分析自動飛行系統對飛行安全的影響

谷計劃　吳改麗　周中盼

摘要：在上世紀三十年代的時候，能夠簡單控制飛機飛行高度、速度以及航行軌跡的自動駕駛系統開始出現，而自這種系統出現之后，隨著計算機導航系統以及各種傳感和顯示系統研究的深入，飛機自動駕駛系統的研究不斷的進入，由此出現了現如今功能比較完善而且可靠性比較高的現代自動飛行駕駛系統。就目前的飛機系統安裝來看，現代自動飛機駕駛系統在絕大多數的民航客機中進行了運用。為了強化此系統在實踐運用中的安全性，全面的分析自動飛行系統的組成結構，并就各個結構對飛行安全的影響做出探討現實意義顯著。所以本文就自動飛行系統對飛行安全的影響做全面探討，目的是要全面的認識影響并在應用中進行改進。

關鍵詞：自動飛行系統；飛行安全；影響

飛機在目前的社會生活中發揮著巨大的作用，無論是在民用方面還是在軍用方面都有著不可替代的價值。正是因為飛機的應用價值突出所以對其的研究在不斷的深入。就現階段的飛機研究來看，最受重視的就是飛機的動力系統研究和控制系統研究，而控制系統對于飛機的安全有著重要的影響因此在整個研究中占據了相對重要的位置。自動飛行系統是控制系統的重要組成部分，此系統的作用是通過程序的自行調控從而對飛機的飛行速度、高度以及航跡等進行調整，這樣可以提高飛機的自動化控制效率。就安全性考慮來看，自動飛行系統的結構因素會對飛機運行的安全產生一些影響，所以分析這些影響并做好相應的控制，可以使得飛機運行安全性顯著提高。

一、自動飛行系統的定義及組成

從實際分析來看，自動駕駛儀、自動油門桿系統、自動導航系統和自動著陸系統共同構成了飛機的自動飛行系統，所以從這四個方面進行詳細的分析。

（一）自動駕駛儀

自動駕駛儀指的是在飛行實踐中對駕駛員的工作進行代替的自動控制系統。就其系統結構來看，主要分為控制顯示面板、傳感器、自動駕駛儀計算機和航面作動器四個部分組成。從此系統的實際運行來看，傳感器的信息來源主要是來自于對于航空電子系統的航向以及姿態的參考基準、高度及高度差的信號。而就自動駕駛儀的整體性效果來看，其突出的功能是對航向角和姿態角進行給定，并對飛行的高度進行給定和保持。因為有了自動駕駛儀的利用，飛機飛行的穩定可以得到長時間的保持，所以駕駛員的工作負擔大大的減弱。

（二）自動油門桿系統

自動油門桿系統是飛機自動飛行系統中的另一個重要組成部分，在實際運用中和自動駕駛儀經常配合使用。就此系統的工作分析來看，主要是通過對油門桿驅動的調整來進行發動機推動力的改變，進而對飛機飛行的速度做出自動化的控制。在實際利用的過程中，自動油門桿系統使用的傳感器信號來自于大氣計算機的飛行速度型號。因為自動油門桿系統不具備獨立的計算機，所以其控制律計算由自動駕駛儀計算機來完。有了控制信號之后，作為執行機構的油門桿動作器會自動的配合自動駕駛儀的工作，從而對飛機的航跡、自帶等進行精確的控制。

（三）自動導航系統

自動導航系統是飛機自動飛行系統的重要組成部分，而從其結構分析來看，此系統是由自動駕駛儀和導航系統交聯而形成的。在實際工作的過程中，導航系統通過總線或者是其他的裝置將飛機的當前飛行位置進行確定，并根據位置進行導向偏差信號的獲取，之后將此信號傳送到自動駕駛儀的計算機中，自動駕駛儀計算機根據信號形成并輸出控制指令，所以飛機的位置和航向都會進行調整。通過這一系列的工作，飛機能夠在預先設定的航線上進行穩定持續的飛行。

（四）自動著陸系統

在飛機航行的整個階段中，著陸是一個重要的階段。從實際工作的分析來看，在飛機著陸的時候飛行員必須要在很短的時間內完成許多具有高難度的操作，這樣才能保證著陸的安全。如果在飛機進行著陸的時候，僅僅是靠目視來保證安全，那么飛行員就需要在很遠的距離上清楚的發現跑道的基本狀況。就目前常用的進場著陸導引系統而言，因為其具有儀表著陸系統、微波著陸系統和精密進場雷達，所以自動著陸系統會利用信號的引導將飛機引向預定的航道并進行下滑和著陸。

總而言之，上述四個部分構成了完整的飛機自動飛行系統，這四個部分相互配合使得整個飛機飛行操作的自動化和規范化有了明顯的提升。而正是因為有了自動飛行系統的應用，飛行員在飛機駕駛中的工作負擔明顯的減少，在其他工作方面的精力投入更加的集中，所以飛機飛行的安全性大幅度提升。

二、自動駕駛儀對飛行安全的影響

自動駕駛儀在現階段的飛機系統安裝中有著重要的應用，其對于飛機飛行的安全存在著重要的影響，而此種影響主要體現在兩方面：第一是自動駕駛儀在信號收集和指令發出的時候會存在誤差，從而導致飛機與原狀態偏離。從實際應用來看，自動駕駛儀是通過收集的信號進行指令的調整和發出，所以一旦信號收集出現問題，那么后續的一系列工作都會存在問題，這些問題會導致飛機在實際運行的過程中脫離原來的預定軌道進而增加事故風險。第二是自動駕駛儀在使用的過程中會出現失控的現象。因為自動駕駛儀是由多個組成部分構成的，所以其工作效用的發揮需要這些部分共同配合，如果其中構成部分發生了故障，整個自動駕駛儀的工作會出現紊亂，這時候，自動駕駛儀不工作或者是不受控制的情況就會出現，這使得飛機的安全受到嚴重的威脅。

其實，不僅僅是自動駕駛儀會對飛機的飛行安全造成影響，其他的部分，比如自動油門桿系統、自動導航系統以及著陸系統也會對飛機的飛行安全產生重要的影響，所以分析系統運行中的各結構運行狀態對于保證飛行安全十分的重要。

三、建議和方法

針對上文提到的問題，要在自動飛行系統的應用過程中強化飛機飛行的安全需要做好兩方面的工作：第一是對飛機自動化系統的運行要進行定期的監測和檢查。通過監測可以有效的發現其運行異常，而通過檢查工作則可以將具體的問題進行確定，從而使其得到徹底的解決。簡言之就是利用完善的系統檢查制度能有效的發現問題，并將問題解決在萌芽狀態。第二就是培養綜合能力較強的飛行員。飛行員的綜合能力提升，可以在發現問題的時候沉著應對、靈活應變，這樣可以為飛機飛行的安全提高保障。總而言之，通過飛行自動系統的檢查制度完善和飛行人員的重點培養，整個飛機飛行的安全性可以得到全面的提升。

結束語：

飛機在目前的社會生活中有著重要的影響，對于人們的出行以及軍事行動有著積極的幫助，所以強化飛機飛行的安全分析現實價值明顯。在飛機系統應用中，自動飛行系統作為一種減少駕駛人員負擔的重要替代系統被廣泛的應用，此系統應用的優勢價值顯著，但是對于飛機的飛行安全而言，此系統也會產生不小的影響，所以強化這種影響的探討十分的必要。