一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法技术

本发明专利技术公开了一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法，在飞机系统设计领域有着巨大的优势和潜力。本发明专利技术方法用于监视飞机系统和飞行员操作数据，并根据飞机飞行状态和飞行员输入操纵之间的关系进行飞行员异常操作的判定，从而对飞行员从操作合理性进行监视。当算法判定飞行员在进行异常操作时，将自动对飞机系统完整性分析，通过“管制员

【技术实现步骤摘要】
一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法


[0001]本专利技术属于飞机设计及飞机系统设计领域，具体涉及一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法。

技术介绍

[0002]民航飞机的运行安全一直以来都是世界关注的焦点，一旦出现安全事故，则将对数百人的生命安全造成影响，自行业诞生以来，世界各国不断寻求各种方法和措施以提高飞行安全性。截止目前为止，这些方法和措施几乎都是针对于飞机硬件或软件系统运行可靠性而制定的；而飞行员作为飞行安全的最核心要素，一直一来都被认为是“绝对可靠”的。然而依旧存在重大航空事故的发生。
[0003]飞行员作为掌控全机安全的最核心要素，其行为和权利需要受到监视和约束，已经成为了一个不争的事实，各航司也纷纷提出响应的手段，包括：地面对飞行员心理进行调查和疏导；空中飞行时采用三人制机组；不允许驾驶舱留下单一飞行员等规定。上述各项措施能够在一定程度上避免由于飞行员失能、飞行员心理疾病导致的异常操作情况，从而避免由于飞行员因素造成的飞行安全事故。但是，这些措施也都有其不足和局限性：
[0004]1.三人制机组将显著增加航空公司运营成本。过去采用三人机组主要是因为飞机本身可靠性低，操作繁杂，三人机组能够更好的操作飞机；而现代飞机本身可靠性，安全性和操作便捷性已经非常高，恢复三人机组并不能减少飞行员操作负担，且将极大的增加运营成本。在如今航空业本就不景气的情况下，三人机组方案将对航空公司营运，机组待遇造成不利影响，反而对保障飞行员健康心理起到反作用。
[0005]2.部分航空公司要求飞行任意时间，驾驶舱内至少同时有一个飞行员和空乘机组人员。然而，历史事故表明，驾驶舱内只要出现争斗，就极易造成飞行事故。此外，飞行操作极为专业，空乘人员难以判断出飞行员是否是正常操作、或是确实遇到突发情况，也难以判断是否应该对飞行员进行制止。
[0006]3.有些航空事故为飞行员个人所为之，而目前缺少可明确证明飞行员异常操作的方法和强制约束飞行员操作权限的手段，仅通过机组之间的相互制约，难以有效避免事故发生。因此在航空事故发生后，由于缺乏有效证据，现有的各种方法都很难有效的对事故根源和责任进行明确的界定。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本专利技术提出一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法，通过对飞机系统状态、飞行员操作输入进行监视，实时判别飞行过程中飞行员操作是否出现异常，当出现异常操作症候或已经出现异常操作时，将异常操作数据下发到地面管制中心，同时对飞行员操作进行权限约束，甚至接管飞机操纵，从而保证飞行安全。
[0008]一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法，具体步骤如下：
[0009]步骤1：在飞机飞行过程中监视飞机系统和飞行员操作数据。其中，飞机系统包括
大气数据系统、惯导系统、发动机系统、火警系统、飞行控制系统、自动飞行系统、综合监视系统、电源系统。飞行员操作包括主飞行操作输入、辅助飞行操作输入、发动机操作。
[0010]步骤2：通过实时接收步骤1中各项数据，根据飞机飞行状态，结合驾驶员输入对平稳飞行环境时的异常机动，无视告警信息进行操作，异常关闭发动机，异常断开通讯系统，异常断开飞行记录系统的异常操作进行判定。
[0011]步骤3：系统完整性分析和异常预警。
[0012]当步骤2中检测到异常操作时，进一步实时监视步骤1中飞机系统电源状态和工作状态，评估飞机系统完整性和可用性，并判断飞机是否能进行自主归航。进一步通过管制员
‑
飞行员数据通讯链路自动向地面管制发送异常预警消息。
[0013]步骤4：应急处置操纵指令切换；根据步骤2与3的异常判定结果和预警状态，自动断开飞行员的异常操作指令，并根据飞机系统可用性评估结果，确定应急处置操纵指令为自主归航模式或通过地面远程控制飞机返航模式。
[0014]本专利技术的优点在于：
[0015]1.本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法，对飞行环境数据、飞机系统状态、飞行员操作输入进行监视，当出现异常操作或者异常操作症候时，自动向地面管制进行预警，并保存相应操作证据。
[0016]2.本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法，采用机载在线判定，仅当监视并判别出飞行员有异常操作时，才将数据下发到地面管制，既能满足地面管制监视和保存异常操作数据的需求，又不需要长时间，大范围占用空地数据链带宽。
[0017]3.本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法，当确定出现异常操作时，系统自动约束飞行员权限，系统进入自动驾驶状态，或进行地面远程人工接管，保证飞行安全。
[0018]4.本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法，出现了异常操作症候，但是未造成后果的，可利用事故证据数据及时发现问题飞行员，并对其进行心理疏导和飞行管制，避免问题进一步扩大。
[0019]5.本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法，对于无法挽回的事故，由于留存了相关的事故证据，便于后续的责任界定；而由于事故责任能够准确界定，对存在此类危险想法的飞行员本身是一种威
[0020]慑，从而避免其做出危害飞行安全的举动。
附图说明
[0021]图1为本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法流程图；
[0022]图2为应急处置操纵指令切换逻辑图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
[0024]本专利技术飞行员异常操作监视及紧急处置方法，如图1所示，包括飞行数据监视部分、飞行异常判定部分、飞行异常预警部分，三者集成于异常监视系统中，在飞机离地后自动运行。飞机上，异常监视系统并不存在任何显示的操作界面，飞行员无法手动关闭该系统。
[0025]所述飞行数据监视部分，主要在飞机飞行过程中监视飞机系统和飞行员操作数据，具体监视数据如下：
[0026]A、需要监视的飞机系统及数据包括：
[0027]a1、大气数据系统，监测数据包括：风速、风向、静温、总温、气压高度、静压、动压及爬升率。
[0028]a2、惯导系统，监测数据包括：飞机位置、惯性高度、三轴姿态角和角速率、三轴加速度、航向及航迹。
[0029]a3、发动机系统，监测数据包括：发动机运行状态、发动机转速、排气温度、滑油温度、滑油量、滑油压力及发动机震动。
[0030]a4、火警系统，监测数据包括：发动机、APU、驾驶舱、货舱和轮舱等火警告警状态。
[0031]a5、飞行控制系统，监测数据包括：升降舵、方向舵、副翼、高升力、扰流板等气动舵面位置。
[0032]a6、自动飞行系统，监测数据包括：飞行指引指令、自动驾驶工作模式、自动驾驶指令；
[0033]a7、综合监视系统，监测数据包括：交通告警信息、近地告警信息、气象雷达系统风切变及湍流信息。
[0034]a8、电源系统，监测数据包括：飞行记录系统、通讯系统、空调系统、导航系统、发动机系统、防冰等系统电源及断路器状态。
[0035]B、需要监视的飞行员操作及数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法，其特征在于：步骤设计为：步骤1：在飞机飞行过程中监视飞机系统和飞行员操作数据，其中，飞机系统包括大气数据系统、惯导系统、发动机系统、火警系统、飞行控制系统、自动飞行系统、综合监视系统、电源系统；飞行员操作包括主飞行操作输入、辅助飞行操作输入、发动机操作；步骤2：通过实时接收步骤1中各项数据，根据飞机飞行状态，结合驾驶员输入对平稳飞行环境时的异常机动，无视告警信息进行操作，异常关闭发动机，异常断开通讯系统，异常断开飞行记录系统的异常操作进行判定；步骤3：系统完整性分析和异常预警；当步骤2中检测到异常操作时，进一步实时监视步骤1中飞机系统电源状态和工作状态，评估飞机系统完整性和可用性，并判断飞机是否能进行自主归航；进一步通过管制员
‑
飞行员数据通讯链路自动向地面管制发送异常预警消息；步骤4：应急处置操纵指令切换；根据步骤2与3的异常判定结果和预警状态，自动断开飞行员的异常操作指令，并根据飞机系统可用性评估结果，确定应急处置操纵指令为自主归航模式或通过地面远程控制飞机返航模式。2.如权利要求1所述一种飞行员异常操作监视及紧急处置方法，其特征在于：步骤2中，异常操作及判定方法为：(1)当监测数据同时满足以下条件，判定出现平稳飞行环境时的异常机动：101、大气数据系统数据表现出风速、风向保持平稳；102、气象雷达系统未提示风切变或湍流信息；103、飞行控制系统显示飞机升降舵、方向舵、副翼、高升力、扰流板等气动舵面位置均处于正常状态；104、非自动驾驶阶段，主飞行操纵输入显示飞行员输入了超过了正常控制飞机所需指令阈值，且指令方向并未控制飞机恢复平稳飞行；105、非自动驾驶阶段，飞机姿态偏离飞行控制计算机给出的飞行指引指令，且监视的飞行操作数据显示飞行员未进行修正；(2)当监视数据同时满足以下条件，判定飞行员无...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡向群，戴树岭，
申请(专利权)人：北京东方瑞丰航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：