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民航飞行技术创新及其发展阐述
摘要:本文主要以民航飞行技术创新及其发展作为研究论点,先对智能飞行的相关概述进行分析,然后阐述了民航飞行技术创新-以适航可信性技术为例,接着对基于互联网+的飞行技术的具体应用展开详细论述,主要包括互联网+训练大纲、互联网+飞行记录、互联网+疲劳管理,以及谈论了民航飞行技术的应用以及发展,最后对民航飞行技术的发展方向进行相应的总结,以此来不断增强民航飞行技术创新水平,推动民航飞行走向可持续发展之路。
关键词:民航飞行;技术创新;发展;飞行员
在航空航天领域,人工智能技术得到了广泛运用,这已经成为了飞行技术创新式发展的关键点之一,如此来不断增强竞争力,形成良好的竞争优势。由于人工智能应用的类型具有多样化的性质特点,智能飞行可以将创新意义充分展现出来,弥补传统飞行模式存在的限制和约束,给予人机交互及空中飞行管理有力的支持,所以在航空航天领域飞行技术智能化领域中占据着举足轻重的地位,属于全新的竞争契机。此外,在大数据、人工智能等技术不断发展过程中,预示着新技术革命应运而生,其对于人们的生活影响深远。
一、智能飞行的相关概述
对于智能飞行来说,主要是指总结已经出现的智能化技术,并紧密结合日后航空航天领域的发展方向,根据《航空战略实施规划》可知[1],“有人监督、无人驾驶”理念在我国应运而生,这种理念具有自主驾驶技术驱动的性质特点,其中,智能飞行所处的地位凸显。通过对今后发展方向进行考虑,在智能飞行领域,所划分的阶段主要包括:
首先,辅助智能飞行阶段。对该阶段的实施对象进行分析,主要以集中式运输管理体系为主,基于本质视角,作为重要的飞行模式之一,可以充分兼容当前航空航天飞行器驾驶,且辅助性作用显著,旨在不断增强飞行中的综合感知能力。在此阶段,因为多样化、灵敏度的支持,可以使传感器与地、空通信通道的运用效率提升上来,使自身感知飞机本体、机组状态的能力得到进一步强化。对于地面指令的空管体系,得益于智能飞行技术,可以紧密结合飞行场景,然后发布适宜的信息,以便于相应决策的制定。
其次,增强智能飞行阶段。在这一阶段,实施对象的运输管理体系主要以空、地协同为主,作为智能化飞行模式之一,要求不断创新原有的飞行驾驶方式。在此模式下,飞行全势态感知能力的成熟度较高,已经趋近于完善,在机组监督的支持下,有助于自主飞行目标的顺利实现。同时得益于实时空地信息交互,智能飞行可以准确预测和分析飞行状态。另外,空地协同,也有助于飞行器自主任务决策目标的顺利实现,在这一过程中,主要是结合空域全局的背景。加之人机交互界面,因为其全面性、实时性等优势显著,可以切实保证应急操作作业的正常实施,从而与单一飞行员的驾驶需求“不谋而合”。
二、民航飞行技术创新-以适航可信性技术为例
在航空航天领域,人工智能技术属于飞行员共同关注的焦点话题之一。为了充分验证技术的可靠性,应积极融入智能飞行技术,与其适航可信性相结合,以此来进行系统化分析。在相关软硬件设施的支持下[2],可以提前对运行环境以及相应的约束条件有所了解,满足飞行安全的持续性需求,在适航符合性证明的支持下,可以起到良好的说服力作用,引导公众更加认可与信任智能飞行技术安全性。图1为航空数据传输以及质量需求传输示意:
结合我国实际发展情况,通过对智能技术适航可信性关键技术发展进行分析,主要包括:首先,航空数据质量保证技术,航空数据主要体现在数据传输环节的各个节点,其数据质量要求较为明确[3];其次,训练模型可解释性,在这一方面,应梳理好模型解释输入与输出的关系,加强推理能力的培养;最后,针对于模型输出数据,加强不确定性分析非常有必要,有效预防异常场景的风险。
三、基于互联网+的飞行技术的具体应用
(一)互联网+训练大纲
在飞行技术管理方面,训练大纲属于基础性文件之一,对于从事训练管理的人员,往往比较了解训练大纲的内容。而对飞行人员,想看到则比较困难。通过对飞行管理的目标进行分析,不仅在训练管理人员的工作方面有所体现,而且也可以正确指引飞行员个人的工作意识[4]。在互联网的支持下,可以使时空的限制、约束得到弥补,满足信息共享性需求,尤其在移动互联网技术不断推广过程中,保密性质信息的接收群体往往是特定人群,这种共享具有一定的特殊性。同时,企事业单位应在相应的APP上发布训练计划,借助实时化推送,实现向飞行员本身的及时传送,引导飞行员提前将训练准备进行落实。此外,借助APP的形式,也可以发布公司飞行技术管理委员会的相关政策文件,为相关人员的监督提供极大的便捷性。
(二)互联网+飞行记录
在飞行技术档案中,飞行记录起到了重要的作用,一般来说,其记录和保存,主要由飞行技术管理的工作人员进行,在飞行人员的招录方面,用人单位对记录内容的关注度较高。要想给予飞行员不断创新飞行技术正确的指导,避免飞行技术出现任何失误,既要对安全问题进行深入分析,也要在同行监督方面,加强常态化的渗透,从而更好地约束与激励飞行人员。同时在同行监督的支持下,可以明显转变飞行员的工作作风。
在飞行任务书中,所记录的原始数据较多,如飞行员职位、航班信息、飞行时间等,这深刻影响着飞行技术管理。但是在纸质管理的影响下,信息关联度和效率难以保证,而在互联网+视角下,对构建飞行技术档案提出了明确的要求。在涵盖传统内容的基础上,应对飞过的机场库、合作的飞行员库等进行增设,当然也要将飞行员的个人飞行能力考虑在内,接着向仪表能力、机型、新航行技术等领域展开细化,向专用互联网系统进行传输,为飞行技术管理部门与监管部门的查询提供极大的便利性。
(三)互联网+疲劳管理
基于疲劳管理的角度,相关文件不断修正和完善飞行员的执勤和休息时间。就目前而言,各航空公司的航班运行管理系统都是独一无二的,在该系统的支持下,可以为查看航班和机组的相关信息提供极大的便利性,将互联网技术的应用价值充分发挥出来,特别在信息采集、信息处理等方面[5],使工作流程得到进一步简化,从而推动实际工作效率的提升。
同时,对于局方来说,得益于互联网+手段的应用,可以对该飞行员的超时飞行情况予以动态化监察,并对近期飞行经历进行了解,分析其是否与训练大纲要求相契合。此外,要想防止多报飞行小时问题的发生,对于机务部门来说,应对当日飞机发动机运行时间进行详细记录,并加强一定容差的设置,仔细对比与飞行员填写的飞行时间记录之间的差异程度,然后开展有针对性的查处工作。
四、民航飞行技术的应用以及发展
在飞行器的飞行方面,对于飞行控制系统的要求较高,因为航空业的发展历史悠久,飞行控系统使用控制技术也比较成熟,飞机的制作具有较强的精细化特点,改变了以往简单、粗糙的局面,智能化飞控系统的发展迅速。虽然飞行器性能的提升速度迅猛,但是飞机自然特性却出现了一定的降低趋势,更加明确提出了对飞行控制系统的要求,得益于设计操控系统,电传飞行控制系统越来越流行,在该系统的作用下,可以向控制系统内及时传输飞行状态信息和驾驶员操纵信息,而且也可以给予飞机性能一定的保证,确保飞机的高度稳定性,使操控过程与安全性、稳定性等要求相符。通过对当前的飞行操控系统进行分析,其承受能力明显提升,也可以使驾驶员操控的负荷压力得到有效控制。
目前,在航空飞行控制技术中,人工智能技术所处的地位也越来越凸显,其对于当代航空飞行技术的发展具有极大的促进作用。同时,人工智能技术及航空飞行控制技术的发展具有同步性和协同性的特点,在相互融合过程中,可以成为协调统一的有机整体。具体而言,在飞机上,加强专门的智能系统的设置与应用,可以精准化分析驾驶员行为,改善与纠正飞行驾驶员的操作,并给予驾驶员完成飞行器控制有效的辅助性作用。除此之外,无人机,明确提出了对智能化飞行控制要求,在遥感操控方式的作用下,再加上自动化程序的加持,可以使无人机得到良好的控制。分析其应用领域和范围,主要在执行侦查等方面有所体现,无人机的飞行航线状态,主要得益于事先的操控性设计,基于本质视角,驾驶员在无人机的操控方面扮演着重要的角色,无人机因为具有无法自适应环境的决策特点,所以需要借助自动化智能化技术的应用,推动各项任务的顺利完成,真正解放驾驶员的双手,防止不必要的损耗问题的出现。
五、民航飞行技术的发展方向
第一,向高超音速飞行进军。借助于亚音速飞行,可以使可压缩空气动力学问题得到有效处理。然后在超音速飞行出现以后,F一22的标志性地位突出,一架飞机上的超音途巡航时间较长,且超音速机动能力明显提升。紧接着,各国对高超音速飞行进行了不断探索,如美国的X-15[6],在火箭推力的作用下,可以使高超音速飞行试验得以顺利进行,但与稳定飞行和实用性等要求相差甚远,也无法实现随时重复出动,所以在目前,高超音速区仍然需要做出努力。
第二,气动技术的创新。现阶段,人类仍然尚未高度理解转换、湍流机理。在飞机设计中,分离流和涡运动的应用趋势明显[7],但是仍然没有精准化了解不断演化的规律。
第三,新概念发动机。众所周知,不同发动机的适用速度范围有着明显的差异。在飞行速度不断提升的推动下,涓轮发动机的效率降低趋势明显。要想与更高的飞行速度相互适应,应加强冲压发动机的应用。出自于对起飞着陆的考虑,应紧密融合多种发动机,并加强对新概念发动机的研究与创新。其中,超燃冲压发动机、脉冲爆震波发动机具有较强的影响力。针对于前者,相比于音速,燃烧室中的气流速度明显更高,发动机与Ma为6一25的飞行速度相互适应。而对于后者,其结构的难度性较低,对溥轮也没有提出严格的要求。
第四,智能结构。在航空器方面,智能材料和智能结构的应用优势显著。在材料中借助敏感元件、控制系统等增设,可以将飞机结构的一系列功能发挥到极致,尤其在隐身、目标探测等方面,也可以与飞行状态相结合,实现结构构型的动态化变化,或重组有所破损的结构。借助智能结构,在提高航空器性能的同时,也可以集中整合航空技术与计算机、人工智能等之间的关系,从而改变航空技术中机械技术为主的局面,顺利转变为电子技术。
第五,驾驶员变为飞机管理员。针对于现代飞机,属于重要的自动化系统之一,在攻击目标时,基于驾驶员的角度,需要与计算机的指示相结合,在航行过程中,可以使飞机与预定航线相结合,实现自动飞行,而且计算机还具有主动执行的功能和作用,弥补一些驾驶员无法完成操作的现实情况。
六、结束语
总之,基于长远角度,航空航天领域的智能飞行技术,其发展方向主要在轻小型、运动型等方面有所体现,但是要想将此项技术在航空航天领域的应用优势充分展现出来,应系统化分析相关影响因素,相关人员应提高对智能化技术的关注度,弥补舱内人为因素设计存在的限制。
参考文献
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[3]李文龙,凤四海,阮昆良,伍伟. 基于个性心理特征的民航飞行大学生“五位一体”心理健康教育模式构建[J]. 民航学报,2021,5(06):119-123.
[4]左凌荣,马佳. 加强民航飞行大学生党员教育、管理与监督 完善特殊性与实践途径[J]. 中国航班,2021,(22):121-127.
[5]周丹强玉,白秀敏,刘武. Speexx课程学情报告与启示——以中国民航飞行学院为例[J]. 海外英语,2021,(07):33-34.
[6]周翔. 我国民航飞行学生体质健康试验与运动处方干预策略研究[J]. 成都航空职业技术学院学报,2021,37(01):25-27+34.
[7]张建辉,王超. 民航强国背景下高校高素质飞行学员培养的路径探析[J]. 经济与社会发展,2020,18(05):82-86+92.

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