er Learjet 45/40 UNS-1E with SCN 801.4 UniversalBombardier Learjet 60 UNS-1E with SCN 802.2 UniversalBombardier Learjet 45/40 UNS-1E with SCN 802.2 Universal 表 3 运输机采用的飞行管理系统 国家或公司 装备机型 FMS 型号 生产商Boeing 717s 、 757s 、 767s 、 Pegasus 霍尼韦尔公司 777s 、 MD-10s 、 MD-90sMartinair 航空公司 4 架 Boeing 747 基于 GPS 的 FMS—CMA-900 CMC Electronics IncKalitta Air 航空公 11 架 Boeing 747 基于 GPS 的 FMS—CMA-900 CMC Electronics Inc司Air France 航空公 8 架 Boeing 747-200 基于 GPS 的 FMS—CMA-900 CMC Electronics Inc司AirBus A319s 、 A320s 、 A321s 、Pegasus 霍尼韦尔公司 Airbus Corporate Jetliner ACJ 、 A330s 以及 A340sBae 146/RJ GNLS 910A FMS 罗克韦尔 柯林斯公司Bombardier CRJ200 Pro line 4/FMS-4200 罗克韦尔 柯林斯公司Bombardier CRJ700 Pro line 4/FMS-4200 罗克韦尔 柯林斯公司Bombardier CRJ900 Pro line 4/FMS-4200 罗克韦尔 柯林斯公司Bombardier Dash 8 Q400 UNS-1E UniversalEmbraer Embraer 170 Primus Epic HoneywellEmbraer EMBRAER 170 / 175/ 190/ NZ2000 UNS-1K 603/604 HoneywellUniversal 195Embraer ERJ145 / 135 / LEGACY NZ2000 UNS-1K 603/604 HoneywellUniversal6 国外最新一代干线客机 FMS 的特点 全面的基于性能的导航功能。
可在规定的时刻把飞机引导到三维空间的某一个点上,它将使飞机按空中交通管制系统的要求准时进场着陆,既保证飞行安全,又降低油耗。
把惯导 / 卫星导航 / 无线电导航系统提供的数据加以处理,用于远程途中导航和提高精确着陆导引能力,与飞行控制系统、推力控制系统和飞行仪表系统等配合,实现飞行全过程的自动导航,有效地提高飞行的安全性,改善经济性和大大降低飞行员的工作负担。
具有全面的性能计算功能,可计算如:所需燃油和估计的到达时间( ETA )等参数,能基于最大效率或速度设计飞行计划 ;可以设计航线更远、更复杂的飞行计划,包含的航路点最多可达 150个。
使用不同的性能选项对主目的地和备用目的地进行精确的飞行剖面预测,包括所需到达时间( RTA )模式,其控制飞行到达时间误差仅为 ±6 秒;在一些拥挤的空域能实现以规定的所需导航性能RNP 精度飞行。
数据库存储量增长迅速,存储内容也更加丰富。
目前的存储量为 20-32M 字节(导航数据库实际使用的仅为 4-5M 字节) ,可存储多达 3000 个航空公司飞行航路。
借助世界范围的导航数据库,具有远程、大圆途中、进近和垂直导航功能。
如: A320 系列飞机( A318/A319/A320/A321 )的 FMS 不仅包含窄体飞机 FMS 所有的最新特征,而且还含有远程飞机所具有的全球导航特性。
更注重系统的通用性。
各种型号的 FMS 的多功能控制显示 (单元 MCDU ) 最大程度上保持互用性, 界面布局基本一致; A320系列飞机的 FMS 硬件平台与 A330/A340 的相同,采用了部分远程飞机的功能以减少不同型号飞机培训的差异。
图形式人机接口。
多功能控制显示单元( MCDU )采用彩色液晶显示器( LCD ) ,具图形显示功能,可显示气象雷达输出的气象图和 TAWS/EGPWS 产生的彩色地形图,重量更轻、功耗更小、可靠性更高。
现有的 MCDU 的 MTBF 为 9000 小时, 新的 MCDU将达到 11000 小时以上。
更强的管理功能。
为更好地对飞机进行性能管理和监控,将发动机有关的信息输入飞行管理计算机, 并将推力管理系统融入飞行管理系统;同时增强无线电管理功能,可根据信号强弱和导航台位置自动选择最佳 VOR 和 DME 基站。
能满足未来航空导航系统( FANS )的功能增长要求。
通信、导航、监视 / 空中交通管理 CNS/ATM 应用新技术和程序处理不断增加的空中交通流量,提高飞行安全性。
新一代 FMS 增加新功能使飞行员能利用日益兴起的 CNS/ATM 提供的优化环境飞行直接航线,并基于效率和飞行速度选择最佳高度,使飞机更有效地飞行。
7 新一代民用运输机 FMS 的关键技术 系统顶层设计和开发 系统功能需求分析。
系统功能分析是电子系统解决方案的关键设计环节之一。
这包括对飞机运行环境的透彻分析和评估,确定电子系统功能如何满足飞机总体需求,并需要对电子系统全寿命期的功能增长进行较科学地预测,预计满足适航条件的功能、技术先进性及风险折衷的一整套科学定义方法。
系统构型及总体评估。
系统构型是执行系统功能需求的具体体现,这包括功能的科学分配、系统安全性和可靠性指标的预测、系统硬件和软件的可用性、系统构型的有效模型、以及系统仿真环境建设及系统快速仿真,这是一项对预定技术途径和任务目标的经济技术全面的数理化衡量的综合系统工程。
系统详细设计 系统功能分解和接口定义。
系统功能分解的水平影响着实现所预计的系统经济设计指标的方法和手段,它是系统详细构型的基础,决定了电子系统与飞机各系统的交连关系,系统软硬件需求和接口定义,是一项工程经验和数据要求很强的研发阶段。
系统安全性分析。
系统安全性分析是民机电子系统取得适航证的必然步骤,因此是最富有民机航空电子系统特色的研发部分。
它分为系统初步安全性分析、系统安全性验证和评估三大阶段,也是国内最为欠缺的工程实践。
当前国内所进行的安全分析主要由人工进行,欧美国家已达到计算机辅助分析、自动生成安全性影响概率流程表的能力。
飞行管理 飞行性能管理是飞行管理的核心技术,必须解决从起飞到着陆的全过程的性能管理,这包括飞行各阶段的速度、高度、加速度、俯仰、滚转和各类动态偏差参数的计算,并且根据民机的飞行要求,求出安全的经济的可控指标。
导航管理方面, 最新需求是必须满足新航行系统的功能增长,因此,满足新航行系统导航性能需求的动态航路规划成为该项目的关键技术。
引导方面,必须研制满足航空公司运行方式的性能成本控制模型,有效的工程算法和切合飞行实际和大型飞机特性的控制引导指令成为引导管理的关键技术。
人机接口 现代飞机向 quot 玻璃座舱 quot 过渡中飞行员面临的最大挑战之一就是对飞行管理系统 FMS 的理解问题。
造成这一问题的主要原因之一就是 FMS 晦涩难懂的人机接口。
目前的控制显示单元 CDU不断增加的系统功能使菜单结构变得非常复杂。
飞行员难于记住进入各个功能的操作和在功能在菜单系统中的位置。
1996 年和 1997 年分别发生在 Strauch 和 Dornheim 的空难的主要诱因与 FMS 模式认知问题直接有关。
通过实验和观察, 有关专家提出在 CDU 设计时应注意 2 点:1是所提供的功能必须能更直接支持飞行员的操作任务, 尤其是在需要空中交通管制( ATC )许可的区域; 2 是窗口或页的层次必须具有能提供功能间自然链接和便捷处理的机制。
较好的设计应体现在减少飞行员培训要求和改善飞行员操作 FMS 的能力方面。
数据库及建模技术 飞行管理数据库及其管理技术。
主要有基于民航的导航数据库及其管理技术、 基于军航的导航数据库及其管理技术和包括飞机动力模型和发动机数据模型的性能管理数据库与管理技术; 导航管理模型。
主要涉及自主导航与无线电导航综合的定位 /定向滤波处理技术、多模式( ILSMLSD-GPS )进近着陆引导处理模型和符合所需导航性能( RNP )的航路导航管理模型; 性能优化管理模型。
主要是时间为最优的飞行性能处理模型与算法和以成本为最优的飞行性能处理模型与算法。
制导模型建模技术, 包括飞行计划管理技术
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