《飛機自動飛行系統(tǒng)》-課件：自動飛行控制系統(tǒng)的功能

AIRCRAFTAUTOMATICFLIGHTSYSTEM飛機自動飛行系統(tǒng)自動飛行控制系統(tǒng)的功能電傳飛控技術(shù)簡介01CONTENTS目錄電傳飛控優(yōu)點02電傳飛控技術(shù)應(yīng)用03知識導(dǎo)入/引入想一想為什么現(xiàn)代飛機能夠在復(fù)雜的天氣條件和各種飛行環(huán)境下安全、穩(wěn)定地飛行呢？有了自動飛行系統(tǒng)，是不是人人都可以開飛機了呢？AIRCRAFTAUTOMATICFLIGHTSYSTEMPart01自動飛行系統(tǒng)的功能（一）實現(xiàn)飛機的自動飛行控制一、自動飛行系統(tǒng)的功能飛機的自動飛行控制就是利用一套專門的系統(tǒng)，在無人參與的條件下，自動操縱飛機按規(guī)定的姿態(tài)和航跡飛行。通?？梢詫崿F(xiàn)沿飛機三軸姿態(tài)角和飛機在三個方向空間位置的自動穩(wěn)定和控制。（一）實現(xiàn)飛機的自動飛行控制一、自動飛行系統(tǒng)的功能在某些飛行階段（如巡航階段），飛行員可以不直接參與操縱飛機，而是用飛機上的自動飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)對飛機的自動控制，但飛行員應(yīng)該完成自動飛行指令的設(shè)置，并對自動飛行的情況進行監(jiān)督，而且要求飛行員能夠在必要時切斷自動飛行系統(tǒng)，實現(xiàn)由自動飛行控制到人工飛行控制的轉(zhuǎn)換。（一）實現(xiàn)飛機的自動飛行控制一、自動飛行系統(tǒng)的功能在某些飛行階段（如巡航階段），飛行員可以不直接參與操縱飛機，而是用飛機上的自動飛行控制系統(tǒng)實現(xiàn)對飛機的自動控制，但飛行員應(yīng)該完成自動飛行指令的設(shè)置，并對自動飛行的情況進行監(jiān)督，而且要求飛行員能夠在必要時切斷自動飛行系統(tǒng)，實現(xiàn)由自動飛行控制到人工飛行控制的轉(zhuǎn)換。采用自動飛行的優(yōu)點如下：一、自動飛行系統(tǒng)的功能01長距離飛行時解除飛行員的疲勞，減輕飛行員的勞動負荷。02在某些壞天氣或復(fù)雜的氣象條件下，飛行員難于精確控制飛機的姿態(tài)和軌跡時，自動飛行控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對飛機姿態(tài)和軌跡的精確控制。03當(dāng)氣象條件比較復(fù)雜，飛行員難于合理地操縱進近著陸階段時，可以由自動飛行控制系統(tǒng)精確地完成進近和著陸的機動飛行。（二）改善飛機的性能一、自動飛行系統(tǒng)的功能一般來說，飛機的性能和飛行品質(zhì)是由飛機自身的空氣動力特性和發(fā)動機的特性決定的。但是，隨著飛行高度和飛行速度的增加，飛機自身的特性會變壞。（二）改善飛機的性能一、自動飛行系統(tǒng)的功能現(xiàn)代飛機上常用的增穩(wěn)系統(tǒng)或阻尼系統(tǒng)也是一種控制系統(tǒng)，但它不是用來實現(xiàn)飛機的自動飛行控制，而是用來改善飛機的某些特性，實現(xiàn)所要求的飛行品質(zhì)的。這類系統(tǒng)雖然不能實現(xiàn)自動飛行控制，但仍用于飛行控制，所以，它們也是自動飛行不可缺少的組成部分。人機接口關(guān)系上曾提出過一些觀點關(guān)于自動飛行控制系統(tǒng)自動化程序的爭議觀點高度自動化使駕駛員在空中減少工作負荷，并過分空閑，造成惰性，從而喪失警覺性。由于駕駛員知識水平不夠且訓(xùn)練不太充分，駕駛員對飛行自動化的理解較膚淺，容易造成對某些飛行自動化的曲解和誤操作。輸入方式不再是通過分立的專用電門、旋鈕、手柄，而統(tǒng)一由方式控制板（MCP）和/或控制顯示組件（CDU）實現(xiàn)，容易發(fā)生輸入差錯，這種差錯將造成重大危害；應(yīng)急情況下容易慌神，更易輸錯或使人機接口脫節(jié)，無法輸入控制。自動飛行方式過多，在某些方式的自動過渡中易使駕駛員模糊或誤解。某些駕駛員過分依賴自動化，造成盲目的安全感而導(dǎo)致意外失控。駕駛員長期依靠自動化系統(tǒng)而缺乏手動操縱實踐，技術(shù)熟練程度逐漸下降和荒廢，當(dāng)出現(xiàn)某些意外時，將手足無措，不能操縱改出。人機接口關(guān)系上曾提出過一些觀點關(guān)于自動飛行控制系統(tǒng)自動化程序的爭議觀點駕駛員和CDU打交道太多，下視時間太久，影響了平視和對外部環(huán)境的感知。玻璃駕駛艙中，存在兩套顯示部件、兩套側(cè)桿，正副駕駛員職責(zé)劃分上如何分工協(xié)調(diào)，兩人的操作意圖如何充分交流、互相理解，這里留下的空隙往往是引起事故的緣由之一。信息量加大，輸入/輸出數(shù)據(jù)量加大，一方面減少了駕駛員體力負荷，另一方面增加了駕駛員對信息讀取理解、判斷決策上的腦力負荷，使得心理負荷更為沉重。駕駛員成為管理員，脫離了對飛機的實時控制，靠編程計劃去實現(xiàn)飛行，對飛行中實時空情察覺的把握程度降低了，一旦發(fā)生意外，就不能立即進入角色。加強對駕駛員的訓(xùn)練，通過訓(xùn)練充分掌握自動飛行的機理和應(yīng)急處理程序?？傊?，討論肯定了飛行自動化深入發(fā)展，以提高飛機的穩(wěn)定性、操縱性和飛行品質(zhì)的必要性。這些都有利于緩解駕駛員操作緊張和疲勞，有利于飛行安全。注意人機接口上的安排，遵照人的因素和工效學(xué)原則，考慮到駕駛員的理解和接受程度，設(shè)計中要盡可能降低復(fù)雜性，由于AFCS飛行工作方式過多，所以要在EFIS屏幕的明顯位置顯示自動飛行的工作方式，防止駕駛員不能很好地感知生效工作方式，造成互相矛盾的誤操作或操縱不當(dāng)。設(shè)計AFCS的前提是為保證飛行任務(wù)圓滿完成，達到安全指標和經(jīng)濟效益，并不是單純?nèi)プ非蟾叨茸詣踊?。爭議的最后結(jié)論認為:關(guān)于自動飛行控制系統(tǒng)自動化程序的爭議1、飛行自動化深入發(fā)展的必要性，以提高飛機的穩(wěn)定性