基于空管需求的飛機系統學習軟件開發和應用

趙宏偉，張希盛，張昭恒，王敬博，王 旭

（中國民航大學，天津 300300）

1 基于空管需求的飛機系統學習軟件的需求性分析

航空運輸是當下最主流的交通方式之一，是高風險、高投入、高要求的行業，從業人員必須擁有過硬的專業素質，同時，民航的發展與變化日新月異，與民航一同進步的空管行業需要具備更高的知識水平和專業技能，因此，便攜式學習平臺對于提升相關人員專業素質具有顯著意義。便攜式（移動端）學習軟件的開發，將滿足空管專業學生對相關專業知識的查詢、反饋，在不斷實驗和改進中提升空管行業人員的知識儲備和專業技能，并對學習軟件進行更新與完善。

空管行業的滯后會影響整個航空業的發展。21世紀，以人為中心的空管自動化逐步發展，人成為影響空管效率因素的重要一環。建立合理、有效的管制員培訓機制，需要先進自動化設備作為支持，但遇到儀器不能解決的突發性問題，管制員的處置方法往往成為造成事故或事故癥候發生的決定性因素。因此，管制人員需要時刻保持高度集中的狀態，做好處理相關特情事故的準備。掌上學習平臺的開發與普及，使管制人員以相對輕松的方式鞏固專業知識，進而制定出新的航班起降排序方案，使民航系統相關部門系統能狗有效運行。

2 基于空管需求的飛機系統學習軟件開發探索與應用

2.1 研究方法及創新點

基于空管需求的飛機系統學習軟件需要以強大的知識體系作為支撐，涵蓋較為豐富的相關學科資料。首先，要了解與整理各機型的相關資料，從眾多數據中篩選出有價值、能夠顯著代表該機型特點的信息。其次，將所獲得的信息進行分析、整合與分類，融入數據庫中，以供用戶進行相應的學習與搜索。再次，必須熟練掌握編程的相關技能，能讓用戶在搜索、學習、解析中更順利地從數據庫中調出需要獲知的信息，在用戶的指令下正常、快速、準確地完成對應操作任務，使用戶達到學習目的。開發使用C#+WPF，利用可擴展應用標記語言（eXtensible Application Markup Language，XAML）構建界面，使用Visual Studio 2015進行開發。最后，對軟件調試與評估，進行實時更新與維護，使用戶具有更舒適的體驗。

2.2 基于空管需求的飛機系統學習軟件模塊設計

下載程序后，首次使用的用戶需要注冊個人賬號，通過用戶名、密碼等綁定個人信息，完成相關個性化設置后即可開始使用體驗。該產品主要分為4個部分：學習模塊、測試模塊、查詢模塊和管理模塊。

2.2.1 學習模塊

“學習模塊”部分核心代碼：

在“學習模塊”中，用戶可以獲得相關學習資料及文獻查詢，通過理論學習和機型學習，多層次、多角度地達到提升專業知識儲備的要求。理論學習是對民航常見機型主要系統的了解與學習。通過初期資料的搜集、整理，理論學習模塊中以民航飛機的每一個系統（液壓系統、飛行操縱系統、起落架系統、燃油系統、動力裝置、防火系統、空調系統、防冰排雨系統、氧氣系統、電源系統、照明系統、儀表系統、通信系統、導航系統、自動飛行系統、飛行管理系統等）為一個分模塊，每個分模塊下包含詳細的圖文知識以及視頻資料，用戶可以精準定位想要了解的相關知識，高效地完成學習。機型學習涵蓋波音737、空客A320等民航常見機型的相關參數知識，并可實現不同機型的參數對比，了解機型多個方面的差異[1]。

2.2.2 測試模塊

在“測試模塊”中，用戶可以獲得相應習題，將在“學習模塊”中獲得的知識加以運用與鞏固，從而達到高效學習的目的。“測試模塊”主要有以下3項功能：在線測試、習題解析和錯題整理。“在線測試”下轄一個題目數據庫，初步設計中錄入了500道以上的題目資源，所有資料儲存在云端，可以在后期改進中實時更新。進行測試時，隨機產生20題的題目組合。“習題解析”可在用戶提交試題后為每一題生成解析，方便理解和記憶。而在“錯題整理”中，存放曾經答案為錯誤的答題信息，方便管制員能夠查漏補缺[2]。

2.2.3 查詢模塊

在“查詢模塊”中，用戶輸入需要查詢的機型或者飛機系統關鍵字，即可在數據庫中匹配到相應資料并調取出來呈現在用戶面前，方便以管制員為主體的人群能夠在工作中高效查閱相關資料，以此來提高整個管制行業的工作水平。

2.2.4 管理模塊

“管理模塊”部分代碼：

“管理模塊”實現用戶、題目、知識管理功能。管制員可以設置和修改自己的賬號信息，并對相關題目進行添加、刪除等操作，還可以通過題目的糾錯功能，將題目存在的不嚴謹問題進行反饋，后臺會收到相關反饋并做出改善措施。

該軟件還將計劃設立一個視頻專區，用于存放相關機型的視頻資料，與圖文資料相結合，拓展使用者視野，深化對常見機型結構與系統了解。

2.3 以高校為例的飛機系統學習軟件市場戰略

基于空管需求的飛機系統學習軟件在民航高校中推廣，對于其在空管行業內的更廣泛應用具有十分重要的借鑒意義。文章以中國民航大學為例，對飛機系統學習軟件的應用做出探討。

中國民航大學作為一所培養民航各領域人才的高等學府，開設有許多飛機結構與系統類課程，以便于在校學生通過學習民航常見機型結構與系統的相關知識，為以后立足崗位打下基礎。飛機系統學習軟件在高校中的應用，將提高學生吸收知識的豐富度，以一種便捷、高效的學習方式，隨時隨地了解民航大飛機知識。同時，還可以協助授課教師，在課堂及課后與學生實時互動、交流學習內容。教師還可以實時將學習資料通過該學習軟件進行上傳，豐富知識覆蓋度。

相關學習軟件在民航院校的推廣并非首次。目前，空中交通管制員測評系統作為一種職業養成類學習軟件已經在各高校推廣、流行，系統將動態目視、情景測試、邏輯測試等管制員測評科目以游戲的形式體現出來，對在校師生職業素質培養具有顯著效果。

3 結語

2018年12月，民航局出臺《新時代民航強國建設行動綱要》指出，到21世紀中葉，將全面建成保障有力、人民滿意、競爭力強的民航強國，民航服務能力、創新能力、治理能力、可持續發展能力和國際影響力位于世界前列。空管行業服務水平的提高對我國民航強國的建設起著關鍵性作用，提升現有環境下我國民航的管制水平，是現階段工作任務的重心所在。基于空管需求的飛機系統學習軟件將立足空管，立足民航，以提升管制員管制水平為目標，整合優質學習資源，降低人為因素對航空中安全生產的不利影響。同時，幫助其他人群合理利用時間，了解民航大飛機知識，提高在行業內的競爭力和執行力。