導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇飛行安全論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

英文名稱：Journal of Civil Aviation Flight University of China

主管單位：中國(guó)民航飛行學(xué)院

主辦單位：中國(guó)民航飛行學(xué)院

出版周期：雙月刊

出版地址：四川省廣漢市

語(yǔ)

種：中文

開

本：大16開

國(guó)際刊號(hào)：1009-4288

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：51-1589/U

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1990

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聯(lián)系方式

篇2

論文摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)航空事業(yè)的大步跨進(jìn)?？展馨踩强罩薪煌ü苤频闹匾M成部分，空管人員的素質(zhì)是導(dǎo)致航空的安全因素之一，如何掌握空管人員的心理狀況，消除人為因素造成安全事故，是本文主要研究和探討的。 

 

0、引　言 

 

隨著我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展，航班量的不斷增加，航空事業(yè)安全的體制日益發(fā)生著變化；近年來(lái)，航空事業(yè)的事故頻發(fā)，所以不得不重視航空管制的方面的人為因素。人為因素簡(jiǎn)而言之，就是人為方面的原因?qū)е潞娇瞻踩鹿实囊蛩?。?yán)格意義上是指工作環(huán)境、機(jī)器、人、人與工作環(huán)境、人與機(jī)器、人與人之間的關(guān)系等，而制約人為因素包括人的本性，人的知識(shí)結(jié)構(gòu)，能力極限，個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神。 

 

1、空中交通管制存在的主要問題 

 

1.1　管制不嚴(yán) 

1)空管行業(yè)的管理體制老化，公司缺乏競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，工資不以能力定量，導(dǎo)致管制人員安于現(xiàn)狀、喪失進(jìn)取心、缺乏責(zé)任心。 

2)航空事業(yè)因存在著高風(fēng)險(xiǎn)，需要投入的勞動(dòng)力比一般行業(yè)要高出許多，空管人員付出腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)都比較高，所以如果沒有相對(duì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)收入會(huì)導(dǎo)致空管人員容易產(chǎn)生個(gè)人情緒，這是造成不良事故的原因之一。 

3)決策能力不夠。當(dāng)飛機(jī)遇到緊急情況時(shí)，無(wú)法快速的根據(jù)綜合因素，對(duì)飛機(jī)做合理的指揮。比如，要準(zhǔn)確的控制飛機(jī)的飛行時(shí)間、飛行的次序、飛行頻率等，給出飛行及時(shí)的指令和相關(guān)的限制。管制員在日常的工作中要盡力鍛煉這方面的綜合能力。 

1.2　能力欠缺 

1.2.1　責(zé)任心不強(qiáng) 

部分管制員對(duì)管制工作缺乏應(yīng)有的責(zé)任心，盡管他們也能遵守公司的制度，按時(shí)上下班，但是不會(huì)關(guān)心與自己職責(zé)無(wú)關(guān)的事情，比如，發(fā)現(xiàn)了管制人員的在操作中存在失誤，他們也不會(huì)去提醒，積極性不高，得過且過。 

1.2.2　業(yè)務(wù)水平低 

一些管制員的業(yè)務(wù)水平不高，主要表現(xiàn)是；對(duì)新技術(shù)的學(xué)習(xí)不透徹，不能熟練運(yùn)用，導(dǎo)致的后果是；在交通流量高峰期或者危及的情況下，不能對(duì)飛機(jī)準(zhǔn)確的進(jìn)行指揮；還有一種情況是對(duì)飛機(jī)潛在的危機(jī)不能及時(shí)處理，造成飛機(jī)在飛行的過程中遭遇不安全的事故的發(fā)生。 

1.3　壓力過大 

空中交通管制工作是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)，管制員從事的工作直接關(guān)系到飛行安全，因此每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)。在工作過程中，要保持一種時(shí)刻都小心翼翼的心態(tài)。而人不是機(jī)器，長(zhǎng)期在高負(fù)荷、極度緊張的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，必然會(huì)導(dǎo)致精神上的緊張和心理壓力的增大。因此，管制員存在心理壓力是一種客觀現(xiàn)象，關(guān)鍵看怎樣引導(dǎo)、緩解。 

 

2、方法及對(duì)策 

 

2.1　加強(qiáng)管制力度 

要加強(qiáng)管制的力度，除了從制度上要制定激勵(lì)員工的政策，實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制以外，調(diào)動(dòng)員工的積極性以外，還要求管制員的必須具備相關(guān)的能力：良好的分析決策能力，例如對(duì)進(jìn)離場(chǎng)的飛機(jī)進(jìn)行指揮時(shí)，管制員要對(duì)相對(duì)飛機(jī)的飛行高度、位置、速度、機(jī)型等進(jìn)行完全、細(xì)致的了解，最終做出決策，決不允許優(yōu)柔寡斷；良好的溝通能力，班組成員間或者相鄰的管制單位之間，只有做到了及時(shí)準(zhǔn)確的溝通才能促進(jìn)工作安全，有序的進(jìn)行；良好的應(yīng)變能力，對(duì)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)失效、液壓系統(tǒng)失效等突發(fā)的特殊情況，管制員必須隨機(jī)應(yīng)變，重新根據(jù)所面臨的現(xiàn)狀制訂出相關(guān)的調(diào)配方案，分清主次，具體情況具體對(duì)待，在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)有序的飛行環(huán)境。 

2.2　提高個(gè)人素質(zhì) 

1)航空事業(yè)是比較特殊的行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家的民族精神的象征，所以對(duì)于空中管制員的要求也比一般行業(yè)要高，因?yàn)楣苤茊T的言行舉止直接影響著飛行安全，如果管制員的基本素質(zhì)很差，沒有責(zé)任心，對(duì)機(jī)的安全隱患不及時(shí)排查，不積極匯報(bào)，那么很容易造成無(wú)法挽回的悲劇。因此，在條件具備的情況下，安管部門可以不定期地在員工中開展思想政治的學(xué)習(xí)，宣傳科學(xué)的教育觀，引導(dǎo)所有的管制員充分認(rèn)識(shí)到空管在民航事業(yè)中的基石作用，使其意識(shí)到空管直接關(guān)系到祖國(guó)和人民的安全，進(jìn)而能夠自覺地、熱情地投身到民航事業(yè)發(fā)展中，努力提高空管人員的思想道德水平，樹立正確的人生觀，價(jià)值觀。 

2)管制員有業(yè)務(wù)水平的提高業(yè)務(wù)水平的保證是管制員實(shí)現(xiàn)空中安全的關(guān)鍵。如果管制員缺乏過硬的操作技能，即使其思想認(rèn)識(shí)多高，也無(wú)法勝任該工作。例如，當(dāng)2架飛機(jī)在向一個(gè)導(dǎo)航臺(tái)做同高度會(huì)聚飛行時(shí)，如果管制員缺乏理論知識(shí)和操作經(jīng)驗(yàn)而采取了錯(cuò)誤的避讓措施，勢(shì)必會(huì)影響飛行的安全。所以，加強(qiáng)管制員對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，規(guī)范用語(yǔ)，中英文表達(dá)流利。空管部門要經(jīng)常組織管制員進(jìn)行專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固，使管制員的業(yè)務(wù)水平得到進(jìn)一步提高。 

2.3　合理釋放心理壓力 

現(xiàn)代人壓力很重，管制員因其工作的特殊性，空管公司應(yīng)該經(jīng)常組織管制員進(jìn)行一些形式多樣的活動(dòng)，重點(diǎn)在于讓管制員把心中的想法說(shuō)出來(lái)，而不論其對(duì)錯(cuò)，也不拘泥于形式。要讓管制員能夠找一個(gè)能舒緩情緒、釋放壓力的渠道，從而達(dá)到減小心理壓力的目的。工作的緩解壓力的方法有多種；一是鼓勵(lì)其說(shuō)出來(lái)，把自己壓抑在心里的苦惱宣過泄出來(lái)，和大家進(jìn)行溝通，贏取其他人的理解。人如果有壓力而不能說(shuō)出來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生郁悶、煩躁等不正常心態(tài)，從而會(huì)進(jìn)一步造成壓力增大，影響人的正常工作；二是鼓勵(lì)其通過運(yùn)動(dòng)等方式釋放出來(lái)，組織參加體育運(yùn)動(dòng)和各種游戲都可以緩解壓力。鼓勵(lì)管制員通過這些形式把壓力釋放出來(lái)。轉(zhuǎn)移管制員的注意力，使他們?nèi)硇牡耐度氲綂蕵分?，這種形式能夠使管制員身心完全放松、釋放壓力，為更好的工作做好充分準(zhǔn)備。 

 

3、結(jié)　論 

 

綜上所述，管制員由于從事的是關(guān)系到飛行安全的重要工作，行業(yè)的特殊性要求我們必須重視管制員的身心健康，保證管制員的工作、生活質(zhì)量，防止由于人為因素造成的不安全事件，只要我們形成良好的氛圍和共識(shí)，就一定能正確處理好這一問題，保障我國(guó)民航事業(yè)的安全平穩(wěn)發(fā)展。 

 

參考文獻(xiàn) 

[1]高浩然，我國(guó)交通管理人才需求分析及對(duì)策[j]，交通企業(yè)管理，2010(3) 

[2]孟磊，淺析管制員壓力管理[j]，空中交通管理，2007(3) 

篇3

【關(guān)鍵詞】 飛行技能 養(yǎng)成方法 技術(shù)型

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)行技能培養(yǎng)的研究，都已經(jīng)有了一定的成果。其中對(duì)于技術(shù)性技能，除了加強(qiáng)在空中對(duì)行機(jī)動(dòng)動(dòng)作精確性的控制，相關(guān)程序、法規(guī)的運(yùn)用外，大多數(shù)飛行院校傾向行模擬器運(yùn)用[1]。比如，在教授一項(xiàng)新科目時(shí)，現(xiàn)在模擬器上進(jìn)行訓(xùn)練，知道操作達(dá)到了一定的標(biāo)準(zhǔn)，才能讓你上飛機(jī)。還有，當(dāng)學(xué)員在飛機(jī)上的操作不過關(guān)，教員認(rèn)為其無(wú)法繼續(xù)在飛機(jī)上完成課程，就會(huì)讓學(xué)員回到模擬機(jī)上，繼續(xù)打磨其技術(shù)。然而，對(duì)行技能的養(yǎng)成，是一個(gè)長(zhǎng)期的、持續(xù)性的工程。

1 技術(shù)型飛行技能簡(jiǎn)介

1.1 技術(shù)型技能定義

技術(shù)型飛行技能是指飛行員順利完成飛行任務(wù)所必需具備的、精確熟練操縱飛機(jī)的一系列技術(shù)性技能，包括速度控制、航向控制、高度控制以及飛行狀態(tài)控制等諸多要素。航線駕駛技術(shù)型技能是飛行員對(duì)飛機(jī)航行狀態(tài)的認(rèn)知判斷以及在具體飛行情境中的各種行為反應(yīng)。

飛行員在起飛、爬升、巡航、轉(zhuǎn)彎、進(jìn)近、著陸等各種飛行任務(wù)中對(duì)飛機(jī)的控制，可以從飛行員在空中是否能夠維持一定的姿態(tài)、速度、高度、航向、穩(wěn)定性進(jìn)行判定。

1.2 技術(shù)型技能養(yǎng)成方法

在初期的飛行訓(xùn)練過程中，航校對(duì)于技術(shù)型技能的培養(yǎng)，主要通過模擬器結(jié)合實(shí)際飛行訓(xùn)練來(lái)進(jìn)行：在目視飛行訓(xùn)練的起始階段，航校會(huì)讓學(xué)員在模擬器上練習(xí)基本的機(jī)動(dòng)動(dòng)作：起飛、爬升、平飛、轉(zhuǎn)彎、下降和著陸。得到帶教教員認(rèn)可，覺得學(xué)員可以安全地進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練的時(shí)候，就會(huì)讓其上機(jī)。到學(xué)員即將進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)飛行時(shí)，教員會(huì)安排學(xué)員進(jìn)行進(jìn)一步的模擬器訓(xùn)練，然后才上真機(jī)進(jìn)行實(shí)際的轉(zhuǎn)場(chǎng)飛行訓(xùn)練。[3]

2 非技術(shù)型飛行技能簡(jiǎn)介

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，飛行員普遍地認(rèn)為，只要練好“一桿兩舵”的飛行技術(shù)就能基本駕駛好飛機(jī)并保證安全。[4]但是，從近幾年來(lái)的飛行事故中可以發(fā)現(xiàn)，三分之二的飛行事故涉及人的因素，這些因素不是技術(shù)原因，而是由于人們?cè)跍贤?、合作和決策等方面出了問題。在研究中發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于技術(shù)因素，非技術(shù)因素對(duì)飛行安全的影響更大。

所以，改善飛行員非技術(shù)技能是保證民航安全的重中之重。徹底掌握非技術(shù)型技能的特點(diǎn)，了解飛技術(shù)型技能養(yǎng)成的方法，并把之與實(shí)際相結(jié)合，才是改善安全的前提。

2.1 非技術(shù)型技能定義

非技術(shù)型技能的定義有很多。其最初是由歐洲聯(lián)合航空局為解決非技術(shù)技能和技術(shù)技能有何區(qū)別，以及如何評(píng)價(jià)飛行員的非技術(shù)技能兩個(gè)問題而提出來(lái)的。航空局內(nèi)的非技術(shù)技能研究小組根據(jù)類的獨(dú)立和簡(jiǎn)化原則，提出了非技術(shù)技能系統(tǒng)，認(rèn)為非技術(shù)技能主要包括四類技能：情境意識(shí)、決策、領(lǐng)導(dǎo)與管理技能、合作技能。[2]

非技術(shù)型技能對(duì)于復(fù)雜社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)的安全控制尤其重要。有研究人員總結(jié)了復(fù)雜社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)的四個(gè)特征：系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜和危險(xiǎn)；系統(tǒng)越來(lái)越多的縱深防御設(shè)施；系統(tǒng)越來(lái)越自動(dòng)化；系統(tǒng)越來(lái)越不透明。在這種復(fù)雜的環(huán)境中員工以團(tuán)隊(duì)形式與技術(shù)設(shè)備交互作用。安全是動(dòng)態(tài)的，人誤不可避免，系統(tǒng)始終處于各種內(nèi)部的、外部的、預(yù)期的、意外的威脅包圍之中。例如在飛行過程中，從威脅出現(xiàn)到最后消除關(guān)鍵是機(jī)組的處置方式，需要機(jī)組成員對(duì)隱患與失誤有效地進(jìn)行交叉檢測(cè)，準(zhǔn)確、迅速地交流信息、及時(shí)地采取應(yīng)對(duì)行為并對(duì)決策進(jìn)行評(píng)價(jià)。而良好的非技術(shù)型技能有助于這一過程的順利完成。

2.2 非技術(shù)型技能養(yǎng)成的意義

民航飛行員非技術(shù)型技能訓(xùn)練的目的就是為了提高人的“性能”，已經(jīng)有很多事例說(shuō)明了人的因素在民航中的重要性。民航安全工作者在認(rèn)識(shí)到非技術(shù)技能中情境意識(shí)、決策、領(lǐng)導(dǎo)與管理技能、合作技能四項(xiàng)因素特點(diǎn)的同時(shí)，也應(yīng)考慮怎樣基于這些特點(diǎn)設(shè)計(jì)針對(duì)性的訓(xùn)練來(lái)提高民航飛行員個(gè)體和機(jī)組的“性能”。針對(duì)民航飛行人員建立非技術(shù)技能培訓(xùn)體系是對(duì)飛行員進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練中的重要一環(huán)。民航相關(guān)機(jī)構(gòu)與航空公司應(yīng)該給予非技術(shù)技能訓(xùn)練更多的重視。

2.3 非技術(shù)型技能養(yǎng)成方法

有研究人員已經(jīng)指出，非技術(shù)型技能訓(xùn)練的最終效果是達(dá)到安全、高效和舒適的飛行目的，其次要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)組的認(rèn)知、情感和心理學(xué)目標(biāo)。訓(xùn)練內(nèi)容應(yīng)該包括：與人的因素有關(guān)的事故統(tǒng)計(jì)和分析，人的信息加工，個(gè)性類型，處境意識(shí)，厭倦或疲勞以及警覺性和應(yīng)激性的管理，工作負(fù)荷管理，在機(jī)組內(nèi)的有效交流，操作者的標(biāo)準(zhǔn)操作程序，任務(wù)分工，交互監(jiān)視，相互支持，檢查單的使用和做出決策。訓(xùn)練的具體目標(biāo)是強(qiáng)化機(jī)組的群體意識(shí)，形成和發(fā)展飛行人員的領(lǐng)導(dǎo)能力、交流能力和決策能力，培養(yǎng)飛行人員的處理應(yīng)激、解決沖突、良好的處境意識(shí)以及注意力分配和轉(zhuǎn)移的能力。

目前，國(guó)內(nèi)已有幾家航空公司開展了CRM訓(xùn)練。國(guó)航使用全任務(wù)飛行模擬機(jī)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)訓(xùn)練器對(duì)飛行員進(jìn)行培訓(xùn)，在非技術(shù)技能訓(xùn)練方面開展了部分工作。中國(guó)民航飛行學(xué)院的飛行教員通過CRM教學(xué)實(shí)踐在非技術(shù)技能訓(xùn)練方面做了很多研究，發(fā)表了一些研究論文。在上海東方飛行培訓(xùn)有限公司里，也有著系統(tǒng)的CRM培訓(xùn)，同時(shí)CRM培訓(xùn)已經(jīng)貫徹到飛行員培養(yǎng)流程的各個(gè)階段。從ATPL差異理論培訓(xùn)開始，到新雇員、初始改裝培訓(xùn)等，都涉及到CRM的培訓(xùn)。國(guó)內(nèi)民航領(lǐng)域許多學(xué)者圍繞飛行員非技術(shù)型技能的訓(xùn)練相關(guān)課題進(jìn)行了很多方面的研究，提出了一些相對(duì)來(lái)說(shuō)卓有成效的方法，但大都只是對(duì)非技術(shù)型技能領(lǐng)域的部分內(nèi)容的研究和應(yīng)用，缺乏系統(tǒng)性和全面性，還沒有形成一個(gè)系統(tǒng)、科學(xué)、完整的理論和實(shí)踐體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]高敏剛.民航飛行員人力資源戰(zhàn)略規(guī)劃方法研究[J].科技促進(jìn)發(fā)展.2012，3：40-46.

[2]薛云燕，李俊良.我國(guó)民航飛行員培養(yǎng)瓶頸與解決辦法淺議[J].中國(guó)民用航空.2006，72：84-86.

篇4

【關(guān)鍵詞】鹿谷機(jī)場(chǎng)；氣象要素；高溫飛行；低能見度

0 緒論

隨著科技的不斷進(jìn)步，近幾十年來(lái)民航也在飛速發(fā)展壯大之中，隨著飛機(jī)制造技術(shù)的逐漸成熟，人們?cè)絹?lái)越愿意將飛機(jī)作為中遠(yuǎn)途出行的首要之選。然而氣象條件則與航空活動(dòng)是否能夠正常運(yùn)行而密不可分。

全球機(jī)場(chǎng)的飛行延誤事件中，因氣象原因延誤占41%，其中可避免的天氣原因占17%，不可避免的天氣原因占24%。飛行安全是民航永恒的主題，根據(jù)這些不斷變化的天氣現(xiàn)象，我們的飛行員、空管、公司等也在不斷地改變飛行計(jì)劃，確保航班的順利進(jìn)行。

1 研究背景

盡管機(jī)場(chǎng)助航設(shè)施和飛機(jī)的性能越來(lái)越先進(jìn)，不利的氣象條件對(duì)飛行的制約作用有所減少，但對(duì)處于一定氣候條件和氣候環(huán)境的機(jī)場(chǎng)和航路，不利飛行的天氣影響所造成的旅客滯留、航班大面積延誤，隨著飛行量的增大并沒有明顯減少，特別是低能見度、大霧、雷暴、顛簸、積冰等不利行的天氣，是造成航空運(yùn)輸企業(yè)延誤的主要原因之一。

1.1 鹿谷機(jī)場(chǎng)地理環(huán)境特點(diǎn)

美國(guó)鹿谷機(jī)場(chǎng)（ICAO：KDVT）位于北緯33.69°，西經(jīng)112.08°。鹿谷機(jī)場(chǎng)位于亞利桑那州中部城市鳳凰城（又稱菲尼克斯市）的北部，D類空域，場(chǎng)高1478英尺，擁有平行雙跑道，機(jī)場(chǎng)東西南三側(cè)環(huán)山，機(jī)場(chǎng)北面8海里開始群山環(huán)繞，最高可達(dá)8000英尺。

鳳凰城氣候干燥，年平均溫度居全美主要城市之首，屬熱帶沙漠氣候。鳳凰城平均每年有89天的溫度超過100華氏度（38攝氏度），從六月到九月幾乎全部時(shí)間都在此列。冬天風(fēng)暴從太平洋向內(nèi)陸移動(dòng)時(shí)可能造成暴雨，但并不常見。冬天經(jīng)常有霧。

1.2 本文研究?jī)?nèi)容

本論文主要針對(duì)鳳凰城鹿谷機(jī)場(chǎng)氣象要素進(jìn)行研究分析，從鹿谷機(jī)場(chǎng)溫濕壓的數(shù)據(jù)入手，從而提出對(duì)提高航空安全服務(wù)質(zhì)量，為未來(lái)氣象要素研究打下基礎(chǔ)。

2 美國(guó)鹿谷機(jī)場(chǎng)溫濕壓的特征及其對(duì)飛行活動(dòng)的影響

2.1 鹿谷機(jī)場(chǎng)溫濕壓的特征

2.1.1 溫度特征

首先先對(duì)各月的最高、平均、最低平均氣溫做個(gè)統(tǒng)計(jì)，得出下圖。

經(jīng)過美國(guó)鹿谷機(jī)場(chǎng)從2005-2014年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，鹿谷機(jī)場(chǎng)全年平均氣溫低于15℃的有12月、1月、2月，以平均最低氣溫分析，其中12月的最低平均氣溫為6.46℃。全年平均氣溫高于30度的有6月、7月、8月，以平均最高氣溫分析，其中7月的最高平均氣溫高達(dá)39.54℃。以2011年7月為例，整月超過38℃的占24天。在2006年7月21日，當(dāng)天最高氣溫高達(dá)47℃，為近10年來(lái)的最高氣溫。自2005年至2014年，共計(jì)低于5℃的日子296天，平均每年占29.6日，由于鹿谷機(jī)場(chǎng)地處美國(guó)西南部沙漠地帶，冬季短暫，春秋夏季占全年大部分時(shí)間，圖2將以季節(jié)分析氣溫趨勢(shì)。

2005年至2014年，夏季（6-8月）平均最高氣溫基本保持不變，約為39℃。秋季（9-11月）10年內(nèi)平均氣溫基本保持在23.7℃。冬季（12-2月）相對(duì)秋夏季變化較大，2013年及2011年，平均最低氣溫在5℃左右，其余均保持在7.5℃。總體來(lái)說(shuō)，鹿谷機(jī)場(chǎng)所處的鳳凰城近10年，氣溫沒有較大變化，暑熱天氣較多，幾乎沒有嚴(yán)寒天氣。

2.1.2 氣壓特征

首先先對(duì)每年的年平均氣壓做個(gè)統(tǒng)計(jì)，得出下圖。

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，2005年至2014年，10年平均修正大氣壓值為1011.4百帕，其中2010年最低，為1010.84百帕，最高為2006年，1011.81百帕。

2.1.3 濕度特征

根據(jù)2005-2014年各月濕度變化圖，可知近10年，全年濕度最高值在12月，為46%，4-6月濕度最小，保持在17%上下，其余月份濕度基本維持29%。

2.2 溫濕壓對(duì)飛行的影響

2.2.1 溫濕壓對(duì)飛機(jī)起飛和著陸性能的影響

溫度對(duì)飛機(jī)的起飛性能影響主要體現(xiàn)在滑跑距離上，滑跑距離又直接決定了是否能夠安全的從有限的跑道上起飛，并在起飛后安全地繞開障礙物等。飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要吸取空氣并混合燃油點(diǎn)燃，產(chǎn)生動(dòng)力，而高溫空氣會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力變小，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻性能變?nèi)醯扔绊懀S后加長(zhǎng)飛機(jī)的滑跑距離等。

現(xiàn)根據(jù)鹿谷機(jī)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)測(cè)試，情景如下：采用Transpac航校使用的PA-28-181型w機(jī)0°襟翼起飛滑跑距離圖，機(jī)場(chǎng)氣壓高度為1478英尺（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），飛機(jī)起飛重量為2500磅（3成年人帶滿油重量），5節(jié)逆風(fēng)，隨后設(shè)置溫度變量-4℃（近10年最低溫）、7℃（冬季平均最低溫）、22℃（春秋季平均溫度）、38℃（夏季平均最高溫）、47℃（近10年最高溫），進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果如下。

根據(jù)情景，在47℃（近10年最高溫）情況下，所需滑跑距離僅為3050英尺，-4℃（近10年最低溫）情況下，所需滑跑距離為1500英尺，47℃情況下所需滑跑距離是-4℃情況下的兩倍之多。特別是針對(duì)鹿谷機(jī)場(chǎng)這樣，高溫幾乎占據(jù)全年三分之一的機(jī)場(chǎng)，由于高溫而使得飛機(jī)的滑跑性能大大降低，而這只是影響因素中的一個(gè)，便已嚴(yán)重影響航空活動(dòng)的進(jìn)行。

現(xiàn)根據(jù)鹿谷機(jī)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)測(cè)試，情景如下：采用Transpac航校使用的PA-28-181型飛機(jī)0°襟翼起飛滑跑距離圖，鹿谷機(jī)場(chǎng)場(chǎng)高1478英尺，溫度為22℃，飛機(jī)起飛重量為2500磅（3成年人帶滿油重量），5節(jié)逆風(fēng)，隨后設(shè)置修正海平面氣壓為變量，957hpa（美制28.26inHG，10年修正海平面氣壓最低值），1011.4hpa（美制29.85inHG，10年平均修正海平面氣壓），1033hpa（美制30.50inHG，10年修正海平面氣壓最高值）。

根據(jù)性能圖紙最后得出的數(shù)據(jù)，修正海平面氣壓越低，所需要的滑跑距離越差，換言而之就是飛機(jī)性能變差，而修正海平面氣壓值越高，所需要的滑跑距離越好，飛機(jī)性能變好。

3 結(jié)論

通過以上各數(shù)據(jù)分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)鳳凰城鹿谷機(jī)場(chǎng)的溫濕壓中，溫度對(duì)飛行活動(dòng)影響最大，由于鹿谷機(jī)場(chǎng)處于沙漠地帶中，夏季長(zhǎng)時(shí)間40℃以上的高溫，會(huì)令飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳等結(jié)構(gòu)性能減弱、不利機(jī)在適宜的溫度下輸出最充足的能量，所以在夏季飛行，飛行員應(yīng)采用最佳爬升速度爬升，盡快脫離地面高溫，使發(fā)動(dòng)機(jī)等部件進(jìn)入合適的溫度下工作。另外，雖然氣壓對(duì)飛行性能的影響并不像氣溫的影響那么大，但在進(jìn)行滑跑距離、爬升性能、航行性能的計(jì)劃時(shí)，一定不能遺漏，在飛行計(jì)劃上保有一定的余量，以防意料之外的事發(fā)生。

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篇5

關(guān)鍵詞：武器控制系統(tǒng)，智能化，標(biāo)準(zhǔn)化

 

科技的飛速發(fā)展、世界局勢(shì)的不穩(wěn)定，使空中作戰(zhàn)任務(wù)復(fù)雜多變，對(duì)飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能和功能的要求也越來(lái)越高。在新機(jī)研制費(fèi)用高、周期長(zhǎng)的情況下，充分挖掘現(xiàn)有飛機(jī)的潛力、在兼顧先進(jìn)武器系統(tǒng)和相對(duì)落后武器系統(tǒng)的情況下，提高飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)性能成為首選方案。

機(jī)載武器控制系統(tǒng)是為適應(yīng)空戰(zhàn)的要求而發(fā)展起來(lái)的，用以實(shí)時(shí)控制和監(jiān)視各種武器的工作狀態(tài)，并提供和管理武器與其它系統(tǒng)之間的信息。近幾十年來(lái)，軍用戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)的設(shè)計(jì)朝多用途方向發(fā)展。為了執(zhí)行多種戰(zhàn)術(shù)任務(wù)，飛機(jī)必須能攜帶多種類型的武器。為了對(duì)所攜帶的多種武器實(shí)施有效地控制，保證武器系統(tǒng)的安全和提高作戰(zhàn)成功率，必須有先進(jìn)的機(jī)載武器管理系統(tǒng)。以往的作戰(zhàn)飛機(jī)的武器控制系統(tǒng)大都使用硬線控制系統(tǒng)，而且對(duì)地攻擊武器和對(duì)空攻擊武器是分別控制的，分立式武器控制系統(tǒng)有諸多缺陷。因此，在計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、多路傳輸總線技術(shù)、人工智能技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用不斷深入的今天，設(shè)計(jì)統(tǒng)一管理對(duì)地攻擊及對(duì)空攻擊武器的智能化武器控制系統(tǒng)(Intelligentize Weapon Control System ，簡(jiǎn)稱IWCS)，代替飛機(jī)上各自獨(dú)立的武器控制系統(tǒng)，不僅能提高飛機(jī)的作戰(zhàn)效能，而且能減輕飛行員的負(fù)擔(dān)。

1分立式武器控制系統(tǒng)的缺陷

1.1控制分散

飛機(jī)上使用的對(duì)地攻擊和對(duì)空攻擊武器控制系統(tǒng)都是相對(duì)獨(dú)立的，是分立式武器控制系統(tǒng)，飛行員操作使用不便，武器系統(tǒng)不便統(tǒng)一管理。免費(fèi)論文。

1.2線路復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)化程度低

分立式武器控制系統(tǒng)大多使用常規(guī)模擬電路設(shè)計(jì)，部件多、分系統(tǒng)多、硬件電路復(fù)雜、為把更先進(jìn)的武器系統(tǒng)加到武器控制系統(tǒng)中，常常需要重新設(shè)計(jì)和布線。免費(fèi)論文。同時(shí)飛機(jī)與武器之間的互用性差。

1.3飛行員操作界面復(fù)雜、智能化程度低

飛行員座艙內(nèi)武器控制面板上開關(guān)、按鈕、指示燈數(shù)量多，位置分散，提示信息單調(diào)，使飛行員操作不便，作戰(zhàn)效率低。

2IWCS的功能

智能化武器控制系統(tǒng)用以實(shí)時(shí)控制和監(jiān)視各種武器的工作狀態(tài)，并按作戰(zhàn)要求將武器從飛機(jī)上投向目標(biāo)，同時(shí)提供和管理武器系統(tǒng)與其它系統(tǒng)交聯(lián)的信息。其主要功能是：提供武器接口；裝入、保存并顯示武器的種類、型號(hào)、位置、數(shù)量、狀態(tài)等信息；選擇武器和武器投放方案；確定武器外掛位置的戰(zhàn)斗準(zhǔn)備；控制武器的發(fā)射或投放順序、時(shí)間間隔等，啟動(dòng)武器的投放；為導(dǎo)彈提供離軸制導(dǎo)；為光電制導(dǎo)武器的電子裝置提供接口；具有應(yīng)急投放功能；具有自檢測(cè)功能，當(dāng)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)或故障時(shí)，能自動(dòng)告警并提供應(yīng)急選擇方案。

3IWCS硬件組成

智能化武器控制系統(tǒng)主要由顯示控制部件、武器控制計(jì)算機(jī)、傳輸總線系統(tǒng)、對(duì)地武器接口部件、對(duì)空武器接口部件、武器載荷等組成，其組成框圖如圖1所示。武器控制計(jì)算機(jī)是智能武器控制系統(tǒng)的核心，用來(lái)處理顯示控制部件輸入的信息及相關(guān)航空電子設(shè)備出送來(lái)的數(shù)據(jù)，信息通過多路傳輸總線1553B傳輸。通過軟件處理所有數(shù)據(jù)，控制與其相連的其它部件。

武器控制計(jì)算機(jī)向系統(tǒng)提供全部控制、監(jiān)視和投放信號(hào)。它與顯示控制部件、航空電子分系統(tǒng)、武器接口部件等相連。處理各部件傳來(lái)的數(shù)據(jù)并控制與其相連的部件。

顯示控制部件是智能武器控制系統(tǒng)的人機(jī)接口部件，包括武器控制板和多功能顯示器。多功能顯示器通過標(biāo)準(zhǔn)顯示器接口與武器控制計(jì)算機(jī)相連，用于顯示武器掛點(diǎn)的狀態(tài)，供飛行員監(jiān)視外掛投放裝置及武器的狀態(tài)與使用條件；用于顯示輔助決策專家系統(tǒng)的詢問、攻擊方案提示、使用方法提示等。武器控制板是一個(gè)多功能專用板，由可編程開關(guān)、按鈕、指示燈及數(shù)字小鍵盤組成，駕駛員可通過武器控制板輸入機(jī)載武器控制系統(tǒng)需要的初始信息，并通過武器控制板對(duì)輔助決策專家系統(tǒng)作出響應(yīng)。

傳輸總線系統(tǒng)完成系統(tǒng)各部件之間信息的傳輸，包括總線控制器、多路傳輸終端、傳輸線路、傳感器等。總線控制器由軟件編程控制，是武器控制計(jì)算機(jī)與傳輸線之間的接口。免費(fèi)論文。多路傳輸終端用于將傳輸線與遠(yuǎn)距離終端連接起來(lái)。

對(duì)地武器接口部件及對(duì)空武器接口部件是將武器載荷與控制計(jì)算機(jī)相連接的部件，它通過多路傳輸總線與控制計(jì)算機(jī)相連，將武器載荷提供的武器信息調(diào)制轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可接受的信息，通過傳輸總線送入控制計(jì)算機(jī)；控制計(jì)算機(jī)傳來(lái)的指令信息經(jīng)功率驅(qū)動(dòng)等處理后，傳輸給武器載荷。

武器載荷由武器懸掛裝置（掛彈架、導(dǎo)彈發(fā)射架等）和所懸掛的武器彈藥

組成。它們分別與對(duì)地武器接口部件和對(duì)空武器接口部件相連，懸掛裝置的型號(hào)、狀態(tài)及武器的有無(wú)、種類、型號(hào)等信息通過接口部件傳給控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令經(jīng)接口部件傳給武器載荷，完成武器最終發(fā)射或投放。

4IWCS軟件設(shè)計(jì)

4.1 應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)中應(yīng)用軟件的功能是采集并處理各種監(jiān)控信號(hào)，并按指令向系統(tǒng)提供控制和武器發(fā)射/投放信號(hào)。應(yīng)用軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，包括主控模塊、任務(wù)設(shè)置模塊、輔助決策專家系統(tǒng)、自檢測(cè)模塊等，軟件工作流程圖如圖2所示。

主控模塊負(fù)責(zé)整個(gè)武器控制系統(tǒng)的管理，包括人機(jī)界面、輸入/輸出接口的管理、功能菜單的管理等；動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)各部分的狀態(tài)信息，接收與系統(tǒng)交聯(lián)的其它系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，通過專家系統(tǒng)進(jìn)行推理判斷，調(diào)用相應(yīng)的處理程序。

任務(wù)設(shè)置模塊的功能是：設(shè)置目標(biāo)類型、相對(duì)本機(jī)的位置等初始條件，啟動(dòng)輔助決策專家系統(tǒng)。

自檢測(cè)模塊用于檢測(cè)發(fā)射/投放電路的完好情況，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用方案。

4.2輔助決策專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

輔助決策專家系統(tǒng)屬于嵌入式專家系統(tǒng)，具有較小的知識(shí)庫(kù)、簡(jiǎn)單的推理機(jī)制，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、又能滿足系統(tǒng)需要，是一種比較實(shí)用的專家系統(tǒng)。系統(tǒng)用來(lái)對(duì)飛機(jī)武器控制過程中出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行輔助決策，根據(jù)初始條件、提出可供選擇的戰(zhàn)斗方式，并推薦武器類型、發(fā)射/投放方式、投放順序等最佳使用方案。駕駛員可以對(duì)系統(tǒng)推薦的方案進(jìn)行取舍或修改，修改后的方案又作為新知識(shí)充實(shí)到知識(shí)庫(kù)中。

專家系統(tǒng)是人工智能的一個(gè)最新的研究領(lǐng)域，是具有相當(dāng)數(shù)量權(quán)威性知識(shí)，并能運(yùn)用這些知識(shí)解決特定領(lǐng)域中實(shí)際問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。它根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)、信息或事實(shí)，運(yùn)用系統(tǒng)存儲(chǔ)的專家經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)，進(jìn)行推理判斷，最后得出結(jié)論，同時(shí)給出結(jié)論的可信度，以供用戶決策之用。人們事先把某些專家的知識(shí)總結(jié)出來(lái)，分成事實(shí)和規(guī)則，以適當(dāng)?shù)男问酱嫒胗?jì)算機(jī)，建立起知識(shí)庫(kù)，并根據(jù)某些商定的原則，確定推理規(guī)則。根據(jù)這些專門的知識(shí)和規(guī)則，系統(tǒng)對(duì)輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，做出判斷和決策，因此能起到專家的作用，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量。專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

知識(shí)庫(kù)是問題求解知識(shí)的集合，含有顯示地表示的各種知識(shí)塊，包括基本事實(shí)、規(guī)則和其他有關(guān)信息，是專家系統(tǒng)的核心組成部分。本系統(tǒng)中知識(shí)庫(kù)的建立依靠武器控制領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)知識(shí)和理論知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)知識(shí)從有豐富經(jīng)驗(yàn)的駕駛員對(duì)武器操作經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)獲得；理論知識(shí)是經(jīng)過大量的理論研究計(jì)算得到的。

推理機(jī)是專家系統(tǒng)的“思維”機(jī)構(gòu)，是實(shí)施問題求解的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其主要功能是協(xié)調(diào)、控制系統(tǒng)，決定如何選用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，對(duì)用戶提出的證據(jù)進(jìn)行推理，求得某個(gè)問題的解答。因?yàn)樵诳諔?zhàn)過程中，作戰(zhàn)環(huán)境不斷變化，系統(tǒng)對(duì)外界的反應(yīng)也應(yīng)隨之變化，這樣就形成了一些不確定的和不精確的事實(shí)，為了滿足系統(tǒng)的不確定性和不精確推理判斷技術(shù)以及系統(tǒng)的實(shí)時(shí)推理算法，專家系統(tǒng)采取確定性和概率性的推理運(yùn)算機(jī)制，同時(shí)，考慮經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，以提高系統(tǒng)的置信度。

知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)分離的設(shè)計(jì)體系，使得知識(shí)的增減和修改不影響整個(gè)專家系統(tǒng)的工作，隨著時(shí)間和條件的變遷，可以及時(shí)更改知識(shí)庫(kù)，以提高系統(tǒng)的智能化水平。

4.3 掛點(diǎn)的顯示格式

合理的選擇掛點(diǎn)的顯示格式，能減輕飛行員的思考負(fù)擔(dān)，使飛行員能更快速準(zhǔn)確的作出反應(yīng)，提高作戰(zhàn)效率?，F(xiàn)代航空電子中常用的顯示格式有字母、圖像、字母與圖像兼有三種格式。系統(tǒng)選用字母與圖像兼有的顯示畫面，分別用

表示飛機(jī)、掛架、火箭（用字母R表示）、炸彈（用字母B表示）、導(dǎo)彈（用字母M表示）等。向下箭頭所指位置為當(dāng)前攻擊武器。圖4為一掛點(diǎn)顯示畫面實(shí)例。

5結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)了智能武器控制系統(tǒng)，克服了以往武器控制系統(tǒng)部件多、分系統(tǒng)多、硬件電路復(fù)雜、維護(hù)困難、增加新武器系統(tǒng)難等弊端。友好的人機(jī)界面使飛行員的操作變得更簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)化的接口設(shè)計(jì)使得增加新武器系統(tǒng)和在不同飛機(jī)和武器之間移植只需改變相應(yīng)軟件即可實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)具有一定的通用性。本系統(tǒng)已在實(shí)驗(yàn)室的機(jī)載武器控制智能仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并收到了良好的效果。

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篇6

[論文摘要]利用因子分析，揭示了影響飛行能力強(qiáng)弱的主要因素是飛行學(xué)員的綜合反應(yīng)能力。同時(shí)，在保證原始數(shù)據(jù)損失較小的情況下，把多個(gè)變量綜合為三個(gè)公因子，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，客觀地確定了權(quán)重，使飛行能力的綜合評(píng)價(jià)更準(zhǔn)確，為選擇飛行能力強(qiáng)的學(xué)員提供了有益的參考依據(jù)。

1引言

我國(guó)民航事業(yè)的發(fā)展，需要大量的飛行員．飛行員的培養(yǎng)質(zhì)量是我國(guó)民航進(jìn)一步持續(xù)、快速、健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是事關(guān)航空安全的大事．高素質(zhì)的飛行員由諸多因素所決定，其中，很重要的一個(gè)決定性因素就是飛行員自身的飛行能力．

由行能力的差異，每一個(gè)飛行學(xué)員未必都能成為飛行員，即使有的成為飛行員，在飛行駕駛技術(shù)上也參差不齊．這種現(xiàn)狀不僅在培訓(xùn)方面給國(guó)家?guī)?lái)了經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)給民航的飛行安全帶來(lái)一定的影響．因此，提高飛行員的培養(yǎng)質(zhì)量，尤為重要．筆者認(rèn)為：做好以下兩方面的工作是重要的：一是選擇飛行能力強(qiáng)的學(xué)生；二是在學(xué)習(xí)訓(xùn)練階段，不間斷地加強(qiáng)學(xué)員飛行能力的培養(yǎng)，提高他們的飛行能力．這樣，我們就能為中國(guó)民航事業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的飛行員，滿足持續(xù)、快速、健康發(fā)展的中國(guó)民航對(duì)飛行員的需求．

我院教師曾在“預(yù)測(cè)飛行能力”方面作了首次嘗試．他們利用逐步回歸法選出6個(gè)評(píng)價(jià)飛行員飛行能力的指標(biāo)，建立了評(píng)價(jià)飛行能力的回歸方程，然后對(duì)飛行學(xué)員的飛行能力作評(píng)價(jià)，定等級(jí)，但是，效果不太理想．其原因在于：①選出的評(píng)價(jià)飛行能力的指標(biāo)雖然都在不同程度上反映了一個(gè)學(xué)員的飛行能力的某些信息，但是各指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，反映的信息在一定程度上有重疊；②評(píng)價(jià)飛行能力等級(jí)界限的確定，人的主觀因素參與較多，影響了評(píng)價(jià)等級(jí)的客觀性．因此，有必要尋找和設(shè)計(jì)較少的幾個(gè)指標(biāo)，來(lái)綜合各指標(biāo)攜帶的信息，這幾個(gè)綜合指標(biāo)相互獨(dú)立，所代表的信息既不重疊，又包含了原指標(biāo)的大部分信息．因子分析正體現(xiàn)了這一思想，因此，因子分析法是解決該問題的一個(gè)好方法．

本文利用因子分析法，對(duì)飛行能力進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，取得較好評(píng)價(jià)結(jié)果，為民航飛行員的選拔提供科學(xué)的參考依據(jù)．

2因子分析法

因子分析通過研究可觀測(cè)變量的相關(guān)矩陣或協(xié)方差矩陣的內(nèi)部依賴關(guān)系，把多個(gè)變量綜合為少數(shù)幾個(gè)稱為公因子或主因子的因子，并用這幾個(gè)不可觀測(cè)的公因子的線性函數(shù)與特定因子之和來(lái)描述原來(lái)觀測(cè)的每一變量，既找到可觀測(cè)變量受公因子支配的規(guī)律，從而盡可能合理地解釋存在于可觀測(cè)的原始變量之間的相關(guān)性，并起到簡(jiǎn)化變量維數(shù)與結(jié)構(gòu)的作用。

設(shè)某問題中的有一定的相關(guān)關(guān)系的p個(gè)變量，并觀測(cè)得到這p個(gè)變量的n組資料，，…， ，各變量均受不可測(cè)的m個(gè)公因子的支配(m

稱為因子分析模型.用矩陣表示: ，其中為因子載荷矩陣，為第i個(gè)變量在第j個(gè)公因子上的載荷. 為特殊因子，實(shí)際應(yīng)用中，往往忽略不計(jì).因此，在因子分析過程中，首先找出因子載荷矩陣，然后根據(jù)具體問題，結(jié)合專業(yè)知識(shí)給出各公因子合理的解釋及命名.如果一時(shí)難以找到合理解釋的公因子，進(jìn)一步作因子旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)后的公因子有著更明顯的實(shí)際意義.如果研究的問題需要，還可以把公因子表示成變量的線性組合，進(jìn)而對(duì)研究的每一個(gè)變量計(jì)算出公因子的估計(jì)值，即因子得分，再利用每個(gè)可觀測(cè)變量的因子得分值可對(duì)變量作出合理的評(píng)定。

3應(yīng)用實(shí)例

評(píng)價(jià)飛行能力的六個(gè)指標(biāo)是：光(手)反應(yīng)時(shí)(微秒)(AA1)，聲(腳)反應(yīng)時(shí)(微秒)(BB2)，被動(dòng)反應(yīng)最優(yōu)值(微秒)(C1)，被動(dòng)反應(yīng)總錯(cuò)次(C2)，綜合反應(yīng)平均時(shí)(微秒)(DD1)，綜合反應(yīng)總錯(cuò)次(DD3)．在飛行技術(shù)訓(xùn)練結(jié)束時(shí)，學(xué)生飛行駕駛技術(shù)等級(jí)的評(píng)定分為上等、中上等、中等、中下等及下等五個(gè)等級(jí)．現(xiàn)在對(duì)某年級(jí)畢業(yè)生中飛行駕駛技術(shù)等級(jí)為上等的15人(排序在前15位)和中上等的15人(排序在后15位)，共30名學(xué)生入學(xué)時(shí)的飛行能力檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，并對(duì)其飛行能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)．步驟如下：

(i)由于反映飛行能力的指標(biāo)與飛行能力的強(qiáng)弱程度成反比，首先對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)取倒數(shù)，然后再對(duì)取倒數(shù)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)表

(ii)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)表，計(jì)算出與之對(duì)應(yīng)的相關(guān)矩陣，見表1．

(iii)計(jì)算出相關(guān)矩陣的特征值，求特征值的貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率

從表2我們可以看出：前三個(gè)特征值的貢獻(xiàn)率已達(dá)76．283%，即可描述原變量的信息已達(dá)76．283%，而后三個(gè)攜帶的信息較少，也就忽略不計(jì)．因此，提取前三個(gè)因子能對(duì)所分析的問題作出較好的解釋．

(iv)求主成分解，并選用最大方差旋轉(zhuǎn)法旋轉(zhuǎn)因子，得因子載荷矩陣(見表3)．

通過旋轉(zhuǎn)，得到比較理想的因子載荷矩陣．從表3可以看出：X5，X6二個(gè)變量在因子F1上有較大的正載荷．這是一個(gè)典型的綜合反應(yīng)能力因子，代表了飛行學(xué)員綜合反應(yīng)能力的大小，即飛行學(xué)員動(dòng)作的靈活性，判斷的敏捷性與準(zhǔn)確性的體現(xiàn)．

在因子F2中，X3具有較大的正載荷，在其它指標(biāo)上，有相對(duì)較小的正載荷或負(fù)載荷．這表明因子F2是一個(gè)典型的被動(dòng)反應(yīng)因子，代表了飛行學(xué)員動(dòng)作的協(xié)調(diào)性和動(dòng)作節(jié)奏的快慢程度．

在因子F3中，X1具有很大的正載荷，X2具有較大的正載荷，因此F3是一個(gè)典型的簡(jiǎn)單反應(yīng)因子，代表了飛行學(xué)員接受到簡(jiǎn)單的光(聲)信號(hào)做出動(dòng)作反應(yīng)所需的時(shí)間，即代表了對(duì)信號(hào)反應(yīng)快慢的程度．

通過因子分析，用三個(gè)主因子F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3代表了六個(gè)反應(yīng)飛行能力的指標(biāo)，已具有76．283%的把握，且各因子也有了明確的解釋．F1包含了變量X5和X6攜帶的大部分信息，稱為綜合反應(yīng)能力因子；F2包含了變量X3攜帶的大部分信息，稱為被動(dòng)反應(yīng)因子；F3包含了變量X1，X2攜帶的大部分信息，稱為簡(jiǎn)單反應(yīng)因子．

(v)運(yùn)用SPSS軟件得出30個(gè)學(xué)員的因子得分、排名及綜合排名，見表4．

利用因子得分，每一個(gè)學(xué)員的綜合得分值可用因子F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的貢獻(xiàn)率作為權(quán)重ai(i=1，2，3)與對(duì)應(yīng)的得分之積：

這樣，就可以得到30名飛行學(xué)員中每一名的飛行能力的綜合得分zj(j=1，2，…，30)及其綜合排名，即飛行能力強(qiáng)弱的高低排序．(表4)

4結(jié)束語(yǔ)

通過上面的分析，可以得出如下結(jié)論：

篇7

    論文摘 要:在航空迅速發(fā)展之際,空中交通管理領(lǐng)域中的空管安全問題被逐漸重視。本文從管制員工作的角度,對(duì)空管信息處理中存在的人的因素進(jìn)行了分析、總結(jié)。并對(duì)常見的由于空管信息處理引起的空管不安全事件進(jìn)行分析,對(duì)空管信息處理提出了一些改進(jìn)建議。  

    一、空管信息處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介  

    隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,空中交通流量與日俱增,如何提高空管安全、高效運(yùn)行已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。管制員在對(duì)航空器進(jìn)行管制指揮的本質(zhì)是對(duì)空管信息處理的一個(gè)過程。因此,對(duì)空管信息處理的深入研究有助于保障空管安全。  

    空管信息處理系統(tǒng)可分為信源、存儲(chǔ)、處理、傳輸和顯示五個(gè)子系統(tǒng)。對(duì)信源的操作主要是空管信息的采集,在操作時(shí)要完整、準(zhǔn)確、及時(shí)。管制信息的處理在目前的半自動(dòng)或人工條件下,存在格式不規(guī)范、存儲(chǔ)效率低等缺陷,這會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程單填寫有誤等差錯(cuò)的產(chǎn)生。從信源得到的信息并不一定符合特定的空管需要,如在不同空管單位之間的通報(bào)、協(xié)調(diào),其中涉及航空器的呼號(hào)、位置、高度和預(yù)計(jì)移交時(shí)間等,這就需要對(duì)現(xiàn)有信息進(jìn)行加工處理。在目前,空管信息處理的標(biāo)準(zhǔn)化程度不足和自動(dòng)化水平不高,信息加工也就成為一項(xiàng)有難度的空管工作?，F(xiàn)今各大地區(qū)空管局使用設(shè)備不同,使得有些空管信息必須使用人工的方式進(jìn)行加工和傳遞?？展苄畔@示是管制員能否正確“感知”信息的關(guān)鍵,常見的顯示有文字記錄、電子動(dòng)態(tài)顯示和雷達(dá)識(shí)別標(biāo)志等。在以人工為主的系統(tǒng)中,信息格式的不規(guī)范、不統(tǒng)一以及大腦抽象記憶比例過重,會(huì)造成信息的丟失,這也是今年來(lái)空管事故癥候發(fā)生的重要原因之一。  

    二、空管信息處理與空管安全  

    (一)信息處理中的主要差錯(cuò)和原因  

    我國(guó)的民用航空在上世紀(jì)80年代開始,逐漸采用和參照國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn),放棄蘇聯(lián)的民航運(yùn)行、發(fā)展模式。在法規(guī)體系、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行規(guī)章等方面,我國(guó)尚未建立系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)體系。這就造成了各單位執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,運(yùn)行的方式不統(tǒng)一,使用的設(shè)備不統(tǒng)一。航班量增長(zhǎng)迅速,隨之而來(lái)的與空管密切相關(guān)的航班信息量也在不斷增加。在一個(gè)每天對(duì)幾百架次航班提供空中交通服務(wù)的運(yùn)行單位,沒天匯總相關(guān)的空管信息多達(dá)數(shù)十萬(wàn)條。對(duì)于我國(guó)目前的空管現(xiàn)狀,尤其是無(wú)法完全采用電子化處理的情況下,管制員處理空管信息出現(xiàn)差錯(cuò)的現(xiàn)象呈易發(fā)、增多趨勢(shì)。

    (二)空管信息處理與空管安全的關(guān)系  

    很多因素會(huì)影響人們的行為,比如反應(yīng)時(shí)間。這些因素包括視覺、聽覺等人本身固有的特性,還包括經(jīng)驗(yàn)、技能、疲勞程度等人后來(lái)發(fā)展出來(lái)的特性。在日常的空管指揮工作中,飛行量的增長(zhǎng)使管制員單位時(shí)間內(nèi)指揮的航空器數(shù)量增加,留給管制員處理信息的時(shí)間不斷縮減。  

    在空管工作中人的因素至關(guān)重要,這包括:管制員承受工作負(fù)荷能力、聽說(shuō)能力、對(duì)信息的處理能力等。首先,工作負(fù)荷的強(qiáng)度直接影響管制員的工作狀態(tài),管制員工作負(fù)荷的強(qiáng)度既與空管任務(wù)的性質(zhì)、內(nèi)容、飛機(jī)數(shù)量、陸空通話量等相關(guān),又與管制員的工作經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)儲(chǔ)備、認(rèn)知水平等有關(guān)。在正常的工作負(fù)荷范圍內(nèi),管制員處于適宜的工作狀態(tài),思維清晰、反映敏捷且情緒穩(wěn)定,管制員能較好的認(rèn)知當(dāng)前情況和預(yù)測(cè)未來(lái)狀況,空管的工作效率與準(zhǔn)確性較高。其次,空管在目前主要是管制員與飛行員通過無(wú)線電通話來(lái)交流信息、進(jìn)行管制與被管制。為了避免在此過程產(chǎn)生人為差錯(cuò),國(guó)際民航組織(ICAO)和我國(guó)民航主管部門規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的陸空通話用語(yǔ)。最后,管制員對(duì)信息的處理能力表現(xiàn)在認(rèn)知、記憶、決策、執(zhí)行等方面,是對(duì)信息加工處理的全過程。由于人的注意力具有選擇性、集中性、有限性的特點(diǎn),管制員有時(shí)會(huì)對(duì)一部分重要信息產(chǎn)生遺漏或疏忽。在空中交通流量增大,管制員工作負(fù)荷也隨之加大,管制員的記憶力也會(huì)降低,進(jìn)而影響決策。上述環(huán)節(jié)中的問題與管制員特定情況下較低的情景意識(shí)水平有關(guān),這也本文著力提出改進(jìn)的方面。  

    三、空管信息處理改進(jìn)研究  

    對(duì)于空管中人的因素,我們?cè)诜治?008年以前發(fā)生的空管責(zé)任事故癥候時(shí),得到一項(xiàng)結(jié)論,空管信息的處理失誤大多是在專職人員負(fù)責(zé)且信源可靠時(shí)發(fā)生的。管制員在得到飛行動(dòng)態(tài)后沒有及時(shí)、準(zhǔn)確更新空管信息,并且缺少信息處理自檢、互檢措施。對(duì)于這一問題,空管單位應(yīng)將空管信息的采集、存儲(chǔ)在同一管制崗位完成,比如設(shè)置專門的協(xié)調(diào)通報(bào)席位,對(duì)信息的采集、存儲(chǔ)操作建立合理、安全、有效的工作程序。除此之外,管制員在工作還要做到對(duì)空管信息進(jìn)行再分配,在必要的時(shí)候?qū)展苄畔⒆鞒鐾茰y(cè)、計(jì)算、修訂等。由于新空管信息的產(chǎn)生與外界關(guān)聯(lián),所以管制員要把空管信息與外界實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)、更新,這樣才能確保空管運(yùn)行指揮的安全。  

    將空管運(yùn)行中人的信息加工出現(xiàn)錯(cuò)誤進(jìn)行的探討和分析,了解錯(cuò)誤來(lái)源和提出應(yīng)對(duì)措施,對(duì)減少人的因素導(dǎo)致錯(cuò)誤,為保證空管運(yùn)行安全具有十分重要的意義。除此之外,空管設(shè)備與法規(guī)條例也對(duì)空管運(yùn)行安全有不可忽視的作用。        

    參考文獻(xiàn):  

篇8

關(guān)鍵詞：微型多旋翼；環(huán)境監(jiān)測(cè)；飛行控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）31-146-2

1 無(wú)人機(jī)的定義

無(wú)人駕駛航空器簡(jiǎn)稱無(wú)人機(jī)，英文的縮寫為UAV（Unmanned Aerial Vehicle）。無(wú)人機(jī)具有受氣候的影響小，效率高反應(yīng)速度快、能準(zhǔn)確定位、準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單、操作控制容易等特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性能高，可以在小面積區(qū)域、興趣地點(diǎn)懸停重點(diǎn)拍攝。

2 無(wú)人機(jī)的分類

①水平起降式：水平起降式機(jī)翼為固定式。優(yōu)點(diǎn)：飛行速度快，可以進(jìn)行高空飛行，動(dòng)力效率比高，續(xù)航能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：受空氣流動(dòng)影響較大，無(wú)法懸停在指定位置，對(duì)目標(biāo)只能進(jìn)行“盤旋觀察”在復(fù)雜地形飛行時(shí)需要操作難度高，微型固定翼UAV限于效果的比例，身體容易跟隨流線和角運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響其穩(wěn)定性，難以獲得連續(xù)穩(wěn)定清晰的圖像。對(duì)起飛和降落場(chǎng)地要求較高，要求起飛及著陸航線平整且無(wú)障礙物，且發(fā)射或降落時(shí)需要考慮風(fēng)向、風(fēng)速問題，限制較多。②垂直起降式： 垂直起降式機(jī)翼為旋翼式。優(yōu)點(diǎn)：低空空氣流動(dòng)對(duì)其影響較小，可在空中懸停。可以在興趣目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行“懸停凝視”觀測(cè)，可以獲得連續(xù)穩(wěn)定清晰的圖像，有利于小目標(biāo)或局部區(qū)域的細(xì)致觀測(cè)。具有垂直起降能力，可以在惡劣的場(chǎng)地進(jìn)行起降，對(duì)氣象條件要求低，具有較廣的應(yīng)用范圍。缺點(diǎn)：機(jī)翼載荷比水平起降式高，動(dòng)力效率比低，無(wú)法滑行，為減少自重，續(xù)航力低，控制系統(tǒng)復(fù)雜，容錯(cuò)率低，容易出現(xiàn)故障。

在多種類的無(wú)人機(jī)中，四旋翼無(wú)人機(jī)是目前研究最為廣泛、用途最多的一種。四旋翼無(wú)人機(jī)由于能夠垂直起降、自由懸停，適應(yīng)不同的情況，在不同的環(huán)境下自由轉(zhuǎn)向和調(diào)速。

3 無(wú)人機(jī)工作原理

3.1 系統(tǒng)概述

無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)的核心，飛行控制系統(tǒng)通過采集飛行器的姿態(tài)、速度、壓力、轉(zhuǎn)速等信息，傳輸給飛行控制處理器，由處理器解算并發(fā)出控制無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)的指令，并且通過無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可以向地面站實(shí)時(shí)傳輸無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)和功能傳感器所探測(cè)的目標(biāo)信息；另一方面，地面站也可以根據(jù)需求向無(wú)人機(jī)發(fā)送指令，控制無(wú)人機(jī)姿態(tài)、航向，到達(dá)指定地點(diǎn)進(jìn)行拍攝或探測(cè)。整個(gè)飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵，是地面站與機(jī)上飛行控制系統(tǒng)的綜合，飛行控制系統(tǒng)的好壞直接決定著無(wú)人機(jī)的質(zhì)量。

3.2 無(wú)人機(jī)探測(cè)系統(tǒng)搭載原理

3.2.1 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

無(wú)人機(jī)的遙感技術(shù)是將傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)搭建在無(wú)人機(jī)技術(shù)的平臺(tái)上，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算控制，通過通信技術(shù)完成信息傳輸及存儲(chǔ)，可迅速、自動(dòng)、智能地獲取相關(guān)的環(huán)境空間信息，采集數(shù)據(jù)和應(yīng)用處理。無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、能實(shí)時(shí)傳輸影像，具有成本低、高分辨率、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，在高危地區(qū)探測(cè)具有較好的應(yīng)用前景。

3.2.2 利用高分辨CCD相機(jī)系統(tǒng)獲取遙感影像

無(wú)人機(jī)通過控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)影像的自動(dòng)拍攝和獲取，通過航跡的規(guī)劃實(shí)施監(jiān)控，將采集的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和自動(dòng)傳輸，還可以完成影像預(yù)處理，可以在水域環(huán)境監(jiān)測(cè)提供環(huán)境信息，為各級(jí)環(huán)境部門環(huán)境檢測(cè)提供便利，并可滿足環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)的需求。

3.2.3 數(shù)據(jù)融合生成三維立體空間圖

地面站系統(tǒng)搭載了數(shù)據(jù)融合軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)將傳回的傳感器數(shù)據(jù)和位置信息等數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，生成立體三維空間圖，直觀展示各類信息，便于數(shù)據(jù)分析。

3.3 微型多旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)使用目標(biāo)設(shè)定及定位

衛(wèi)星及傳統(tǒng)航空器在復(fù)雜水域、面積相對(duì)小且污染類型多樣的區(qū)域拍攝不清晰，無(wú)法達(dá)到分析要求，無(wú)人機(jī)飛行器可以在復(fù)雜區(qū)域完成懸停凝視，拍攝連續(xù)穩(wěn)定高像素圖像，更能細(xì)致對(duì)進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

四旋翼無(wú)人機(jī)攜行方便，不受使用場(chǎng)地約束，最高可在6 級(jí)風(fēng)力情況下使用，在陰云、霧霾能見度不良天氣情況下，可以低空或貼水面飛行，獲取水域環(huán)境的高清晰圖像，可以實(shí)時(shí)追蹤和監(jiān)測(cè)突發(fā)環(huán)境事件的發(fā)展。同時(shí)借助地面站外部通信設(shè)備將無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)拍攝巡查地點(diǎn)的高清圖片通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行轉(zhuǎn)播或存儲(chǔ)。

3.4 無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

①多旋翼無(wú)人機(jī)通過采用GPS 模塊實(shí)現(xiàn)了空間定位功能；將網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制、物聯(lián)網(wǎng)及軟件技術(shù)，集成在多旋翼無(wú)人機(jī)上，利用無(wú)人機(jī)靈活性特點(diǎn)，以點(diǎn)及面，就可以無(wú)死角、全方位地探測(cè)目標(biāo)區(qū)域環(huán)境條件狀況，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定點(diǎn)采樣，極大減小了控制生產(chǎn)成本和系統(tǒng)功耗。②數(shù)據(jù)融合生成立體三維空間圖；特有設(shè)計(jì)了地面站系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)傳回的傳感器數(shù)據(jù)和飛機(jī)當(dāng)前位置信息等，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，直接將數(shù)據(jù)以立體三維空間圖直觀展示，環(huán)境各參數(shù)指標(biāo)一目了然。

4 微型多旋翼無(wú)人機(jī)的操作注意事項(xiàng)

本文以大疆精靈Phantom 4為例，介紹無(wú)人機(jī)的使用方法：無(wú)人機(jī)具體參數(shù)如表1。

①在目標(biāo)地點(diǎn)附近起飛，飛行范圍是以起飛點(diǎn)為中心高度120m以下，半徑500m 范圍內(nèi)。②四旋翼飛行器可以垂直起降，在目標(biāo)區(qū)域附近垂直起飛，到達(dá)預(yù)定高度后，飛往目標(biāo)地點(diǎn)，對(duì)目標(biāo)地進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)過程中可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整無(wú)人機(jī)的高度，便于獲得更清晰的圖像。在飛行過程中要注意于其他建筑或固定障礙物保持20-30m的安全距離，與運(yùn)動(dòng)的障礙物需要保持500m的安全距離。在一次出動(dòng)微型多旋翼無(wú)人機(jī)時(shí)，需要在各組間設(shè)立指揮員，協(xié)調(diào)各組的飛行范圍，保證任務(wù)順利。③受電池約束，該型號(hào)無(wú)人機(jī)只能持續(xù)飛行28分鐘，信號(hào)接收范圍為3.5公里，在飛行時(shí)注意飛行時(shí)間和距離的控制，避免因沒電或超出控制距離造成損失。

5 多旋翼無(wú)人機(jī)在水域環(huán)境監(jiān)測(cè)中實(shí)際的應(yīng)用

5.1 無(wú)人機(jī)在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的應(yīng)用

在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域，水域環(huán)境檢測(cè)尤為重要，以水草為例，水草作為大多魚類的食物，可以很好地促進(jìn)魚類的生長(zhǎng)，當(dāng)水草超過一定數(shù)量，會(huì)造成水層缺氧，并加速水草死亡，造成水質(zhì)變壞，不利于魚類養(yǎng)殖。所以魚塘需要實(shí)時(shí)監(jiān)視水草數(shù)量，人工劃船或觀望難以做到全局觀測(cè)，結(jié)果比較片面，使用無(wú)人機(jī)對(duì)水域進(jìn)行全局探測(cè)，快速了解魚塘整體情況，也可以在局部進(jìn)行懸停并凝視，確定水草生長(zhǎng)情況，獲得魚塘準(zhǔn)確信息并及時(shí)制定應(yīng)對(duì)措施。

5.2 無(wú)人機(jī)在環(huán)境檢測(cè)的應(yīng)用

沂河流經(jīng)臨沂沂水、沂南、臨沂市區(qū)，臨沂段全長(zhǎng)284公里，流域面積7425平方公里，集水面積2872平方公里，河面最寬達(dá)1540米；被臨沂人民譽(yù)為"母親河"。是臨沂重要的淡水資源，該河兩岸附近分布著工場(chǎng)和眾多的居民地，存在排污問題。對(duì)沂河的環(huán)境檢測(cè)尤為重要，通過無(wú)人機(jī)技術(shù)可以快速地獲得沂河流域環(huán)境情況，對(duì)保護(hù)水資源具有重大意義。

6 結(jié)論

水域環(huán)境監(jiān)測(cè)需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局觀測(cè)和量大的局部觀測(cè)，要想獲得大量高質(zhì)量的局部觀測(cè)信息，就需操作靈活，可控制性高的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)組來(lái)完成?？梢灶A(yù)見的是微型多旋翼無(wú)人機(jī)將會(huì)得到大量應(yīng)用，而且未來(lái)微型多旋翼無(wú)人機(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹侵悄芑⒍鄻踊目罩袡C(jī)器人群組。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 高鵬騏，晏磊，趙紅穎，何定洲.無(wú)人機(jī)遙感控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A].第十五屆全國(guó)遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C].2013.

[2] 黃愛鳳，鄧克緒.民用無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[A].第九屆長(zhǎng)三角科技論壇――航空航天科技創(chuàng)新與長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C].2012.

篇9

關(guān)鍵字：跑道侵入；人為因素

跑道侵入，指的是在機(jī)場(chǎng)發(fā)生的任何航空器，車輛或人員誤入指定用于航空器著陸和起飛的地面保護(hù)區(qū)的情況。地面保護(hù)區(qū)情況復(fù)雜，而在縱橫交錯(cuò)的大型機(jī)場(chǎng)的跑道上，一個(gè)小小的疏忽造成的后果也許都難以想象。

據(jù)美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）統(tǒng)計(jì)，2009年全美共發(fā)生951起跑道侵入事件，其中空管原因占16%；2010年全美共發(fā)生966起跑道侵入事件。歐洲航空安全組織統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，歐洲范圍內(nèi)跑道侵入事件逐年增加，在歐洲范圍內(nèi)平均每天會(huì)發(fā)生2起跑道侵入事件，平均每14天就會(huì)發(fā)生一起嚴(yán)重的跑道侵入事件。在我國(guó)，近年來(lái)民航發(fā)展迅猛，民用航空器飛行量以每年將近20%的速度迅速增長(zhǎng)。而根據(jù)加拿大運(yùn)輸部的一項(xiàng)研究，一個(gè)機(jī)場(chǎng)的交通量增加20%將使跑道侵入的可能性增加140%。隨著空中交通流量的增大，機(jī)場(chǎng)的地面交通環(huán)境的日趨復(fù)雜，跑道侵入的可能性大大增加。民航局空管局統(tǒng)計(jì)，2007年發(fā)生跑道侵入事件12起，2008年發(fā)生3起，2009年發(fā)生3起，2010年發(fā)生8起。面對(duì)諸多的跑道入侵事件，認(rèn)清現(xiàn)狀，找準(zhǔn)解決途徑，盡可能地減少此類事件的發(fā)生，是所有民航從業(yè)者都必須要正視的現(xiàn)狀。

本文真是基于這樣的現(xiàn)狀，希望用定性的分析方法對(duì)跑道侵入的因素進(jìn)行研究，希望可以通過理論分析的結(jié)果，有效的提高管制工作中的安全性，從人、機(jī)、環(huán)境、管理四個(gè)方面進(jìn)行研究討論，給出影響跑道安全的主要因素。

第1章 跑道侵入

1.1跑道侵入的定義

ICAO把跑道侵人定義為在機(jī)場(chǎng)的任何航空器、車輛或人員錯(cuò)誤進(jìn)人指定用于航空器著陸和起飛的地面保護(hù)區(qū)的情況。

FAA把跑道侵人定義為：在機(jī)場(chǎng)跑道環(huán)境內(nèi)涉及地面航空器、車輛、人員、或物體對(duì)正在起飛、準(zhǔn)備起飛、正在著陸、或準(zhǔn)備著陸的航空器產(chǎn)生碰撞危險(xiǎn)或?qū)е聠适栝g隔的所有事件。

1.2 跑道侵入的嚴(yán)重程度分類

我國(guó)民航和國(guó)際民航組織中，根據(jù)時(shí)間的嚴(yán)重程度，把跑道侵入分為以下五個(gè)等級(jí)：

A類：間隔減小以至于雙方必需采取極度措施，勉強(qiáng)地避免碰撞發(fā)生的跑道侵入。

B類：間隔減小至存在顯著的碰撞可能，只有在關(guān)鍵時(shí)刻采取糾正或避讓措施才能避免碰撞發(fā)生的跑道侵入。

C類：有充裕的時(shí)間和或距離采取措施去避免碰撞的跑道侵入。

D類：事件符合跑道侵入的定義，但不會(huì)立即產(chǎn)生安全后果的跑道侵入。

E類：信息不足無(wú)法做出結(jié)論，或證據(jù)矛盾無(wú)法進(jìn)行評(píng)估的情況。

1.3引起跑道侵入的原因

1.3.1 FAA對(duì)引起跑道侵入的原因分類

FAA按照失誤類型把跑道侵入分為運(yùn)行失誤（OE）、飛行員偏差（PD）、車輛行人偏差（VPD）三種類型。

1.運(yùn)行失誤是由空中交通管制員引起的行為。

2.飛行員偏差是飛行員違反聯(lián)邦航空規(guī)章的行為。

3.車輛或行人偏差是車輛、行人和其他物體未經(jīng)空中交通管制批準(zhǔn)進(jìn)入跑道活動(dòng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)，從而干擾航空器的正常運(yùn)行。

從上面原因分類可以看到FAA將人為因素作為跑道侵入的影響因素重點(diǎn)。三種類別的載體都是人。然而，大量事故的調(diào)查分析結(jié)果表明，導(dǎo)致事故的原因是由于不安全狀態(tài)、不安全行為和不良環(huán)境所引起的[1]。要系統(tǒng)地研究跑道侵入的影響因素，就要全面地考慮“人-機(jī)-環(huán)”三者之間的關(guān)系?；谶@一點(diǎn)，在制訂跑道侵入影響因素時(shí)采用SHEL模型（SHELL模型）。

1.3.2按照SHEL模型對(duì)引起跑道侵入的原因分類

對(duì)跑道侵入事件進(jìn)行分析時(shí)，可以使用SHEL 模型（SHELL 模型），組成這個(gè)界面的元素包括：軟件（Software）、硬件（Hardware）、環(huán)境（Environment）和人（Liveware），分別用其首字母S、H、E、L來(lái)代表，即是SHEL模型。

S：管理因素：指機(jī)場(chǎng)對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊和機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的管理，包括對(duì)機(jī)場(chǎng)工作程序的管理和相關(guān)人員和機(jī)場(chǎng)附近野生動(dòng)物的管理。

H：設(shè)備因素：指對(duì)保證機(jī)場(chǎng)正常安全運(yùn)行所需的相關(guān)設(shè)備，包括通訊設(shè)備、機(jī)場(chǎng)位置識(shí)別標(biāo)志、警示設(shè)備等。

E：環(huán)境因素：指機(jī)場(chǎng)的自然環(huán)境，相關(guān)工作人員的工作環(huán)境等。

L：人為因素：這里指能引起跑道侵入的人，包括飛行員，管制員，車輛駕駛員，機(jī)場(chǎng)附近的居民。

在這里，管理因素和設(shè)備因素符合SHEL模型中軟件與硬件的定義。提出的四種影響因素也與SHEL模型中各個(gè)子項(xiàng)較好的吻合。SHEL模型的關(guān)鍵不是孤立的各個(gè)不同的部分，而是人的要素與其他要素之間的聯(lián)系[2]，而這種聯(lián)系就是我們要分析的重點(diǎn)。

第2章 淺析跑道侵入形成的影響因素

2.1人為因素對(duì)跑道侵入的影響

從跑道侵入事故的角度分析，能夠造成跑道侵入的最終載體絕大多數(shù)都是航空器和車輛。但是僅有這2項(xiàng)是不夠的，因?yàn)闊o(wú)論是飛行員還是車輛駕駛員都要服從塔臺(tái)管制員的指揮，所以作為人與人之間的關(guān)系，管制員的因素也是必須考慮進(jìn)去的。同時(shí)車輛行人也包括其中，都屬于人為因素。所以在人為因素對(duì)跑道侵入影響分析中，我們研究管制員、駕駛員以及車輛行人等各自的失誤。

2.2.1管制員對(duì)跑道侵入的影響

通過對(duì)數(shù)據(jù)分析我們可以歸納出造成跑道侵入事故的管制員操作失誤（OE/D） 情形主要有以下幾種（按先后順序）：

（1） 短暫遺忘航空器、車輛、已發(fā)出的起降許可等；

（2） 溝通失誤（即錯(cuò)誤復(fù)述指令/收聽指令）；

（3） 未能進(jìn)行協(xié)調(diào)（無(wú)效的團(tuán)隊(duì)合作）；

（4） 錯(cuò)誤判斷航空器的間隔；

（5） 錯(cuò)誤判斷航空器位置；

（6） 錯(cuò)誤確認(rèn)某架航空器并向其發(fā)出指令。

具體可總結(jié)為兩個(gè)基本事件：“錯(cuò)忘漏”和協(xié)調(diào)不當(dāng)。盡管導(dǎo)致以上錯(cuò)誤的具體原因難于考證， 但仍可以歸咎于以下三個(gè)因素： 工作時(shí)走神，設(shè)想航空器/飛行員會(huì)按預(yù)期操作（導(dǎo)致未能跟蹤掃描與檢查），管制員工作量過大（壓力過大）。

管制員目前實(shí)行“雙崗制”來(lái)有效減少管制員的錯(cuò)、忘、漏現(xiàn)象，因此造成跑道侵入事件發(fā)生必須管制席和監(jiān)控席同時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)。而監(jiān)控席出現(xiàn)差錯(cuò)的主要原因是管制員注意力分配不當(dāng)和遺忘。除此以外，很多大型機(jī)場(chǎng)都安裝了場(chǎng)面監(jiān)控雷達(dá)設(shè)備，可以有效幫助管制員減少失誤。

2.2.2駕駛員對(duì)跑道侵入的影響

1、飛行員失誤（PD） 分析

造成飛行員失誤（PD） 的主觀原因由于現(xiàn)存信息有限而無(wú)法全部確定， 但是各類飛行員失誤的報(bào)告卻包含了有關(guān)造成這類失誤的類型信息，主要有三個(gè)基本事件，即錯(cuò)誤執(zhí)行指令、準(zhǔn)備不充分和操作失誤。除此以外通訊設(shè)備的實(shí)效也可導(dǎo)致飛行員錯(cuò)誤執(zhí)行指令。另外在一般情況下，管制員應(yīng)當(dāng)關(guān)注航空器是否按指令進(jìn)行操作，以便在飛行員錯(cuò)誤執(zhí)行指令時(shí)能及時(shí)糾正。

2、車輛/行人失誤（V/PD）

造成跑道侵入事故的V/PD 情形有以下兩種（按先后順序）：

（1） 未經(jīng)許可進(jìn)入活動(dòng)區(qū)或飛行區(qū)的行人/私有車輛在未進(jìn)行溝通或未經(jīng)許可的情況下進(jìn)入了跑道；

（2） 經(jīng)過許可進(jìn)入活動(dòng)區(qū)或飛行區(qū)的人員/機(jī)場(chǎng)車輛錯(cuò)誤執(zhí)行管制員指令進(jìn)入了跑道。已報(bào)告的車輛/行人失誤中約有20%屬于第一種情形， 這其中有一些人是由行區(qū)缺少足夠的防護(hù)柵欄和其他障礙設(shè)施而冒失闖入， 而另一些人則是故意繞過防護(hù)設(shè)施進(jìn)入飛行區(qū)。

上述可歸為兩個(gè)基本事件，未經(jīng)許可進(jìn)入和錯(cuò)誤執(zhí)行指令。和飛行員的情況相同，管制員同樣對(duì)車輛/行人有監(jiān)控義務(wù)，因此也要考慮[2]。

2.3客觀因素對(duì)跑道侵入的影響

2.3.1設(shè)備對(duì)跑道侵入的影響

1、通訊設(shè)備故障

通訊設(shè)備的故障會(huì)導(dǎo)致指令的發(fā)送與接收不能實(shí)現(xiàn)互通，更嚴(yán)重的是會(huì)導(dǎo)致駕駛員由于接收不到指令而擅自做主操縱飛機(jī)或車輛進(jìn)行活動(dòng)，造成跑道入侵。

2、場(chǎng)面監(jiān)控設(shè)備故障

場(chǎng)面監(jiān)控設(shè)備可能是場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)，也可能是一般的以攝像頭為主的監(jiān)控設(shè)備。它們都可以幫助管制員監(jiān)控機(jī)場(chǎng)活動(dòng)區(qū)中的航空器、車輛和行人的動(dòng)態(tài)。但當(dāng)監(jiān)控設(shè)備故障時(shí)，會(huì)向管制員提供錯(cuò)誤的信息或提供的信息延時(shí)太久，從而導(dǎo)致管制員作出錯(cuò)誤的決定，造成跑道入侵事件。

3、指示設(shè)備缺失

設(shè)置指示設(shè)備的目的是幫助駕駛員判斷識(shí)別當(dāng)前所處位置和目的位置。如果沒有相應(yīng)的指示設(shè)備，在氣象條件較差時(shí)駕駛員很容易越過跑道位置等待線而侵入跑道。

4、運(yùn)行設(shè)備故障

如果飛機(jī)或車輛故障，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體和車輛無(wú)法操作，如果故障發(fā)生在跑道上，則必然引起對(duì)跑道的占用，造成跑道侵入。

5、保護(hù)設(shè)備漏洞

如護(hù)欄存在漏洞，則會(huì)增加機(jī)場(chǎng)外人員進(jìn)入機(jī)場(chǎng)的可能，進(jìn)而增加跑道侵入的可能。

2.3.2環(huán)境對(duì)跑道侵入的影響

環(huán)境因素的主要研究對(duì)象是指天氣因素，天氣因素一直以來(lái)被認(rèn)為是造成跑道侵入事件的主要原因。

1、 低能見度。

低能見度一般是指霧、霾、浮塵或是雨雪等天氣現(xiàn)象，影響道飛行員和管制員的視野，進(jìn)而容易造成跑道侵入的潛在隱患。

2、光線的反射

太陽(yáng)位置正對(duì)飛行員或管制員的觀察方向， 或陽(yáng)光的反射影響飛行員或管制員觀察時(shí)，都容易造成跑道侵入。

3、 下雪或結(jié)冰天氣

下雪或者結(jié)冰天氣造成機(jī)場(chǎng)地面標(biāo)志被覆蓋，同時(shí)如果清理不及時(shí)，跑道上有部分積雪覆蓋，給飛行員著落增加了難度，增加了跑道侵入的可能。

4、 夜間飛行。

夜間不管是飛行員還是管制人員的視野都降低，容易造成跑道侵入。

2.3.3異物對(duì)跑道侵入的影響

對(duì)跑道上這里的異物指的有兩種：一種是存在于跑道上但未及時(shí)清理的異物，另一種是在跑道上形成的異物。對(duì)于跑道上形成的異物侵入，可分為：由機(jī)或車輛本身的故障造成的部件脫落侵入或駕駛員操作不正常造成的機(jī)體或車輛與跑道摩擦碰撞引起的異物形成。

3 提出的建議及改進(jìn)措施

3.1人為因素

3.1.1對(duì)于管制員

對(duì)跑道侵入風(fēng)險(xiǎn)較高的機(jī)場(chǎng)，應(yīng)組織管制部門對(duì)滑行路線、塔臺(tái)視頻盲點(diǎn)、目視助航設(shè)施（標(biāo)志、標(biāo)記牌和燈光）等進(jìn)行梳理，防止因?yàn)橹甘灸：蝈e(cuò)誤造成航空器滑行路線錯(cuò)誤，或者因?yàn)槌鏊_(tái)管制員視野范圍等情況造成無(wú)法對(duì)航空器滑行路線的持續(xù)監(jiān)控。

1、管制員應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)陸空通話用語(yǔ)、管制習(xí)慣、規(guī)范操作和持續(xù)監(jiān)控，避免因?yàn)檎`聽指令引起跑道侵入。掌握航路管制許可的時(shí)機(jī)，以免分散飛行員的注意力，要求對(duì)相關(guān)指令嚴(yán)格進(jìn)行復(fù)誦。復(fù)誦要求的嚴(yán)格程度直接關(guān)系到對(duì)發(fā)送和接收的ATC 許可和指令的誤解的嚴(yán)重程度。

管制員的滑行指令必須有滑行界限，滑行界限是航空器在收到繼續(xù)滑行的指令前必須停止滑行的一個(gè)位置。對(duì)于離港航空器來(lái)說(shuō)，滑行界限通常是使用跑道的等待點(diǎn)，但是，根據(jù)主要的交通狀況，滑行界限也可以是機(jī)場(chǎng)的其他任何位置，包括跑道交叉點(diǎn)。使用交叉跑道起飛時(shí)，ATC 須明確指出恰當(dāng)?shù)牡却c(diǎn)。

滑行許可的界限超越跑道時(shí)，即使相應(yīng)的跑道沒有使用，也必須含有明確的可以穿越跑道的許可。航空器的滑行與使用跑道有關(guān)時(shí)，在航空器進(jìn)入或穿越跑道前，應(yīng)將與此航空器的通信由地面管制員移交給塔臺(tái)管制員。在可行的情況下，強(qiáng)烈建議使用標(biāo)準(zhǔn)滑行線路。對(duì)于較復(fù)雜的指令，可將指令分成若干部分，按照先后次序發(fā)送，避免飛行員誤解。

2、 管制移交方面， 根據(jù)NAVCANADA 有關(guān)跑道安全調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)多涉及ATC 運(yùn)行差錯(cuò)的事故征候發(fā)生在管制員進(jìn)行位置移交之后。要確保位置移交包含完整的交通情況，應(yīng)考慮使用標(biāo)準(zhǔn)移交檢查單。

然而，防止跑道侵入不僅是空管部門的問題，相關(guān)單位（空管、機(jī)場(chǎng)、航空公司、油料等）的人員等應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)配合，對(duì)機(jī)場(chǎng)存在的可能出現(xiàn)的發(fā)生跑道侵入的危險(xiǎn)區(qū)域和問題區(qū)域進(jìn)行梳理，這些存在的問題可能涉及機(jī)場(chǎng)相關(guān)設(shè)施、跑道滑行道布局、空中交通管制程序、進(jìn)入機(jī)場(chǎng)活動(dòng)區(qū)的限制條件、飛行員和車輛駕駛員對(duì)機(jī)場(chǎng)地面運(yùn)行環(huán)境的了解程度等。只有各單位通力配合，重視跑道運(yùn)行安全，才能有效的降低跑道侵入的風(fēng)險(xiǎn)，營(yíng)造更為安全、順暢的航空運(yùn)行環(huán)境。

3.1.2對(duì)于駕駛員

造成駕駛員侵入跑道的原因同樣有三點(diǎn)：經(jīng)驗(yàn)不足，使用機(jī)場(chǎng)圖錯(cuò)誤，操作不當(dāng)。

1、對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，充分了解當(dāng)前機(jī)場(chǎng)的各種設(shè)施，各重要道口位置，塔臺(tái)頻率等是運(yùn)行前最必要的準(zhǔn)備。經(jīng)驗(yàn)不足的駕駛員到了真實(shí)的運(yùn)行崗位會(huì)可能會(huì)導(dǎo)致情景意識(shí)的缺失，在這種情況下非常容易忘記指令，無(wú)法自主地判斷當(dāng)前情況。對(duì)此類問題，最好的解決辦法就是讓經(jīng)驗(yàn)不足的駕駛員做副駕，長(zhǎng)時(shí)間地仔細(xì)觀察機(jī)長(zhǎng)在當(dāng)前運(yùn)行中的活動(dòng)。從而達(dá)到適應(yīng)通話，了解機(jī)場(chǎng)，能夠自主判斷當(dāng)前情況的目標(biāo)。減少因經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的跑道侵入。

2、對(duì)問題機(jī)場(chǎng)圖使用錯(cuò)誤的問題，機(jī)場(chǎng)應(yīng)提供相應(yīng)的標(biāo)志來(lái)說(shuō)明道口位置，幫助駕駛員判斷，從而減少地面沖突引起的跑道侵入危險(xiǎn)。

3、操作不當(dāng)

造成操作不當(dāng)?shù)脑蛴袃牲c(diǎn)：

⑴對(duì)航空器或車輛的性能不了解，解決此類問題的方法很多，通過加強(qiáng)培訓(xùn)，多做模擬機(jī)，增加駕駛時(shí)間等可以有效地克服這類問題。

⑵在沒有收到明確指令時(shí)擅自行動(dòng)。在沒有收到指令的情況下，飛行員應(yīng)聯(lián)系管制員請(qǐng)求指令或檢查通訊設(shè)備是否故障。在未收到指令的情況下，不貿(mào)然行動(dòng)，等待進(jìn)一步的指令是減少跑道侵入的有效辦法。

3.1.3場(chǎng)務(wù)

場(chǎng)務(wù)有著定期清理跑道和保證機(jī)場(chǎng)設(shè)備能夠正常運(yùn)行的職責(zé)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于運(yùn)行有重要影響的設(shè)備故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知管制員，在管制員的許可下進(jìn)行維護(hù)或清理。保證機(jī)場(chǎng)設(shè)施完好，減少因設(shè)備的問題引起的侵入。

3.2設(shè)備因素

1 改善通信質(zhì)量

據(jù)分析表明，事實(shí)上導(dǎo)致跑道侵入事件發(fā)生的主要因素是，管制員與飛行員或車輛駕駛員/行人之間的通信失敗。在多數(shù)情況下，誤入跑道的飛行員或車輛駕駛員認(rèn)為他們收到了有效的空中交通管制許可。所以改善通信質(zhì)量是一個(gè)需要優(yōu)先考慮的問題，也是很難實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。一些單位正在努力改進(jìn)無(wú)線電通信堵塞問題來(lái)提高管制員與飛行員、車輛駕駛員/行人之間的通信質(zhì)量。定期分析無(wú)線電話錄音，以確保所有各方使用正確的術(shù)語(yǔ)和程序。另外，機(jī)場(chǎng)管理者要為車輛駕駛員和進(jìn)入機(jī)場(chǎng)的行人提供全面的無(wú)線電通話設(shè)備和通話培訓(xùn)。

2 改進(jìn)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)的設(shè)計(jì)和道面引導(dǎo)標(biāo)識(shí)

據(jù)被調(diào)查的跑道侵入事件分析，飛行區(qū)的設(shè)計(jì)和機(jī)場(chǎng)道面各種引導(dǎo)標(biāo)識(shí)仍然是兩個(gè)重要的影響因素。機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面標(biāo)識(shí)、各種目視引導(dǎo)標(biāo)識(shí)和機(jī)場(chǎng)燈光引導(dǎo)系統(tǒng)的安裝和使用，都應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，能保障各類人員在夜間和復(fù)雜氣象條件下識(shí)別明顯地識(shí)別各種標(biāo)志，才能真正地加強(qiáng)跑道安全。

結(jié) 論

本文對(duì)跑道侵入進(jìn)行了初步分析。首先系統(tǒng)地介紹了跑道侵入的基本概念，給出跑道侵入的類型和嚴(yán)重度分類，以SHEL模型為基礎(chǔ)，將人為、設(shè)備、環(huán)境、管理四個(gè)要素作為文本的研究對(duì)象，進(jìn)而得出結(jié)論。

人為因素是引起跑道侵入最主要的因素，而管制員與駕駛員是跑道侵入事件的主體。雙方應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)陸空通話用語(yǔ)，規(guī)范操作和持續(xù)監(jiān)控，減少因通話問題引起的指令執(zhí)行差錯(cuò)，進(jìn)而避免跑道侵入。設(shè)備，管理，環(huán)境因素都能在一定程度上引起跑道侵入。其中以設(shè)備因素的影響最大，設(shè)備的可靠性也在某種程度上決定跑道侵入發(fā)生的可能性。

本課題研究十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。在我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)高速發(fā)展的今天，跑道侵入事件時(shí)有發(fā)生，因此減少跑道侵入事件發(fā)生顯得越來(lái)越重要。而把減少人為差錯(cuò)作為減少跑道侵入的工作重點(diǎn)也是必要的。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：飛機(jī)故障檢測(cè)； 分段概率提??；QAR數(shù)據(jù)；FP-Tree；子序列匹配

中圖分類號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： As about high repetition and large volume of data in airplane fault detection data as well as low efficiency and accuracy of monitoring algorithm， this paper， based on PAA packed data， utilizes Segmental Probability to extract， adjust FP-Growth and establish FP-Tree， thereby reducing repetition degree of data and improving its searching speed. In addition， algorithm on the basis of segmental distance and subsequence match is proposed. In this paper， the real QAR data of flight will be adopted to verify reliability and accurateness of the algorithm.

Key words： airplane fault detection；segmental probability extract；QAR data；FP-Tree；subsequence matc

1QAR數(shù)據(jù)建立分段后的樹形結(jié)構(gòu)

飛機(jī)飛行狀態(tài)通常是穩(wěn)定的，即QAR數(shù)據(jù)的屬性值大量重復(fù)出現(xiàn)[1-2]，如此使得分段后的數(shù)據(jù)規(guī)律跟關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中大量項(xiàng)目同時(shí)出現(xiàn)的情況很類似[3]，因而可以把每個(gè)數(shù)據(jù)段當(dāng)作一個(gè)項(xiàng)集，采用類似頻繁項(xiàng)集挖掘的方法對(duì)其進(jìn)一步信息整合，將類似的數(shù)據(jù)段集中到相近的位置，相同數(shù)據(jù)段只計(jì)算一次，提高數(shù)據(jù)搜索匹配的效率。

分段概率提取后的21元組的元素順序既定[4]，在使用FP-Growth算法進(jìn)行建樹操作之前，不需第一步掃描數(shù)據(jù)庫(kù)并按各項(xiàng)支持?jǐn)?shù)進(jìn)行排序，只需直接進(jìn)行類似FP-Growth模式增長(zhǎng)的建樹操作。需要增加的是在該FP樹的每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)上要添加一個(gè)indexList鏈表，用以記錄所有重復(fù)了從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)段，即每條從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)的路徑都代表一個(gè)數(shù)據(jù)段，而indexList則記錄了跟本路徑相同的所有數(shù)據(jù)段標(biāo)記。建樹過程可通過以下示例對(duì)分段后所形成數(shù)據(jù)段S={ 0：[0，...， 0， 0.97， 0.03， 0， 0 ]T， 1： [ 0，...， 0， 0.94， 0.06 ， 0， 0]T， 2： [0，...， 0， 0.98， 0.02 ， 0， 0]T， 3：[ 0，...， 0， 0.97， 0.03， 0， 0]T}的處理具體描述如下：

①創(chuàng)建T的根節(jié)點(diǎn)，標(biāo)號(hào)為“null”（如圖1中的（1）），T節(jié)點(diǎn)含有如下成員：節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)（data），指向其子節(jié)點(diǎn)的指針和指向其右節(jié)點(diǎn)的指針；

②讀取下一段數(shù)據(jù)（現(xiàn)在是第一個(gè)元組）0：[0，...， 0， 0.97， 0.03， 0， 0 ]T，在T中從根節(jié)點(diǎn)開始搜索。首先搜索0， T中如果有此節(jié)點(diǎn)，接著搜索下一個(gè)元素0.97；T中沒有此節(jié)點(diǎn)，于是不用再繼續(xù)搜索，直接建立整個(gè)0：[0，...， 0， 0.97， 0.03， 0， 0 ]T序列的子樹（如圖1中（2）所示，其中多個(gè)連續(xù)重復(fù)出現(xiàn)的符號(hào)在圖中只出現(xiàn)一次，并在其節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后的括號(hào)中標(biāo)注其連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，如圖5-1中的（2）中根節(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)0.0（15）表示0.0共連續(xù)出現(xiàn)了15次），建立到葉子節(jié)點(diǎn)后，看該葉子節(jié)點(diǎn)是否存在名為indexList的一個(gè)索引鏈表，若存在，則直接將正在處理的數(shù)據(jù)段的段號(hào)添加到indexList中若不存在則為該葉子節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建indexList鏈表，并添加當(dāng)前段號(hào)到indexList中；

③重復(fù)過程②，直到S中的最后一個(gè)數(shù)據(jù)段處理完畢，對(duì)S的第二段數(shù)據(jù)處理后fp樹如圖1中的（3）所示。S全部數(shù)據(jù)段處理完畢后fp樹如圖1中的（4）所示。

2子序列匹配定位故障數(shù)據(jù)段

樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于其前綴共享的特點(diǎn)，能夠避免數(shù)據(jù)操作過程中大量的重復(fù)操作，大幅提高數(shù)據(jù)處理效率。數(shù)據(jù)大爆炸環(huán)境下，為高效處理數(shù)據(jù)，無(wú)不考慮引入樹型結(jié)構(gòu)改進(jìn)算法，例如文獻(xiàn)[5]中將DFST-Tree結(jié)構(gòu)引入數(shù)據(jù)流挖掘算法研究，而在人工智能與數(shù)據(jù)挖掘方向的prifix前綴樹與FP-Growth等算法更是久負(fù)盛名。目前樹型結(jié)構(gòu)用于匹配查詢方向的算法如k-d樹查詢[6]及子樹匹配，前者是從k-d樹中查詢給定序列，給定序列并非樹型結(jié)構(gòu)；后者則用于查詢兩棵樹的結(jié)構(gòu)是否類似，但是并不關(guān)心樹的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。本文基于FP-Growth算法對(duì)分段后的源數(shù)據(jù)序列建立樹形結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)故障模型進(jìn)行序列匹配，定位到可能出現(xiàn)故障的數(shù)據(jù)段。序列匹配定位算法的具體描述如下：

先序遍歷fp樹，從根節(jié)點(diǎn)到每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)的路徑都是一個(gè)數(shù)據(jù)段的代表，從根節(jié)點(diǎn)搜索到葉節(jié)點(diǎn)的匹配過程如下：

①計(jì)算加入當(dāng)前節(jié)點(diǎn)后該條路徑上所有點(diǎn)與故障模型的距離，若距離小于給定閾值，檢查當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是否為葉子節(jié)點(diǎn)，若是轉(zhuǎn)③，若不是葉子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)②；若距離大于給定閾值則剪去該節(jié)點(diǎn)及其所有左子節(jié)點(diǎn)并轉(zhuǎn)②。

②轉(zhuǎn)入當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的左子樹并重復(fù)步驟①。

③當(dāng)前節(jié)點(diǎn)已經(jīng)是葉子節(jié)點(diǎn)，且從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)整條路徑上所有點(diǎn)與故障模型的距離不超過給定閾值，則該條路徑所代表的數(shù)據(jù)段即為與故障模型匹配成功，得到葉子節(jié)點(diǎn)的indexList鏈表，即為故障數(shù)據(jù)段位置鏈表，本條路徑匹配完畢。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

取航空公司CAB737-800型飛機(jī)的2008年8月份的25個(gè)航班記錄，每個(gè)航班記錄序列的長(zhǎng)度為6089～11949不等，數(shù)據(jù)分段段長(zhǎng)取100，數(shù)據(jù)符號(hào)化范圍為0到20。飛機(jī)故障通常情況下不是由單一因素引起，面與飛機(jī)故障有關(guān)的不同屬性在飛機(jī)發(fā)生故障過程中的重要程序也各不相同，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)給出的空中顛簸故障屬性重要度調(diào)查表[7-8]，垂直加速度屬性是對(duì)空中顛簸故障發(fā)生的最重要影響屬性，因此主要針對(duì)該故障數(shù)據(jù)的垂直加速度屬性數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)。

文獻(xiàn)[9-10]通過研究并驗(yàn)證k-d樹的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，對(duì)QAR數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)化并建立了多維時(shí)序飛行數(shù)據(jù)的子序列，并驗(yàn)證了k-d樹查找的速度相比于順序掃描的明顯優(yōu)勢(shì)，適用于大規(guī)模時(shí)序飛行序列中子序列的相似性搜索。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1清晰表明了k-d樹查找的速度遠(yuǎn)快于順序掃描的速度，適合大規(guī)模時(shí)序飛行序列中子序列的相似性搜索。但是在k-d查詢之前所需的建樹時(shí)間依然不容忽視，本文通過分段符號(hào)化并概率提取然后再建樹查詢，分段及離散化共用時(shí)間平均為310.1ms，建樹和查詢所用時(shí)間之和平均僅為2.5ms。綜合表1和表2，顯然分段后的查詢時(shí)間僅為不分段就順序查詢的一半，而采用樹形結(jié)構(gòu)查詢之后搜索時(shí)間再一次得到提升，從建樹到查詢結(jié)束的總時(shí)間低于k-d樹的H查詢時(shí)間。

另外子序列查找過程中以查找到的類似故障數(shù)據(jù)段為目標(biāo)輸出，并將類似故障數(shù)據(jù)段輸出到到文件，當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)為模擬的非故障數(shù)據(jù)時(shí)，輸出文件無(wú)內(nèi)容，而當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)為模擬的故障數(shù)據(jù)時(shí)，輸出文件中會(huì)得到如圖2的結(jié)果，其中“文件0”是一個(gè)待檢測(cè)的故障數(shù)據(jù)文件，“異常數(shù)據(jù)段0”則是故障模型中的一個(gè)故障點(diǎn)代表，與其相似的數(shù)據(jù)段表示采集到該待檢測(cè)數(shù)據(jù)的航班有可能會(huì)發(fā)生與故障模型相同的故障。實(shí)驗(yàn)得到故障相似數(shù)據(jù)段之后可以根據(jù)其數(shù)據(jù)段號(hào)（比如圖2中“數(shù)據(jù)段42”的“42”）來(lái)定位故障發(fā)生的具置。由此可見本程序可以正確識(shí)別出并定位本類型的故障數(shù)據(jù)段，具有相當(dāng)?shù)膮⒖純r(jià)值。

綜上可知本文所用方法對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理具有足夠的正確率和高效性。

4小結(jié)

本文主要介紹了針對(duì)突發(fā)故障點(diǎn)數(shù)據(jù)段的檢測(cè)和定位方法，在PAA表示方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)QAR數(shù)據(jù)進(jìn)行分段細(xì)化，將故障點(diǎn)鎖定在更小的數(shù)據(jù)段內(nèi)，對(duì)于時(shí)序數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，能夠定位到更貼近故障突發(fā)的時(shí)間段；通過基于樹的子序列查詢算法提高了搜索查詢的效率的同時(shí)保證了查詢的正確性，實(shí)驗(yàn)證明本文采用算法是有效可行的。

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