時(shí)間:2022-08-08 23:20:59
序論:在您撰寫(xiě)飛行安全論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:建筑物安全性鑒定工作思考經(jīng)驗(yàn)
1、引言
建筑物由于設(shè)計(jì)、施工、使用方法、使用年限、遭受不同自然災(zāi)害等因素的影響,許多建筑物的安全性有待評(píng)定;特別是一些已完工或正在建設(shè)中的建筑由于各種因素的影響,建筑物已產(chǎn)生了不同程度的損傷,為此必須進(jìn)行建筑物安全性鑒定。由于建筑產(chǎn)品的商品化、市場(chǎng)化,建筑物鑒定工作直接與各相關(guān)方存在經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系,從而也導(dǎo)致了一些法律問(wèn)題,做為建筑物安全性鑒定單位在鑒定工作中存在的各種技術(shù)和非技術(shù)問(wèn)題值得探討與研究。
2、關(guān)于建筑物安全性鑒定工作的幾點(diǎn)思考
建筑物安全性鑒定工作是一項(xiàng)技術(shù)和政策相結(jié)合、局部和整體相結(jié)合的工作。在建筑物安全性鑒定工作中可能會(huì)遇到許多問(wèn)題,有些純?yōu)榭茖W(xué)技術(shù)問(wèn)題,有些則與科學(xué)技術(shù)水平無(wú)關(guān)。為此就下面問(wèn)題談幾點(diǎn)看法:
2.1檢測(cè)、鑒定工作的資質(zhì)問(wèn)題
表面上看資質(zhì)不是問(wèn)題,其實(shí)不然。任何建筑物安全性鑒定工作的開(kāi)展均依賴于檢測(cè)數(shù)據(jù),若檢測(cè)數(shù)據(jù)全面、詳細(xì)和準(zhǔn)確,其鑒定工作的科學(xué)性也越強(qiáng),然而什么樣的檢測(cè)數(shù)據(jù)才具有法律效力呢?根據(jù)“中華人民共和國(guó)計(jì)量法”的規(guī)定:“為社會(huì)提供公證數(shù)據(jù)的產(chǎn)品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu),必須經(jīng)省級(jí)以上人民政府計(jì)量行政部門(mén)對(duì)其鑒定、測(cè)試能力和可靠性考核合格”,也就是經(jīng)計(jì)量認(rèn)證,取得檢測(cè)資質(zhì)、具有CMA章的單位,用經(jīng)計(jì)量認(rèn)證的檢測(cè)儀器經(jīng)持證上崗的技術(shù)人員檢測(cè)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),在其出具的檢測(cè)數(shù)據(jù)上蓋有CMA章的檢測(cè)數(shù)據(jù)方具有法律效力,其它單位或個(gè)人提供的數(shù)據(jù)不具有法律效力。而在實(shí)際工作中對(duì)建筑物安全性鑒定的資質(zhì)問(wèn)題似乎不完全明確,經(jīng)有關(guān)行政部門(mén)認(rèn)定的專(zhuān)家組進(jìn)行的鑒定工作和鑒定報(bào)告具有法律效力,具有檢測(cè)資質(zhì)的單位提供的鑒定報(bào)告也具有法律效力,但問(wèn)題是蓋有研究機(jī)構(gòu)、相關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體印章的鑒定報(bào)告是否具有法律效力,則不完全清楚,有些地方的人民法院承認(rèn)其鑒定報(bào)告具有法律效力,有些地方的人民法院則不承認(rèn)其鑒定報(bào)告具有法律效力。
2.2檢測(cè)、鑒定項(xiàng)目的科學(xué)性問(wèn)題
首先是材料強(qiáng)度檢測(cè)問(wèn)題。由于科學(xué)技術(shù)水平和檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備等方面的原因,檢測(cè)工作中對(duì)所檢測(cè)對(duì)象的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問(wèn)題本身可能就存在問(wèn)題。如在砌體結(jié)構(gòu)建筑中砂漿強(qiáng)度等級(jí)的準(zhǔn)確評(píng)定是較為困難的一項(xiàng)工作,其影響抽檢數(shù)據(jù)的不確定因素較多(抽檢部位、灰縫厚度、已使用的時(shí)間等),檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和合理性是值得考慮的問(wèn)題。又如混凝土標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)問(wèn)題,不同的檢測(cè)方法其檢測(cè)結(jié)果經(jīng)常存在不一致的問(wèn)題,檢測(cè)數(shù)量、檢測(cè)部位的不同,同樣也會(huì)影響檢測(cè)數(shù)據(jù)。其次,目前有關(guān)規(guī)范并不完善,相關(guān)數(shù)據(jù)處理的可操作性不易把握,盡管規(guī)范采用了數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論,但由于問(wèn)題性質(zhì)的不同,其統(tǒng)計(jì)處理的方法有待進(jìn)一步研究,如建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)巖體抗壓強(qiáng)度檢測(cè)樣本數(shù)量的要求,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與地方標(biāo)準(zhǔn)就不同,相同地點(diǎn)的不同檢測(cè)單位對(duì)同一工程可能會(huì)采用不同的檢測(cè)方法,同時(shí)按不同標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)出的設(shè)計(jì)強(qiáng)度也不同,特別是樣本變異性較大時(shí)更是如此??傊@類(lèi)問(wèn)題很多這里就不再一一例出,但應(yīng)該指出的是檢測(cè)部門(mén)提供的檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)該是科學(xué)的、公正的,每一個(gè)技術(shù)人員所提供的數(shù)據(jù)理應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。此外存在的問(wèn)題是鑒定工作的依據(jù)問(wèn)題。設(shè)計(jì)規(guī)范有國(guó)家和地方的規(guī)范,也有不同行業(yè)的規(guī)范,根據(jù)不同的規(guī)范要求,對(duì)同樣的問(wèn)題具有不同的抽樣標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),有時(shí)其檢測(cè)數(shù)據(jù)的評(píng)定結(jié)果差異很大,問(wèn)題是最終以那一本規(guī)范作為評(píng)定依據(jù)呢?在已建建筑物受到損傷后,需對(duì)建設(shè)工程的許多環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)、校核,其中包括對(duì)原設(shè)計(jì)文件的校核。在對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行校核時(shí)總會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題,用什么計(jì)算手段對(duì)原設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容進(jìn)行校核呢?有些科技人員用PKPM程序、有的用TAT程序,有的用手算,隨著不同檢測(cè)部門(mén)的不同科技人員其校核結(jié)果均可能出現(xiàn)一定的差異,最后在對(duì)設(shè)計(jì)文件是否正確進(jìn)行判斷時(shí)是比較困難的,特別是在復(fù)核結(jié)果同原設(shè)計(jì)文件相接近,而工程又有一定問(wèn)題時(shí),其判斷更為困難(已排除了其它因素的影響)。對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)范圍通常是由委托方指定的。實(shí)際上由于某一具體的工程項(xiàng)目包含許多相關(guān)子項(xiàng)目的檢測(cè),如對(duì)某一具體構(gòu)件的有關(guān)項(xiàng)目的評(píng)定并不能最終保證構(gòu)件(或結(jié)構(gòu))的安全性。由于檢測(cè)工作本身也是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),檢測(cè)費(fèi)用是和檢測(cè)項(xiàng)目相關(guān)的,為此甲方在委托任務(wù)時(shí),一般是進(jìn)行少數(shù)項(xiàng)目的檢測(cè),而被委托方也只能根據(jù)委托內(nèi)容展開(kāi)工作,從而可能會(huì)導(dǎo)致兩種情況出現(xiàn):
(1)、檢測(cè)內(nèi)容無(wú)法完全解決甲方所需解決的問(wèn)題。
(2)、檢測(cè)范圍內(nèi)的有關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目可滿足設(shè)計(jì)和國(guó)家有關(guān)規(guī)范的要求,而檢測(cè)范圍以外的相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目不滿足設(shè)計(jì)和國(guó)家有關(guān)規(guī)范的要求,從而造成委托方對(duì)檢測(cè)單位的誤導(dǎo)作用。當(dāng)出現(xiàn)上述兩種情況后,檢測(cè)鑒定單位和鑒定人均會(huì)承擔(dān)較大的風(fēng)險(xiǎn)。
2.3鑒定工作中的法律問(wèn)題
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑物安全性鑒定或建筑物損傷程度的鑒定工作存在許多法律問(wèn)題有待解決或有待科技人員去學(xué)習(xí)。由于歷史的原因,不同的部門(mén)均可進(jìn)行建筑物安全性鑒定工作,人民法院需對(duì)檢測(cè)、鑒定人的資格問(wèn)題進(jìn)行審查,如前所述檢測(cè)資質(zhì)的審定應(yīng)該問(wèn)題不大,但鑒定人的資質(zhì)又該如何認(rèn)定呢?是否具有檢測(cè)資質(zhì)的人就有鑒定資質(zhì)呢?或具有同專(zhuān)業(yè)的和工程師職稱(chēng)以上的科技人員就有鑒定資質(zhì)呢?所有這些問(wèn)題似乎并沒(méi)有一個(gè)明確的答案。其次是鑒定單位對(duì)所提供的鑒定結(jié)論承擔(dān)多少法律責(zé)任呢?一般建筑物的鑒定工作均會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的民事責(zé)任,主要是相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益問(wèn)題。對(duì)于正確的鑒定結(jié)論當(dāng)然勿需多言,但對(duì)于不完全妥當(dāng)?shù)蔫b定結(jié)論,由此又產(chǎn)生了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益問(wèn)題時(shí),其經(jīng)濟(jì)責(zé)任該如何認(rèn)定?這僅是問(wèn)題的一個(gè)方面,另一方面由于委托方原因而誤導(dǎo)了鑒定結(jié)論,由此而產(chǎn)生的一些法律問(wèn)題,又該如何解決呢?對(duì)于民事糾紛中關(guān)于建筑物的鑒定工作通常會(huì)由人民法院的法官來(lái)指定鑒定單位或鑒定人,而對(duì)其它有資質(zhì)的鑒定單位或鑒定人的鑒定報(bào)告采取否認(rèn)的作法,這本身即不科學(xué)又不合法,這其中也涉及到一些法律問(wèn)題??傊?,在建筑物的鑒定工作中存在許多法律問(wèn)題,以上所述僅是其中的一部分,有些法律問(wèn)題有待通過(guò)立法的形式加以解決。
3、幾點(diǎn)啟示
通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的思考及過(guò)去的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)值得注意:
3.1加強(qiáng)有關(guān)建筑法規(guī)的學(xué)習(xí)和研究,深刻理解建筑法規(guī)的具體內(nèi)涵和外延,依法進(jìn)行建筑物的鑒定工作。
3.2檢測(cè)、鑒定人員必須明確職責(zé)、依法辦事,尊重客觀事實(shí),尊重科學(xué),加強(qiáng)對(duì)國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)。
3.3增強(qiáng)科技人員的自我保護(hù)能力。隨著建筑行業(yè)的市場(chǎng)化,建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)也納入了法制化軌道,依法辦事、提高自身素質(zhì)是增強(qiáng)科技人員自我保護(hù)能力的最有效措施。
3.4增強(qiáng)科技人員的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。在建筑物鑒定工作中存在許多風(fēng)險(xiǎn),如建筑物檢測(cè)過(guò)程中的意外傷害、鑒定結(jié)論的風(fēng)險(xiǎn)性等等,不加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)的教育,就是對(duì)自己、單位和社會(huì)的不負(fù)責(zé)任,最后會(huì)搬起石頭砸自己的腳。
3.5檢測(cè)、鑒定工作一定要客觀、公證。有意歪曲客觀事實(shí),為某一方謀利益的鑒定報(bào)告(或調(diào)查報(bào)告),最終是站不住腳的。
3.6有關(guān)建設(shè)行政主管部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)建筑物檢測(cè)鑒定單位和人員的管理和與外部的協(xié)調(diào)工作,努力創(chuàng)造良好的社會(huì)環(huán)境和法律環(huán)境。
英文名稱(chēng):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(kāi)
本:大16開(kāi)
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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論文關(guān)鍵詞:機(jī)載氣象雷達(dá),WXR-700,故障分析
0機(jī)載氣象雷達(dá)概述
機(jī)載氣象雷達(dá)是人們?yōu)榉婪稓庀箫L(fēng)險(xiǎn),保證飛行安全而應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果而研制的航空電子設(shè)備。機(jī)載氣象雷達(dá)對(duì)保障飛行安全具有十分重要的作用,人們不遺余力地對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)、更新,使氣象雷達(dá)的性能在近20年來(lái)得到了本質(zhì)的提高。
目前裝備飛機(jī)的最新氣象雷達(dá)除了能探測(cè)雷雨等氣象區(qū)域外,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)切變、湍流的有效探測(cè),進(jìn)一步提高了在各種氣象條件下的飛行安全性。正是憑借性能優(yōu)越的機(jī)載氣象雷達(dá)等一系列先進(jìn)的航空電子設(shè)備,使飛行員能夠“眼觀千里,耳聽(tīng)八方”,駕駛飛機(jī)繞過(guò)各種危險(xiǎn)的氣象區(qū)域,安全、準(zhǔn)確、舒適地把旅客和貨物送往目的地。
不同型號(hào)的氣象雷達(dá)所包含的組件可能不同,他們?cè)诟餍惋w機(jī)上的配置也有單系統(tǒng)、雙系統(tǒng)等多種形式。氣象雷達(dá)的基本組件為雷達(dá)收發(fā)機(jī)(Transceiver;縮略:XCVR),控制盒(Controller;縮略:CONT),天線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(ANTENNADRIVE),支架,天線(ANTENNA),波導(dǎo)管(WAVEGUIDE)以及顯示器(IND)等組成。
1機(jī)載氣象雷達(dá)的基本工作原理
1.1氣象雷達(dá)方程
上式集中地表明了氣象雷達(dá)最大作用距離與雷達(dá)系統(tǒng)的技術(shù)特性及目標(biāo)性質(zhì)的關(guān)系,對(duì)雷達(dá)使用和維護(hù)人員均具有實(shí)際指導(dǎo)意義。
1.2氣象雷達(dá)基本工作原理
機(jī)載氣象雷達(dá)主要用于探測(cè)航路上的惡劣氣象區(qū)域??罩械睦子陞^(qū)、暴雨區(qū)、冰雹、湍流、風(fēng)切變等惡劣氣象區(qū)域,就是機(jī)載氣象雷達(dá)所要探測(cè)的目標(biāo),圖1為氣象雷達(dá)基本工作原理示意圖。
雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定其位置,基于無(wú)線電波傳播所具有的以下基本規(guī)律:
(1)無(wú)線電波可以定向輻射和接收;
(2)無(wú)線電波遇到障礙物發(fā)生反射,產(chǎn)生回波;
(3)無(wú)線電波以光速在空間直線傳播(實(shí)際上,電波在真空中的傳播速度等于光速,在空氣中的傳播速度略小于光速,但通常視為近似光速);
(4)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生電磁波信號(hào)(如正弦波短脈沖),由天線輻射到空中;
(5)發(fā)射的信號(hào)一部分被目標(biāo)攔截并向許多方向再輻射;
(6)向后輻射再回到雷達(dá)的信號(hào)被雷達(dá)天線采集,并送到接收機(jī);
(7)在接收機(jī)中,該信號(hào)被處理以檢測(cè)目標(biāo)的存在并且確定其位置;
(8)通過(guò)測(cè)量雷達(dá)信號(hào)到目標(biāo)并從目標(biāo)返回雷達(dá)的時(shí)間,得到目標(biāo)的距離;
(9)目標(biāo)的角度位置可以根據(jù)收到的回波信號(hào)幅度為最大時(shí),窄波束雷達(dá)天線所指的方向而獲得;
(10)如果目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)的,由于多普勒效應(yīng)回波信號(hào)的頻率會(huì)發(fā)生偏移。該頻率偏移與目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)的速度(徑向速度)成正比。
1.3WXR-700型機(jī)載氣象雷達(dá)原理
在關(guān)注人為因素的同時(shí),國(guó)內(nèi)外制定了很多標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計(jì)上來(lái)防止人為差錯(cuò)產(chǎn)生。例如美軍標(biāo)MIL-STD-1472F[2],GJB2873《軍事裝備和設(shè)施的人機(jī)工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》[3],中國(guó)民用航空規(guī)章CCAR25部[4]等,都對(duì)防lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨差錯(cuò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明。但是多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都將防差錯(cuò)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作為人機(jī)工程設(shè)計(jì)通用要求的一部分,沒(méi)有將其分離出來(lái)單獨(dú)闡述,做更進(jìn)一步的說(shuō)明,這就導(dǎo)致對(duì)所規(guī)定的某些內(nèi)容闡述不精確;其次,對(duì)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用信息的利用較少,即對(duì)由在飛行事故/事件中反饋的不合理設(shè)計(jì)利用的較少。
該文主要對(duì)民機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的人為因素進(jìn)行研究。以事故事件為依據(jù),對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中可能誘發(fā)飛行機(jī)組誤操作或是涉及到的警告或警告部件的條款進(jìn)行分析,對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明或完善,為提升和改進(jìn)飛機(jī)性能提供更詳盡的參考。
1 事故事件研究
1.1 宇宙貨運(yùn)航空可控飛行撞地事故
可控飛行撞地是指一架完全滿足適航條件的飛機(jī),在可控和飛行環(huán)境正常的情況下撞到地面、山體、水面或其他障礙物而導(dǎo)致的事故。據(jù)國(guó)際民航組織事故和事故征候數(shù)據(jù)報(bào)告(ADREP)系統(tǒng)顯示,從1992—2003年,全球由可控飛行撞地導(dǎo)致的傷亡事故共計(jì)180起,平均每年15起。
飛行員疏忽造成的航向、飛行高度的錯(cuò)誤,機(jī)相對(duì)于地形的位置判斷錯(cuò)誤,不合適的下降率,著陸進(jìn)近階段低于最小安全高度飛行,違反飛行程序,不按復(fù)飛程序?qū)嵤?fù)飛,低于氣象標(biāo)準(zhǔn)時(shí)仍強(qiáng)行著陸等,都是導(dǎo)致可控飛行撞地的原因。
1.1.1 事故簡(jiǎn)述
2009年3月26日,一架哥倫比亞宇宙貨運(yùn)航空公司的波音727-300貨機(jī),執(zhí)行從萊蒂西亞到哥倫比亞波哥大的貨運(yùn)航班任務(wù),在接近波哥大時(shí)遇到惡劣天氣。在高度大概為1000英尺時(shí)執(zhí)行復(fù)飛。復(fù)飛后第二次進(jìn)近在跑道上安全著陸,飛機(jī)停在跑道末端。之后檢查飛機(jī),發(fā)現(xiàn)有樹(shù)枝遺留在飛機(jī)的起落架上,確定飛機(jī)撞到了樹(shù)。
1.1.2 事故原因分析
(1)飛機(jī)以不合適的下降率進(jìn)近,并采用不適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和程序。復(fù)飛開(kāi)始的太遲且以一種危險(xiǎn)的方式實(shí)施復(fù)飛,導(dǎo)致飛機(jī)在外指點(diǎn)標(biāo)之前撞樹(shù)。
(2)當(dāng)飛機(jī)下降到最低扇區(qū)高度之下后,雷達(dá)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)出告警信號(hào)。
1.1.3 設(shè)計(jì)改進(jìn)研究
(1)執(zhí)行錯(cuò)誤下降率
飛機(jī)第一次進(jìn)近時(shí),飛行員執(zhí)行了過(guò)大下降率。下降率過(guò)大,高度下降過(guò)快,水平速度小,易導(dǎo)致升力不足和重著陸。由于執(zhí)行過(guò)大下降率而導(dǎo)致的事故、事件屢有發(fā)生。2010年4月2日西北航空公司的A320lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨在丹佛國(guó)際機(jī)場(chǎng)的大下降率下降、1994年12月2日美國(guó)西部航空公司的B737執(zhí)行過(guò)大下降率以及2011年6月20日俄羅斯航空公司的圖134執(zhí)行過(guò)大下降率等不安全事件表明明,怎樣從設(shè)計(jì)上防止飛行員執(zhí)行錯(cuò)誤下降率是迫切需要解決的問(wèn)題。
飛機(jī)下降率應(yīng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算。計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器傳送的高度、地速、氣象條件等信息,并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的跑道類(lèi)型和周邊地形數(shù)據(jù),計(jì)算出具有可接受波動(dòng)范圍的下降率。進(jìn)近階段將其通過(guò)駕駛艙顯示器傳遞給飛行員。
FAA于2011年12月8號(hào)了咨詢通告AC20-175,《Controls for Flight Deck Systems》。該咨詢通告給出了10種常用的降低操縱器件誤操作的方法,包括:位置&方向、物理保護(hù)、滑脫阻力、手部穩(wěn)定、邏輯保護(hù)、復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)觸覺(jué)提示、鎖定/連鎖操縱器件順序運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)阻力[5]。要有效降低操作飛機(jī)執(zhí)行大下降率下降的發(fā)生概率,可以采取邏輯保護(hù)以及增加手部穩(wěn)定設(shè)計(jì)的方法。
(2)雷達(dá)告警
飛機(jī)下降到最低扇區(qū)高度之下后,雷達(dá)應(yīng)該發(fā)出視覺(jué)及聽(tīng)覺(jué)告警,引起管制員注意,以便其第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)飛行器所處的危險(xiǎn)狀態(tài),并能在第一時(shí)間給予機(jī)組警告,讓其意識(shí)到飛機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)并及早采取措施改出危險(xiǎn)狀態(tài)。
除雷達(dá)告警之外,另一種方法就是在駕駛艙安裝視景顯示器。駕駛艙主飛行顯示器(Primary Flight Display,PFD)上顯示由數(shù)據(jù)庫(kù)合成的三維飛機(jī)前方飛行環(huán)境,使顯示器成為視景顯示器。同時(shí)在導(dǎo)航顯示器(Navigation Display,ND)上顯示飛機(jī)下方正投影地形圖。2008年8月31日委內(nèi)瑞拉Conviasa航空公司的撞山事故[6]以及2009年8月2日印尼梅帕蒂航空公司的撞山事故[7]皆因不了解前方地形又不能獲得前方地形信息而撞毀。這種合成的地形顯示不受天氣狀況影響,在能見(jiàn)度不高的情況下,這一優(yōu)點(diǎn)尤為突出。
1.2 韓國(guó)釜山特大飛行事故
1.2.1 事故簡(jiǎn)述
韓國(guó)時(shí)間2012年4月15日,中國(guó)國(guó)際航空公司的B767-200執(zhí)行從北京飛往韓國(guó)釜山金海機(jī)場(chǎng)的航班任務(wù)。在金海國(guó)際機(jī)場(chǎng)盤(pán)旋進(jìn)近著陸時(shí)墜毀。飛機(jī)撞地?fù)p毀繼而起火,導(dǎo)致航空器完全損毀。
1.2.2 事故原因分析
(1)在向跑道盤(pán)旋進(jìn)近的過(guò)程中喪失位置感,導(dǎo)致飛機(jī)飛出盤(pán)旋進(jìn)近區(qū),使三邊轉(zhuǎn)彎延遲。
(2)飛機(jī)撞地前5秒副駕駛建議機(jī)長(zhǎng)復(fù)飛,機(jī)長(zhǎng)沒(méi)有反應(yīng),副駕駛也沒(méi)有執(zhí)行復(fù)飛。
(3)機(jī)組在進(jìn)行盤(pán)旋進(jìn)近時(shí)不了解B767-200作為寬體客機(jī)的著陸最低氣象條件;在進(jìn)近簡(jiǎn)令中沒(méi)有包括飛行和培訓(xùn)手冊(cè)中規(guī)定的復(fù)飛項(xiàng)目。
1.2.3 設(shè)計(jì)改進(jìn)研究
(1)儀表進(jìn)近階段引導(dǎo)信息
儀表進(jìn)近階段缺乏引導(dǎo)信息。該航班機(jī)組使用的儀表進(jìn)近程序圖顯示了平面圖,有等高線,不同顏色的陰影表示地形的高度,以及標(biāo)明標(biāo)高的障礙物標(biāo)志,但是復(fù)飛等待部分的放大圖沒(méi)有顯示出盤(pán)旋進(jìn)近區(qū)以北的障礙物。
(2)盤(pán)旋進(jìn)近階段安全高度警告
金海機(jī)場(chǎng)建有最低安全高度警告系統(tǒng)(Minimum Safe Altitude Warning,MSAW),MSAW按邏輯設(shè)計(jì)觸發(fā)并產(chǎn)生視覺(jué)告警,任 何時(shí)候當(dāng)航空器在有最低安全高度程序的方塊內(nèi)低于MSAW觸發(fā)高度時(shí)或是從低于最高安全高度進(jìn)近約2英里時(shí),MSAW會(huì)發(fā)出字符閃爍的視覺(jué)告警。
這種單一的警告類(lèi)型對(duì)進(jìn)近過(guò)程中高度過(guò)低,尤其是機(jī)組喪失情景意識(shí)時(shí)進(jìn)近高度過(guò)低的告警級(jí)別不夠明顯。此時(shí)機(jī)組工作負(fù)荷大,壓力大,閃爍的屏幕得不到機(jī)組充分的重視。因此,MSAW應(yīng)考慮在單一視覺(jué)告警的基礎(chǔ)上,添加音頻(聽(tīng)覺(jué))警告。音頻應(yīng)該急促而有力,最大可能吸引機(jī)組注意。
(3)駕駛艙顯示器
機(jī)組內(nèi)部談話以及與塔臺(tái)的無(wú)線電通信表明,由儀表進(jìn)近轉(zhuǎn)為盤(pán)旋進(jìn)近的時(shí)候,飛行機(jī)組對(duì)航空器的位置喪失情景意識(shí)。此時(shí)機(jī)組多項(xiàng)任務(wù)并存,難免在某些事件上注意力相對(duì)分散,而人的記憶力和注意力是有限的。
要想前瞻性的和主動(dòng)性的探測(cè)飛機(jī)有可能遇到的威脅,就要將來(lái)自不同傳感器和各告警信息進(jìn)行融合,按lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序,因此建議開(kāi)發(fā)駕駛艙新型顯示模式。新型顯示模式能夠給飛行員在各個(gè)飛行階段提供最優(yōu)化的情景意識(shí)。根據(jù)高分辨率、高精度、高完整性的地形數(shù)據(jù)庫(kù),合成與真實(shí)的外部地形具有高相似度的地形顯示,將該合成地形庫(kù)在PFD上顯示。即使飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)完整性受到損壞或是與地面塔臺(tái)溝通出現(xiàn)障礙,也能很好的輔助機(jī)組判斷飛機(jī)位置、航向以及周邊環(huán)境,進(jìn)一步可以減少跑道入侵或滑行偏差等類(lèi)似不安全事件的發(fā)生。
2 人為因素相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究
(1)HB7289-96《民用運(yùn)輸機(jī)駕駛艙儀表、顯示器及有關(guān)控制器的要求》[8]規(guī)定了民用運(yùn)輸機(jī)駕駛艙中儀表、顯示器及有關(guān)控制器的布局及設(shè)計(jì)要求以及平視顯示器(Head Up Display,HUD)的設(shè)計(jì)和安裝要求。其中4.6節(jié)系統(tǒng)顯示器(System Display,SD)第5部分指出:SD應(yīng)能自動(dòng)地顯示下述信息:
a.在告警顯示器上指示的相應(yīng)故障;
b.飛行階段正常的狀態(tài)監(jiān)控;
c.接近極限值的關(guān)鍵參數(shù);
d.系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的改變。如不需要機(jī)組人員注意或采取措施時(shí),可以抑制自動(dòng)顯示。SD還應(yīng)有手動(dòng)選擇系統(tǒng)信息的功能。
對(duì)于c條“接近極限值的關(guān)鍵參數(shù)”可做詳細(xì)說(shuō)明,指明具體是哪些參數(shù)。例如GPWS(近地警告系統(tǒng)),其核心是近地警告計(jì)算機(jī),其核心參數(shù)應(yīng)包括下降率過(guò)大、過(guò)大的地形接近率、起飛或復(fù)飛時(shí)過(guò)度掉高度、不在著陸形態(tài)時(shí)的不安全越障高度、低于下滑道太多、無(wú)線電高度和決斷高度的報(bào)告、風(fēng)切變警告。
GPWS缺陷之一是如果前方出現(xiàn)突然上升的地形,垂直的峭壁或陡峭的懸崖,則無(wú)法及時(shí)發(fā)出告警信號(hào),導(dǎo)致延緩改出機(jī)會(huì)。警告信號(hào)的作用就是提前告知人危險(xiǎn)的存在的,若是其前瞻性不存在,那么警告系統(tǒng)就沒(méi)有存在的意義,因此警告信號(hào)的及時(shí)性雖然不是關(guān)鍵參數(shù),但是其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的基本前提,應(yīng)給予充分重視。
(2)SAEARP5108v001《Human Interface Criteria for Terrain Separation Assurance Display Technology》[9]定說(shuō)明了系統(tǒng)的應(yīng)具有提前警告的功能,且警告應(yīng)包含視覺(jué)警告及聽(tīng)覺(jué)警告兩方面。就韓國(guó)釜山lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫(xiě)作論文和發(fā)表服務(wù),歡迎您的光臨特大飛行事故而言,其MSAW作為關(guān)鍵警告,應(yīng)包含2個(gè)方面即聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)。標(biāo)準(zhǔn)方面,明確了負(fù)責(zé)發(fā)出警告的系統(tǒng)后,應(yīng)對(duì)這個(gè)或這些系統(tǒng)發(fā)出的警告類(lèi)型進(jìn)行詳盡說(shuō)明,例如警告的可視性,可是警告時(shí)用的字體、字體寬度高度比、或是字體顏色、字體閃爍頻率等;聽(tīng)覺(jué)警告的強(qiáng)度、可辯性、頻率、時(shí)長(zhǎng)等。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)事故事件發(fā)生原因的分析,并與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)包括設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、試航標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)針對(duì)民機(jī)駕駛艙的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較完整。但是在一例又一例事故發(fā)生的背后,反映的是標(biāo)準(zhǔn)遵循程度不夠。因此,在不斷完善標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),要加強(qiáng)各型號(hào)飛機(jī)的試航管理,也要運(yùn)營(yíng)人管理、完善操作規(guī)程和檢查規(guī)定,加強(qiáng)培訓(xùn)。
參考文獻(xiàn)
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論文關(guān)鍵詞:安全養(yǎng)鴿防敵害
在動(dòng)物天地里,各類(lèi)動(dòng)物都有它自己的天敵。鴿子秉性溫和,被人們譽(yù)為“和平天使”,一旦遇到天敵,只有逃避的能力,沒(méi)有自衛(wèi)的本領(lǐng)。所以在天敵侵襲鴿舍的時(shí)候,有被咬傷咬死的,有被拖走的,即使它們一無(wú)所得,也會(huì)使鴿群驚擾不安。凡遇上這類(lèi)情況,必須把鴿舍暫時(shí)關(guān)閉一下,等鴿子安下心來(lái)以后,再進(jìn)行日常的家飛。否則,鴿子不肯進(jìn)棚,甚至造成失鴿。信鴿的天敵在陸地上有野貓、鼠、觸和蛇,在天空中有鷹、隼。
一、野貓
在農(nóng)村的鴿舍常受到野貓的襲擊,而家養(yǎng)用于捕鼠的家貓則對(duì)城市的鴿舍威脅極大。它們有時(shí)從活絡(luò)門(mén)里竄進(jìn)來(lái),對(duì)鴿子亂抓亂咬,把鴿群攪得鴿飛蛋打。有時(shí)幼鴿晚上沒(méi)有進(jìn)棚,停在屋頂上過(guò)夜,就可能成為野貓的美餐。即使鴿子沒(méi)有受到直接傷害,也會(huì)驚嚇鴿群,造成幼鴿游棚,老鴿逃竄。防止野貓人侵的方法是,加固鴿舍,晚上關(guān)緊門(mén)窗等。對(duì)付鄰居的家貓,要取得主人的同意,用5~6 根大羽或雞毛扎在一起,按住家貓的頭打它嘴巴,連揍幾次后,以后它看到鴿子就不寒而栗了。
二、老鼠
老鴿子并不害怕老鼠。老鼠進(jìn)鴿棚的目的不是抓鴿,而是偷食散落在地上的谷物,但是切莫大意,它對(duì)雛鴿和鴿蛋是很感興趣的。它會(huì)偷偷地把雛鴿或鴿蛋從老鴿身下拿走,而老鴿卻不聞不問(wèn),只要嘗到一次甜頭,它就成為鴿舍的常客。用鼠藥滅鼠效果較好,但要防止鴿子誤食。
三、鼬
鼬俗稱(chēng)黃鼠狼,是偷雞的能手。別看它身體瘦小,它可以把一只1.5~2 千克的雞子拖走。黃鼠狼跟老鼠一樣怕人,常在黑夜悄悄地潛人鴿舍咬死鴿子,或把它拖回洞中去飽食一餐。在春、夏、秋三個(gè)季節(jié)里,黃鼠狼可以在野外找到許多諸如田鼠、青蛙、癲蛤蟆等小動(dòng)物充饑,對(duì)鴿子的危害相對(duì)減少期刊網(wǎng)。每到冬季,當(dāng)野外找不到小動(dòng)物時(shí),就要潛人鴿舍。因此,凡發(fā)生黃鼠狼偷鴿農(nóng)業(yè)論文,最好不要按慣例開(kāi)棚家飛,一定等鴿子情緒平靜下來(lái)以后再開(kāi),否則容易造成失鴿。為防止黃鼠狼人侵,要堵塞漏洞,特別要注意望臺(tái)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)周?chē)蔫F絲網(wǎng),網(wǎng)眼不能超過(guò)二指寬,而且要用固定的網(wǎng)眼,最好在活絡(luò)門(mén)上裝有板門(mén),晚上再關(guān)閉起來(lái)。
四、蛇
蛇對(duì)鴿子危害比黃鼠狼相對(duì)小些。因?yàn)樯咴诙咎幱诙郀顟B(tài),即使在春、夏、秋三季,它也能在野外找到小動(dòng)物吃,但是蛇吃鴿子的事件也時(shí)有發(fā)生。防御蛇害的辦法,除了捉蛇以外,與防黃鼠狼相同。
五、鷹、隼
鷹和隼同屬于猛禽之列,不論在地上跑的或天上飛的小動(dòng)物,都是它們獵取的對(duì)象,鴿子也不例外。但是對(duì)鴿子來(lái)說(shuō),華的危害比鷹更大。因?yàn)槔销椬凡而澴?,好比轟炸機(jī)追趕殲擊機(jī),不僅速度趕不上,而且爬高能力也比鴿子差。老鷹有一雙敏銳的眼睛,但鴿子的雙眼有過(guò)之無(wú)不及。當(dāng)老鷹發(fā)現(xiàn)鴿子的蹤影時(shí),鴿子同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了老鷹的存在。當(dāng)老鷹在要追擊鴿子時(shí),鴿子先是增加飛速,繼而使勁爬高,一般來(lái)說(shuō),那些老鴿是能夠擺脫老鷹追捕的。幼鴿的飛速和爬高能力雖不如老鷹,但它有一種特殊飛行本能,忽高忽低,忽左忽右,從不直線飛行,使老鷹無(wú)可奈何。防御老鷹的辦法,主要靠群飛。當(dāng)發(fā)現(xiàn)空中有老鷹時(shí),最好不要將鴿子放出,尤其是單只放出。已經(jīng)放出的、最好要召回來(lái),以免發(fā)生意外損失。,
如果鴿子遇上老鷹還能對(duì)付的話,那么遇上比老鷹個(gè)兒略小的隼,就是另一回事了。隼的飛速和爬高本領(lǐng)都超過(guò)鴿子,且還有銳利的爪子和鉤形的嘴。它有時(shí)在天空搜索獵物,有時(shí)潛伏在鴿舍附近,一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),突然沖出來(lái)追捕。它利用快速飛行的本領(lǐng),飛近鴿子身邊,先用鐵一般的翅膀撲打鴿子,當(dāng)鴿子受傷下跌時(shí),就用鐵鉤般的雙爪抓住鴿子。防御的辦法也同防御老鷹一樣,群放群飛。
關(guān)鍵詞:低空風(fēng)切變 微下沖氣流
中圖分類(lèi)號(hào):V212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)09(a)-0061-01
目前,國(guó)際航空界和氣象界已經(jīng)公認(rèn)的微下沖氣流是危及飛機(jī)低空飛行安全的最重要因素之一。
多起空難事故表明,微下沖氣流對(duì)民用和軍用飛機(jī)的起飛和著陸都有極大的危害。1975年6月在紐約肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng),一架B-727飛機(jī)著陸時(shí)墜毀,死亡113人。這次航空史上著名的空難事故的罪魁禍?zhǔn)拙褪俏⑾聸_氣流。從1968年至1986年間,美國(guó)航空總死亡人數(shù)中約有40%死于低空風(fēng)切變事故。經(jīng)美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)(NRC)1983年確認(rèn)的與風(fēng)切變有關(guān)的51次飛行事故中,65%的風(fēng)切變事故與雷雨有關(guān),且通常都會(huì)有微下沖氣流。
1 低空風(fēng)切變的基本概念
1.1 低空風(fēng)切變的定義
風(fēng)切變(Wind Shear),即風(fēng)的變化,是指空間任意兩點(diǎn)之間風(fēng)向和風(fēng)速隨位置和時(shí)間不同而突然變化。
低空風(fēng)切變是指發(fā)生離地高度在600m以下的風(fēng)切變。按照低空風(fēng)切變的物理原因,低空風(fēng)切變可分成峰面風(fēng)切變,與地面強(qiáng)風(fēng)有關(guān)的風(fēng)切變以及與對(duì)流風(fēng)暴有關(guān)的風(fēng)切變。對(duì)流風(fēng)暴形成的風(fēng)切變對(duì)空中交通危害最大,表現(xiàn)為對(duì)流形式的下沖氣流。
1.2 微下沖氣流的形成原因
微下沖氣流的形成與人們常見(jiàn)的雷暴云有關(guān)。它與雷暴云的上沖和崩潰緊密相關(guān)。上升氣流在其上升和上沖的過(guò)程中,從高層大氣中獲得水平動(dòng)能。隨著上沖高度的增加,上升氣流的動(dòng)能變?yōu)槲荒?表現(xiàn)為重冷的云頂)而被儲(chǔ)存起來(lái)。一旦云頂崩潰,位能又重新變?yōu)橄鲁翚饬鞯膭?dòng)能。重冷云頂?shù)谋罎⑷Q于雷暴云下颮線的移動(dòng)。颮線鋒形成后,它加速向前部的上升氣流區(qū)移動(dòng)。隨著颮線遠(yuǎn)離雷暴云母體,維持上升氣流的暖濕氣流供應(yīng)逐漸被颮線鋒切斷,于是,上升氣流迅速消失,重冷云頂下沉,產(chǎn)生下沉氣流。下沉氣流由于從砧狀云頂以上卷夾了移動(dòng)快、濕度小的空氣,增加了下沉氣流內(nèi)部的蒸發(fā),同時(shí),這個(gè)下沉氣流的單體,由于吸收了巨大的水平動(dòng)量,而迅速向前推進(jìn)。這樣,形成的下沉氣流到達(dá)地面時(shí),就可以形成微下沖暴流。
1.3 微下沖氣流的特點(diǎn)
微下沖氣流是屬于下沖氣流的一種,它是以垂直風(fēng)切變?yōu)橹饕卣鞯木C合風(fēng)切變區(qū)。由于在水平方向垂直運(yùn)動(dòng)的氣流存在很大的速度梯度,也就是說(shuō)垂直運(yùn)動(dòng)的風(fēng)速會(huì)出現(xiàn)突然的加劇,就產(chǎn)生了特別強(qiáng)的下降氣流,猶如一股強(qiáng)烈的噴射流自天空垂直指向地面,碰撞地面后四處溢散,形成一股軸對(duì)稱(chēng)的水平方向的直線型外流,如圖1所示,其作用范圍直徑小于5km,持續(xù)時(shí)間只有1min~5min。根據(jù)風(fēng)速的大小,把垂直向下的風(fēng)分成下沉氣流和下沖氣流。后者是指氣流沖向地面輻散后引起的地面上水平風(fēng)速超過(guò)17.88m/s的風(fēng)。有時(shí),直接按垂直風(fēng)速劃分。當(dāng)垂直風(fēng)速大于3.6m/s(離地面91m高處)時(shí)稱(chēng)之為下沖氣流(如圖1)。
2 微下沖氣流對(duì)飛行安全的影響
微下沖氣流的水平漩渦除包涵下降氣流外,還包含強(qiáng)烈的上升氣流。當(dāng)飛機(jī)在低空穿越微下沖氣流的時(shí),會(huì)先遇到逆風(fēng),后是順風(fēng),因而會(huì)引起空速和迎角的變化。以下從受力的變化情況來(lái)分析,假定著陸未受風(fēng)暴影響時(shí),飛行員按預(yù)定的下滑航跡角和空速降飛機(jī)配平,當(dāng)飛機(jī)穿入暴風(fēng)區(qū),遭遇逆風(fēng),飛機(jī)相對(duì)空速增加,使全機(jī)升力增加,于是飛機(jī)開(kāi)始偏離預(yù)定下滑航跡上升。為使飛機(jī)回到預(yù)定航跡,飛行員通常推桿和關(guān)小油門(mén)企圖使飛機(jī)減速和低頭。當(dāng)飛機(jī)繼續(xù)前飛近暴核中心時(shí),受側(cè)風(fēng)和垂直風(fēng)越大,但逆風(fēng)逐漸減小至零。穿過(guò)中心后,水平方向的風(fēng)變成順風(fēng)且越大,飛機(jī)的相對(duì)空速越小,全機(jī)升力隨之減小,飛機(jī)迅速掉高,偏離預(yù)定航跡俯沖。為了增速和使飛機(jī)回到預(yù)定航跡,飛行員會(huì)加大油門(mén)和拉桿使飛機(jī)獲最大升力抬頭向上飛行。由于大型噴氣運(yùn)輸機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)很大,從小推力狀態(tài)增至大推力狀態(tài)約有6s~8s的延遲,所以飛行速度不能很快增加。在較小的飛行速度之下,為了獲得較大的升力,就需要較大的迎角,即進(jìn)一步拉桿。這是,由于側(cè)向也要糾偏,如果操縱過(guò)度就可能使飛機(jī)失速,升力進(jìn)一步減小,飛機(jī)失控而墜毀。
3 結(jié)語(yǔ)
本文介紹了微下沖氣流的特點(diǎn)、形成原因。分析微下沖氣流對(duì)飛行安全的影響。由此可見(jiàn),缺乏應(yīng)對(duì)該氣象條件的飛行員穿越微下沖氣流是非常危險(xiǎn)的。為了安全起見(jiàn),建議氣象進(jìn)一步展開(kāi)研究探測(cè)和預(yù)告微下沖氣流的技術(shù)。
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[2] 朱上翔.飛機(jī)穿越微下沖氣流風(fēng)場(chǎng)著陸的運(yùn)動(dòng)特性[J].飛行力學(xué),1987(4).
【關(guān)鍵詞】航路規(guī)劃 無(wú)人直升機(jī) 飛行安全
1 引言
無(wú)人直升機(jī)的航路規(guī)劃是指在特定的約束條件下,尋找滿足無(wú)人直升機(jī)機(jī)動(dòng)性能及戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息限制的從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的最優(yōu)飛行軌跡,是在給定數(shù)字地圖、飛行器特性參數(shù)、飛行任務(wù)的情況下,按照某種性能指標(biāo),要求航路規(guī)劃系統(tǒng)能夠在數(shù)字地圖上方的某個(gè)離地高度上規(guī)劃出一條性能最優(yōu)的三維航跡。它是無(wú)人直升機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,是確保無(wú)人直升機(jī)提高飛行器的作戰(zhàn)效能,圓滿完成偵察任務(wù),有效實(shí)施遠(yuǎn)程精確打擊的有效手段,也是無(wú)人直升機(jī)實(shí)現(xiàn)自主控制,智能飛行的技術(shù)保障。因此。無(wú)人直升機(jī)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用給航路規(guī)劃技術(shù)提出了更高的要求,針對(duì)于固定翼無(wú)人機(jī),無(wú)人直升機(jī)有自身的特點(diǎn), 無(wú)人直升機(jī)可垂直起降、對(duì)起降環(huán)境要求低,飛行速度低、高度低、可超低速飛行或懸停。對(duì)于這些特點(diǎn),無(wú)人直升機(jī)的航路規(guī)劃較固定翼無(wú)人機(jī)有特殊性。這都使無(wú)人直升機(jī)航路規(guī)劃技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。
對(duì)于無(wú)人直升機(jī)來(lái)說(shuō),飛機(jī)的安全性是放在首位考慮的問(wèn)題之一,然而在無(wú)人直升機(jī)航路規(guī)劃過(guò)程中,對(duì)安全性問(wèn)題的分析與判定是航路規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)。也是影響規(guī)劃質(zhì)量的重要因素。本文核心內(nèi)容就是針對(duì)無(wú)人直升機(jī)航路規(guī)劃安全問(wèn)題進(jìn)行分析,然后針對(duì)這些問(wèn)題給出本文的解決方案。
2 安全性判定問(wèn)題
一般情況下,航路規(guī)劃主要分為飛行前“離線規(guī)劃”,即在飛行前,人工或自動(dòng)規(guī)劃一條滿足一定條件的飛行航線;另一種為飛行過(guò)程中“在線規(guī)劃”即在飛行過(guò)程中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行航跡的調(diào)整與規(guī)劃。無(wú)論是手動(dòng)規(guī)劃還是半自動(dòng)、自動(dòng)規(guī)劃,航路規(guī)劃一般采取以下3個(gè)步驟:
(1)建立任務(wù)場(chǎng)景,輸入限制條件。一般場(chǎng)景中包含以下元素:控制站位置、任務(wù)區(qū)、規(guī)避區(qū)、威脅源、空域使用情況、站位情況、任務(wù)屬性等等。
(2)人工手動(dòng)規(guī)劃或者采用航路規(guī)劃算法,根據(jù)一定條件對(duì)無(wú)人直升機(jī)的航路進(jìn)行規(guī)劃,并生成滿足一定條件的無(wú)人直升機(jī)的參考航路/航線。
(3)將規(guī)劃的航路供任務(wù)規(guī)劃使用(一般情況下,航路規(guī)劃是任務(wù)規(guī)劃的一部分)或加載至無(wú)人直升機(jī)獨(dú)立使用。
一般情況下一條規(guī)劃的航線包括飛行高度信息、飛行速度信息、航點(diǎn)特性信息、時(shí)間戰(zhàn)位信息等等。為了保證規(guī)劃航線的合理性需要結(jié)合飛機(jī)本身的特性以及飛行控制策略,合理的配置航線中航點(diǎn)的參數(shù),時(shí)期既滿足任務(wù)需求,有保證飛行的安全。本文著重從速度判定、高度判定、航點(diǎn)特征字判定、數(shù)據(jù)鏈通信判定、控制律適應(yīng)判定以及燃油判定等6個(gè)方面闡述在航路規(guī)劃中對(duì)飛行安全的判定。而進(jìn)行安全性判定的前提條件為:
(1)可獲得無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)參數(shù)以及控制律控制策略;
(2)可獲得規(guī)劃區(qū)域的三維地形數(shù)據(jù),GIS數(shù)據(jù)。我們使用osgEarth作為我們基礎(chǔ)GIS功能開(kāi)發(fā)工具和運(yùn)行庫(kù)。加載局部30m高精度高程數(shù)據(jù)(.tif格式)。
2.1 速度判定
速度是無(wú)人直升機(jī)非常重要的一個(gè)參擔(dān)由于無(wú)人直升機(jī)的特性,無(wú)人直升機(jī)的速度跨度范圍比較廣,無(wú)人直升機(jī)可倒飛、可懸停、可側(cè)飛、可正常前飛。但從整體來(lái)看無(wú)人直升機(jī)的速度可分為低速階段、過(guò)度階段以及正常速度階段。在機(jī)上,速度分為地速和空速。一般情況地速來(lái)源于GPS/北斗等衛(wèi)星設(shè)備,空速來(lái)源于大氣機(jī)或慣導(dǎo)等設(shè)備。在低速時(shí)采用地速信號(hào)作為飛行控制律的速度控制量,空速信號(hào)基本處在不可用狀態(tài)。在正常速度階段,基本采用空速信號(hào)作為飛行控制律的速度控制量。而在過(guò)度速度階段,處在空速和地速的切換臨界階段。在航路規(guī)劃過(guò)程中,速度應(yīng)遵循以下判定準(zhǔn)則:
(1)速度應(yīng)處在飛機(jī)可飛范圍之內(nèi);
(2)速度應(yīng)避開(kāi)過(guò)渡段速度范圍;
(3)速度盡量設(shè)置為巡航速度值左右;
(4)為增強(qiáng)飛機(jī)抗風(fēng)等特性,飛機(jī)盡量不在低速范圍飛行;
(5)應(yīng)避開(kāi)可能引起飛機(jī)共振的速度點(diǎn)。
2.2 高度判定
相比于固定翼無(wú)人機(jī),無(wú)人直升機(jī)的飛行高度一般比較低,有時(shí)為了特殊需求需要貼地飛行。因此無(wú)人直升機(jī)對(duì)三維地形數(shù)據(jù)的精度要求比較高。
在高度判定準(zhǔn)則中,首先應(yīng)滿足無(wú)人機(jī)飛行的離地高度應(yīng)大于無(wú)人機(jī)的最小安全離地高度。在實(shí)際情況中,無(wú)人直升機(jī)在飛行過(guò)程中與理論/規(guī)劃的航線之間存在側(cè)偏距。
如上圖所示,在規(guī)劃的理論航跡周?chē)詡?cè)偏距d,步長(zhǎng)為s,虛擬出折線形“高度判定軌跡”,然后在“高度判定軌跡”中,每隔一定距離l取點(diǎn)p,經(jīng)過(guò)p點(diǎn),做垂直于對(duì)應(yīng)航段的直線,與理論航線的交點(diǎn)為p1,以p1的理論飛行高度值,作為p點(diǎn)的飛行高度值。然后判定p點(diǎn)的飛行高度是否滿足最小離地要求。依次類(lèi)推。判定所有航段的飛行高度是否滿足最小離地要求。
在無(wú)人機(jī)上根據(jù)不同的傳感器,獲取高度一般有無(wú)線電高度、衛(wèi)星高度/海拔高度、大氣高度、超聲波高度等。由于傳感器的量程和誤差等原因,在飛行控制策略中,童謠需要根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的傳感器信號(hào)作為飛行控制律中的高度控制量。我們將切換高度傳感器的高度范圍作為過(guò)渡段高度。因此在過(guò)渡段高度范圍內(nèi)飛機(jī)處在高度波動(dòng)比較大,在規(guī)劃高度時(shí)應(yīng)避開(kāi)過(guò)渡段高度范圍。
除此之外無(wú)人直升機(jī)的飛行高度還應(yīng)滿足無(wú)線電通視要求。對(duì)于無(wú)線電通信對(duì)高度的要求在數(shù)據(jù)鏈通信判定一節(jié)中詳細(xì)描述。
2.3 數(shù)據(jù)鏈通視判定
數(shù)據(jù)鏈無(wú)線通信是無(wú)人直升機(jī)重要組成部分。在飛行過(guò)程中,正常狀態(tài)下需要保證無(wú)人直升機(jī)與控制站之間通信暢通。無(wú)人直升機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的信息傳輸屬微波視距通信,一般認(rèn)為直線傳播,為了無(wú)線通信暢通最少需要滿足以下兩個(gè)條件:
(1)無(wú)人直升機(jī)與控制站之間無(wú)障礙遮擋;
(2)無(wú)人直升機(jī)的飛行高度應(yīng)滿足微波視距通信的視距要求。
為了判斷無(wú)人直升機(jī)與地面站之間是否有遮擋,我們?cè)诶碚摵桔E上,從起飛點(diǎn)開(kāi)始,每隔s米步長(zhǎng)(s取值越小判定精度越高,計(jì)算工作量越大),取一個(gè)航線上的空間點(diǎn)P,將控制站是為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)O,連接空間點(diǎn)P與O點(diǎn) ,然后利用osgEarth的功能庫(kù)函數(shù),判斷PO連線與地形曲面是否有交點(diǎn)。如果有交點(diǎn)則證明無(wú)人直升機(jī)在該點(diǎn)與控制站之間有遮擋,無(wú)法完成正常數(shù)據(jù)鏈無(wú)線通信。否則證明該點(diǎn)與控制站之間無(wú)遮擋。
對(duì)于微波視距通信的視距是指在兩個(gè)天線之間保持無(wú)障礙通信的最大距離,它與地球曲率、大氣折射、地面反射、氣候、地形等諸多因素有關(guān)。根據(jù)我國(guó)以往無(wú)人機(jī)系統(tǒng)飛行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),可以把僅考慮地球曲率的幾何視線距離作為無(wú)線電視距。在地面的天線之間,設(shè)地面天線高度為h1,機(jī)載天線高度為h2,當(dāng)兩者的高度確定之后,就有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的視線距離。它是當(dāng)收發(fā)天線的連線和地面相切時(shí),在地面上的大圓弧長(zhǎng)d,如圖3所示。
而機(jī)載天線的高度基本可視為無(wú)人直升機(jī)的飛行高度。在這里我們?cè)O(shè)控制站天線高度已知。此時(shí)我們可根據(jù)航點(diǎn)離控制站的距離和控制站的天線高度,可得在該距離條件,滿足數(shù)據(jù)鏈微波視距的最低高度。因此飛機(jī)的飛行高度應(yīng)大于求得的最低高度值,最好有一定的余量。
2.4 控制律適應(yīng)性判定
飛控系統(tǒng)作為無(wú)人直升機(jī)最為核心的系統(tǒng)之一,是無(wú)人直升機(jī)的大腦,而飛行控制律就是其思想。對(duì)于一條航線,可分為若干航段,每個(gè)航段都有兩個(gè)航點(diǎn)。無(wú)人直升機(jī)某條航段的飛行動(dòng)作都是有這條航點(diǎn)的兩個(gè)航點(diǎn)參數(shù)決定的。因此航點(diǎn)是整條航線的信息單元。在一條航段中包含,若干飛行過(guò)程,如加速過(guò)程、減速過(guò)程、爬高過(guò)程、下降過(guò)程、懸停過(guò)程、定速巡航過(guò)程等過(guò)程。這些過(guò)程作為基本的過(guò)程單元。除了這些基本的過(guò)程單元外,還包含協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎過(guò)程、盤(pán)旋過(guò)程等特殊過(guò)程或叫任務(wù)過(guò)程。一條航段可包含一種或多種基本的過(guò)程單元和若干特殊過(guò)程。這些過(guò)程的執(zhí)行都需要一定的飛行距離和時(shí)間,根據(jù)飛機(jī)的運(yùn)行特性和控制律的控制策略,我們可以理論的計(jì)算出每個(gè)過(guò)程需要的理論飛行距離和時(shí)間,如果這條航段的長(zhǎng)度小于理論上的基本過(guò)程(定速巡航過(guò)程比較特殊,需要單獨(dú)考慮)和特殊過(guò)程執(zhí)行過(guò)程的距離累加和,就可能出現(xiàn)飛行過(guò)程沒(méi)有按照設(shè)想的過(guò)程飛,有可能影響后續(xù)飛行過(guò)程,影響整個(gè)任務(wù)的執(zhí)行情況,甚至影響飛行安全。除此之外,由于受外界風(fēng)速、環(huán)境、溫度等影響,需要在每個(gè)過(guò)程單元中考慮一定的距離余量。保證該航段有足夠的長(zhǎng)度,執(zhí)行所有的過(guò)程單元。對(duì)于不同的無(wú)人直升機(jī)他的控制策略都不大相同,加上該過(guò)程的計(jì)算非常簡(jiǎn)單。因此此處的計(jì)算不做具體的介紹。
2.5 燃油預(yù)估判定
燃油消耗預(yù)估是影響飛行安全的重要因素之一。當(dāng)無(wú)人直升機(jī)的飛行航線確定后,通過(guò)對(duì)航線進(jìn)行分析,確定無(wú)人直升機(jī)包含哪些過(guò)程,然后計(jì)算每個(gè)過(guò)程的平均耗油率和持續(xù)時(shí)間,平均耗油率與持續(xù)時(shí)間相乘得到該階段的消耗預(yù)估油量。最后將每個(gè)過(guò)程的預(yù)估油量相加即得到整個(gè)飛行過(guò)程的總油量預(yù)估。計(jì)算公式如下:
其中GF為燃油消耗量,單位為千克(kg),n為航線飛行包含的飛行過(guò)程,為第i個(gè)飛行過(guò)程的平均耗油率,單位為千克/秒( kg/s),t(i)為第i過(guò)程的持續(xù)時(shí)間。
在燃油預(yù)估計(jì)算中,關(guān)鍵是獲取飛行過(guò)程的耗油率。為了獲得高精度耗油率,我們開(kāi)創(chuàng)性的發(fā)明一種耗油率自學(xué)習(xí)的方法。該方法是基于查耗油率數(shù)字圖表和飛行參數(shù)分析與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法,是一種混合預(yù)估方法?;趫D表的燃油預(yù)估方法使用簡(jiǎn)單,計(jì)算速度快,基行參數(shù)分析與統(tǒng)計(jì)的燃油預(yù)估方法在耗油率自訓(xùn)練的混合方法的比例不斷增加,從而自動(dòng)的提高了對(duì)燃油消耗量的A估準(zhǔn)確性。該方法考慮了溫度和風(fēng)速等因素對(duì)燃油預(yù)估的影響,大大提高了燃油預(yù)估的精度。
除此之外,在飛行過(guò)程中,根據(jù)初始燃油量、已飛航程、已飛時(shí)間、待飛航程、待飛時(shí)間,修正剩余飛行任務(wù)的最低燃油消耗量的數(shù)據(jù)。使得對(duì)燃油的預(yù)估更加準(zhǔn)確。進(jìn)而保證有足夠的燃油完成剩余飛行任務(wù)。
3 總結(jié)
航路規(guī)劃是無(wú)人直升機(jī)任務(wù)規(guī)劃重要組成部分,本文只是從速度判定、高度判定、數(shù)據(jù)鏈通視判定、控制律適應(yīng)性判定以及燃油預(yù)估等5個(gè)方面,講述了保證飛行安全的方法和措施。當(dāng)然在航路規(guī)劃中,影響無(wú)人直升機(jī)飛行安全的因素還有很多,比如航線切換和在線調(diào)整過(guò)程中安全判定等。
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作者簡(jiǎn)介
張大高(1984-),男,山東省棗莊市人。工程師,主要從事無(wú)人直升機(jī)測(cè)控與導(dǎo)航、指揮控制系統(tǒng)、任務(wù)規(guī)劃等方面的研究。