民用飛行器仿真模擬與訓練方法研究

陳浩

摘 要：民用飛行器是指用于非軍事目的的飛行器（flight vehicle）。作為一種運人載物的交通工具，特別強調其安全性、經濟性和舒適性，廣泛應用于交通業、農業、旅游業等越來越多的領域。該文制定了可行、有效、經濟的民用飛行器仿真模擬與訓練方法，建立了民用飛行器仿真模擬器訓練的DECIDE模型，用于提高民用飛行仿真模擬器的訓練效果，保證民用飛行器的安全飛行和任務的有效執行。

關鍵詞：民用飛行器 仿真模擬 N+1訓練法 DECIDE模型

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（b）-0013-02

目前，大多數航空發達國家已充分利用了高等級模擬機的逼真性和訓練的安全性，在模擬機上針對飛行員的任務執行進行有效地模擬訓練。近年來在我國，飛行器仿真模擬也有了很大的發展，但大多用于軍事領域以及民航領域。而民用飛行器種類復雜，執行任務多樣化，具有很強的特殊性。一般性質的飛行器仿真訓練與訓練方法不具有代表性和針對性，制定民用飛行器仿真模擬與訓練技術方案有利于更高效地對民用飛行器進行針對性訓練。根據飛行原理和操作方式的不同，首先將民用飛行器分為固定翼飛行器和旋翼飛行器兩大類，然后根據兩大民用飛行器類型制定仿真模擬與訓練方法。

1 民用飛行器仿真模擬

1.1 民用固定翼飛行器的仿真模擬

固定翼飛行器構造簡單，機械可靠性和安全性高，載荷大，力效比高，經濟效益好，因此成為民航、空中運輸、快遞各行業的主要和首選機型。固定翼飛機哪怕因發動機故障而停車，只要有合適的降落場地，也可以用滑翔安全著陸，唯一不足是其起飛和降落對場地的要求和限制問題。

針對民用固定翼飛行器的飛行任務特點，適合采用全任務飛行模擬器。這是一種結構復雜、功能齊全的大型模擬裝置。它由模擬座艙、視景系統、運動系統等組成，可覆蓋包括起飛、著陸在內的90%以上飛行訓練的科目，是目前最為先進、完整的地面訓練設備。為了進行高標準的仿真模擬，需要計算機系統中設置真實環境下的飛行參數，增加氣象環境等不穩定因素；需要在視景系統中設置提供機場環境和飛行路線；需要在模擬操縱的同時運動系統隨之進行姿態的改變……而民用固定翼全任務飛行模擬器除了能夠要提供基本科目相關的配置，還要根據民用固定翼飛行器所執行的特殊任務，在模擬飛行的基礎上增加相對應的訓練科目的軟件硬件。例如，民航飛行中需要進行機組資源管理，運輸飛行中需要進行物流資源的分配，這些執行任務都應該能夠在民用固定翼全任務飛行模擬器上進行仿真訓練。

1.2 民用旋轉翼飛行器的仿真模擬

旋轉翼飛行器的出現，彌補了固定翼飛行器對于起降場地要求的不足，所以，民用旋轉翼飛行器常運用于處理突發情況，例如野外搜救，物資投放，公安處理緊急情況等。大多都是在沒有理想的平坦地面供固定翼起降的環境下使用旋轉翼飛行器。

民用旋轉翼飛行器的仿真模擬，對比民用固定翼飛行器，除了注意飛行器結構和操縱方式不同之外，還需要注意所執行任務的多種多樣性以及其經濟成本。民用旋轉翼飛行器的仿真模擬不適合采用全任務飛行模擬器，其任務的多樣性很難不計成本地全部仿真模擬，并且民用旋轉翼飛行器的商業價值遠不如民用固定翼飛行器。因此，民用旋轉翼飛行器的仿真模擬適合采用以計算機為基礎的訓練設備。除了起飛、懸停、轉彎、定點著陸等訓練科目需要計算機外聯簡易操縱系統進行仿真模擬外，還需要開發能夠模擬特殊任務的配套軟件，經過計算機仿真模擬訓練掌握如野外搜救、物資投放、播種、噴灑農藥等操作程序要領。

2 訓練方法研究

在硬件軟件兼備的條件下，還需要制定科學有效的訓練方法才能達到應有的訓練效果。雖然上面討論了兩種不同類型的飛行仿真模擬，但其訓練技術方法都可以歸納為“N+1訓練法”。

其中的“N”是指基礎飛行仿真模擬的N項訓練科目，是對基礎飛行訓練科目的仿真模擬。“1”是指飛行仿真模擬一種特殊任務下的訓練科目，是在基礎飛行訓練科目上的仿真模擬。具體實施方法如下。

（1）進行仿真模擬訓練前先進行真機的座艙實習和飛行體驗，以了解模擬訓練機與真機的不同，樹立正確的印象觀。在今后仿真模擬訓練中如果感覺和真機訓練大有不同，應該讓訓練者以真機為準。

（2）了解模擬器的構造功能和正確使用方法，遵守模擬器使用守則和程序。訓練者在訓練之前應該掌握模擬器每一項功能的使用，并能夠與真機功能部位進行對應。仿真模擬程度再高依然會與真機在結構功能方面有一點差距，訓練者必須掌握此差距，防止形成錯誤觀念。

（3）在規定模擬飛行的計劃時間內完成每一項訓練科目，即按綱施訓。施訓者根據每一項訓練科目的難易程度