模拟飞行员工位系统技术方案

本发明专利技术提供一种模拟飞行员工位系统，包括显示设备、模拟仿真模块、人机交互模块、系统信息采集模块、系统决策模块和通讯模块；所述模拟仿真模块用于提供模拟仿真服务，负责将想定中设定的各种参数经计算、处理生成模拟航迹数据并将飞行航迹发布给人机交互模块；显示设备包括显示器、打印机和投影系统，用于显示模拟训练；人机交互模块，用以供飞行员输入人工指令；系统信息采集模块，用以采集系统运行信息；系统决策模块，用以接收人工指令并转化为机器指令发送，以及接收系统运行信息决定需要开启或关闭的任务并同样转化为机器指令发送；本发明专利技术可以适应智慧机场中A‑SMGCS4级及以上自动化ATC平台的操作和运行模式。

【技术实现步骤摘要】
模拟飞行员工位系统
本专利技术涉及空管模拟训练系统，具体涉及一种模拟飞行员工位系统。
技术介绍
现有机场培训系统平台落后，不能适应智慧机场中A-SMGCS4级及以上自动化ATC平台的操作和运行模式。推进A-SMGCS4级以上的建设是智慧机场的实施路径中不可缺少的部分也是现在推进的一项重要工作。而现有机场的技术落后，自动化落后，空管大部分工作需要人力完成，对应的培训系统也是一样落后，不能适应A-SMGCS4级以上的管制模式。机场管制模拟训练是交通运输专业空中交通管理方向的必修核心实践课程，设置该课程的目的是本着一切服务于实际工作为出发点，培养学生机场管制的理论和动手能力，使学生毕业后在空中交通管制部门经过短期的岗前培训就能够胜任机场管制的工作。因此，该课程对交通运输专业具有重要的意义。而机场管制模拟练习设计的针对性和科学性是保障教学目标实现的第一步。针对我国机场管制实践教学所面临的模拟练习设计周期长，冲突与进度难以把握，考练脱节等问题，本文提出一种机场管制模拟练习设计方法，形成由一组飞行计划、飞行员操作手册和考核表构成的机场管制模拟练习。国内外现状分析国外机场管制模拟练习设计已经比较成熟，均开发了模拟练习设计软件，每套练习均对应一套飞行员操作手册和教员考核指导手册，规范了模拟飞行员的操作和通话，提醒教师练习的考核重点。国内模拟练习设计以管制教员的经验设计为主，利用进场航空器间的间隔来确定练习的整体框架和节奏，通过离场航空器的预计起飞时间、目的地和机型来设计进离场冲突、放行间隔和尾流间隔冲突，利用停机位分配来设计地面冲突，通过模拟机测试反复修改练习。因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高效的模拟飞行员工位系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种模拟飞行员工位系统，包括显示设备、模拟仿真模块、人机交互模块、系统信息采集模块、系统决策模块和通讯模块；所述模拟仿真模块用于提供模拟仿真服务，负责将想定中设定的各种参数经计算、处理生成模拟航迹数据并将飞行航迹发布给人机交互模块；显示设备包括显示器、打印机和投影系统，用于显示模拟训练；人机交互模块，用以供飞行员输入人工指令；系统信息采集模块，用以采集系统运行信息；系统信息采集模块采集到的数据可以使用模拟数据代替，也可以使用真实采集到的数据。系统决策模块，用以接收人工指令并转化为机器指令发送，以及接收系统运行信息决定需要开启或关闭的任务并同样转化为机器指令发送；信息采集模块，用以采集模拟飞行操作过程中的航空器的数据；通讯模块用于通讯，将航空器的数据和考核结果等发送到显示模块显示，以供飞行员、监督员及其他相关人员查看。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：所述模拟仿真模块用于模拟起飞(离场)入航(爬升)、巡航、下降、进场、进近(着陆)工作程序、完成检查修正航迹、切入航线、进入预定方位线、无线电定位等内容。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：航空器的数据包括推出、开车、进入跑道、起飞离地、脱离跑道所需的时长、滑行速度、飞行各个阶段的平均速度等等。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：系统决策模块针对每次的练习或各阶段的练习内容确定考核标准、方法并实施考试；飞行控制命令这类命令模拟飞机的驾驶舱环境,用于操作飞机。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：上位培训系统发送培训信号到系统决策模块，培训信号包括航班规模和练习时长等等，系统决策模块根据航班规模和练习时长要求，生成无间隔冲突的飞行计划，在此基础上利用甘特图设计冲突，形成最终的飞行计划和飞行员操作手册，最后根据冲突设计练习考核表飞行计划、飞行员操作手册和练习考核表构成一个完整的机场管制模拟练习，生成机场管制模拟练习信号，并发送给模拟仿真模块；系统决策模块将机场管制模拟练习信号发送给人机交互模块的显示屏显示，飞行员通过人机交互模块得到机场管制模拟练习的内容，并根据其执行模拟飞行操作；信息采集模块采集模拟飞行操作过程中的航空器的数据发送给模拟仿真模块，航空器的数据包括推出、开车、进入跑道、起飞离地、脱离跑道所需的时长、滑行速度、飞行各个阶段的平均速度等等；模拟仿真模块根据航空器的数据和机场管制模拟练习，生成飞行计划和模拟飞行员操作手册；系统决策模块将机场管制模拟练习信号发送给人机交互模块的显示屏显示，飞行员通过人机交互模块得到机场管制模拟练习的内容，并根据其执行模拟飞行操作；系统决策模块将航空器的数据和考核结果等发送到显示模块以供飞行员、监督员及其他相关人员查看。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：模拟仿真模块根据航空器的数据和机场管制模拟练习，考虑尾流间隔、放行间隔、滑行间隔、流量控制、地面运行限制和气象条件等因素，设计每一个航空器和地面运行车辆的出现时间和地点，使航空器间及航空器与运行车辆间没有任何冲突，为下一步的冲突设计提供一个整体框架和运行节奏；基于甘特图的冲突设计；针对具体的模拟机场，测算各类冲突的时间、空间表征，即航空器或车辆出现的时间和地点或通话内容和时间如何安排，才能引发该冲突；用甘特图刻画无间隔冲突飞行计划，通过调整甘特图中事件的出现时间，使模拟练习出现指定的冲突；将甘特图转化为模拟机可识别的飞行计划编码，生成由时间、地点、事件构成的飞行计划；针对飞行计划中的每一个事件，详细列出模拟飞行员需进行的模拟机操作和通话内容，从而生成飞行计划和模拟飞行员操作手册。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：模拟仿真模块建立飞机性能、导航参数、飞行动态监控、仪表显示等数据库。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：模拟仿真模块模拟起飞(离场)入航(爬升)、巡.航、下降、进场、进近(着陆)工作程序、完成检查修正航迹、切入航线、进入预定方位线。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：系统决策模块基于冲突设计考核方法；采用计算机自动评价和人工评价相结合的考核方法，建立由间隔、管制意识、协调移交、方法程序和效率五方面构成的管制技能评价指标体系，根据模拟机数据的可获得性，确定可由计算自动评价的指标；人工评价的表格要明确冲突的类型，冲突出现的时间、位置，学员可能采用的处置方式以及扣分等级等。作为对本专利技术模拟飞行员工位系统的改进：显示模块显示：1)航路选择区；(2)导航仪表、飞行仪表以及相关CDU的显示区；(3)飞行轨迹显示区。机场管制模拟训练是交通运输专业空中交通管理方向的必修核心实践课程，设置该课程的目的是本着一切服务于实际工作为出发点，培养学生机场管制的理论和动手能力，使学生毕业后在空中交通管制部门经过短期的岗前培训就能够胜任机场管制的工作。因此，该课程对交通运输专业具有重要的意义。而机场管制模拟练习设计的针对性和科学性是保障教学目标实现的第一步。针对我国机场管制实践教学所面临的模拟练习设计周期长，冲突与进度难以把握，考练脱节等问题，本文提出一种机场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模拟飞行员工位系统，其特征在于：包括显示设备、模拟仿真模块、人机交互模块、系统信息采集模块、系统决策模块和通讯模块；/n所述模拟仿真模块用于提供模拟仿真服务，负责将想定中设定的各种参数经计算、处理生成模拟航迹数据并将飞行航迹发布给人机交互模块；/n显示设备包括显示器、打印机和投影系统，用于显示模拟训练；/n人机交互模块，用以供飞行员输入人工指令；/n系统信息采集模块，用以采集系统运行信息；/n系统决策模块，用以接收人工指令并转化为机器指令发送，以及接收系统运行信息决定需要开启或关闭的任务并同样转化为机器指令发送；/n信息采集模块，用以采集模拟飞行操作过程中的航空器的数据；/n通讯模块用于通讯，将航空器的数据和考核结果等发送到显示模块显示，以供飞行员、监督员及其他相关人员查看。/n

【技术特征摘要】
1.模拟飞行员工位系统，其特征在于：包括显示设备、模拟仿真模块、人机交互模块、系统信息采集模块、系统决策模块和通讯模块；
所述模拟仿真模块用于提供模拟仿真服务，负责将想定中设定的各种参数经计算、处理生成模拟航迹数据并将飞行航迹发布给人机交互模块；
显示设备包括显示器、打印机和投影系统，用于显示模拟训练；
人机交互模块，用以供飞行员输入人工指令；
系统信息采集模块，用以采集系统运行信息；
系统决策模块，用以接收人工指令并转化为机器指令发送，以及接收系统运行信息决定需要开启或关闭的任务并同样转化为机器指令发送；
信息采集模块，用以采集模拟飞行操作过程中的航空器的数据；
通讯模块用于通讯，将航空器的数据和考核结果等发送到显示模块显示，以供飞行员、监督员及其他相关人员查看。


2.根据权利要求1所述的模拟飞行员工位系统，其特征在于：
所述模拟仿真模块用于模拟起飞(离场)入航(爬升)、巡航、下降、进场、进近(着陆)工作程序、完成检查修正航迹、切入航线、进入预定方位线、无线电定位等内容。


3.根据权利要求2所述的模拟飞行员工位系统，其特征在于：
航空器的数据包括推出、开车、进入跑道、起飞离地、脱离跑道所需的时长、滑行速度、飞行各个阶段的平均速度等等。


4.根据权利要求3所述的模拟飞行员工位系统，其特征在于：
系统决策模块针对每次的练习或各阶段的练习内容确定考核标准、方法并实施考试；飞行控制命令这类命令模拟飞机的驾驶舱环境,用于操作飞机。


5.根据权利要求4所述的模拟飞行员工位系统，其特征在于：
上位培训系统发送培训信号到系统决策模块，培训信号包括航班规模和练习时长等等，系统决策模块根据航班规模和练习时长要求，生成无间隔冲突的飞行计划，在此基础上利用甘特图设计冲突，形成最终的飞行计划和飞行员操作手册，最后根据冲突设计练习考核表飞行计划、飞行员操作手册和练习考核表构成一个完整的机场管制模拟练习，生成机场管制模拟练习信号，并发送给模拟仿真模块；
系统决策模块将机场管制模拟练习信号发送给人机交互模块的显示屏显示，飞行员通过人机交互模块得到机场管制模拟练习的内容，并根据其执行模拟飞行操作；
信息采集模块采集模拟飞行操作过程中的航空器的数据发送给模拟仿真模块，航空器的数据包括推出、开车、进入跑道、起飞离地、脱离跑道所需的时长、滑行...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘东子，朱江华，沃尔夫冈·哈察克，郭江涛，
申请(专利权)人：璞洛泰珂上海智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31