一种机载陆空指令管理系统及其管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机载陆空指令管理系统，包含指令记录模块、指令识别模块、标准指令数据库、指令存贮库、指令配置模块、飞行计划模块和指令比较模块，通过话音识别技术，对陆空话音通信进行自动化的指令识别，由此筛选出有用的指令性数据，通过记录和显示功能，帮助陆空双方正确理解通话意图，有效提高话音通信质量；以及自动化地将指令转变为机器可执行的数据指令，减少了人为输入差错；进而，通过计算机技术，实现指令性数据与飞行计划的自动化配置和修改，全面提升话音通信的安全水平和操作效率。本发明专利技术通过自动化手段，完成话音和字符各种指令的识别、校验、配置和监控飞行机组人员操作失误等一系列应用，有利于增强飞行安全，提高空域效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动飞行系统范畴，具体涉及利用话音识别技术，实现自动化陆空指令甄别能力，实现自动化指令应用管理功能，减少飞行机组人员劳动强度和操作错误的方法和装置。
技术介绍
当代飞机的自动飞行功能通过飞行管理系统、飞行控制系统和自动油门系统的联合作用实现。其中，由飞行机组人员通过键盘或者旋钮对飞行管理系统进行飞行任务的初始化工作，飞行管理系统根据飞行人员的输入，例如天气、航线、高度、速度和燃油等数据，计算和优化飞行任务，生成从起飞着陆的全程飞行计划，并将此飞行计划的相关指令提供给飞行控制系统操作飞机，提供个给自动油门系统操纵动力装置，由此实现自动化飞行。飞行机组人员通常具有三大类飞行任务指令。一是航空公司调度中心签派的飞行任务；二是在飞行过程中空中交通管理人员下达的交通管理指令；三是飞行机组人员根据天气等实际情况做出的操作决定。飞行机组人员获得指令的途径有三种。一是空中交通管理部门批复的飞行计划即书面指令；二是利用航空无线电台建立陆空之间的空地数据通信链传达的电子指令即字符指令；三是通过航空无线电台的话音通信，即话音指令。在现有技术水平和设备条件下，话音通信是地面与飞行机组人员最便捷的通信手段，其次为空地数据通信链的字符信息。因此，现有的通信方式分工是，话音通信传递飞行安全直接相关的即刻、重要或需要对方直接响应的指令；其他方式例如纸质或者空地数据通信链通信方式，用于传递非飞行安全直接相关信息，诸如飞行计划、航行情报和航空公司运营需求。由于无线通信技术自身的缺陷，例如容易被其他设备、甚至天气变化干扰，通话人员地方口音、表达能力参差不齐，尤其是外语水平，加之当代机场越来越繁忙的空中交通压力，话音通信造成的理解错误一直是导致航空事故的一个重要因素。1977年3月27日，两架波音747飞机在西班牙相撞，造成两机共583名旅客与机组人员罹难，是迄今为止世界上最大的空难事件，直接原因就是飞行机组人员误解了空中交通管理人员的指令。30多年过去了，各种技术得以全面进步，但是，航空运输飞行中的语言障碍导致空难或者险情发生的局面，至今并未改变。2013年7月6日，韩亚一架波音777飞机在执行韩国首尔-美国旧金山的0Z214航班着陆前失事，导致三名中国女学生罹难，数十人受伤，飞机损毁。在本次事故里，因为旧金山机场的仪表着陆系统处于维修状态，没有仪表下滑道的指引，即不能自动着陆，飞行机组人工操作下降，要求及时有效地陆地沟通。舱音记录仪录音表明，在关键时刻，韩国飞行员无法与旧金山空中交通管理人员进行有效的英语沟通。为此，美国联邦航空局紧急宣布，外国航空公司在旧金山必须使用仪表进近程序，减少语言交流需求。2013年8月31日，中国民用航空西北地区管理局官网公告:2013年8月19日，大韩航空有限公司韩国青州至西安KAL9831航班在西安咸阳国际机场降落时，未按管制指令执行进近程序，后由雷达引导落地。局方要求大韩航空采取措施，加强飞行机组业务能力，特别是英语水平，执行此次航班的飞行机组一年内禁飞西安。2013年9月3日，大韩航空公关部发送书面材料称，当时大韩机组人员误将西安管制区域西安管制指令的左跑道05L理解为右跑道05R，确实出现不安全事件。大韩航空承认，由于英文中左右跑道指称L与R有一定相似性，双方沟通出现问题。飞机在起降过程中的操作最为繁忙而复杂，需要话音通信，以便快捷沟通和响应。同时，为使得其他飞行机组了解实际交通情况，任何飞行机组人员可以通过专用频道收听其他飞机与空中交通管理人员的通话，检查是否与自己的飞行任务冲突或者相关，这个工作称之为“守听”。此外，飞行机组人员还需持续收听前方机场气象和航路信息。这些机场气象和航行信息通过机场所在地的公共频率广播，称之为“通播”。如今，大型机场、尤其是枢纽机场的空中交通流量越来越大，迫切需要陆空通话简单明了，快速而准确，避免反复询问和纠正，节省无线电频道资源，以便其他陆空通话者使用；同时，作为保障飞行安全和航班效益的重要环节，飞行机组人员必须认真“守听”和时刻核对“通播”信息。但是，国际行业的调查统计数据证明，通过守听获得的飞行消息仅有20%与本机的飞行任务相关，这是造成飞行机组人员劳动强度过高的重要因素。国际民航组织把飞行机组人员的飞行疲劳以及飞机在机场附近运行时与其他飞行活动的冲突确认为是当代航空运输飞行的一个危险因素。飞行人员的“守听”工作以及在异国他乡的有效话音通信是飞行机组人员和空中交通管理人员的工作负担，尤其是在遇到天气恶劣等条件时，通信联络任务激增。此外，在现有交通管理体系下，飞机从地面到空中的起飞过程，以及从空中到地面的着陆过程，分别由地面指挥、机场指挥和空中交通指挥三个专用话音频率组成，通话量特别集中，频道切换频繁，容易造成操作和语言理解的失误。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种机载陆空指令管理系统，通过话音识别技术，对陆空话音通信进行自动化的指令识别，由此筛选出有用的指令性数据，通过记录和显示功能，帮助陆空双方正确理解通话意图，有效提高话音通信质量；通过话音识别技术，自动化地将指令转变为机器可执行的数据指令，减少了人为输入差错；同时，通过计算机技术，筛选和收集空地数据通信链的字符指令信息，确保所有指令均被接收和识别；进而，通过计算机技术，实现指令性数据与飞行计划的自动化配置和修改，全面提升话音通信的安全水平和操作效率。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案实现:一种机载陆空指令管理系统，包含:指令记录模块I，用于采集来自于航空电台2的话音通信信息，航行情报通播3的话音信息和来自于空地数据通信链4的字符指令数据信息；指令识别模块5，用于通过话音识别技术，将话音转变为数据信息，加上字符指令数据信息，通过调用标准指令数据库7的信息，进行比对，并送往发动机指示和机组告警系统13及空地数据通信链，由飞行机组人员及地面空中交通管理人员进行初步确认以及送往指令存贮库6存贮；标准指令数据库7，设有国际民航组织规定的《英语无线电陆空对话用语标准手册》数据库及空中交通服务的计算机指令格式数据库；指令存贮库6，用于记录识别的话音通信信息、航行情报通播、空地数据通信链的话音和字符信息，以便飞行机组人员随时检查这些通信的历史；指令配置模块8，用于根据飞行计划模块9中的飞行计划，识别与本机相关的任务，完成对其相应参数的自动化配置，以便飞行人员采纳执行，并将相关指令送到指令比较模块10中；飞行计划模块9，用于记录飞行管理系统11和电子飞行仪表12正在执行的飞行计划；它还可以利用飞行管理系统中的飞行计划修改功能，或者自身加载相应的飞行计划修改应用程序，进行指令修改之后的预算和预演，使得飞行人员全局性地理解这些指令对本机执行的飞行任务影响，有利于陆空人员的高效协调；以及指令比较模块10，用于将指令配置模块8所配置的指令与飞行人员输入的指令自动校对和检查飞行人员的输入值，如果有差错，则发出告警。进一步，所述指令比较模块10还用于对指令配置模块8所配置的指令检查，一旦发现该指令未能执行，则发出告警。进一步，所述指令比较模块10还用于将指令配置模块8所配置的指令与最终执行结果进行自动检查，一旦因为种种原因而发生偏差，则发出告警。本专利技术的另一目的是提供一种机载陆空指令管理系统的管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机载陆空指令管理系统，包含：?指令记录模块（1），用于采集来自于航空电台（2）的话音通信信息，航行情报通播（3）的话音信息和来自于空地数据通信链（4）的字符指令数据信息；?指令识别模块（5），用于通过话音识别技术，将话音转变为数据信息，加上字符指令数据信息，通过调用标准指令数据库（7）的信息，进行比对，并送往发动机指示和机组告警系统（13）及空地数据通信链，由飞行机组人员及地面空中交通管理人员进行初步确认以及送往指令存贮库（6）存贮；?标准指令数据库（7），设有国际民航组织规定的《英语无线电陆空对话用语标准手册》数据库及空中交通服务的计算机指令格式数据库；?指令存贮库（6），用于记录识别的话音通信信息、航行情报通播和空地数据通信链的话音和字符信息，以便飞行机组人员随时检查这些通信的历史；?指令配置模块（8），用于根据飞行计划模块（9）中的飞行计划，识别与本机相关的任务，完成对其相应参数的自动化配置，以便飞行人员采纳执行，并将相关指令送到指令比较模块（10）中；?飞行计划模块（9），用于记录飞行管理系统（11）和电子飞行仪表（12）正在执行的飞行计划；以及?指令比较模块（10），用于将指令配置模块（8）所配置的指令与飞行人员输入的指令自动校对和检查飞行人员的输入值，如果有差错，则发出告警。...

【技术特征摘要】
1.一种机载陆空指令管理系统，包含: 指令记录模块(1)，用于采集来自于航空电台(2)的话音通信信息，航行情报通播(3)的话音信息和来自于空地数据通信链(4)的字符指令数据信息； 指令识别模块(5)，用于通过话音识别技术，将话音转变为数据信息，加上字符指令数据信息，通过调用标准指令数据库(7)的信息，进行比对，并送往发动机指示和机组告警系统(13)及空地数据通信链，由飞行机组人员及地面空中交通管理人员进行初步确认以及送往指令存贮库(6)存贮； 标准指令数据库(7)，设有国际民航组织规定的《英语无线电陆空对话用语标准手册》数据库及空中交通服务的计算机指令格式数据库； 指令存贮库(6)，用于记录识别的话音通信信息、航行情报通播和空地数据通信链的话音和字符信息，以便飞行机组人员随时检查这些通信的历史； 指令配置模块(8)，用于根据飞行计划模块(9)中的飞行计划，识别与本机相关的任务，完成对其相应参数的自动化配置，以便飞行人员采纳执行，并将相关指令送到指令比较模块(10)中； 飞行计划模块(9)，用于记录飞行管理系统(11)和电子飞行仪表(12)正在执行的飞行计划；以及 指令比较模块(10)，用于将指令配置模块(8)所配置的指令与飞行人员输入的指令自动校对和检查飞行人员的输入值，如果有差错，则发出告警。2.根据权利要求1所述的一种机载陆空指令管理系统，其特征在于所述指令比较模块(10)还用于对指令配置模块(8)所配置的指令检查，一旦发现该指令未能执行，则发出告警。3.根据权利要求1所述的一种机载陆空指令管理系统，其特征在于所述指令比较模块(10)还用于将指令配置模块(8)所配置的指令与最终执行结果进行自动检查，一旦因为种种原因而发生偏差，则发出告警。4.根据权利要求1所述的一种机载陆空指令管理系统，其特征在于所述飞行计划模块(9)利用飞行管理系统中的飞行计划修改功能，或者自身加载相应的飞行计划修改应用程序，进行指...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾世敏，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：