分析自動(dòng)飛行系統(tǒng)對(duì)飛行安全的影響

谷計(jì)劃　吳改麗　周中盼

摘要：在上世紀(jì)三十年代的時(shí)候，能夠簡單控制飛機(jī)飛行高度、速度以及航行軌跡的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開始出現(xiàn)，而自這種系統(tǒng)出現(xiàn)之后，隨著計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)以及各種傳感和顯示系統(tǒng)研究的深入，飛機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的研究不斷的進(jìn)入，由此出現(xiàn)了現(xiàn)如今功能比較完善而且可靠性比較高的現(xiàn)代自動(dòng)飛行駕駛系統(tǒng)。就目前的飛機(jī)系統(tǒng)安裝來看，現(xiàn)代自動(dòng)飛機(jī)駕駛系統(tǒng)在絕大多數(shù)的民航客機(jī)中進(jìn)行了運(yùn)用。為了強(qiáng)化此系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)用中的安全性，全面的分析自動(dòng)飛行系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，并就各個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)飛行安全的影響做出探討現(xiàn)實(shí)意義顯著。所以本文就自動(dòng)飛行系統(tǒng)對(duì)飛行安全的影響做全面探討，目的是要全面的認(rèn)識(shí)影響并在應(yīng)用中進(jìn)行改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)飛行系統(tǒng)；飛行安全；影響

飛機(jī)在目前的社會(huì)生活中發(fā)揮著巨大的作用，無論是在民用方面還是在軍用方面都有著不可替代的價(jià)值。正是因?yàn)轱w機(jī)的應(yīng)用價(jià)值突出所以對(duì)其的研究在不斷的深入。就現(xiàn)階段的飛機(jī)研究來看，最受重視的就是飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)研究和控制系統(tǒng)研究，而控制系統(tǒng)對(duì)于飛機(jī)的安全有著重要的影響因此在整個(gè)研究中占據(jù)了相對(duì)重要的位置。自動(dòng)飛行系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的重要組成部分，此系統(tǒng)的作用是通過程序的自行調(diào)控從而對(duì)飛機(jī)的飛行速度、高度以及航跡等進(jìn)行調(diào)整，這樣可以提高飛機(jī)的自動(dòng)化控制效率。就安全性考慮來看，自動(dòng)飛行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)因素會(huì)對(duì)飛機(jī)運(yùn)行的安全產(chǎn)生一些影響，所以分析這些影響并做好相應(yīng)的控制，可以使得飛機(jī)運(yùn)行安全性顯著提高。

一、自動(dòng)飛行系統(tǒng)的定義及組成

從實(shí)際分析來看，自動(dòng)駕駛儀、自動(dòng)油門桿系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)和自動(dòng)著陸系統(tǒng)共同構(gòu)成了飛機(jī)的自動(dòng)飛行系統(tǒng)，所以從這四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的分析。

（一）自動(dòng)駕駛儀

自動(dòng)駕駛儀指的是在飛行實(shí)踐中對(duì)駕駛員的工作進(jìn)行代替的自動(dòng)控制系統(tǒng)。就其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，主要分為控制顯示面板、傳感器、自動(dòng)駕駛儀計(jì)算機(jī)和航面作動(dòng)器四個(gè)部分組成。從此系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行來看，傳感器的信息來源主要是來自于對(duì)于航空電子系統(tǒng)的航向以及姿態(tài)的參考基準(zhǔn)、高度及高度差的信號(hào)。而就自動(dòng)駕駛儀的整體性效果來看，其突出的功能是對(duì)航向角和姿態(tài)角進(jìn)行給定，并對(duì)飛行的高度進(jìn)行給定和保持。因?yàn)橛辛俗詣?dòng)駕駛儀的利用，飛機(jī)飛行的穩(wěn)定可以得到長時(shí)間的保持，所以駕駛員的工作負(fù)擔(dān)大大的減弱。

（二）自動(dòng)油門桿系統(tǒng)

自動(dòng)油門桿系統(tǒng)是飛機(jī)自動(dòng)飛行系統(tǒng)中的另一個(gè)重要組成部分，在實(shí)際運(yùn)用中和自動(dòng)駕駛儀經(jīng)常配合使用。就此系統(tǒng)的工作分析來看，主要是通過對(duì)油門桿驅(qū)動(dòng)的調(diào)整來進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)力的改變，進(jìn)而對(duì)飛機(jī)飛行的速度做出自動(dòng)化的控制。在實(shí)際利用的過程中，自動(dòng)油門桿系統(tǒng)使用的傳感器信號(hào)來自于大氣計(jì)算機(jī)的飛行速度型號(hào)。因?yàn)樽詣?dòng)油門桿系統(tǒng)不具備獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，所以其控制律計(jì)算由自動(dòng)駕駛儀計(jì)算機(jī)來完。有了控制信號(hào)之后，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油門桿動(dòng)作器會(huì)自動(dòng)的配合自動(dòng)駕駛儀的工作，從而對(duì)飛機(jī)的航跡、自帶等進(jìn)行精確的控制。

（三）自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)

自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)是飛機(jī)自動(dòng)飛行系統(tǒng)的重要組成部分，而從其結(jié)構(gòu)分析來看，此系統(tǒng)是由自動(dòng)駕駛儀和導(dǎo)航系統(tǒng)交聯(lián)而形成的。在實(shí)際工作的過程中，導(dǎo)航系統(tǒng)通過總線或者是其他的裝置將飛機(jī)的當(dāng)前飛行位置進(jìn)行確定，并根據(jù)位置進(jìn)行導(dǎo)向偏差信號(hào)的獲取，之后將此信號(hào)傳送到自動(dòng)駕駛儀的計(jì)算機(jī)中，自動(dòng)駕駛儀計(jì)算機(jī)根據(jù)信號(hào)形成并輸出控制指令，所以飛機(jī)的位置和航向都會(huì)進(jìn)行調(diào)整。通過這一系列的工作，飛機(jī)能夠在預(yù)先設(shè)定的航線上進(jìn)行穩(wěn)定持續(xù)的飛行。

（四）自動(dòng)著陸系統(tǒng)

在飛機(jī)航行的整個(gè)階段中，著陸是一個(gè)重要的階段。從實(shí)際工作的分析來看，在飛機(jī)著陸的時(shí)候飛行員必須要在很短的時(shí)間內(nèi)完成許多具有高難度的操作，這樣才能保證著陸的安全。如果在飛機(jī)進(jìn)行著陸的時(shí)候，僅僅是靠目視來保證安全，那么飛行員就需要在很遠(yuǎn)的距離上清楚的發(fā)現(xiàn)跑道的基本狀況。就目前常用的進(jìn)場著陸導(dǎo)引系統(tǒng)而言，因?yàn)槠渚哂袃x表著陸系統(tǒng)、微波著陸系統(tǒng)和精密進(jìn)場雷達(dá)，所以自動(dòng)著陸系統(tǒng)會(huì)利用信號(hào)的引導(dǎo)將飛機(jī)引向預(yù)定的航道并進(jìn)行下滑和著陸。

總而言之，上述四個(gè)部分構(gòu)成了完整的飛機(jī)自動(dòng)飛行系統(tǒng)，這四個(gè)部分相互配合使得整個(gè)飛機(jī)飛行操作的自動(dòng)化和規(guī)范化有了明顯的提升。而正是因?yàn)橛辛俗詣?dòng)飛行系統(tǒng)的應(yīng)用，飛行員在飛機(jī)駕駛中的工作負(fù)擔(dān)明顯的減少，在其他工作方面的精力投入更加的集中，所以飛機(jī)飛行的安全性大幅度提升。

二、自動(dòng)駕駛儀對(duì)飛行安全的影響

自動(dòng)駕駛儀在現(xiàn)階段的飛機(jī)系統(tǒng)安裝中有著重要的應(yīng)用，其對(duì)于飛機(jī)飛行的安全存在著重要的影響，而此種影響主要體現(xiàn)在兩方面：第一是自動(dòng)駕駛儀在信號(hào)收集和指令發(fā)出的時(shí)候會(huì)存在誤差，從而導(dǎo)致飛機(jī)與原狀態(tài)偏離。從實(shí)際應(yīng)用來看，自動(dòng)駕駛儀是通過收集的信號(hào)進(jìn)行指令的調(diào)整和發(fā)出，所以一旦信號(hào)收集出現(xiàn)問題，那么后續(xù)的一系列工作都會(huì)存在問題，這些問題會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過程中脫離原來的預(yù)定軌道進(jìn)而增加事故風(fēng)險(xiǎn)。第二是自動(dòng)駕駛儀在使用的過程中會(huì)出現(xiàn)失控的現(xiàn)象。因?yàn)樽詣?dòng)駕駛儀是由多個(gè)組成部分構(gòu)成的，所以其工作效用的發(fā)揮需要這些部分共同配合，如果其中構(gòu)成部分發(fā)生了故障，整個(gè)自動(dòng)駕駛儀的工作會(huì)出現(xiàn)紊亂，這時(shí)候，自動(dòng)駕駛儀不工作或者是不受控制的情況就會(huì)出現(xiàn)，這使得飛機(jī)的安全受到嚴(yán)重的威脅。

其實(shí)，不僅僅是自動(dòng)駕駛儀會(huì)對(duì)飛機(jī)的飛行安全造成影響，其他的部分，比如自動(dòng)油門桿系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)以及著陸系統(tǒng)也會(huì)對(duì)飛機(jī)的飛行安全產(chǎn)生重要的影響，所以分析系統(tǒng)運(yùn)行中的各結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于保證飛行安全十分的重要。

三、建議和方法

針對(duì)上文提到的問題，要在自動(dòng)飛行系統(tǒng)的應(yīng)用過程中強(qiáng)化飛機(jī)飛行的安全需要做好兩方面的工作：第一是對(duì)飛機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行要進(jìn)行定期的監(jiān)測和檢查。通過監(jiān)測可以有效的發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行異常，而通過檢查工作則可以將具體的問題進(jìn)行確定，從而使其得到徹底的解決。簡言之就是利用完善的系統(tǒng)檢查制度能有效的發(fā)現(xiàn)問題，并將問題解決在萌芽狀態(tài)。第二就是培養(yǎng)綜合能力較強(qiáng)的飛行員。飛行員的綜合能力提升，可以在發(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候沉著應(yīng)對(duì)、靈活應(yīng)變，這樣可以為飛機(jī)飛行的安全提高保障?？偠灾?，通過飛行自動(dòng)系統(tǒng)的檢查制度完善和飛行人員的重點(diǎn)培養(yǎng)，整個(gè)飛機(jī)飛行的安全性可以得到全面的提升。

結(jié)束語：

飛機(jī)在目前的社會(huì)生活中有著重要的影響，對(duì)于人們的出行以及軍事行動(dòng)有著積極的幫助，所以強(qiáng)化飛機(jī)飛行的安全分析現(xiàn)實(shí)價(jià)值明顯。在飛機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中，自動(dòng)飛行系統(tǒng)作為一種減少駕駛?cè)藛T負(fù)擔(dān)的重要替代系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用，此系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢價(jià)值顯著，但是對(duì)于飛機(jī)的飛行安全而言，此系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生不小的影響，所以強(qiáng)化這種影響的探討十分的必要。