一种飞行程序验证和运行处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术通过飞行模拟机和管制模拟机联动模拟验证的方式，包括飞行程序所在空域静态结构的创建、动态空管运行场景的编制、飞模飞行练习计划和管制训练计划的编制、管制员和飞行员实时模拟验证、执飞后运行指标分析等。在空管领域提出了一套合理的、可持续实施的飞行程序运行分析方法，同时为全面的飞行程序验证提供了参考方向，因此解决现有模拟机验证和实地验证试飞的验证内容不全面的问题，解决飞行程序运行评估方法和手段缺乏的问题，为飞行程序设计的优化和改进提供针对性建议，从而解决飞行程序使用率低的问题。行程序使用率低的问题。行程序使用率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行程序验证和运行处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及民用航空空管的
，尤其涉及一种飞行程序验证和运行处理方法，还涉及一种飞行程序验证和运行处理装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着民航空管新技术的发展以及飞行程序设计行业的扩张，对于飞行程序设计质量的要求也越发严格，飞行程序质量控制可从多个方面进行深入研究，目前国内外在飞行程序质量方面的研究包括飞行程序验证、安全评估等。仪表飞行程序验证是通过对障碍物、地形和导航数据等在内的仪表飞行程序设计进行质量评估，确保仪表飞行程序的安全性、可飞性、数据准确性与完整性的过程，其过程主要包括地面验证、模拟机验证、实地验证试飞和定期验证。
[0003]基于飞行程序的运行仍是未来航空运输系统的重要技术发展趋势，因此，飞行程序设计的质量除了从静态设计方案方面进行把控，还需要应用到实际飞行和管制运行中。之前南京航空航天大学王超提出从安全风险、经济效率、管制适用性和环境影响等四个方面组成的飞行程序运行评估理论体系，并建立了评价指标及其测度模型，同时研发了相应的仿真评估平台，但这套运行评估理论和模型算法较为复杂，相应的指标也不易采集，方法和实现平台还未被推广和应用。
[0004]根据目前的飞行程序验证过程和飞行程序运行分析方面的研究，会存在以下问题：
[0005]1、在实际空中交通管制服务中，飞行程序的使用率仍相对较低，经调研统计分析，主要原因之一是飞行程序设计方案不能完全满足实际管制调配的需求；
[0006]2、目前飞行程序验证单个过程的验证内容还不够全面，模拟机验证主要是使用特定机型的飞行模拟机对飞行程序的可飞性进行验证，不能模拟在空域环境、管制运行等条件下的飞行程序使用效果；实地验证试飞是通过实地飞行方式评估飞行程序的可飞性以及空管、机场保障能力，但试飞成本较高，且不能充分验证在航班流较多条件下的飞行程序运行情况；
[0007]3、对于飞行程序运行方面的评估和分析仍缺乏统一、合理的评估方法，同时也缺少有效、便捷的手段。

技术实现思路

[0008]为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种飞行程序验证和运行处理方法，其解决现有模拟机验证和实地验证试飞的验证内容不全面的问题，解决飞行程序运行评估方法和手段缺乏的问题，为飞行程序设计的优化和改进提供针对性建议，从而解决飞行程序使用率低的问题。
[0009]本专利技术的技术方案是：这种飞行程序验证和运行处理方法，其包括以下步骤：
[0010](1)搭建验证场景；
[0011](2)验证样例数据处理，根据验证大纲中搭建的验证场景，对于某样例机场的飞行程序验证，准备和处理该机场飞行程序相关的所有数据，终端区空域结构，某时段航班流飞行计划，区域空域结构；
[0012](3)编制联动模拟验证训练计划组，将飞行模拟机飞行练习计划和管制模拟机训练计划统称为一个训练计划组，根据验证大纲中编写的验证训练计划进行编制；
[0013](4)飞行模拟机和管制模拟机联动模拟验证，联动模拟验证由专业技术人员依据场景脚本进行交互操作，模拟现实中管制运行和/或航空器飞行状况；
[0014](5)建立运行评价指标，以安全、效率、成本和环境为评价维度，各项指标无具体阈值，直接分析或通过不同方案下的同一指标值的对比分析来说明各方案的优劣性；
[0015](6)运行后分析，在完成所有训练计划后，导出模拟机中记录的实时模拟数据，对各评价维度的各个指标进行统计或计算；并结合联动模拟验证时记录和采集的数据，进行全面的运行后分析，从而给出特定验证场景下的飞行程序验证结论。
[0016]本专利技术通过飞行模拟机和管制模拟机联动模拟验证的方式，包括飞行程序所在空域静态结构的创建、动态空管运行场景的编制、飞模飞行练习计划和管制训练计划的编制、管制员和飞行员实时模拟验证、执飞后运行指标分析等。在空管领域提出了一套合理的、可持续实施的飞行程序运行分析方法，同时为全面的飞行程序验证提供了参考方向，因此解决现有模拟机验证和实地验证试飞的验证内容不全面的问题，解决飞行程序运行评估方法和手段缺乏的问题，为飞行程序设计的优化和改进提供针对性建议，从而解决飞行程序使用率低的问题。
[0017]还提供了一种飞行程序验证和运行处理装置，其包括：
[0018]搭建模块，其配置来搭建验证场景；
[0019]数据处理模块，其配置来处理验证样例数据，根据验证大纲中搭建的验证场景，对于某样例机场的飞行程序验证，准备和处理该机场飞行程序相关的所有数据，终端区空域结构，某时段航班流飞行计划，区域空域结构；
[0020]编制模块，其配置来编制联动模拟验证训练计划组，将飞行模拟机飞行练习计划和管制模拟机训练计划统称为一个训练计划组，根据验证大纲中编写的验证训练计划进行编制；
[0021]验证模块，其配置来飞行模拟机和管制模拟机联动模拟验证，联动模拟验证由专业技术人员依据场景脚本进行交互操作，模拟现实中管制运行和/或航空器飞行状况；
[0022]评价模块，其配置来建立运行评价指标，以安全、效率、成本和环境为评价维度，各项指标无具体阈值，直接分析或通过不同方案下的同一指标值的对比分析来说明各方案的优劣性；
[0023]分析模块，其配置来运行后分析，在完成所有训练计划后，导出模拟机中记录的实时模拟数据，对各评价维度的各个指标进行统计或计算；并结合联动模拟验证时记录和采集的数据，进行全面的运行后分析，从而给出特定验证场景下的飞行程序验证结论。
附图说明
[0024]图1所示为根据本专利技术的UBRA8K飞行高度剖面图。
[0025]图2所示为根据本专利技术的飞行程序验证和运行处理方法的流程图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本专利技术的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
[0028]先介绍以下术语。
[0029]飞行程序设计：包括在仪表飞行程序制定中需考虑的所有事项的全套信息。
[0030]仪表飞行程序：对一系列预先确定的参照飞行仪表进行的飞行动作所做的描述，此种描述以电子和/或打印方式予以公布。
[0031]验证：通过提供客观证据确认某一具体预定用途或应用要求已经达到(见附件15——《航空情报服务》)。经检测证明某数据元素具有完全适用于该数据元素应有特性的值，或者经检测证明一组数据元素可以用于其用途的活动。
[0032]空中交通管制服务：为下列目的提供的服务：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行程序验证和运行处理方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)搭建验证场景；(2)验证样例数据处理，根据验证大纲中搭建的验证场景，对于某样例机场的飞行程序验证，准备和处理该机场飞行程序相关的所有数据，终端区空域结构，某时段航班流飞行计划，区域空域结构；(3)编制联动模拟验证训练计划组，将飞行模拟机飞行练习计划和管制模拟机训练计划统称为一个训练计划组，根据验证大纲中编写的验证训练计划进行编制；(4)飞行模拟机和管制模拟机联动模拟验证，联动模拟验证由专业技术人员依据场景脚本进行交互操作，模拟现实中管制运行和/或航空器飞行状况；(5)建立运行评价指标，以安全、效率、成本和环境为评价维度，各项指标无具体阈值，直接分析或通过不同方案下的同一指标值的对比分析来说明各方案的优劣性；(6)运行后分析，在完成所有训练计划后，导出模拟机中记录的实时模拟数据，对各评价维度的各个指标进行统计或计算；并结合联动模拟验证时记录和采集的数据，进行全面的运行后分析，从而给出特定验证场景下的飞行程序验证结论。2.根据权利要求1所述的飞行程序验证和运行处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，根据所需验证目标，综合考虑飞行员和管制员对于运行方面的建议，搭建特定的验证场景，包括验证区域范围、验证时间段、验证席位分配、验证训练计划组、验证后分析指标选取和说明，并据此编写飞行程序联动模拟验证大纲，用于指导并开展验证工作。3.根据权利要求2所述的飞行程序验证和运行处理方法，其特征在于：所述步骤(2)包括以下分步骤：(2.1)飞行模拟机所需数据处理：根据飞模可支持的机载导航数据格式ARINC424标准文件格式要求，准备样例机场及有关机场的飞行程序相关数据，每个机场包括机场、跑道、导航设施、航路点、飞行程序和航路航线，通过特定的数据配置和适配方法处理成ARINC424格式文件，作为制作飞模机载导航数据的源文件；(2.2)管制模拟机所需数据处理：根据管制模拟机可支持的数据格式进行数据处理，样例采用ATCSIM模拟训练系统的数据协议，准备
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样例机场及有关机场所需的相关数据；
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样例机场所在空域结构数据，包括管制区、进近管制扇区、最低引导扇区、区域管制扇区、航路航线、航路点等数据；
③
验证时段内的航班流飞行计划，该系统基础数据库支持UML协议文档导入，通过特定的数据配置和适配方法将上述数据分类制作成XML或Excel格式文件，作为管制模拟机数据的导入源文件。4.根据权利要求3所述的飞行程序验证和运行处理方法，其特征在于：所述步骤(3)包括以下分步骤：(3.1)样例采用空中客车A320飞行模拟机，通过与该飞模适配的导航数据格式转换软件将步骤(2)处理的ARINC424文件转换为机载导航数据格式，并导入到与该飞模适配的飞行仿真软件中，在飞行管理引导计算机FMGC/多功能控制显示组件MCDU中查看和调用；在A320模拟机计算机系统启动后，先进行机载导航数据的设置，之后进行襟翼位置调整的其他设备操作类的设置，并在飞行仿真软件中调整跑道位置，将此时所有飞行状态的设定保存为一个飞行练习计划；完成所有飞行练习计划的编制和保存，对样例机场的飞模导航数据和机场、跑道、地形的视景进行整体运行调试；
(3.2)使用ATCSIM模拟训练系统的数据准备软件，先使用辅助信息生成可导入步骤(2)处理的机场、空域的数据，再按训练计划向导新建管制场景并导入步骤(2)处理的飞行计划数据，之后通过在系统中调整并设置各类型数据的属性，完善场景数据，上述数据均设置完成后保存为一个训练计划；训练计划的类型有进近计划、区调计划、塔台计划和联合计划，在创建场景时提前选定；完成所有训练计划的编制和保存，对样例机场的管制模拟机数据和跑道、塔台等视景进行整体运行调试。5.根据权利要求4所述的飞行程序验证和运行处理方法，其特征在于：所述步骤(4)包括以下分步骤：(4.1)联动模拟验证设备调试：对飞模和管制模拟机联动设备进行调试，包括无线电导航设施和频率、语音通讯频率、模拟机长席位的设置，以及设定某一个飞行计划由飞行模拟机来执行；在管制模拟机中心机上先配置模拟管制员席位、模拟机长席位、视景服务器，再创建一个训练计划组，之后通过界面按钮控制训练计划数据；统计数据库将对联动模拟后的运行数据进行记录和存储，并通过数据统计评估软件对其进行查看，包括机场运行、航路运行、管制扇区运行、管制员工作负荷、航空器运行、进离场流量；(4.2)验证人员任务分配：
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飞行模拟机配置机长和副驾，负责飞行程序的试飞和验证；
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管制模拟机配置进近管制、进近管制模拟机长、区域管制、区域管制模拟机长席位，管制人员负责管制指挥，模拟机长负责对应管制扇区内的飞行任务执行；
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飞行程序设计人员，参与飞行程序的验证过程，及时观察飞行程序实际试飞状态并做好相关记录；
④
其他技术保障人员，负责现场技术保障，包括设备调试、数据记录和采集、现场调度；(4.3)执行联动模拟验证：按验证大纲执行，
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启动一个管制模拟机训练计划组；
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启动飞行模拟机，调出与管制模拟机匹配的飞行练习计划，等待管制模拟机的运行中计划的启动时间开始执飞；
③
现场技术保障人员配合调度和协调；(4.4)数据记录和采集：
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通过飞模和管制模拟机自带软件对飞行航迹、航空器状态数据进行记录；
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技术保障人员对现场飞行员感受、关键参数，管制员调配指令、操作频次、语音通话效果的关键数据进行采集；(4.5)现场讲评和相关记录：每次训练计划后，由机长、管制员、飞行程序设计人员对此次飞行任务进行现场讲评，说明联动模拟验证中发现的问题，并进行问题探讨和分析，如有需要及时调整下一次的训练计划，以便更好地验证和解决实际中可能出现的问题，同时相关人员对现场讲评内容进行记录。6.一种飞行程序验证和运行处理装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈咪娜，胡琼，郭平平，陈志英，王明威，李超，于荣权，纪文强，
申请(专利权)人：民航数据通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：