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英文名称:Journal of Civil Aviation Flight University of China
主管单位:中国民航飞行学院
主办单位:中国民航飞行学院
出版周期:双月刊
出版地址:四川省广汉市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1009-4288
国内刊号:51-1589/U
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1990
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论文关键词:机载气象雷达,WXR-700,故障分析
0机载气象雷达概述
机载气象雷达是人们为防范气象风险,保证飞行安全而应用现代科学技术成果而研制的航空电子设备。机载气象雷达对保障飞行安全具有十分重要的作用,人们不遗余力地对设备进行改进、更新,使气象雷达的性能在近20年来得到了本质的提高。
目前装备飞机的最新气象雷达除了能探测雷雨等气象区域外,已经实现了对风切变、湍流的有效探测,进一步提高了在各种气象条件下的飞行安全性。正是凭借性能优越的机载气象雷达等一系列先进的航空电子设备,使飞行员能够“眼观千里,耳听八方”,驾驶飞机绕过各种危险的气象区域,安全、准确、舒适地把旅客和货物送往目的地。
不同型号的气象雷达所包含的组件可能不同,他们在各型飞机上的配置也有单系统、双系统等多种形式。气象雷达的基本组件为雷达收发机(Transceiver;缩略:XCVR),控制盒(Controller;缩略:CONT),天线驱动机构(ANTENNADRIVE),支架,天线(ANTENNA),波导管(WAVEGUIDE)以及显示器(IND)等组成。
1机载气象雷达的基本工作原理
1.1气象雷达方程
上式集中地表明了气象雷达最大作用距离与雷达系统的技术特性及目标性质的关系,对雷达使用和维护人员均具有实际指导意义。
1.2气象雷达基本工作原理
机载气象雷达主要用于探测航路上的恶劣气象区域。空中的雷雨区、暴雨区、冰雹、湍流、风切变等恶劣气象区域,就是机载气象雷达所要探测的目标,图1为气象雷达基本工作原理示意图。
雷达发现目标并测定其位置,基于无线电波传播所具有的以下基本规律:
(1)无线电波可以定向辐射和接收;
(2)无线电波遇到障碍物发生反射,产生回波;
(3)无线电波以光速在空间直线传播(实际上,电波在真空中的传播速度等于光速,在空气中的传播速度略小于光速,但通常视为近似光速);
(4)发射机产生电磁波信号(如正弦波短脉冲),由天线辐射到空中;
(5)发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射;
(6)向后辐射再回到雷达的信号被雷达天线采集,并送到接收机;
(7)在接收机中,该信号被处理以检测目标的存在并且确定其位置;
(8)通过测量雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间,得到目标的距离;
(9)目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时,窄波束雷达天线所指的方向而获得;
(10)如果目标是运动的,由于多普勒效应回波信号的频率会发生偏移。该频率偏移与目标相对于雷达的速度(径向速度)成正比。
1.3WXR-700型机载气象雷达原理
在关注人为因素的同时,国内外制定了很多标准,在设计上来防止人为差错产生。例如美军标MIL-STD-1472F[2],GJB2873《军事装备和设施的人机工程设计准则》[3],中国民用航空规章CCAR25部[4]等,都对防lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临差错设计进行了说明。但是多数标准都将防差错的设计标准作为人机工程设计通用要求的一部分,没有将其分离出来单独阐述,做更进一步的说明,这就导致对所规定的某些内容阐述不精确;其次,对现实应用信息的利用较少,即对由在飞行事故/事件中反馈的不合理设计利用的较少。
该文主要对民机设计标准中涉及的人为因素进行研究。以事故事件为依据,对设计标准中可能诱发飞行机组误操作或是涉及到的警告或警告部件的条款进行分析,对现有设计标准进行补充说明或完善,为提升和改进飞机性能提供更详尽的参考。
1 事故事件研究
1.1 宇宙货运航空可控飞行撞地事故
可控飞行撞地是指一架完全满足适航条件的飞机,在可控和飞行环境正常的情况下撞到地面、山体、水面或其他障碍物而导致的事故。据国际民航组织事故和事故征候数据报告(ADREP)系统显示,从1992—2003年,全球由可控飞行撞地导致的伤亡事故共计180起,平均每年15起。
飞行员疏忽造成的航向、飞行高度的错误,机相对于地形的位置判断错误,不合适的下降率,着陆进近阶段低于最小安全高度飞行,违反飞行程序,不按复飞程序实施复飞,低于气象标准时仍强行着陆等,都是导致可控飞行撞地的原因。
1.1.1 事故简述
2009年3月26日,一架哥伦比亚宇宙货运航空公司的波音727-300货机,执行从莱蒂西亚到哥伦比亚波哥大的货运航班任务,在接近波哥大时遇到恶劣天气。在高度大概为1000英尺时执行复飞。复飞后第二次进近在跑道上安全着陆,飞机停在跑道末端。之后检查飞机,发现有树枝遗留在飞机的起落架上,确定飞机撞到了树。
1.1.2 事故原因分析
(1)飞机以不合适的下降率进近,并采用不适当的技术和程序。复飞开始的太迟且以一种危险的方式实施复飞,导致飞机在外指点标之前撞树。
(2)当飞机下降到最低扇区高度之下后,雷达系统没有发出告警信号。
1.1.3 设计改进研究
(1)执行错误下降率
飞机第一次进近时,飞行员执行了过大下降率。下降率过大,高度下降过快,水平速度小,易导致升力不足和重着陆。由于执行过大下降率而导致的事故、事件屡有发生。2010年4月2日西北航空公司的A320lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临在丹佛国际机场的大下降率下降、1994年12月2日美国西部航空公司的B737执行过大下降率以及2011年6月20日俄罗斯航空公司的图134执行过大下降率等不安全事件表明明,怎样从设计上防止飞行员执行错误下降率是迫切需要解决的问题。
飞机下降率应由计算机系统计算。计算机根据传感器传送的高度、地速、气象条件等信息,并结合数据库存储的跑道类型和周边地形数据,计算出具有可接受波动范围的下降率。进近阶段将其通过驾驶舱显示器传递给飞行员。
FAA于2011年12月8号了咨询通告AC20-175,《Controls for Flight Deck Systems》。该咨询通告给出了10种常用的降低操纵器件误操作的方法,包括:位置&方向、物理保护、滑脱阻力、手部稳定、逻辑保护、复杂的运动触觉提示、锁定/连锁操纵器件顺序运动和运动阻力[5]。要有效降低操作飞机执行大下降率下降的发生概率,可以采取逻辑保护以及增加手部稳定设计的方法。
(2)雷达告警
飞机下降到最低扇区高度之下后,雷达应该发出视觉及听觉告警,引起管制员注意,以便其第一时间发现飞行器所处的危险状态,并能在第一时间给予机组警告,让其意识到飞机的当前状态并及早采取措施改出危险状态。
除雷达告警之外,另一种方法就是在驾驶舱安装视景显示器。驾驶舱主飞行显示器(Primary Flight Display,PFD)上显示由数据库合成的三维飞机前方飞行环境,使显示器成为视景显示器。同时在导航显示器(Navigation Display,ND)上显示飞机下方正投影地形图。2008年8月31日委内瑞拉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获得前方地形信息而撞毁。这种合成的地形显示不受天气状况影响,在能见度不高的情况下,这一优点尤为突出。
1.2 韩国釜山特大飞行事故
1.2.1 事故简述
韩国时间2012年4月15日,中国国际航空公司的B767-200执行从北京飞往韩国釜山金海机场的航班任务。在金海国际机场盘旋进近着陆时坠毁。飞机撞地损毁继而起火,导致航空器完全损毁。
1.2.2 事故原因分析
(1)在向跑道盘旋进近的过程中丧失位置感,导致飞机飞出盘旋进近区,使三边转弯延迟。
(2)飞机撞地前5秒副驾驶建议机长复飞,机长没有反应,副驾驶也没有执行复飞。
(3)机组在进行盘旋进近时不了解B767-200作为宽体客机的着陆最低气象条件;在进近简令中没有包括飞行和培训手册中规定的复飞项目。
1.2.3 设计改进研究
(1)仪表进近阶段引导信息
仪表进近阶段缺乏引导信息。该航班机组使用的仪表进近程序图显示了平面图,有等高线,不同颜色的阴影表示地形的高度,以及标明标高的障碍物标志,但是复飞等待部分的放大图没有显示出盘旋进近区以北的障碍物。
(2)盘旋进近阶段安全高度警告
金海机场建有最低安全高度警告系统(Minimum Safe Altitude Warning,MSAW),MSAW按逻辑设计触发并产生视觉告警,任 何时候当航空器在有最低安全高度程序的方块内低于MSAW触发高度时或是从低于最高安全高度进近约2英里时,MSAW会发出字符闪烁的视觉告警。
这种单一的警告类型对进近过程中高度过低,尤其是机组丧失情景意识时进近高度过低的告警级别不够明显。此时机组工作负荷大,压力大,闪烁的屏幕得不到机组充分的重视。因此,MSAW应考虑在单一视觉告警的基础上,添加音频(听觉)警告。音频应该急促而有力,最大可能吸引机组注意。
(3)驾驶舱显示器
机组内部谈话以及与塔台的无线电通信表明,由仪表进近转为盘旋进近的时候,飞行机组对航空器的位置丧失情景意识。此时机组多项任务并存,难免在某些事件上注意力相对分散,而人的记忆力和注意力是有限的。
要想前瞻性的和主动性的探测飞机有可能遇到的威胁,就要将来自不同传感器和各告警信息进行融合,按lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临优先级进行排序,因此建议开发驾驶舱新型显示模式。新型显示模式能够给飞行员在各个飞行阶段提供最优化的情景意识。根据高分辨率、高精度、高完整性的地形数据库,合成与真实的外部地形具有高相似度的地形显示,将该合成地形库在PFD上显示。即使飞机导航系统完整性受到损坏或是与地面塔台沟通出现障碍,也能很好的辅助机组判断飞机位置、航向以及周边环境,进一步可以减少跑道入侵或滑行偏差等类似不安全事件的发生。
2 人为因素相关设计标准研究
(1)HB7289-96《民用运输机驾驶舱仪表、显示器及有关控制器的要求》[8]规定了民用运输机驾驶舱中仪表、显示器及有关控制器的布局及设计要求以及平视显示器(Head Up Display,HUD)的设计和安装要求。其中4.6节系统显示器(System Display,SD)第5部分指出:SD应能自动地显示下述信息:
a.在告警显示器上指示的相应故障;
b.飞行阶段正常的状态监控;
c.接近极限值的关键参数;
d.系统运行状态的改变。如不需要机组人员注意或采取措施时,可以抑制自动显示。SD还应有手动选择系统信息的功能。
对于c条“接近极限值的关键参数”可做详细说明,指明具体是哪些参数。例如GPWS(近地警告系统),其核心是近地警告计算机,其核心参数应包括下降率过大、过大的地形接近率、起飞或复飞时过度掉高度、不在着陆形态时的不安全越障高度、低于下滑道太多、无线电高度和决断高度的报告、风切变警告。
GPWS缺陷之一是如果前方出现突然上升的地形,垂直的峭壁或陡峭的悬崖,则无法及时发出告警信号,导致延缓改出机会。警告信号的作用就是提前告知人危险的存在的,若是其前瞻性不存在,那么警告系统就没有存在的意义,因此警告信号的及时性虽然不是关键参数,但是其系统实现功能的基本前提,应给予充分重视。
(2)SAEARP5108v001《Human Interface Criteria for Terrain Separation Assurance Display Technology》[9]定说明了系统的应具有提前警告的功能,且警告应包含视觉警告及听觉警告两方面。就韩国釜山lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临特大飞行事故而言,其MSAW作为关键警告,应包含2个方面即听觉和视觉。标准方面,明确了负责发出警告的系统后,应对这个或这些系统发出的警告类型进行详尽说明,例如警告的可视性,可是警告时用的字体、字体宽度高度比、或是字体颜色、字体闪烁频率等;听觉警告的强度、可辩性、频率、时长等。
3 结语
通过对事故事件发生原因的分析,并与现有的标准包括设计标准、试航标准的对比,发现针对民机驾驶舱的设计标准比较完整。但是在一例又一例事故发生的背后,反映的是标准遵循程度不够。因此,在不断完善标准的同时,要加强各型号飞机的试航管理,也要运营人管理、完善操作规程和检查规定,加强培训。
参考文献
[1] 葛盛秋.驾驶舱资源管理与人的因素研究[J].国际航空,1998(3):57-58.
论文摘要:社会经济的发展推动航空事业的大步跨进。空管安全是空中交通管制的重要组成部分,空管人员的素质是导致航空的安全因素之一,如何掌握空管人员的心理状况,消除人为因素造成安全事故,是本文主要研究和探讨的。
0、引 言
随着我国航空事业的发展,航班量的不断增加,航空事业安全的体制日益发生着变化;近年来,航空事业的事故频发,所以不得不重视航空管制的方面的人为因素。人为因素简而言之,就是人为方面的原因导致航空安全事故的因素。严格意义上是指工作环境、机器、人、人与工作环境、人与机器、人与人之间的关系等,而制约人为因素包括人的本性,人的知识结构,能力极限,个人与团队的协作精神。
1、空中交通管制存在的主要问题
1.1 管制不严
1)空管行业的管理体制老化,公司缺乏竞争机制,工资不以能力定量,导致管制人员安于现状、丧失进取心、缺乏责任心。
2)航空事业因存在着高风险,需要投入的劳动力比一般行业要高出许多,空管人员付出脑力劳动和体力劳动都比较高,所以如果没有相对应经济收入会导致空管人员容易产生个人情绪,这是造成不良事故的原因之一。
3)决策能力不够。当飞机遇到紧急情况时,无法快速的根据综合因素,对飞机做合理的指挥。比如,要准确的控制飞机的飞行时间、飞行的次序、飞行频率等,给出飞行及时的指令和相关的限制。管制员在日常的工作中要尽力锻炼这方面的综合能力。
1.2 能力欠缺
1.2.1 责任心不强
部分管制员对管制工作缺乏应有的责任心,尽管他们也能遵守公司的制度,按时上下班,但是不会关心与自己职责无关的事情,比如,发现了管制人员的在操作中存在失误,他们也不会去提醒,积极性不高,得过且过。
1.2.2 业务水平低
一些管制员的业务水平不高,主要表现是;对新技术的学习不透彻,不能熟练运用,导致的后果是;在交通流量高峰期或者危及的情况下,不能对飞机准确的进行指挥;还有一种情况是对飞机潜在的危机不能及时处理,造成飞机在飞行的过程中遭遇不安全的事故的发生。
1.3 压力过大
空中交通管制工作是一个高风险的行业,管制员从事的工作直接关系到飞行安全,因此每一个环节都不能出错。在工作过程中,要保持一种时刻都小心翼翼的心态。而人不是机器,长期在高负荷、极度紧张的情况下运转,必然会导致精神上的紧张和心理压力的增大。因此,管制员存在心理压力是一种客观现象,关键看怎样引导、缓解。
2、方法及对策
2.1 加强管制力度
要加强管制的力度,除了从制度上要制定激励员工的政策,实行奖励机制以外,调动员工的积极性以外,还要求管制员的必须具备相关的能力:良好的分析决策能力,例如对进离场的飞机进行指挥时,管制员要对相对飞机的飞行高度、位置、速度、机型等进行完全、细致的了解,最终做出决策,决不允许优柔寡断;良好的沟通能力,班组成员间或者相邻的管制单位之间,只有做到了及时准确的沟通才能促进工作安全,有序的进行;良好的应变能力,对机发动机失效、液压系统失效等突发的特殊情况,管制员必须随机应变,重新根据所面临的现状制订出相关的调配方案,分清主次,具体情况具体对待,在短时间内恢复有序的飞行环境。
2.2 提高个人素质
1)航空事业是比较特殊的行业,是一个国家的民族精神的象征,所以对于空中管制员的要求也比一般行业要高,因为管制员的言行举止直接影响着飞行安全,如果管制员的基本素质很差,没有责任心,对机的安全隐患不及时排查,不积极汇报,那么很容易造成无法挽回的悲剧。因此,在条件具备的情况下,安管部门可以不定期地在员工中开展思想政治的学习,宣传科学的教育观,引导所有的管制员充分认识到空管在民航事业中的基石作用,使其意识到空管直接关系到祖国和人民的安全,进而能够自觉地、热情地投身到民航事业发展中,努力提高空管人员的思想道德水平,树立正确的人生观,价值观。
2)管制员有业务水平的提高业务水平的保证是管制员实现空中安全的关键。如果管制员缺乏过硬的操作技能,即使其思想认识多高,也无法胜任该工作。例如,当2架飞机在向一个导航台做同高度会聚飞行时,如果管制员缺乏理论知识和操作经验而采取了错误的避让措施,势必会影响飞行的安全。所以,加强管制员对业务知识的学习,规范用语,中英文表达流利。空管部门要经常组织管制员进行专业理论知识的学习和巩固,使管制员的业务水平得到进一步提高。
2.3 合理释放心理压力
现代人压力很重,管制员因其工作的特殊性,空管公司应该经常组织管制员进行一些形式多样的活动,重点在于让管制员把心中的想法说出来,而不论其对错,也不拘泥于形式。要让管制员能够找一个能舒缓情绪、释放压力的渠道,从而达到减小心理压力的目的。工作的缓解压力的方法有多种;一是鼓励其说出来,把自己压抑在心里的苦恼宣过泄出来,和大家进行沟通,赢取其他人的理解。人如果有压力而不能说出来,就会产生郁闷、烦躁等不正常心态,从而会进一步造成压力增大,影响人的正常工作;二是鼓励其通过运动等方式释放出来,组织参加体育运动和各种游戏都可以缓解压力。鼓励管制员通过这些形式把压力释放出来。转移管制员的注意力,使他们全身心的投入到娱乐中,这种形式能够使管制员身心完全放松、释放压力,为更好的工作做好充分准备。
3、结 论
综上所述,管制员由于从事的是关系到飞行安全的重要工作,行业的特殊性要求我们必须重视管制员的身心健康,保证管制员的工作、生活质量,防止由于人为因素造成的不安全事件,只要我们形成良好的氛围和共识,就一定能正确处理好这一问题,保障我国民航事业的安全平稳发展。
参考文献
[1]高浩然,我国交通管理人才需求分析及对策[j],交通企业管理,2010(3)
[2]孟磊,浅析管制员压力管理[j],空中交通管理,2007(3)
【关键词】输电线路;鸟害;防鸟装置;分析比较
1 输电线路鸟害基本情况
鸟类多聚集在靠近河流、水库、低洼潮湿地带;有较大树木和一些村庄少、僻静开阔的庄稼地带。我市地属亚热带地区,田地及河流密集,池塘及水库逐年增加。这都为鸟类生存创造了有利的条件,根据资料统计,鸟害分布区域如表1所示,鸟害季节分布如表2所示。线路电压等级鸟害分布如表3所示。
架空送电线路大多运行在荒山野外,它覆盖面广,生态环境又变化无常,无疑要受到鸟类活动对它的影响。鸟害严重地威胁着电力系统及网络的安全运行,必须引起电力线路工作人员的高度重视。鸟类选择在我局所管架空送电线路铁塔塔头筑巢现象也越来越多,鸟害引起线路故障原因如下:(1)鸟类在线路输电线路杆塔上筑巢时。口叼树枝、铁丝、柴草等物,在线路上空往返飞行,当铁丝等物落在横担与导线之间,或者刮风时,杆塔上的鸟巢被风吹散掉落、下垂在带电导线或悬瓶上,都会造成短路接地故障。(2)体型较大的鸟类或鸟类争斗时飞行在导线间可能造成相间短路或单相接地故障。(3)当鸟类拉稀屎污染瓶串,在空气潮湿、大雾时易发生闪络。我局鸟害引起线路故障原因统计如下表4所示。
表2 输电线路防鸟装置的分析比较
2.1 防鸟装置种类
以前传统的防鸟装置,主要有:反光镜、风铃、鸟刺、风车驱鸟器、色旗以及死鸟。主要通过颜色、光线或者声音惊吓达到驱鸟的作用。这些措施一段时间内效果明显,但随着鸟类适应能力的增强,时间一长就习以为常,逐渐失去作用。
新型防鸟装置主要有:鸟巢篮、防鸟板、超声波驱鸟器。
2.2 防鸟装置分析比较
2.2.1 鸟巢篮
以往治理鸟害都是利用驱鸟这一方式。其实驱鸟只是手段而不是目的,可以改驱鸟为诱鸟;即在杆塔合适的位置安装鸟巢篮为鸟类“筑窝”,引导在固定的位置安家,同时又能保证线路安全运行。
采用与杆塔同样的材料钢线编制鸟巢篮。从以往捣的鸟巢和南方鸟类较小的特点,确定编制的鸟巢篮大小:直径为40cm高为20cm,形状如图1所示,安装位置如图2所示:
图1 图2
在杆塔上为鸟类筑窝,引导其在固定位置筑巢这一防鸟害方式具有以下优点:
(1)安装方便。鸟巢篮安装在离绝缘子串悬挂点约1.5米处的横担,只需用铝线绑牢即可,杂草等物下垂也不会接近导线,而且鸟屎不会污染绝缘子。安装过程,工作人员远离带电导线,既保证安装人员人身安全又无须线路停电。
(2)价格便宜。鸟巢篮由钢线编制,材料选取不但方便、便宜而且耐用,能承受长期野外风吹日晒。
(3)不影响杆塔检修工作。以往的驱鸟器都是安装在绝缘子串上方的横担上,而这个位置恰好是平时线路检修最主要作业位置,给线路检修工带来诸多不便。而 鸟巢篮安装位置距离绝缘子串悬挂点约1.5米处的横担,避开了作业位置。
2.2.2 防鸟板
线路杆塔防鸟筑巢,其实主要是防止鸟类在横担绝缘子挂点处筑巢,而对整个线路杆塔来说,该处是鸟类筑巢的最佳位置,只要有效防止了鸟类在该处筑巢,就能有效防止鸟害故障的发生。安装防鸟板在绝缘子挂点横担处如图3所示,针对鸟类筑巢特性和铁塔结构阻止鸟类在挂点横担上筑巢,具有具有以下优点:
(1)现场作用性强,防鸟板最大限度地克服了传统装置中鸟类容易适应的缺点,阻止了鸟类在横担绝缘子挂点处筑巢
(2)安装方便,安装过程,工作人员远离带电导线,既保证安装人员人身安全又无须线路停电。
(3)价格便宜,目前专用的防鸟装置价格较高,防鸟板制作简单,成本低廉。
唯一缺点就是影响了绝缘子的检修工作。通过多次试装和实践,防鸟板起到了很好的效果。
图3
2.2.3 超声波驱鸟器
超声波驱鸟器,如图4。采用的是物理驱鸟法,利用超声波的目的是能够有效地将鸟类驱离家居、工作等的生产、生活环境。在多次实验中取得的结果证明,如果迫使鸟类不停的听强力的超声波后,鸟类会产生食欲不振、厌食 、抽搐等症状,甚至间接导致其死亡。太阳能供电系统满足了输电杆塔的实际情况。虽然超声波驱鸟器为高科技产品,效果优越,但是由于其影响检修工作、难以维护、价格昂贵。导致其无法在实际中得到充分利用。
图4
经过上述分析比较,可以看出鸟巢篮、防鸟板为最佳防鸟装置。可采用鸟巢篮、防鸟板单一使用,也可混合使用。通过实践证明混合使用效果更佳。
防鸟装置的使用应根据各地实际情况来选择不同的放鸟装置的种类,但并不是采取了防鸟害装置就可高枕无忧,最重要的一条还是要按规定加强巡视检查,尤其是在鸟害多发季节,不定期的增加巡视次数,掌握易发鸟害的地段和重点部位,并不断积累防止鸟害的经验,及时发现鸟害危险点,采取驱赶、捣毁鸟巢等措施来防止鸟害,为采取防范措施创造条件,确保人身安全和线路设备的安全运行,提高供电可靠性和经济效益。
3 结束语
鸟类威胁电网安全运行的问题在全国电力系统普遍存在。针对近年来出现的鸟害问题,我局溯根求源查找鸟害形成机理,研究线路鸟害上治理措施,提出一套科学的预防鸟害方法。
最近几年我局所辖输电线路防鸟害工作取得了阶段性胜利,实现了鸟害故障率逐年减少目标。然而,自然规律的复杂性和鸟类生息繁衍等因素的变化,加上输电线路塔型的多样性,防鸟害工作仍需不断探索和总结,以实现人类对鸟类威胁线路安全运行的可控性。
4 致谢
历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完,在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同事和领导的帮助下渡过了。尤其要强烈感谢我们部门的技术专责——谢玉卫,他对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。在此向帮助和指导过我的各位同事领导表示最衷心的感谢!
感谢这篇论文所涉及到的各位输电研究者。本文引用了数位输电研究者的研究文献,如果没有各位输电研究者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同事,在我写论文的过程中给予我了很多实用素材,还在论文的撰写过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正。
参考文献:
首都国际机场,一架“挑战者300”公务机以完美、精确的仰角降落,像展开双翼的白天鹅,动作轻盈,姿态优雅。起落架接地的一阵震颤后,吕敏芝紧绷的神经稍稍松弛了些。飞机在滑行道上滑行着,吕敏芝一边看着滑行线路图,一边观察前方,不时提醒机长滑行线路,直到飞机稳稳地滑行到指定的停机位。从她每个动作细节可以看出,她时刻提醒自己要做好每一个程序。
当乘客在享受公务机私密、舒适的环境和优质服务时,或许并没有注意到驾驶舱中的飞行员,更不会知道,为他们驾驶飞机的是我国第一位公务机女飞行员。
和很多飞行员不一样,吕敏芝家族里没有人从事过航空相关的工作;家也不在机场旁边,不曾在飞机轰隆声的伴随下长大;对机械没有特殊天赋,更没想过要做飞行员。那么是什么机缘让她成了中国第一位公务机女飞行员呢?
吕敏芝大学读的是生物制药专业,临毕业那年,她只等待论文答辩结束后就投身到医药行业的工作中去。很偶然的情况下,网站上某航校招飞行学员的那个大大的标题吸引了她的注意力。“航校竟然在网上招收飞行学员?!”对飞行员招收流程以及飞行员职业的好奇心驱使她在航校官网上填了那份长长的报名表格。“当时满脑子都是我的毕业论文,填那份表格也是为了暂时逃离那几天来密集式地与各种瓶瓶罐罐,肿瘤细胞打交道的日子,没想过提交了那份表格后会怎样,只是为了享受参与和期待的乐趣”。
但没想到的是,航校通知她去面试。吕敏芝郑重地把接到航校面试电话的事告诉了父母,父亲不以为然地笑了,在他看来,一个女孩子学开飞机,太异想天开了。但父亲不忍心打消女儿高涨的热情,为防止女儿被骗,还特意陪她到北京参加了航校的面试。
面试时,吕敏芝发现队伍中有在航空公司服务多年的空乘、空保、机务,也有刚从飞行学院毕业的航空相关专业的学生。大家谈论着各种飞机的性能或航班上的逸闻趣事,只有她插不上话,默默地站在一个角落里。但是结果又一次让她料想不及,她通过了招飞面试。这时,抉择摆在了她的面前:是抛开专业和梦想,远赴加拿大从零开始学习飞行,还是就当这是一段小小的人生插曲,接下来继续准备从事医药行业的工作?
回程的航班延误,飞机傍晚时才起飞。飞机穿过云层,进入巡航后吕敏芝看到了她人生中从未见过的美景——太阳徐徐下降,巨大的橙红色的晕轮慢慢消失在地平线上。整个云层由橘红色,渐变成橘黄色,最后余晖慢慢退去,隐入黑夜中。也许就是对那一抹晚霞的痴恋,吕敏芝的情感战胜了理智。
学飞历程
在北京进行了大半年的航空基本理论学习后,2009年5月开始,吕敏芝在加拿大又进行了几个月的理论课学习,然后通过几个笔试进入了飞行学习阶段。几乎每一个学飞的人都认同放单飞是飞行生涯中最值得兴奋和期待的时刻,因为它意味着一个学员能独立操控飞机的起降。
2009年11月,加拿大的天气已经很冷,还经常有大风。吕敏芝放单飞的这天,也是这样的天气,之前放单飞回来的同学都说1200米左右就有结冰。教员安排吕敏芝在夜航前最后一班飞。教员带飞了将近一小时后,夕阳渐渐西下。吕敏芝当时很担心因为1200米左右有结冰的缘故,教员会为了安全,不放她单飞。她正要向教员求证时,教员对她说:“降落吧。”飞机全停后,教员回到签派室查天气情况,回来后对她说:“检查飞机吧,你自己飞一圈回来,太阳马上就下山了!”她听到这话惊喜万分,兴奋之余还是谨慎地检查了一遍飞机。少了教员在旁边,吕敏芝比平常更加谨慎,毕竟出了任何小差错都不会有人提醒她。飞到五边的时候,她不停观察飞机下滑高度、速度和油门的控制,感觉四周的空气都是静止的,幸好,降落很平稳,脱离跑道那一刻,她的嘴角轻轻地上扬了。
降落之后,吕敏芝看到大大小小十多桶冷水在静候着她。她知道,接下来是单飞成功后“残酷”的奖励。教员问吕敏芝:“你确定吗?我可以帮你阻止他们,现在真的很冷。”吕敏芝笑着说:“没关系!我已经带好换的衣服了!” 第一桶水是教员浇下来的,在接近零度的傍晚一下子把吕敏芝浇得透心凉。然后是同学们的疯狂围攻,吕敏芝开心地大叫着接受这个“冷酷的洗礼”,冷风瑟瑟的机场里,充满了火热的欢腾。
学飞的趣事许许多多,据吕敏芝说,在Rocklift机场,有一个墨西哥裔的老爷爷长年在滑行道旁边的小木棚里卖汉堡。在积累单飞专场小时数时,吕敏芝常常会因为思念老爷爷的汉堡而特意飞270多公里过去品尝。而每次吕敏芝单飞到那里,周围的人都会被这个外表单薄的中国女孩自己推飞机、爬梯子给飞机加油、检查飞机的行为而惊叹,议论她柔弱的外表下藏着强大的能量,而她也总会面带笑容地跟大家打招呼,交流飞行经验。
穿行气流白云间
古今中外,飞行员一直是以男性为主的职业,也正因此,每一位女飞行员都可以成为一道亮丽的风景。2011年3月,吕敏芝从加拿大学成归国并进入东海公务机公司,完成换照手续后于2012年春节,在美国达拉斯完成了“挑战者300”的改装学习,成为中国第一位公务机女飞行员。
第一次跟班“挑战者300”飞往北京的航班上,吕敏芝作为观察员坐在观察座上,看着飞机从霸州进近经过夕阳映照延绵起伏的燕山山脉,指挥员引导飞机逐渐下降高度、转航向建立盲降,北京机场跑道灯犹如一条梦幻的玉带。而晚上的首都国际机场,夜幕繁星点点,犹如一块镶满了闪烁珠宝的黑色天鹅绒,让她有种“俱怀逸兴壮思飞,欲上青天揽明月”的悸动。
【关键词】 飞行技能 养成方法 技术型
目前,国内外对行技能培养的研究,都已经有了一定的成果。其中对于技术性技能,除了加强在空中对行机动动作精确性的控制,相关程序、法规的运用外,大多数飞行院校倾向行模拟器运用[1]。比如,在教授一项新科目时,现在模拟器上进行训练,知道操作达到了一定的标准,才能让你上飞机。还有,当学员在飞机上的操作不过关,教员认为其无法继续在飞机上完成课程,就会让学员回到模拟机上,继续打磨其技术。然而,对行技能的养成,是一个长期的、持续性的工程。
1 技术型飞行技能简介
1.1 技术型技能定义
技术型飞行技能是指飞行员顺利完成飞行任务所必需具备的、精确熟练操纵飞机的一系列技术性技能,包括速度控制、航向控制、高度控制以及飞行状态控制等诸多要素。航线驾驶技术型技能是飞行员对飞机航行状态的认知判断以及在具体飞行情境中的各种行为反应。
飞行员在起飞、爬升、巡航、转弯、进近、着陆等各种飞行任务中对飞机的控制,可以从飞行员在空中是否能够维持一定的姿态、速度、高度、航向、稳定性进行判定。
1.2 技术型技能养成方法
在初期的飞行训练过程中,航校对于技术型技能的培养,主要通过模拟器结合实际飞行训练来进行:在目视飞行训练的起始阶段,航校会让学员在模拟器上练习基本的机动动作:起飞、爬升、平飞、转弯、下降和着陆。得到带教教员认可,觉得学员可以安全地进行实际操作训练的时候,就会让其上机。到学员即将进行转场飞行时,教员会安排学员进行进一步的模拟器训练,然后才上真机进行实际的转场飞行训练。[3]
2 非技术型飞行技能简介
在很长一段时间内,飞行员普遍地认为,只要练好“一杆两舵”的飞行技术就能基本驾驶好飞机并保证安全。[4]但是,从近几年来的飞行事故中可以发现,三分之二的飞行事故涉及人的因素,这些因素不是技术原因,而是由于人们在沟通、合作和决策等方面出了问题。在研究中发现,相对于技术因素,非技术因素对飞行安全的影响更大。
所以,改善飞行员非技术技能是保证民航安全的重中之重。彻底掌握非技术型技能的特点,了解飞技术型技能养成的方法,并把之与实际相结合,才是改善安全的前提。
2.1 非技术型技能定义
非技术型技能的定义有很多。其最初是由欧洲联合航空局为解决非技术技能和技术技能有何区别,以及如何评价飞行员的非技术技能两个问题而提出来的。航空局内的非技术技能研究小组根据类的独立和简化原则,提出了非技术技能系统,认为非技术技能主要包括四类技能:情境意识、决策、领导与管理技能、合作技能。[2]
非技术型技能对于复杂社会技术系统的安全控制尤其重要。有研究人员总结了复杂社会技术系统的四个特征:系统越来越复杂和危险;系统越来越多的纵深防御设施;系统越来越自动化;系统越来越不透明。在这种复杂的环境中员工以团队形式与技术设备交互作用。安全是动态的,人误不可避免,系统始终处于各种内部的、外部的、预期的、意外的威胁包围之中。例如在飞行过程中,从威胁出现到最后消除关键是机组的处置方式,需要机组成员对隐患与失误有效地进行交叉检测,准确、迅速地交流信息、及时地采取应对行为并对决策进行评价。而良好的非技术型技能有助于这一过程的顺利完成。
2.2 非技术型技能养成的意义
民航飞行员非技术型技能训练的目的就是为了提高人的“性能”,已经有很多事例说明了人的因素在民航中的重要性。民航安全工作者在认识到非技术技能中情境意识、决策、领导与管理技能、合作技能四项因素特点的同时,也应考虑怎样基于这些特点设计针对性的训练来提高民航飞行员个体和机组的“性能”。针对民航飞行人员建立非技术技能培训体系是对飞行员进行系统训练中的重要一环。民航相关机构与航空公司应该给予非技术技能训练更多的重视。
2.3 非技术型技能养成方法
有研究人员已经指出,非技术型技能训练的最终效果是达到安全、高效和舒适的飞行目的,其次要目标是实现机组的认知、情感和心理学目标。训练内容应该包括:与人的因素有关的事故统计和分析,人的信息加工,个性类型,处境意识,厌倦或疲劳以及警觉性和应激性的管理,工作负荷管理,在机组内的有效交流,操作者的标准操作程序,任务分工,交互监视,相互支持,检查单的使用和做出决策。训练的具体目标是强化机组的群体意识,形成和发展飞行人员的领导能力、交流能力和决策能力,培养飞行人员的处理应激、解决冲突、良好的处境意识以及注意力分配和转移的能力。
目前,国内已有几家航空公司开展了CRM训练。国航使用全任务飞行模拟机和计算机基础训练器对飞行员进行培训,在非技术技能训练方面开展了部分工作。中国民航飞行学院的飞行教员通过CRM教学实践在非技术技能训练方面做了很多研究,发表了一些研究论文。在上海东方飞行培训有限公司里,也有着系统的CRM培训,同时CRM培训已经贯彻到飞行员培养流程的各个阶段。从ATPL差异理论培训开始,到新雇员、初始改装培训等,都涉及到CRM的培训。国内民航领域许多学者围绕飞行员非技术型技能的训练相关课题进行了很多方面的研究,提出了一些相对来说卓有成效的方法,但大都只是对非技术型技能领域的部分内容的研究和应用,缺乏系统性和全面性,还没有形成一个系统、科学、完整的理论和实践体系。
参考文献:
[1]高敏刚.民航飞行员人力资源战略规划方法研究[J].科技促进发展.2012,3:40-46.
[2]薛云燕,李俊良.我国民航飞行员培养瓶颈与解决办法浅议[J].中国民用航空.2006,72:84-86.
由行汽车快速普及,不少私家车主改为驾驶飞行汽车,因此,北京地面已经很少受到大面积堵车问题困扰,但由于虚荣心作祟,张铁还是希望拥有一辆飞行汽车。
每天早晨,张铁将飞行汽车开到小区内网球场大小的起降点,垂直起降,然后按照交管部门随机分配给他的高度层和航路行驶,在高楼大厦的缝隙间快速掠过,故宫的屋顶和景山公园的绿树尽入眼帘。快到公司的时候,他在另一个起降点降落,然后径直将飞行汽车开入办公楼的地下车库。
近百年前,以上场景就已经是人类梦想,但直到现在,它仍然停留于想像之中。
不过,美国Terrafugia公司创始人兼CEO卡尔・迪瑞科(Carl Dietrich)现在认为,这一切将在2035年成为现实,而他正在为此进行努力。
治堵飞车
研制飞行汽车称得上是人类的百年梦想,飞行汽车甚至早已诞生。
1917年,美国发明家格・寇蒂斯第一次向人们展示了一款飞行汽车,但它未能真正飞上天,只是实现了短距离的飞行式跳跃。
1940年代,美国人罗伯特・富尔顿发明的一款飞行汽车,成为获得美国民用航空局(联邦航空局FAA的前身)认定的第一款飞行汽车。但它由行驶模式转化为飞行模式,需要花一个多小时时间。
继他们之后,陆续有更多飞行汽车被研发出来,但这些发明,由于安全性、能耗以及使用便利性等问题,都无法做大规模推广。
近年来,很多城市堵车问题日益严重,这使得研发飞行汽车的热情再次被点燃,大众对行汽车也更为期待。
卡尔・迪瑞科在接受《财经国家周刊》记者采访时介绍,由于人口、车辆增加,目前全球越来越多城市陷入堵车泥潭,而“只有让汽车离开地面,才有可能解决交通堵塞问题”。
对很多研发企业来说,它们的真正理想,是让飞行汽车成为大众交通工具,而不仅仅是富人的“玩具”。
比如Terrafugia研发的第一代飞行汽车产品 Transition,2009年已实现首飞。目前它已被FAA核准为轻型运动飞机,且已通过美国交通管理局审批,可上路、可飞行,预计将在2016年量产。
此外,荷兰企业研发的PLA-V旋翼式飞行汽车,样子像一台三轮摩托,也已经接近量产;美国硅谷的工程师正在研发一款名为Zee.aero 的产品;美国军方正在研发一款只需几十秒就能打开折叠机翼和螺旋桨,可陆空两用的吉普车,名字叫“空中悍马”。此外,以色列和斯洛文尼亚也有企业在研制飞行汽车。
为什么是2035年?
既然飞行汽车Transition、PLA-V都已接近量产,为什么需要到2035年飞行汽车才能够普及?
航空专家栾大龙博士表示,要实现普及目标,理论上已经不存在问题,但工程上需要取得突破。例如,当螺旋桨推进器由产生升力转换为向前推动力的间隙,飞机的浮力来自哪里?如果不解决这个问题,飞机瞬间就可能掉下去几百米。还有就是,需要在确保安全的前提下,如何增加产品的经济性,以便降低其使用成本。
以Transition为例,它已经是一款高大上的产品。除了采用碳纤维等复合材料、GPS导航之外,其航空发动机可以使用普通汽车用汽油,它使用折叠机翼,能做到只按一键,用一分钟左右的时间,就可以实现汽车和飞机模式的相互转换。它的最大飞行距离约740公里,最高时速约每小时185公里,售价定为27.9万美元。
但该飞行汽车起降需要有起码500米跑道,理论上该飞机可以在高速公路起降,但为安全起见,FAA要求其必须在通航机场起降,这就限制了它的使用和普及。另一方面,Transition采用飞机的排放和噪音标准,其乘坐舒适性也要打折扣。
所以即便是卡尔,也并不认为Transition会实现汽车量级的普及。为实现让飞行汽车成为大众交通工具的目标,Terrafugia公司正在研制第二代产品,可垂直起降的TF-X。
卡尔介绍,TF-X将采用类似美国鱼鹰飞机的技术。在卡尔给记者展示的一段模拟视频画面中,在TF-X的两侧顶部,各有一个螺旋桨推进器,启动时产生升力,垂直起飞完成,进入平飞的时候,它摇身一变,推进器与地面垂直,成了固定翼飞机。它能像直升机一样垂直起降和悬停,起降用地大约仅相当于一个网球场大小。
卡尔介绍,不仅垂直起降,TF-X还要实现电和燃油的混合动力驱动,以及实现智能自动驾驶等。
除了产品研发本身的问题之外,相关监管制度和技术也需要同步推进,才能促进飞行汽车的普及。2020年美国所有飞机都将安装ADS-B系统(广播式自动监视系统),将更有效监控飞机飞行状态,加强空中交通安全管理。与此同时,Terrafugia公司还在与FAA等政府机构保持密切沟通,确定垂直起降的飞行汽车从整机到系统到材料、零部件的安全监管标准,以便从生产环节就提高其安全性。
卡尔预计,TF-X研发需要花8?10年的时间。各国管理制度完善,以及产品推广普及,大约也需要10年。预计到2035年前后,飞行汽车产品可以开始普及。
卡尔介绍,现在之所以要将第一代产品Transition推向市场,是因为不能仅凭TF-X这个概念,就让消费者等待8?10年。通过Transition的生产使用,还可以检验其品质,发现问题,及时解决。
能否普及仍存争议
卡尔坚信未来飞行汽车将得到普及,成为大众化的交通工具,但也有业内专家对此并不认同。
中航工业特种飞行器研究所的一位不愿透露姓名的研究人员告诉《财经国家周刊》记者,与汽车不同,飞行器的普及将面临更多的实际问题。
比如,飞行器受天气影响大,一旦出现天气变化,将难以使用;恐高的人将无法驾驶飞行汽车;飞行汽车的能耗肯定超过普通汽车,如果把城市里行驶的汽车都换成飞行汽车,城市空气将污浊不堪;民航飞机每天完成飞行任务后,都要对发动机等进行认真维修保养,如果飞行汽车也这么做,将极大增加使用成本,如果做不到,会存在安全隐患;即便未来空中飞行智能管理体系非常完善了,也不能保证空中交通不会出现意外,一旦发生事故,不仅是飞行器问题,还将威胁地面安全。
他认为,诸如此类的问题,将导致在可以预见的未来,飞行汽车都难以成为普及化的大众交通工具。
当然,也有业内专家支持飞行汽车的发展方向。
中北大学机械工程学院王拖连等人在论文《陆空两用飞行汽车发展现状与展望》中介绍,尽管还存在很多待解问题,但未来的个人交通工具肯定会沿着飞行汽车的方向发展。
航空专家栾大龙博士也认为,飞行汽车未来会成为重要的大众交通工具。研发垂直起降的飞行汽车的技术,很多在别处已采用过,现在需要在应用上创新,在工程化的过程中逐步解决仍存在的问题。花一代人的20年时间,足以研制和推广适应市场的相关产品。
在007系列电影里,邦德的汽车可以长出翅膀上天,可以变成潜艇入海,新奇、刺激。栾大龙认为,未来甚至可以生产能在水面起降、空中飞行和陆地行驶的三栖产品。他同时表示,中国企业也应该更注重飞行汽车的研发。
关键词:机动协调规则 规则评估 元规则 速度矢量 状态矢量
在系统的范围内为了确保间隔和避免相撞,空中交通冲突探测和解决程序包含几项工作(图1)[1]。
第一项工作是在官方的帮助下检查存在潜在冲突的环境以及相关的速度矢量的信息。基于现有的资料可以预计出未来的状况。
冲突探测是以对未来交通状况的预测为基础的。通过应用相应状况事先定义的公制系统来确定是否有冲突发生。这种公制系统包括单一的参数(例如:距离)或者几个参数的结合体(例如:距离、时间、机动费用)。
探测到有冲突后,解决冲突阶段需要有适当的机动动作并将信息传递给冲突中所涉及的所有飞机。
在一定的运行条件下,机动协调解决方法会使用规则系统,例如:航空运输运用的目视飞行规则(VFR)[2]或船舶运输使用的防相撞规则[3]。这些规则标明优先应用于冲突中所涉及的交通工具并给出了相应的做机动的解决建议。详尽的机动协调是可以的但不一定是必须的。想像一下自我间隔环境,例如:自主飞行[4],有可能会需要某些机动协调解决方法。
在分散系统中,每一个实施者都得与冲突中所涉及的其它实施者协调决策。对机动所做出的决策和解决方法的预告是维护有次序交通流量和阻止相撞的基础。机动协调的规则系统会使预告(优先决定权和机动解决)变得更容易。
规则系统的机动协调复杂性依赖于运行环境和它的特征。在当今现有的以规则为基础的系统中,使用非常简单的规则集,而且使用状况良好(例如:目视飞行规则)。人员管理者必须了解基本原理并承担决策的职责(由于法律原因)。如果他们没有提高操作系统性能,使用过于复杂的规则系统就会存在着人为误解的潜在危险。
另外,规则复杂性的提高带来了回报减少的法则。它是指通过输入更多的信息和拥有更高的规则复杂性,额外的收入却减少了。最后,对于人员管理者来说,了解冲突决策后的基础,提高规则复杂性使之更困难有可能导致对系统的不遵从和不信任。
1、规则系统的评估
总的来说,新的系统设计是以是否符合特定的事先定义好的准则来验证。例如:是否满足运行需求。这些准则的定义必须小心谨慎地做出来。评估机动协调规则的不同设计的情况中,准则可以使用在以下方面,例如:“航线效力、时间效力、燃油效力和其它与演示和执行决策有关的实际方面”。[5]
对于特定的评估体制要考虑以下几种程序:
(1)评估系统要经过知名的专家组来做。系统的运行者要经常参加。由各领域(例如:飞行领航领域、ATC执行者)的欧洲管制专家所提议的空中后续规则的评估程序[6]、飞机动力学和设备都被涉及在内。
(2)以计算机为基础的模拟装置(例如:无人操作的速时模拟机)有可能复杂一些,但它是一种更客观的评估方式。在执行者和专家组团队里,对于已建立的信仰来说偏见肯定很少并且在相当短的时间内有提供能够客观地表达更多的脚本和选择的优点。另外,如果有必要的话,可以采用更先进的方式来优化所运用的设计。然而,模拟机所使用的分析准则必须尽可能地贴近运行需求的反应,经常很难制定出标准。(例如:如果认知方面是关键)。此外,很难在高级速时模拟装置中模拟人类的行为模式。经常假设人员行为与规则所给的指令一样精确,但是现实中有许多案例它们并不是这样。
(3)最终以模拟装置为基础的人员循环计算机可以作为允许费用效能的一种手段(与真飞机的飞行案例相比),但不能作为对于设计最复杂认知方面所进行的十分现实评估的方法。
然而,由于与时间限制相关联的人力循环模拟装置运行的持续时间(期间)以及合适的人员验证主题的可用性,需要验证的脚本的数量是有限的。
2、规则设计
2.1 机动协调所需的信息
对于以规则为基础的机动协调基本上可以使用3种不同的信息:
(1)位置或状态信息;
(2)速度矢量信息;
(3)附加信息(意图)。例如:紧急状况、目标高度、下一个航路点。
以上所列出的所有信息,在ADS-B信息中就可以看到。现存的信息类别可以单独使用或联合使用。图1列出了在当今运行环境当中所使用的机动协调的例子,或是本文所建议的在优先决定程序中所使用的相关信息。在下图中所标明“评估”的列部分表明在本篇论文中所使用的信息是否用于优先决定规则。
关于冲突飞机的最基本信息是指它们的位置(绝对的或相对的)。单一协调规则中的优先决定,例如:VFR是完全以状态信息为基础的。(例如:与其它飞机的相对位置。)(图表1)
速度矢量也可以用来决定优先权——它是基于所涉及飞机的垂直速度。假设一架飞机以固定高度做巡航飞行,一个垂直移动的飞机所指定的优先权就要比做水平巡航运动的飞机要低,这只需要垂直速度的知识。
进一步使用状态信息和速度矢量可以决定优先权。基于冲突中所涉及的飞机目前状态和速度矢量的详细知识,所建议的EPR规则运用到CPA(进近最近点)的距离进行可靠估算。万一两架飞机处于同一个飞行阶段,离CPA越远的飞机,例如:速度快的飞机就会避让速度慢的飞机。
更多附加的信息(优先类别,例如:紧急状况或救护机)可能与状态或速度矢量相关联,它可以被用于确定特定飞机的飞行阶段并基于此分配有冲突飞机间的优先权。
2.2 解决方式
采用机动解决需要至少一架飞机改变其飞行轨迹。例如:改变它的速度矢量,可能涉及3个趋向:
(1)飞机的速度(速度矢量的长度)可以增加或减少;
(2)采用转弯。例如:水平面上改变速度矢量;
(3)垂直速度的改变。例如:垂直面上的速度矢量的变化;
速度矢量的变化是可以的。当做单一状态(例如:仅改变速度)或各种组合体(例如:速度和航向)的机动,机动的组合体可以同时进行也可以按一个一个有序的进行。再者,机动的强度可以在有冲突飞机之间共享也可以不共享。(例如:NLR自主飞行案例使用的Eby的潜在领域模型)(图表2)
3、人为因素和规则
尽管使用了规则结构,在机舱里和在地面上人为决策制定者都是在他们自身内在逻辑的基础上制定决策的。当一个人不同意以规则为基础的逻辑,它所产生结果的范围就会从行动上的迟缓到对规则信任度的慢性损失。人为决策与规则结构之间的不搭配就会发生在3个普通方面:
(1)观察信息。人类不可能观察到所使用的以规则为基础的相同信息,反之亦然。例如:人类不可能像以规则为基础的自动系统一样准确并快速地估计出范围、方位角或另一架飞机的高度。因此,就行为的正当流程/进程/行为途径/做法来说,由于所认为的投入数值与决策不匹配人类就不会同意自动化。同样地,与规则基础中所使用的信息相比,人类一般更易获得关于相遇状况的信息,这包括语言通讯。它会表明另一架飞机的意图,天气等。然后由于与这些其他信息的冲突,以规则为基础所做出的决策很明显地叫人难以接受。
(2)制定决策的逻辑不同。人类非常善于制定复杂的判断—这可归因于一些规则结构的组成。同样仍有一些人类制定决策的因素不能通过一组规则被正常的展现出来。由于人类当制定决策的时候不会自然地遵循一些呆板的规则,他们同样难以完全理解或预言处于复杂规则环境里的空中交通行动。
(3)行为自由度的差异。规则基础受到它所能提供的行动或结果范围的限制。例如:这个仅对横向机动有限制。就所涉及到活动的复杂性来说,尽管人类也可能受到限制,但人类可以考虑其他的选项。仅仅由于人类想要限制它的复杂性,一个复杂的以规则为基础的建议并不可能简单地被好好接受。例如:单一的航向矢量。
这些发生潜在冲突区域的结果是人为现象。它可能对交通管理所使用的规则基础的设计设置了限制,仅仅因为所显示的某个规则基础是在理想化的模拟装置中增加交通间隔,并不一定意味着同样的规则基础被飞行员或管制员所接受。因此,本篇论文所呈现出的结果需要同样考虑,从人类和规则结构之间如何相互作用、相互影响中受到启发。为最具有效力,规则应提供更变通,少限制,结构能适合于在运行当中显示的所有的状况。
4、结语
使用速时模拟装置产生的规则评估结果显示假定一个适当的设计规则复杂性越高能导致安全和机动效力方面更多的收获。在模拟机当中使用传统运算来优化规则参数。需要其他学问来决定。传统计算所产生的规则是否真的理想化或者其它的解决方法是否显而易见。评估职能的正常形式同样也可公开讨论。并且它还能可能从这所使用的某一个改变成更好的影响实际运行费用、安全高度和人类优先权。
通过高级规则复杂性,规则效力的额外收获显示为主要由垂直机动量来控制。因为在间隔标准方面比横向机动更具有效力。
这个结论同时也建议当规则中所使用的信息与解决机动所使用的信息相匹配时就会产生最具有效力的规则使用。例如:如果当解决时只允许做横向机动时规则中对垂直矢量增加任何的有益之处,规则使用的效力就很小。
未进行详细调查的以人为循环模拟机的形式进行人为互动。但是值得一提的是人类对解决交通冲突规则的接受受到规则复杂性和与运行环境相关的适用自由度的影响。
当空中交通管理转变为更有自由度和效力的运行模式时,通过使用规则保证某些结构和交通预报是必要的。当以管制员为中心通过在飞机动作之间确保协调和持续性,这些规则起到了相同的作用。对于平衡复杂性、效力、自由度、设备需求、惨痛的失败、人类的接受,选择适当的规则是至关重要的。这里所描述的研究展现了这个重要领域中唯一组成部分的最初进展并且建议通过团队实行进一步的研究。
参考文献
[1]李阳著.《冲突探测和解决方法的探索》. AIAA引导,导航和管制会议.
[2]《自主飞行的实施》.RTCA终极报告,1995年10月.
[3]《确保自主飞行空中间隔》..;
[4]RTCA 工作队3的最终报告:《自由飞行的实施》,1995年十月.
【关键词】鹿谷机场;气象要素;高温飞行;低能见度
0 绪论
随着科技的不断进步,近几十年来民航也在飞速发展壮大之中,随着飞机制造技术的逐渐成熟,人们越来越愿意将飞机作为中远途出行的首要之选。然而气象条件则与航空活动是否能够正常运行而密不可分。
全球机场的飞行延误事件中,因气象原因延误占41%,其中可避免的天气原因占17%,不可避免的天气原因占24%。飞行安全是民航永恒的主题,根据这些不断变化的天气现象,我们的飞行员、空管、公司等也在不断地改变飞行计划,确保航班的顺利进行。
1 研究背景
尽管机场助航设施和飞机的性能越来越先进,不利的气象条件对飞行的制约作用有所减少,但对处于一定气候条件和气候环境的机场和航路,不利飞行的天气影响所造成的旅客滞留、航班大面积延误,随着飞行量的增大并没有明显减少,特别是低能见度、大雾、雷暴、颠簸、积冰等不利行的天气,是造成航空运输企业延误的主要原因之一。
1.1 鹿谷机场地理环境特点
美国鹿谷机场(ICAO:KDVT)位于北纬33.69°,西经112.08°。鹿谷机场位于亚利桑那州中部城市凤凰城(又称菲尼克斯市)的北部,D类空域,场高1478英尺,拥有平行双跑道,机场东西南三侧环山,机场北面8海里开始群山环绕,最高可达8000英尺。
凤凰城气候干燥,年平均温度居全美主要城市之首,属热带沙漠气候。凤凰城平均每年有89天的温度超过100华氏度(38摄氏度),从六月到九月几乎全部时间都在此列。冬天风暴从太平洋向内陆移动时可能造成暴雨,但并不常见。冬天经常有雾。
1.2 本文研究内容
本论文主要针对凤凰城鹿谷机场气象要素进行研究分析,从鹿谷机场温湿压的数据入手,从而提出对提高航空安全服务质量,为未来气象要素研究打下基础。
2 美国鹿谷机场温湿压的特征及其对飞行活动的影响
2.1 鹿谷机场温湿压的特征
2.1.1 温度特征
首先先对各月的最高、平均、最低平均气温做个统计,得出下图。
经过美国鹿谷机场从2005-2014年数据统计,鹿谷机场全年平均气温低于15℃的有12月、1月、2月,以平均最低气温分析,其中12月的最低平均气温为6.46℃。全年平均气温高于30度的有6月、7月、8月,以平均最高气温分析,其中7月的最高平均气温高达39.54℃。以2011年7月为例,整月超过38℃的占24天。在2006年7月21日,当天最高气温高达47℃,为近10年来的最高气温。自2005年至2014年,共计低于5℃的日子296天,平均每年占29.6日,由于鹿谷机场地处美国西南部沙漠地带,冬季短暂,春秋夏季占全年大部分时间,图2将以季节分析气温趋势。
2005年至2014年,夏季(6-8月)平均最高气温基本保持不变,约为39℃。秋季(9-11月)10年内平均气温基本保持在23.7℃。冬季(12-2月)相对秋夏季变化较大,2013年及2011年,平均最低气温在5℃左右,其余均保持在7.5℃。总体来说,鹿谷机场所处的凤凰城近10年,气温没有较大变化,暑热天气较多,几乎没有严寒天气。
2.1.2 气压特征
首先先对每年的年平均气压做个统计,得出下图。
经过统计,2005年至2014年,10年平均修正大气压值为1011.4百帕,其中2010年最低,为1010.84百帕,最高为2006年,1011.81百帕。
2.1.3 湿度特征
根据2005-2014年各月湿度变化图,可知近10年,全年湿度最高值在12月,为46%,4-6月湿度最小,保持在17%上下,其余月份湿度基本维持29%。
2.2 温湿压对飞行的影响
2.2.1 温湿压对飞机起飞和着陆性能的影响
温度对飞机的起飞性能影响主要体现在滑跑距离上,滑跑距离又直接决定了是否能够安全的从有限的跑道上起飞,并在起飞后安全地绕开障碍物等。飞机的发动机需要吸取空气并混合燃油点燃,产生动力,而高温空气会使得发动机产生的动力变小,发动机冷却性能变弱等影响,随后加长飞机的滑跑距离等。
现根据鹿谷机场气象数据,设计测试,情景如下:采用Transpac航校使用的PA-28-181型w机0°襟翼起飞滑跑距离图,机场气压高度为1478英尺(标准大气压),飞机起飞重量为2500磅(3成年人带满油重量),5节逆风,随后设置温度变量-4℃(近10年最低温)、7℃(冬季平均最低温)、22℃(春秋季平均温度)、38℃(夏季平均最高温)、47℃(近10年最高温),进行测试。结果如下。
根据情景,在47℃(近10年最高温)情况下,所需滑跑距离仅为3050英尺,-4℃(近10年最低温)情况下,所需滑跑距离为1500英尺,47℃情况下所需滑跑距离是-4℃情况下的两倍之多。特别是针对鹿谷机场这样,高温几乎占据全年三分之一的机场,由于高温而使得飞机的滑跑性能大大降低,而这只是影响因素中的一个,便已严重影响航空活动的进行。
现根据鹿谷机场气象数据,设计测试,情景如下:采用Transpac航校使用的PA-28-181型飞机0°襟翼起飞滑跑距离图,鹿谷机场场高1478英尺,温度为22℃,飞机起飞重量为2500磅(3成年人带满油重量),5节逆风,随后设置修正海平面气压为变量,957hpa(美制28.26inHG,10年修正海平面气压最低值),1011.4hpa(美制29.85inHG,10年平均修正海平面气压),1033hpa(美制30.50inHG,10年修正海平面气压最高值)。
根据性能图纸最后得出的数据,修正海平面气压越低,所需要的滑跑距离越差,换言而之就是飞机性能变差,而修正海平面气压值越高,所需要的滑跑距离越好,飞机性能变好。
3 结论
通过以上各数据分析总结,发现凤凰城鹿谷机场的温湿压中,温度对飞行活动影响最大,由于鹿谷机场处于沙漠地带中,夏季长时间40℃以上的高温,会令飞机发动机、螺旋桨等结构性能减弱、不利机在适宜的温度下输出最充足的能量,所以在夏季飞行,飞行员应采用最佳爬升速度爬升,尽快脱离地面高温,使发动机等部件进入合适的温度下工作。另外,虽然气压对飞行性能的影响并不像气温的影响那么大,但在进行滑跑距离、爬升性能、航行性能的计划时,一定不能遗漏,在飞行计划上保有一定的余量,以防意料之外的事发生。
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[关键词]民航 自动化 智能化 电子进程单 设计
中图分类号:TV365 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0269-01
一、飞行进程单
飞行进程单从字面上理解,应该指的是一个事件进程的记录,应用到管制工作中,它就是专门记录接受空中交通管制服务的航空器的信息和运行状态的记录条。飞行进程单作为管制工作的必要工具,在实际管制工作中,为管制员提供了记录管制数据的平台。管制员通过对这个数据平台的管理工作,可以辅助实现科学的管制决策以及先期的流量预测。《中国民用航空空中交通管理规则》(86号令)规定:空中交通管制单位应当使用飞行进程单。航空器进入管制区域前,空中交通管制单位应当填写好记录有该航空器信息的飞行进程单。航空器在飞行过程中,管制员应当把通过各种渠道收到的该航空器动态、管制指令及有关内容及时、准确地记入相应的飞行进程单。同时飞行进程单在空管自动化系统降等级的情况下,能够保存故障时间点前的有关管制数据,为进一步完成管制工作以及实施程序管制提供至关重要的支持。另一方面,在各种事件的调查工作中,相关的飞行进程单也成为查找事件原因的重要依据。
二、电子进程单的优点
使用电子进程单系统带来的好处是革命性的和显而易见的。如下:
第一,电子进程单的使用可以节约大量昂贵的进程单打印纸和打印成本;自动处理生成进程单,并在需要的时候在电子数据显示器(EDD)上显示出来,节省了管制员准备进程单的时间和精力;消除了打印机打印进程单工作时的工作噪音,改善了工作环境。使管制员可以投入更多地精力在一个安静的工作环境里更好的进行空中交通管制指挥工作,从而更好的保证安全。
第二,电子进程单上很多的内容都是固定可选的,使用很方便,不用每次都重复填写,直接选取就可以了,管制员可以腾出来更多的精力来监视雷达上的飞机动态,提高工作效率,保证航空安全。
第三,电子进程单可以实现冲突监测和冲突预警的功能,对管制员来说这一点尤为重要。在管制员指挥飞机的过程中,由行流量大、空中情况复杂、疏漏或者精力分配不合理等原因造成的错误指令,电子进程单可以根据一定的规则进行判断,发现将会造成飞行冲突的指令,并且立刻给出一个醒目的提示,在管制员发出错误指令的第一时间进行提醒,把飞行冲突消灭在初始阶段。
第四,电子进程单还可以对所有的管制指令以及飞行情报进行详细的纪录和统计,以后进行技术分析和事件调查等工作将会十分的方便。
第五,电子进程单还可以对空中多架航空器同时进港进行自动排序,给出一个最佳的落地调配排序方案,给管制员一个很好的帮助,管制指挥工作将会变得十分轻松。
第六,电子进程单通过和航空电报处理系统的连接,可以实现航空器起飞、落地电报的自动拍发。减少了管制工作的工作流程,提高了效率,从更本上杜绝了忘记发报情况的发生。
三、功能模块设计
本电子进程单系统根据上面的背景介绍以及实际工作需要,首先按功能可以定义为以下几个模块:
1、进程单生成模块
这个功能模块的主要功能是:(1)定义数据接口,使用FIPS飞行动态数据库中的航班动态数据,按照要求自动生成电子进程单数据纪录;(2)在需要时生成空的电子进程单纪录。
2、进程单操作模块这个。功能模块的主要功能是:(1)建立用户交互界面GUI;(2)把进程单生成模块处理过的电子进程单纪录在用户交互界面上以进程单数据窗口的形势显示出来;(3)提供各种用户操作对进程单数据窗口进行操作;(4)给FIPS发送起飞、落地信号,实现起飞、落地电报的自动拍发;(5)显示进程单处理模块对进程单数据处理后的警告、提示、建议等处理结果;(6)实时把对进程单数据窗口进行的操作纪录保存到数据库中;
3、进程单数据处理模块。这个功能模块的主要功能有:(l)对用户界面中用户正在使用的电子进程单数据信息和用户操作信息进行分析处理,进行飞行动态监视和飞行冲突预警;(2)对电子进程单数据窗口中到场的飞机进行分析处理,得到一个等待最少的最优落地次序建议;(3)对用户可能出现的错误操作或者错误指令进行分析判断,并给出错误警告和提示。
4、进程单数据管理模块。这个功能模块的主要功能有:(1)存储由进程单生成模块生成的电子进程单数据信息;(2)给进程单显示模块提供电子进程单的原始数据纪录;(3)存储用户在用户界面对电子进程单的填写数据和用户对电子进程单数据窗口的操作纪录;(4)给进程单处理模块提供当前电子进程单的最新更新数据;(5)存储进程单处理模块处理后的处理结果;(6)接受进程单数据查询模块的查询处理请求;(7)把进程单数据查询模块的查询处理结果数据提供给进程单数据查询模块;(8)对所有保存的数据进行安全的保存、备份,保证系统在灾难恢复时能迅速恢复数据,不丢失数据和信息。
5、进程单数据查询模块。这个功能模块的主要功能有:(l)按照用户需要对所有现在的和以往的电子进程单数据和用户操作纪录进行查询并显示在查询用户界面上;(2)按照要求对需要的电子进程单数据进行统计显示或者打印[7]。
四、软件结构设计
根据以上的系统功能定义和划分,可以设计出电子进程单系统的软件结构模型。电子进程单系统的系统结构如图1所示。
由图1可以看出,电子进程单系统主要分为四个主要部分,分别是交互服务器,数据库服务器,塔台管制席位,进近管制席位。交互服务器主要从FIPS数据库获取飞行动态信息,并把这些飞行动态信息生成电子进程单数据,向数据库服务器填写数据,通知各个席位更新动态数据。数据库服务器主要功能是接受交互服务器信息,对数据库进行操作,把相关内容分别保存到相应的数据库,读取相关数据库信息,反馈给交互服务器等。所有其他模块都没有权力直接访问数据库,所有对电子进程单数据库的访问必须要由交互服务器来完成。这样也保证了电子进程单数据的统一性和安全性[8]。
塔台、进近管制席位:进行客户端的操作。
五、结论
本论文只是设计实现了电子进程单系统的初步功能,对于用户的高级功能需要并没有进行深入的讨论研究,这也需要日后进行更加深入的研究和开发。另外,本论文没有讨论电子进程单系统如何与雷达结合使用的问题,这也是空管自动化的一个重要部分,主要是因为我对雷达处理系统不太了解,今后我将在这个方面多加学习研究。相信不远的将来,电子进程单系统一定能够成为空中交通管制员的得力管制工具,更加安全地维护我们的空中交通秩序,保障空中交通安全,为构建社会主义和谐社会做出贡献。
关键词:通用航空 航空安全 人才素质 课程体系
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)05(a)-0158-03
1 通用航空产业成为助力我国经济增长的新动力
长期以来,基础设施建设、房地产投资与开发、对外出口贸易是促进中国经济增长的三个主要方面。随着全球经济下行风险的增大,上述三个方面在拉动我国经济增长中的作用难以持续,我国经济正处在由10%左右的高速增长向中高速增长的转换过程之中,中国经济已经进入新常态。经济增长持续下行、企业利润持续降低、居民消费成本逐年上升、外商投资规模逐渐缩小,我国经济转入中低速增长的趋势已成定局[1]。在这种外需低迷、内需不振的情况下,如何挖掘和开发新的经济增长点,为我国的经济全面协调发展注入新的活力,是我们必须思索和面对的问题。
虽然我国经济增长速度放缓,各个行业发展速度缓慢,但近年来,通用航空产业在我国经济发展过程中,一直处于高速增长的时期,企业数量、机队规模、飞行小时数、从业人数等均稳步增加,这从侧面说明,通用航空市场需求强劲,动力持续释放,是我们经济增长的新动力。通用航空作为我国的“战略性新兴产业体系”, 对促进地区经济结构转型、扩大内需、保障民生将起到非常重要的作用,也是在经济新常态和供给侧结构性改革大背景下,国家经济转型升级的重要选项。
1.1 通用航空产业的发展对调整我国经济发展结构具有重要意义
就我国经济下行而言,经济增长速度逐年放缓,从2011年的9.3%,下降到2015年的6.9%。直接的原因在于内需不足。就投资需求而言,一方面,传统产业的投资收到产能过剩的影响,在原有的基础上继续扩大已经不可能;另一方面,新兴的投资方向并没有真正兴起,产业结构升级动力不足。就消费需求而言,随着国民收入的逐年增加,居民消费需求已经从满足基本生活需求为主要目标转换为全面提升生活品味和质量的需求的转变,但是我国创新供给不足,对消费者新的、高层次的需求的满足程度契合性较低。
就投资需求而言,通用航空发展将带动机场建设、机务维修、空中交通管制系统、民航服务业以及民航教育培训等新的投资需求,创造出新的战略性主导产业对投资的引领,全面提升我国投资需求的质量和品质;成为经济投资新的国民经济增长点。
就消费需求而言:通用航空产业的发展,将会形成新的商业生态,催生新的消费领域,观光旅游,通勤飞行、个人娱乐、培训飞行等的航空消费需求会日益增长,必然会对提升全民消费结构升级和品质提升带来重要的影响。
1.2 通用航空产业发展对孵化高新技术企业,带动新技术创新具有重要意义
自主创新能力是国家竞争力的核心,也是企业生存和发展的关键。企业自主创新能力增加,新技术研发能力提高,是经济增长的主要动力和来源。通用航空产业是高新技术产业。从通用航空产业链结构来看,通用航空器的研发和制造位于整个通航产业链的顶层。通用航空器的研发和制造必然带动新材料、电子、通信、能源、精密制造等一系列相关的高新技术产业的发展。带动形成一批专业信息、专业技术、专业人才汇聚的具有国际竞争力的高新技术企业,带动新技术的创新与研发,推动产业结构的进一步升级,促进经济的高速增长。
1.3 通用航空产业发展对促进就业稳定增加具有重要的意义
就中国目前经济的发展形势而言,传统的依靠上马大工程项目来带动就业岗位的情况已经不复存在。目前国家应该探索通过新兴产业的发展,创造新的就业环境和岗位,为经济的发展增添活力。通用航空的发展除了能够提供大量航空类的就业岗位外,围绕私人娱乐飞行、旅游飞行、公务飞行、航空训练飞行、体验飞行等方面提供大量的服务性工作位。此外,通用航空产业的发展,还能带动一批新兴行业的发展,进而创造出更多、优质的就业岗位,激发就业潜力与活力,促进经济的健康、持续、有效的发展。
2 通用航空航务人才在通用航空产业发展中的作用
通用航空产业的发展离不开安全飞行。近年来,我国通用航空安全形势并不乐观。行业安全事故概率持续走高,给原本就积贫积弱的通用航空产业发展带来更大挑战。
提到保障航空安全,人们首先想到的是飞行人员、机务维修人员在航空安全中的重要作用,而管制人员、飞行签派人员、情报人员、气象保障人员的作用往往容易被忽视。就通用航空飞行安全而言,不仅仅需要技术精湛的飞行人员和通用航空器机务维修人员来全力保障安全,而且与公共运输航空飞行安全一样,通用航空的安全运行通用离不开机场管制人员、飞行签派人员、航行情报人员、气象保障人员等航务保障人才的通力合作。从一些国际权威研究机构的统计数据来看,飞行事故中,人为因素占50%以上,换句话说,降低人为因素,则飞行事故可以减少一半。因此,要做到安全运行,通用航空航务人才的重要性不言而喻。通用航空航务技术人员必须具备高度的专业素质和技能:不但要全面了解相关学科的专业知识,还要对航空器的工作原理谙熟于胸;不但要熟知各个系统,还要在出现异常情况时具有协助机组分析和解决问题的能力,通用航空航务人才能力的高低,直接影响到通用航空的安全运行,只有保障通用航空安全运行,才能够确保整个通用航空产业的发展[2]。
3 通用航空航务人才总量需求预测
截止到2015年年底,中国在册通用航空器总量为2235架次,按照行业平均人机配比来计算,保障人员(特指民航局授予执照的机场运营、通信、气象、签派等专业人员)配比为0.5∶1,应有保障人员1100名左右。根据我国十三五通用航空产业发展规划,十三五末我国通用航空器的数量将达到5000架次。以此推算,未来五年内,我国围绕通用航空航务运行保障的人员需求将达到2500名。
通用航空专家委员会预测,未来10年我国通用航空飞机需求量约10000架,其中活塞恿Ψ苫6000架、涡桨动力飞机2000架、喷气公务机500架、直升机1000架,预计市场规模约1500亿元。按照产业拉动比1∶10计算,通用航空全产业产出规模约为15000亿元。相应的通用航空航务技术岗位的需求量预计为上万个。同时每年又有一定数量的人员流失,都需要大量补充从事通用航空航务技术保障工作岗位的人员。
4 我国通用航空航务人才现状及培养情况分析
4.1 通用航空航务人才现状分析
随着通用航空飞行量的不断增加,为通用航空运行安全提供航空运行指挥、航空气象分析、航空情报服务、飞行计划制作、飞行动态监管等航务保障等工作专业技术和管理人才变得更加亟需[3]。但是由于我国长期以来重公共运输飞行,轻通用运输飞行,造成我国通用航空航务技术领域的专业人才有限,人员素质参差不齐,新入职的人员急需强化培训和锻炼,老员工专业技术人员知识结构不合理,造成了通用航空航务工作面临缺乏既懂技术,又懂管理的高级技术人才的尴尬局面。航务工作涉及到飞行的各个环节,航务人才的良莠不齐给通航运行安全留下了较大隐患。
4.2 通用航空航务人才培养现状分析
为了满足保障通用航空器运行安全的需要,民航院校围绕通航航务保障方面已经开设了相关专业,去培养通用航空一线急需的高技能技术人才来满足我国通用航空相关技术工作的需求。但是现行的人才培养主要存在如下几个方面的问题:(1)人才培养方案制订过程简单化,岗位工作任务与职业能力调研不深入,不全面,造成了专业定位、人才培养目标与行业需求不匹配;(2)专业对应岗位群认知片面化,未能形成有效的专业人才培养模式,教学模式在实际教学过程中可操作性较差;(3)课程体系设置不合理,照搬了空中交通管理、机场运行管理、飞行签派等专业,没有形成具有通航航务职业特色的课程体系(4)实践实训课程不足,未能将实践教学与理论教学有效衔接,未能为学生提供基于虚拟现实环境下的通航航务技术实训。
5 我国通用航空航务人才素质及培养措施
5.1 通用航空航务人才素质结构
通用航空航务人才素质结构主要包括:意识素质、知识素质、能力素质、身心素质、品德素质五个方面[4]。
(1)意识素质
指从事通用航空航务工作的理想、信念、兴趣、成就动机或抱负水平。对于通用航空航务人才而言,保障飞行安全是最高的工作职责,而是否具有良好的从事通用航空航务保障工作的意识素质,是实现这一最高工作职责的首要条件。
(2)知识素质
作为通用航空航务人才的工具性素质。主要为:应急救援指挥和协调技能;包机保障方法与协调技能;通航公司运行控制流程和方法;航空气象资料和图表的分析方法;通航航务管理的方法和规范;航空情报资料处理流程和方法;飞行领航的基本理论等知识。
(3)能力素质
通用航空航务人才能力素质包括一般能力、特殊能力、创新能力和社会能力四个方面。其中一般能力主要为思维能力、观察能力、记忆能力、想象能力、语言能力、操作能力、外语能力等。
(4)身心素质
通用航空器的飞行活动一天24h都可能执行。因此,倒班制、夜班通宵的工作任务、工作条件和工作环境对于通用航空航务保障人员来时是经常面对的。
这种工作性质对工作人员的工作压力极大,需要具备较好的心理素质,包括坚强的毅力、耐力,乐于吃苦、勇于拼搏的精神等。
(5)品德素质
品德素质同身心素质一样对于通用航空航务人员能否正常开展工作具有重要的作用。没有良好的品德素质作为支撑,就很难形成高度安全责任意识,进而就很难成为一名合格的通用航空航务保障人才。
5.2 空航务人才培养措施
针对我国通用航空航务人才队伍及人才培养现状存在的问题,作者认为应加强通用航空航务人才的培养,以高素质的通用人才队伍为通用产业发展保驾护航。
应该以培养符合保障通用航空器运行安全的高素质航务人员为目标,以贴近通用航空航务岗位实际要求、贴近通航航务人员自身需求为宗旨,以适应通用航空事业发展、建设学习型组织、构建终身教育体系为目标,全面推行校企合作框架内的新型能力提升培训教育模式。按照通用航空航务岗位需求,建立通用航空航务人才培养理论课程体系,实践操作课程体系,通航航务人才培养教材体系,人才培养共享型资源库体系[5]。利用校企合作的模式整合企业和学校的优质资源,充分体现“学校主动服务企业,企业发展依靠学校”的先进理念,为通用航空航务人员的资质和能力建设做出贡献。
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关键词:武器控制系统,智能化,标准化
科技的飞速发展、世界局势的不稳定,使空中作战任务复杂多变,对飞机的战术技术性能和功能的要求也越来越高。在新机研制费用高、周期长的情况下,充分挖掘现有飞机的潜力、在兼顾先进武器系统和相对落后武器系统的情况下,提高飞机的战术性能成为首选方案。
机载武器控制系统是为适应空战的要求而发展起来的,用以实时控制和监视各种武器的工作状态,并提供和管理武器与其它系统之间的信息。近几十年来,军用战术飞机的设计朝多用途方向发展。为了执行多种战术任务,飞机必须能携带多种类型的武器。为了对所携带的多种武器实施有效地控制,保证武器系统的安全和提高作战成功率,必须有先进的机载武器管理系统。以往的作战飞机的武器控制系统大都使用硬线控制系统,而且对地攻击武器和对空攻击武器是分别控制的,分立式武器控制系统有诸多缺陷。因此,在计算机接口技术、多路传输总线技术、人工智能技术在军事领域应用不断深入的今天,设计统一管理对地攻击及对空攻击武器的智能化武器控制系统(Intelligentize Weapon Control System ,简称IWCS),代替飞机上各自独立的武器控制系统,不仅能提高飞机的作战效能,而且能减轻飞行员的负担。
1分立式武器控制系统的缺陷
1.1控制分散
飞机上使用的对地攻击和对空攻击武器控制系统都是相对独立的,是分立式武器控制系统,飞行员操作使用不便,武器系统不便统一管理。免费论文。
1.2线路复杂,标准化程度低
分立式武器控制系统大多使用常规模拟电路设计,部件多、分系统多、硬件电路复杂、为把更先进的武器系统加到武器控制系统中,常常需要重新设计和布线。免费论文。同时飞机与武器之间的互用性差。
1.3飞行员操作界面复杂、智能化程度低
飞行员座舱内武器控制面板上开关、按钮、指示灯数量多,位置分散,提示信息单调,使飞行员操作不便,作战效率低。
2IWCS的功能
智能化武器控制系统用以实时控制和监视各种武器的工作状态,并按作战要求将武器从飞机上投向目标,同时提供和管理武器系统与其它系统交联的信息。其主要功能是:提供武器接口;装入、保存并显示武器的种类、型号、位置、数量、状态等信息;选择武器和武器投放方案;确定武器外挂位置的战斗准备;控制武器的发射或投放顺序、时间间隔等,启动武器的投放;为导弹提供离轴制导;为光电制导武器的电子装置提供接口;具有应急投放功能;具有自检测功能,当出现不协调或故障时,能自动告警并提供应急选择方案。
3IWCS硬件组成
智能化武器控制系统主要由显示控制部件、武器控制计算机、传输总线系统、对地武器接口部件、对空武器接口部件、武器载荷等组成,其组成框图如图1所示。武器控制计算机是智能武器控制系统的核心,用来处理显示控制部件输入的信息及相关航空电子设备出送来的数据,信息通过多路传输总线1553B传输。通过软件处理所有数据,控制与其相连的其它部件。
武器控制计算机向系统提供全部控制、监视和投放信号。它与显示控制部件、航空电子分系统、武器接口部件等相连。处理各部件传来的数据并控制与其相连的部件。
显示控制部件是智能武器控制系统的人机接口部件,包括武器控制板和多功能显示器。多功能显示器通过标准显示器接口与武器控制计算机相连,用于显示武器挂点的状态,供飞行员监视外挂投放装置及武器的状态与使用条件;用于显示辅助决策专家系统的询问、攻击方案提示、使用方法提示等。武器控制板是一个多功能专用板,由可编程开关、按钮、指示灯及数字小键盘组成,驾驶员可通过武器控制板输入机载武器控制系统需要的初始信息,并通过武器控制板对辅助决策专家系统作出响应。
传输总线系统完成系统各部件之间信息的传输,包括总线控制器、多路传输终端、传输线路、传感器等。总线控制器由软件编程控制,是武器控制计算机与传输线之间的接口。免费论文。多路传输终端用于将传输线与远距离终端连接起来。
对地武器接口部件及对空武器接口部件是将武器载荷与控制计算机相连接的部件,它通过多路传输总线与控制计算机相连,将武器载荷提供的武器信息调制转换成计算机可接受的信息,通过传输总线送入控制计算机;控制计算机传来的指令信息经功率驱动等处理后,传输给武器载荷。
武器载荷由武器悬挂装置(挂弹架、导弹发射架等)和所悬挂的武器弹药
组成。它们分别与对地武器接口部件和对空武器接口部件相连,悬挂装置的型号、状态及武器的有无、种类、型号等信息通过接口部件传给控制计算机,控制计算机发出的指令经接口部件传给武器载荷,完成武器最终发射或投放。
4IWCS软件设计
4.1 应用软件结构
本系统中应用软件的功能是采集并处理各种监控信号,并按指令向系统提供控制和武器发射/投放信号。应用软件采用模块化设计,包括主控模块、任务设置模块、辅助决策专家系统、自检测模块等,软件工作流程图如图2所示。
主控模块负责整个武器控制系统的管理,包括人机界面、输入/输出接口的管理、功能菜单的管理等;动态监视系统各部分的状态信息,接收与系统交联的其它系统传送的数据,通过专家系统进行推理判断,调用相应的处理程序。
任务设置模块的功能是:设置目标类型、相对本机的位置等初始条件,启动辅助决策专家系统。
自检测模块用于检测发射/投放电路的完好情况,当出现故障时,自动切换到备用方案。
4.2辅助决策专家系统的设计
辅助决策专家系统属于嵌入式专家系统,具有较小的知识库、简单的推理机制,由于其结构简单、又能满足系统需要,是一种比较实用的专家系统。系统用来对飞机武器控制过程中出现的各种情况进行辅助决策,根据初始条件、提出可供选择的战斗方式,并推荐武器类型、发射/投放方式、投放顺序等最佳使用方案。驾驶员可以对系统推荐的方案进行取舍或修改,修改后的方案又作为新知识充实到知识库中。
专家系统是人工智能的一个最新的研究领域,是具有相当数量权威性知识,并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。它根据用户提供的数据、信息或事实,运用系统存储的专家经验或知识,进行推理判断,最后得出结论,同时给出结论的可信度,以供用户决策之用。人们事先把某些专家的知识总结出来,分成事实和规则,以适当的形式存入计算机,建立起知识库,并根据某些商定的原则,确定推理规则。根据这些专门的知识和规则,系统对输入的原始数据进行推理,做出判断和决策,因此能起到专家的作用,大大提高了工作效率和工作质量。专家系统的结构如图3所示。
知识库是问题求解知识的集合,含有显示地表示的各种知识块,包括基本事实、规则和其他有关信息,是专家系统的核心组成部分。本系统中知识库的建立依靠武器控制领域专家的经验知识和理论知识,经验知识从有丰富经验的驾驶员对武器操作经验中总结获得;理论知识是经过大量的理论研究计算得到的。
推理机是专家系统的“思维”机构,是实施问题求解的核心执行机构。其主要功能是协调、控制系统,决定如何选用知识库中的知识,对用户提出的证据进行推理,求得某个问题的解答。因为在空战过程中,作战环境不断变化,系统对外界的反应也应随之变化,这样就形成了一些不确定的和不精确的事实,为了满足系统的不确定性和不精确推理判断技术以及系统的实时推理算法,专家系统采取确定性和概率性的推理运算机制,同时,考虑经验系数,以提高系统的置信度。
知识库与推理机分离的设计体系,使得知识的增减和修改不影响整个专家系统的工作,随着时间和条件的变迁,可以及时更改知识库,以提高系统的智能化水平。
4.3 挂点的显示格式
合理的选择挂点的显示格式,能减轻飞行员的思考负担,使飞行员能更快速准确的作出反应,提高作战效率。现代航空电子中常用的显示格式有字母、图像、字母与图像兼有三种格式。系统选用字母与图像兼有的显示画面,分别用
表示飞机、挂架、火箭(用字母R表示)、炸弹(用字母B表示)、导弹(用字母M表示)等。向下箭头所指位置为当前攻击武器。图4为一挂点显示画面实例。
5结束语
本系统应用计算机接口技术、数据传输系统技术、专家系统技术设计了智能武器控制系统,克服了以往武器控制系统部件多、分系统多、硬件电路复杂、维护困难、增加新武器系统难等弊端。友好的人机界面使飞行员的操作变得更简单,标准化的接口设计使得增加新武器系统和在不同飞机和武器之间移植只需改变相应软件即可实现,使系统具有一定的通用性。本系统已在实验室的机载武器控制智能仿真系统中实现,并收到了良好的效果。
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(中国民用航空飞行学院航空工程学院,四川 广汉 618307)
【摘要】民航业不断发展的同时会面临不安全事件绝对数量的增加,提升民航业各相关单位不安全事件调查能力是必然趋势。论文在分析现阶段民航不安全事件调查现状的基础上,总结出民航不安全事件调查中存在的缺陷,从调查环境、调查机制、调查方式三方面给出不安全事件调查的改进措施和建议,旨在一定程度上提高民航不安全事件的调查水平。
关键词 不安全事件;调查机制;航空安全
Improvements and Suggestions with Investigation about Unsafe Events of Civil Aviation
LV PeiLIU Yi-ding
(Aviation Engineering Institute,Civil Aviation Flight University of China, Guanghan Sichuan 618307, China)
【Abstract】With the development of civil Aviation, the absolute number of unsafe events is adding. Because of this, it is inevitable trend that all relevant units affiliated to civil aviation need to lift capacity of investigating the unsafe events. At the base of analyzing the status of investigation of unsafe events of civil Aviation, the thesis sums up of the lack of investigation of unsafe events of civil aviation and raises improvements and suggestions with investigation about unsafe events from the environment of investigation, mechanism of investigation and methods of investigation. By these aspects, the thesis aims to improve the investigation level of unsafe events of civil Aviation to some extent.
【Key words】Unsafe events; Mechanism of investigation; Aviation safety
0引言
随着民航强国战略的不断推进,近些年来我国民航业的发展取得了前所未有的进步。得益于良好的民航事故监控与预防措施,飞行流量的快速增长、航线网络和机队规模的不断扩大并没有带来频繁的航空事故,民航不安全事件的发生概率也在逐年下降,但不安全事件的绝对数量却呈现上升趋势[1]。
由冰山差错法则可知,每一起重大事故背后都隐藏着大量的不安全事件,通过预防和消除不安全事件的发生,就可以从源头上有效地阻止事故的发生。然而,对于低等级的不安全事件来说,没有规定必须上报,只是自愿上报,导致发现其的难度加大。加之,在中国民航业现阶段中,绝大部分当事人不愿意上报与自己相关的不安全事件,进一步加大了不安全事件的收集困难。缺乏足够的不安全事件导致民航相关分析人员无法从中获得大量宝贵的事前预防的经验,在一定程度上阻碍了不安全事件调查水平的提高。
本文在分析现阶段民航不安全事件调查现状的基础上,总结出民航不安全事件调查中存在的缺陷,并给出改进措施和建议,旨在一定程度上提高民航不安全事件的调查水平。
1民航不安全事件调查概况
1.1不安全事件的定义
《中国民用航空信息管理规定》(CCAR396-R2)中,民用航空安全信息是指民用航空器事故、民用航空器事故征候以及其他与民用航空器运行有关的不安全事件信息。本规定所称其他不安全事件是指在航空器运行阶段或者在机场活动区内发生航空器损坏和人员受伤或者其他影响飞行安全的情况,但其严重程度未构成事故征候的事件。
参照上述规定,给出本文中民航不安全事件的定义:航空器运行中发生偏离操作规章、航空器损坏、设施设备损坏、人员受伤或者是预定飞行计划改变等情况,但其程度未构成飞行事故征候或航空地面事故的事件。与事故或事故征候不同,不安全事件的实际后果没有前者那样严重,导致局方和企事业单位的管理层、决策层对它们抱有轻视的偏见,对事件原因、安全建议的发掘深度不够[2]。需要指出的是:该类不安全事件严重等级很低,不需要上报至民航局、民航地区管理局和地方监管安全办公室,只需要航空公司进行内部调查分析即可。
1.2民航不安全事件调查背景
随着我国民航不断高速地发展,飞行流量不断增加,航线网络和机队规模不断扩大,民航各个单位的工作量也随之增加,民航不安全事件的数量也逐渐增大。目前,我国民航业相关管理单位对事故及事故征候的调查能力相对较为成熟,相对于民航事故及事故征候调查,民航不安全事件调查现有的组织实施方法、信息管理模式、调查工作流程等方面尚不完善,缺乏相应的规范。再者,针对航空公司,公司中不同人员的生理和心理状态,各种设备的技术管理水平以及运行环境等因素都会影响公司的安全状况。然而这些因素又均处在不断的动态变化当中,在系统的协同作用下,它们的偶然偏差可能导致公司的不安全事件的发生[3]。所以,目前我国民航业没有形成一套具有针对性的不安全事件调查方法。
1.3民航不安全事件调查的意义
民航不安全事件调查作为不安全事件发生后的认真检查、确定其因、明确责任及采取措施避免类似事件发生的主要手段,对民航安全运行有着不可替代的作用。不安全事件是系统中存在问题的明显证据,不安全事件的统计和分析一方面可为运行人员提供有价值的安全教训,另一方面可以识别系统中存在的危险,确定危险构成实际风险的条件、潜在后果和发生的可能性。不安全事件调查旨在发现系统中已存在问题,降低和避免未来事故、事故征候、差错发生的潜在可能性,为提高民航业运行系统的安全性和可靠性做出贡献。
2民航不安全事件调查现状及不足分析
2.1民航不安全事件调查环境
中国民航发展的现阶段中,没有形成良好的主动报告不安全事件的行业氛围。对比国外的自愿报告系统与我国的自愿报告系统运行的情况,我国在主动报告不安全事件上存在着严重的瞒报部分或全部客观事实的情况。这说明我国民航业没有形成积极的主动报告氛围,导致当事人没有主动报告的意识,其根本原因是民航从业人员至上而下的思想没有形成良好的统一。
目前,航空公司对不安全事件进行调查的职能部门—安全监察部门中的成员一般都是公司内部的成员。公司某部门一旦发生了不安全事件,公司内部的安全监察部门的调查人员往往会站在公司自身的角度看待已发事件,从公司成员的角度评价已发事件,会不知不觉地考虑到公司自身的背景安全文化,容易受到固有观念的影响和束缚,这就会大大影响安全监察部门对不安全事件的调查。总之,我国现阶段航空公司对不安全事件缺乏独立的调查环境。
2.2民航不安全事件调查机制
目前,大部分航空公司对不安全事件处理流程大致为:不安全事件报告、调查与分析、提出整改措施和整改措施跟踪[4]。在公司内部进行调查中,需要的是当事人的主动上报,而后由公司相关的安全监察部门进行调查。中国民航传统的不安全事件调查工作包含责任调查内容,涉及到过错界定及处罚,这会阻碍当事人进行主动上报,即使当事人愿意上报,上报内容也会在一定程度上缺乏真实性和全面性,使调查工作在可靠性和准确性上存在明显的不足。
再者,我国民航业现阶段主动报告机制尚不完善。主动报告内容的范围很狭窄,而强制报告内容的范围很广泛,造成了主动报告减免责任规定的发挥空间少之又少。主动报告适用条件的规定不太详细,基本上都只是规定局方收到当事人属于自愿报告范畴的报告就构成自愿报告,对于自愿报告的认定也缺乏明确的标准[5]。这在一定程度上阻滞着主动报告机制的执行。
2.3民航不安全事件调查方式
目前,我国绝大部分航空公司中负责不安全事件调查的职能部门是安全监察部门。该部门常用的调查方式有:听取事发单位领导汇报、请当事人或单位写出书面事发经过、听录音(包括无线电和电话)、看录像、照相、绘图等,查看进程单和交接班日志、审察当事人的技术资格、与当事人谈话、向事发现场的当事人同事了解情况[6]。在完成资料收集工作之后,安全监察部门需要把取得的各方面资料进行分类、整理和查证,分析已发生不安全事件的原因,根据事件的严重程度给予定性,明确责任,提出结论意见,责令相关单位拿出对当事人、责任领导、责任单位的处理方案。安全监察部门同时会针对不安全事件的直接原因和暴露的问题,提出改进措施和事前预防的建议。
不安全事件调查的结果对提升航空公司安全管理水平来说是宝贵的资源。国际民航组织在Doc9859《安全管理手册》中指出“有效的安全管理是数据驱动,而高质量的数据是安全管理的血液。”[7]数据的管理必然要与管理系统结合起来,国内民航业不安全事件管理系统的开发尚未得到良好的发展,不安全事件管理效率比较低,不安全事件相关数据的利用程度也很低。所以,目前我国航空公司急需开发适合公司发展的不安全事件管理系统。
不安全事件调查离不开对于不安全事件的收集。在航空公司的日常运营过程中,为了提升公司自身的不安全事件调查能力,现在很多民航相关从业人员都提出了采用匿名信的方式来收集不安全事件信息,以便扩大不安全事件的收集来源,但是这种方式在现在公司中实行的效果却并不是很好。不安全事件调查与安全管理是密切相关的,而目前航空公司安全管理工作主要依靠外部审计、内部审计、内部评估、安全报告等方式来收集不安全事件。然而,由于这些不安全事件的数量很大,并且缺少获取和分析这些信息的有效工具,以至于管理者很难处理这些数据,从而降低了这些宝贵数据的有用性。
3民航不安全事件调查方法改进措施
3.1营造独立主动的民航不安全事件调查环境
目前,我国民航业不安全事件调查环境缺乏独立性和主动性。第一方面,独立性要求调查职能部门从航空公司内部的职能部门脱离开来,调查职能部门中的人员不应从公司各部门中调配,而应当成立一个专门负责调查的部门或者委托第三方机构来帮助公司进行不安全事件调查。这样做在一定程度上可以避免调查人员(同时是公司部门成员)考虑到公司自身的背景安全文化,切实做到在调查上的客观性。
第二方面,主动性要求公司至上而下地形成主动报告的氛围。公司管理层可以在各部门中大力宣传好报告主动性的意义,保证公司每位成员都从思想上加强主动报告的意识。公司可以在培训新进员工的时候,加强他们从组织系统的角度而不是从自身的角度对主动报告进行全面的认识。从宣传和培训两个角度来实现公司主动报告氛围的形成。
3.2完善民航不安全事件调查机制
完善不安全事件调查机制从两个方面进行,一方面落实减轻或免除处罚机制,另一方面鼓励实行主动报告制度。
落实减轻或免除处罚机制,首先要明确不安全事件调查的目的是:发现系统中存在的隐患和缺陷,预防事故、事故征候、严重差错的发生,而不是裁定责任、处罚当事人。其次,公司内部必须以制度或规定的形式来明确什么样的事件能够执行减轻或免除处罚制度,做到管理者与当事人在进行不安全事件调查的过程中处于平等的地位。
鼓励实行主动报告制度,公司内部可以建立主动报告奖励制度。公司颁布奖励评定规定,规定中有报告不同不安全事件的的评分标准,根据主动报告的不安全事件的价值度来进行奖励,价值度最重要的是能够从报告的不安全事件中发现系统中的漏洞,并可总结出完善系统的措施。必须强调的是:该制度中主动报告必须强调时效性的规定,即发生了不安全事件必须在一定时间期限内主动上报,否则不视为主动报告。
3.3改进民航不安全事件调查方法
首先,改进不安全事件调查方法要制定一套合适的不安全事件调查流程,该流程如下:
(1)主动上报不安全事件。
(2)对上报的不安全事件进行预处理,核实真实性,剔除与改善系统无关的信息。
(3)再处理,消除不安全事件当事人的个人信息和部门信息,并且严格保密。
(4)分析不安全事件,并提出改进和完善系统的建议。
(5)建立不安全事件数据库,进行存档。
(6)信息与共享。
(7)进一步进行跟踪调查,预防同类不安全事件的重复发生。
该不安全事件调查流程由公司中独立的调查职能部门或委托的第三方机构进行。调查职能部门在调查的过程当中应当严格履行独立性,系统地、全面地对不安全事件发生相关的各个组织的每个组成部分进行调查。
针对不安全事件调查流程的第一步—主动报告不安全事件,公司应当建立不安全事件主动报告系统,该系统应方便一线员工操作,达到简单明了而又信息完备的目的。本论文提出:严格按照“4W1H”来提交,即when(何时),where(何地),what(发生了什么),how(如何发生),why(为何发生)。第一步也是极为关键的一步,这一步执行得好,对下面调查职能部门开展调查工作有良好的促进作用。
4总结
面向未来,我国民航业将会不断发展,同时也会面临不安全事件绝对数量的增加,提升航空公司不安全事件调查能力十分重要。论文在分析现阶段民航不安全事件调查现状的基础上,总结出民航不安全事件调查中存在的缺陷有:调查环境缺乏独立性和主动性、减免或免除处罚制度和主动报告机制存在滞后性、调查方式上缺乏一套系统的调查流程,从营造独立主动的民航不安全事件调查环境、完善民航不安全事件调查机制、改进民航不安全事件调查方法三方面给出不安全事件调查的改进措施和建议,旨在一定程度上提高我国民航业不安全事件的调查水平。
参考文献
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[4]王永刚,赖晋将,王燕.航空公司不安全事件管理系统设计[N].中国民航飞行学院学报,2010,21(1):12-13.
[5]胡临春.我国民航迫切需要完善航空安全主动报告制度[J].中国民用航空,2011,127:54-55.
[6]霍志勤.空管不安全事件调查工作的改进建议[J].空中交通管制,2003,3:12-13.
[关键词]航行系统;PBN技术;空管;应用
中图分类号:TD823.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0245-01
在航班急速增加和民用航空业的快速发展下,空中的交通流量将会变得越来越饱和,终端区的空域资源以及航路的资源也将会变得更加的紧张,现在的航班经常都会出现晚点的情况其中最主要的原因就是空域资源的改善程度依然不能很好的满足航班流量的剧增需求。PBN航行技术的出现,主要就是为了使空域资源的运行的效率以及利用率能够有一个很好的提高,还有就是很好的区解决民用航空业日益加剧的飞行量的需求。
一、 关于PBN技术的基本介绍
PBN技术就是基于性能的导航技术的一个简称,其实主要就是基于现在的航空器所搭载的一些先进的设备以及导航系统的性能,然后和传统的地基导航技术以及无地域限制的卫星技术等结合起来的一个组合的应用,从而可以实现更加广泛的应用以及很多种不同精度导航的方式。PBN技术是导航技术和飞行运行发展一个比较基本的标准。
对于PBN技术的分类,如果按照使用范围来分的话就可以分为进近着陆、进离港和航路不同的一些飞行阶段。按照相应的功能来分的话就可以分为RNP和RNAV这两种。
PBN技术的主要组成其实就是三个部分,分别是导航的设施、规范以及应用。在这三个部分当中,导航的设施其实就是基础的设施,在设计PBN技术的程序当中,导航设施是其中的基础,是一个导航源,它主要就是由特殊的导航设施以及地基的导航设施两部分组成的。其次就是导航规范,它的主要作用就是在一定的飞行范围之内,对于选择设备和导航源要一个明确的规定,针对航空器的机组导航规范还有提出一系列相应的要求,标准的定义实施的PBN技术所需的具体功能以及性能,在功能上导航规范可以分为RNP和RNAV。而导航应用就是指根据相应的导航设施和规范来确定相应的应用以及在管制和飞行当中的具体应用。
二、PBN技术的应用优势
(一)PBN技术可以对航空器的飞行进行精确的引导,可以使得航空器的全天候的运行水平得到很好的改善,从而使得航空器的飞行运行的安全性能提高很多。现在国内的很多机场的支线都没有进行精密的进近,主要原因就是因为成本的投入比较高,这样就会导致在那些比较复杂的天气条件之下,进行安全运行的水平很低,就会埋下很多飞行的安全隐患。而一旦如果机场引进了PBN导航技术的话,那么久可以对航空器进行精确的导航,从而就可以使得机场在不需要增加过多的成本投入的情况下,就可以使得飞行运行的安全性提高很多。
(二)可以很好的实现航路的平行,从而使得交通流量有一个提高。之前传统的那种导航模式,在进行程序的设计方面,航线在进行飞行的时候必须要背台或者是向台,这样就使得必须要在的机场的地面上修建很多的导航台。而在使用了PBN技术之后,航路就可以实施平行的飞行,这样冲突点就相应的减少了,在交通流量提高的同时,也使得机场地面修建的导航台少了很多,大大的降低了导航的一些基础设施的修建投入。
(三)在运行成本和导航设施的投入方面都减少了,很大程度上的提升了民航企业的经济效益。在应用了PBN技术之后,航空器在飞行的过程当中可以大大的缩短飞行的距离,提高飞行运行的经济效益。
(四)雷达的引导数目和进行陆空喊话的几次都相对的减少了,使得管制员以及飞行员的工作负担都减少了,从而使得他们的工作效率有了一个很大程度的提升。
三、PBN技术在推广应用方面的困难和问题
(一)空域的资源比较紧张。因为我国现在的空域资源还是由军航在进行统一的管理和负责,这样就使得民航企业在快速发展的时候经常会受到空域资源不足的影响,很多的机场现在都是很需要更多的空域资源来进行自身的发展。
(二)在民航的运行当中,空管是其中的一个重要支柱和运行的中枢系统,但是相关的一些空管部门在很多方面的技术上都不是很成熟,需要提高的地方还有很多。对于一些比较先进的机载的导航设备相关的空管人员了解的知识很少,而对行的过程空管人员的了解也不够。而在现在的空管部门的人员组成当中,对于一些程序上的技术人才显得也是相对的薄弱一些。还有就是无线电的陆空喊话现在还不是很规范化以及本地化。而上述这些方面的问题,如果只是靠着企业本身,没有相关部门的领导支持的话,是很难去改变现在的这种状况的。
(三)PBN技术和传统的导航模式混合运行存在的一些矛盾。在使用PBN的技术导航运行的时候,飞行员是按照相应的程序在进行飞行,在一些固定的点上面都是有相应的固定高度和速度的限制,而传统的导航模式则是在雷达的管制模式下进行导航飞行的,如果是两种导航混合运行的话,那么在导航的过程当中出现很多的冲突点,在进行调配的时候难度也比较大,这样就很容易使得管制员在工作的时候失去积极性。
结束语:
新的导航技术的大力推广和应用,将在很大的程度上解决现在航空运输业发展当中的一些基本矛盾和问题,从而使得我国的民航事业的运行效率以及运行安全都有一个大幅度的提高,对于民航企业经济效益的提高和相应的成本投入的降低都有很明显的作用,同时还能很好的对飞行员以及管制员的工作负担起到很大的降低作用,所以相关的一些管理部门应该要积极的配合推动PBN技术的发展和广泛的应用,促进我国民航事业的全面发展。
参考文献
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