理
安全性管理：为了确保飞机的飞行安全，需要为性能管理功能提供必要的限制依据。根据飞机所处的不同高度、速度及其它状态数据计算以下相应数据：飞机速度包线（最大使用空速/最大使用马赫、低速和高速工作的发动机巡航推力限制速度）、最大高度、建议高度、放襟翼速度限制、燃油/重量、最大航程
性能预测：根据飞机当前的状态计算当前飞行计划各航路点的预达时间和剩余燃油等预测信息，并把这些信息显示出来供机组人员查看：
3.2接口
人机交互接口：飞行管理系统的人机交互接日通过三个分部件来完成，分别是多功能控制显示器、数据加载器以及导航控制板，
多功能控制显示器采用数字/字母键盘、快捷功能键完成数据装订、指令控制以及画面调度等功能，彩色液晶面板作为信息显示窗口，具有信息提示与故障告警提示功能。多功能控制显示器的显示画面采用菜单分级及信息分页的形式，合理高效地实现飞行管理系统的初始化、数据加载、导航方式控制、导航进程监控等功能。
数据加载器主要用于将地面编辑好的飞行计划、更新后的数据库通过数据卡加载到飞行管理计算机中，
导航控制板主要用于对惯导系统和航姿系统工作状态的控制。 4结论
国内从20世纪80年代开始飞行管理系统的国产化研究，对与其相关的计算机技术、控制显示技术以及飞行管理算法等进行了深人研究和仿真验证，经过多年的高速发展，已经具备将技术转换为产品的能力。
飞行管理系统的国产化开发与应用将会实现国产运输机综合导航能力的跨越式发展，从面提高飞机的整体性能。