一、國內(nèi)飛行培訓(xùn)市場發(fā)展情況

 

       近十年來，隨著我國通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通航領(lǐng)域?qū)︼w行員需求穩(wěn)定上升。國內(nèi)從事飛行培訓(xùn)業(yè)務(wù)的通航企業(yè)數(shù)量和規(guī)模急劇擴(kuò)張。截止2020年底，中國境內(nèi)141部飛行學(xué)校一共有41所，具有61部訓(xùn)練資質(zhì)的通航公司共有108家。全國年飛行訓(xùn)練量已達(dá)70萬小時（含非經(jīng)營性飛行），并在可預(yù)見的未來仍將保持增長。隨著大批量航空器駕駛員學(xué)校和訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的成立，大批新飛行教員開始成為培訓(xùn)的主力。如何保持訓(xùn)練質(zhì)量的穩(wěn)定成為全行業(yè)所面臨的問題。

 

 

 

       航空器駕駛員執(zhí)照課程主要依據(jù)《CCAR-141民用航空器駕駛員學(xué)校合格審定規(guī)則》制定，包括理論教學(xué)和飛行訓(xùn)練兩部分。其中理論部分測試由民航局統(tǒng)一組織，通過客觀性試題的方式確定飛行學(xué)員對基礎(chǔ)的掌握程度。而飛行訓(xùn)練部分的科目教學(xué)主要采用人工評判，主要的方式是飛行教員機(jī)上觀察學(xué)員的操縱行為或人工檢查飛行數(shù)據(jù)，然后對比訓(xùn)練大綱中的評估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行主觀評價。這種評價辦法依賴教員的主觀經(jīng)驗判斷，實時性、回溯性不強(qiáng)，缺少量化的標(biāo)準(zhǔn)。因此，依托數(shù)字化手段構(gòu)建一種輔助飛行講評方法，可以作為保障訓(xùn)練品質(zhì)、減輕飛行教員負(fù)擔(dān)的重要手段。

 

       基于數(shù)據(jù)分析的飛行訓(xùn)練評估方法其實已發(fā)展多年。目前國外已有航空公司和模擬機(jī)制造公司開發(fā)了相應(yīng)的系統(tǒng)來解決傳統(tǒng)飛行講評方式的不足。該類技術(shù)往往是在模擬機(jī)或訓(xùn)練機(jī)上增加數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。每次飛行結(jié)束后把機(jī)載記錄數(shù)據(jù)與地面基站記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理后，與其他數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，按時間順序把每一個架次的數(shù)據(jù)分開，再進(jìn)行回放講評。這一過程數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時間長，保障工作量大，效率較低。

 

       二、北斗系統(tǒng)介紹

 

       北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我們堅持“自主、開放、兼容、漸進(jìn)”的原則，著眼于國家安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，自主發(fā)展、獨立運行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)采用全新的導(dǎo)航信號體制，有效提升信號的利用效率和兼容性、互操作行，信號數(shù)量和質(zhì)量大幅提升。相比于其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗顯著的優(yōu)勢之一就是短報文雙向通信系統(tǒng)。北斗三號區(qū)域短報文可覆蓋亞太周邊地區(qū)，具有每小時1000萬次以上的通信服務(wù)能力，報文容量可達(dá)1000個漢字。北斗系統(tǒng)的“導(dǎo)航定位+數(shù)據(jù)實時傳輸”能力，為實時追蹤訓(xùn)練飛機(jī)的位置和傳輸機(jī)載參數(shù)提供了有效的工具，也為進(jìn)一步開發(fā)試用的飛行講評系統(tǒng)提供了載體。

 

 

 

       三、北斗在飛行訓(xùn)練講評中的應(yīng)用前景分析

 

       依托北斗系統(tǒng)，可以整合數(shù)據(jù)采集和處理、指揮控制和引導(dǎo)、北斗短報文通信以及系統(tǒng)集成技術(shù)，完成多目標(biāo)飛機(jī)訓(xùn)練過程中的空情態(tài)勢、引導(dǎo)監(jiān)視、各類飛參信息顯示和飛行講評。通過實時傳輸飛行航跡數(shù)據(jù)、飛參數(shù)據(jù)、艙音數(shù)據(jù)等，針對每次訓(xùn)練飛行進(jìn)行實時同步仿真和回放，方便教員和飛行學(xué)院對關(guān)注的飛行訓(xùn)練科目進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的查看，從而為飛行品質(zhì)評價和飛行技能的提升提供數(shù)據(jù)支撐。

 

 

       四、基于北斗系統(tǒng)的輔助飛行評價方案設(shè)想

 

       我們以日常訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)矩形起落航線為例，談?wù)勂鹇浜骄�訓(xùn)練品質(zhì)的評估方案。如下圖所示，理論上矩形起落航線訓(xùn)練科目的飛行過程由以上12個飛行階段組成，每個階段有標(biāo)準(zhǔn)的步驟和考核標(biāo)準(zhǔn)。通過飛行參數(shù)數(shù)據(jù)研究可以對矩形起落航線的飛行參數(shù)進(jìn)行建模。經(jīng)過經(jīng)驗豐富的教員進(jìn)行大量標(biāo)準(zhǔn)科目演示獲取基準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)，再通過算法模型制定標(biāo)準(zhǔn)起落航線的飛行基準(zhǔn)模板。

 

 

       有了科目的飛行基準(zhǔn)后，通過機(jī)載北斗終端傳輸飛行參數(shù)，加上從航電系統(tǒng)傳輸?shù)母黝愶w行參數(shù)，就可以將學(xué)員的飛行起落航線數(shù)據(jù)在地圖中呈現(xiàn)，教員可以通過觀察學(xué)員實際飛行情況與基準(zhǔn)模板飛行參數(shù)的差異，客觀評估飛行訓(xùn)練科目的訓(xùn)練品質(zhì),可以幫助教員和學(xué)員更好的提升訓(xùn)練效果。

 

       五、當(dāng)期發(fā)展水平和展望

 

       由于北斗導(dǎo)航技術(shù)在通用航空器運行監(jiān)管方面具有較大的潛力，中國民航局在政策層面也對發(fā)展和推廣北斗系統(tǒng)在通用航空和運輸航空領(lǐng)域的應(yīng)用提出了實施方案。3月17日，民航局專門召開了通用航空北斗飛行動態(tài)信息服務(wù)工作推進(jìn)電視電話會議，對通航領(lǐng)域應(yīng)用北斗做了新的部署。由于技術(shù)發(fā)展和適航性要求，目前國內(nèi)的北斗機(jī)載終端仍然以航空器監(jiān)視和追蹤用途為主，設(shè)備僅具有位置信息傳輸功能，不能獲取航空器姿態(tài)、氣壓高度、發(fā)動機(jī)參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，以滿足建立實施飛行講評系統(tǒng)的輸入需要。但我們相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步，北斗設(shè)備將從單獨的監(jiān)視功能向集成式機(jī)載數(shù)據(jù)融合方向邁進(jìn)。目前，國內(nèi)中航國際和天基等部分廠商已開始研發(fā)集成陀螺儀、慣導(dǎo)等傳感器和艙音記錄等功能的北斗終端。這類終端可以更系統(tǒng)的傳輸飛行評價系統(tǒng)所需要的參數(shù)。相信未來，飛行講評和飛行實踐考試也可以像機(jī)動車駕駛員考試一樣，引入計算機(jī)輔助講評，幫助飛行學(xué)員和飛行培訓(xùn)行業(yè)更好的發(fā)展和進(jìn)步。