民用飞行器仿真模拟与训练方法研究

陈浩

摘 要：民用飞行器是指用于非军事目的的飞行器（flight vehicle）。作为一种运人载物的交通工具，特别强调其安全性、经济性和舒适性，广泛应用于交通业、农业、旅游业等越来越多的领域。该文制定了可行、有效、经济的民用飞行器仿真模拟与训练方法，建立了民用飞行器仿真模拟器训练的DECIDE模型，用于提高民用飞行仿真模拟器的训练效果，保证民用飞行器的安全飞行和任务的有效执行。

关键词：民用飞行器 仿真模拟 N+1训练法 DECIDE模型

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（b）-0013-02

目前，大多数航空发达国家已充分利用了高等级模拟机的逼真性和训练的安全性，在模拟机上针对飞行员的任务执行进行有效地模拟训练。近年来在我国，飞行器仿真模拟也有了很大的发展，但大多用于军事领域以及民航领域。而民用飞行器种类复杂，执行任务多样化，具有很强的特殊性。一般性质的飞行器仿真训练与训练方法不具有代表性和针对性，制定民用飞行器仿真模拟与训练技术方案有利于更高效地对民用飞行器进行针对性训练。根据飞行原理和操作方式的不同，首先将民用飞行器分为固定翼飞行器和旋翼飞行器两大类，然后根据两大民用飞行器类型制定仿真模拟与训练方法。

1 民用飞行器仿真模拟

1.1 民用固定翼飞行器的仿真模拟

固定翼飞行器构造简单，机械可靠性和安全性高，载荷大，力效比高，经济效益好，因此成为民航、空中运输、快递各行业的主要和首选机型。固定翼飞机哪怕因发动机故障而停车，只要有合适的降落场地，也可以用滑翔安全着陆，唯一不足是其起飞和降落对场地的要求和限制问题。

针对民用固定翼飞行器的飞行任务特点，适合采用全任务飞行模拟器。这是一种结构复杂、功能齐全的大型模拟装置。它由模拟座舱、视景系统、运动系统等组成，可覆盖包括起飞、着陆在内的90%以上飞行训练的科目，是目前最为先进、完整的地面训练设备。为了进行高标准的仿真模拟，需要计算机系统中设置真实环境下的飞行参数，增加气象环境等不稳定因素；需要在视景系统中设置提供机场环境和飞行路线；需要在模拟操纵的同时运动系统随之进行姿态的改变……而民用固定翼全任务飞行模拟器除了能够要提供基本科目相关的配置，还要根据民用固定翼飞行器所执行的特殊任务，在模拟飞行的基础上增加相对应的训练科目的软件硬件。例如，民航飞行中需要进行机组资源管理，运输飞行中需要进行物流资源的分配，这些执行任务都应该能够在民用固定翼全任务飞行模拟器上进行仿真训练。

1.2 民用旋转翼飞行器的仿真模拟

旋转翼飞行器的出现，弥补了固定翼飞行器对于起降场地要求的不足，所以，民用旋转翼飞行器常运用于处理突发情况，例如野外搜救，物资投放，公安处理紧急情况等。大多都是在没有理想的平坦地面供固定翼起降的环境下使用旋转翼飞行器。

民用旋转翼飞行器的仿真模拟，对比民用固定翼飞行器，除了注意飞行器结构和操纵方式不同之外，还需要注意所执行任务的多种多样性以及其经济成本。民用旋转翼飞行器的仿真模拟不适合采用全任务飞行模拟器，其任务的多样性很难不计成本地全部仿真模拟，并且民用旋转翼飞行器的商业价值远不如民用固定翼飞行器。因此，民用旋转翼飞行器的仿真模拟适合采用以计算机为基础的训练设备。除了起飞、悬停、转弯、定点着陆等训练科目需要计算机外联简易操纵系统进行仿真模拟外，还需要开发能够模拟特殊任务的配套软件，经过计算机仿真模拟训练掌握如野外搜救、物资投放、播种、喷洒农药等操作程序要领。

2 训练方法研究

在硬件软件兼备的条件下，还需要制定科学有效的训练方法才能达到应有的训练效果。虽然上面讨论了两种不同类型的飞行仿真模拟，但其训练技术方法都可以归纳为“N+1训练法”。

其中的“N”是指基础飞行仿真模拟的N项训练科目，是对基础飞行训练科目的仿真模拟。“1”是指飞行仿真模拟一种特殊任务下的训练科目，是在基础飞行训练科目上的仿真模拟。具体实施方法如下。

（1）进行仿真模拟训练前先进行真机的座舱实习和飞行体验，以了解模拟训练机与真机的不同，树立正确的印象观。在今后仿真模拟训练中如果感觉和真机训练大有不同，应该让训练者以真机为准。

（2）了解模拟器的构造功能和正确使用方法，遵守模拟器使用守则和程序。训练者在训练之前应该掌握模拟器每一项功能的使用，并能够与真机功能部位进行对应。仿真模拟程度再高依然会与真机在结构功能方面有一点差距，训练者必须掌握此差距，防止形成错误观念。

（3）在规定模拟飞行的计划时间内完成每一项训练科目，即按纲施训。施训者根据每一项训练科目的难易程度