飛行模擬機系統及航材管理

林文晶

（云南東方飛行培訓有限公司，云南昆明 650200）

0 引言

飛行模擬機是用于飛行訓練的大型仿真設備，飛行模擬機能夠再現真實飛機上的所見、所聞、所感覺。飛行學員通過在飛行模擬機上的訓練，能夠熟悉飛機設備、飛行航路，而且能夠在設定特定的天氣條件或某飛機故障情況下進行飛行訓練。按照《飛行模擬訓練設備管理運行規則》，飛行模擬機運營人應當取得民航局頒發的設備合格證，并接受民航局持續監督管理，飛行模擬機航材保障是民航局檢查飛行模擬機運營的重要方面。需要運營人制定嚴謹高效的航材管理模式，建設滿足需求的配套設施，運用新的科學技術和新的發展模式，不斷提高管理水平、控制運營成本。

1 飛行模擬機系統介紹

飛行模擬機復雜的構成系統是支持其超高仿真效果的必要條件，以CAE 生產的模擬機為例，飛行模擬機系統組成如下：

（1）計算機及網絡系統：由數臺計算機組成分別負責總調動、實施進程、運動、生成圖像、模擬聲音、通信、模擬天氣、教員臺操控、錄像講評等工作，這些計算機節點通過以太網、1394 連接通信。

（2）駕駛艙及接口系統：模擬機的駕駛艙按照某型號的飛機駕駛艙1∶1 制造生產，視覺和功能上與真實飛機完全一致。駕駛艙的接口系統與后臺所有計算機節點連接，實現高速數據交換。

（3）運動系統：目前主流的飛行模擬機運動系統是電動系統，主要由MOOG 公司生產的運動控制機柜和6 個作動筒組成。駕駛艙內飛行員的操作指令經過計算機解析最終傳送到運動系統，指揮作動筒實現6 個自由度的運動。

（4）控制載荷系統：讓飛行員在駕駛時感受到和飛機相同的真實的操縱力感。

（5）視景系統：是由投影、幕布等組件組成，實現將外部世界逼真再現。

（6）聲音系統：模擬駕駛艙環境聲音，如發動機聲音、跑道噪聲、襟縫翼、天氣等聲音。

（7）通信系統：模擬通信、導航和飛機內部音頻。

（8）教員臺控制系統：設置飛機狀態、天氣、故障等條件，監控學員飛行狀況。

（9）其他輔助設備。

2 飛行模擬機航材管理現狀及發展

《飛行模擬訓練設備管理運行規則》對缺件、故障、不工作部件運行有嚴格要求，飛行模擬機在運行過程中會出現各種軟件或硬件故障，更換維修零部件是常態，航材管理的首要任務就是保證航材備件迅速有效的供應。

2.1 線上航材管理平臺

飛行模擬機的航材備件需要覆蓋各個系統，故障率也比較隨機，為了保障設備運行，提高響應速度，所以模擬機航材備件大到作動筒，小到一個燈泡，種類多、數量多。傳統的人工記賬管理方式已經無法滿足當前不斷提升的管理需求，目前，各飛行模擬機運營人都在根據自己的需求建設并使用電子倉庫管理系統，實現線上航材賬目管理。

通過線上航材管理平臺，可以將所有航材數據錄入系統，生成電子庫存表，并記錄航材出入庫情況。以往確定航材的入庫存放位置大都是根據倉庫管理人員的經驗，這種方式不能夠將所有航材合理分布，造成貨位利用率低，通過航材管理系統分析庫存航材件號、功能，可以實現智能推薦貨位，提高倉庫的容積率。

飛行模擬機航材包含飛機真件、模擬件以及通用航材，大部分航材價格較高，在選購航材時，多根據機器維護過程中積累的經驗，結合國外備件清單推薦表。如果在航材管理系統中添加數據統計和財務報表功能，通過分析故障率和庫存量，智能提示需補充的航材，可以優化庫存，降低運營成本。同時，通過使用系統跟蹤航材采購、送修流程，可以提高管理效率。按照需求，航材管理系統還可以實現倉庫溫濕度監控，出庫件追蹤和監控等功能。

2.2 倉庫管理技術

在出入庫及盤點管理中，最初使用件號識別的方法，每個航材件上必須標記件號、序號，在出入庫過程中嚴格記錄件號、序號。該方法使用中的優點是直觀、經濟，缺點是人工記錄容易出錯，庫存盤點過程中比較費力。隨著智能倉庫管理的發展，光學識別技術逐漸得到應用，最廣泛的是條形碼、二維碼的建設使用。條形碼和二維碼的使用能夠增加識別精確度，簡化出入庫流程，基本能夠滿足飛行模擬機航材的管理需求。光學識別技術使用成本相對便宜，也獲得了廣泛應用，但是它的存儲量較小，且無法更改信息，使用壽命較短，識別距離短，因而較多地依賴人工操作[1]。

隨著物聯網技術的不斷發展，RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術的應用，為航材管理打開新的思路。在倉儲貨物數量巨大、種類繁多及貨物出入庫頻繁的情況下，人工清點費時費力，而且容易發生數據更新不及時、出入庫賬目不符的情況，造成一定損失。RFID 技術是一種無線通信技術，利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞，識別特定目標并讀寫相關數據。最大的優點是可實現非接觸的、無需瞄準的批量讀寫。該技術的應用，能夠進一步提高管理效率，實現倉儲智能化。

RFID 系統主要由電子標簽、讀寫器和后臺計算機3 部分組成（圖1～圖2）。

圖1 電子標簽

圖2 讀寫器

電子標簽儲存了所需要標記的信息，由天線和一塊集成芯片組成，芯片包含射頻接口模塊、數字控制模塊和存儲單元。讀寫器負責讀寫和存儲電子標簽的數據，由主控模塊、射頻收發模塊、天線組成。當電子標簽進入讀寫器發射的射頻場內，其天線會獲得感應電流，電流經過升壓電路后作為芯片的電源，同時將攜帶信息的感應電流，通過射頻接口電路變為數字信號，進入數字控制電路進行處理，需要回復的信息從標簽存儲器發出，經過數字控制電路到射頻接口電路，再通過天線發送到讀寫器。讀寫器解讀信號后發送至計算機進行數據處理，并接受計算機指令[2]。

RFID 系統工作頻段有低頻、高頻、超高頻和微波[3]，工作頻段不同，識別的距離、速度、方向性及制作成本會有較大的區別。在實際應用中，應根據需求及現場的環境，選用適當的電子標簽和讀寫器。在航材倉庫管理中，考慮到航材種類、大小、材料的不同，需要選擇適合的電子標簽，粘貼或懸掛在部件包裝表面或內部。

（1）在庫存盤點時，若庫存量一般，可以選用手持式讀寫器[4]，盤點員手持讀寫器在航材部件周圍走一圈，讀寫器就能識別所有電子標簽，將庫存信息傳遞到后臺計算機系統。若庫存量大，可以在倉庫內布局多個固定讀寫器，各讀寫器對范圍內的航材進行清點，最后將信息匯總到后臺計算機軟件系統。從而實現實時庫存盤點，實時盤點數據與后臺數據庫數據比對，系統可以提示本次盤點是否有盤虧盤盈的情況。

（2）在倉庫出入口布置固定式讀寫器[4]，當有批量航材入庫時，可以實現批量識別，提高入庫效率。出口處布置讀寫器，能夠實時監控航材，保證航材安全，避免因忘記填入庫或領料單而導致的庫存不一致的情況。

2.3 飛行模擬機航材共享

飛行模擬機的航材采購和維修成本占飛行模擬機運營成本的很大一部分，為保障飛行模擬機正常運行，航材備件覆蓋率逐年遞增，3 年內不流轉的航材庫存可高達60%，因此，優化航材儲備是降低可控成本的重要方面。

20 世紀開始，國外的一些大型航空公司開始探索航材共享的模式，以降低各自的庫存成本。隨著民航業不斷發展，中國的航空公司也在不斷地探索和嘗試這種新的航材運營模式。航材共享是由一家或幾家企業建設運營航材庫，多家企業可參與共享資源庫[5]，在此模式下，參與企業可以減少庫存量，簡化送修流程，是非常理想的運營模式[6]。目前飛行模擬機航材主要有自購航材、寄售航材和租賃航材（表1），其中自購航材還是航材保障的主要方式。如果將航材共享的模式引入飛行模擬機航材管理，運營成本將大幅降低。

表1 自購航材、租賃航材和共享航材對比

與航空公司相同，飛行模擬機航材共享平臺的建立也面臨著許多棘手問題，如搭建共享平臺、制定共享模式、共享費率評估等。因為實現的難度較大，共享業務的開展非常有限，需要政府的推動和指導，通過有實力、有信譽的企業逐步實施，制定相關標準，搭建航材共享平臺，吸引更多的企業參與其中。

3 結束語

傳統航材管理效率低、實效性差、錯誤率高，通過開發RFID系統接口的線上航材管理平臺和RFID 讀寫器進行通信，實現RFID 技術的應用，是現代航材倉儲管理的發展趨勢。研究探索共享航材運營模式，是未來飛行模擬機行業發展新的思路，也是一個需要進一步深入研究的課題。