“航空無線電設備檢測”課程實戰(zhàn)化教學條件建設

張鵬明+王思臣+卞金來

【摘要】對航空通信導航設備進行檢測維護是確認其性能狀態(tài)，確保飛行安全的重要手段。面對實裝設備短缺的現(xiàn)狀，提出“航空無線電設備檢測”課程實戰(zhàn)化教學條件建設的對策，是學生形成檢測維護實戰(zhàn)化能力的關(guān)鍵和保障。

【關(guān)鍵詞】航空通信導航設備；實裝設備；半實物虛擬仿真；“航空無線電設備檢測”；實戰(zhàn)化教學條件

一、引言

信息技術(shù)的快速發(fā)展使得機載航空通信導航設備的更新?lián)Q代極為迅速[1]，這使得航空職業(yè)技術(shù)培訓學校普遍面臨實裝設備短缺的難題。針對這一現(xiàn)狀，本文以“航空無線電設備檢測”課程為例，探析采取增加實裝，拓展實習基地，發(fā)展虛實結(jié)合的半實物仿真等措施，進行實戰(zhàn)化教學條件建設。

二、課程現(xiàn)狀

“航空無線電設備檢測”課程的目標是培養(yǎng)學生對航空無線電設備的保障能力，主要包括：熟悉航空無線電設備檢測的理論和規(guī)定；能夠根據(jù)檢測任務設計檢測計劃；熟練運用檢測儀器、設備完成相關(guān)任務，并根據(jù)檢測結(jié)果進行判定，實施后續(xù)維護、維修或保障。因而可將本門課程的能力要求細分為：具備檢測理論知識的能力；儀器、設備的使用能力；制訂檢測計劃的能力；實施航空無線電設備檢測的能力；維護航空無線電設備的能力。

要實現(xiàn)以上課程目標，必須具備相應的實戰(zhàn)化教學條件，即建設與航空公司一線相對應機型的配套實裝設備、檢測儀器、工作車間等實戰(zhàn)化教學條件。當前我國航空正處于發(fā)展的上升時期，機型多，設備雜，要建設與一線公司實際相匹配的教學條件，花費巨大，而且隨著設備更新?lián)Q代的不斷加快，實驗室設備也要隨之更替，需要持續(xù)投入，這使得很多航空職業(yè)技術(shù)培訓學校的航空通信導航實驗室建設難以為繼。當前，“航空無線電設備檢測”課程所依托的航空通信導航實驗室的現(xiàn)狀是：配備有數(shù)種典型的航空通信導航實裝設備及配套的檢測儀器、設備，具備規(guī)定的檢測場所，能夠開展這幾種典型設備的指標性能檢測、故障定位及排除。但與航空公司一線相比，裝備類型不夠，數(shù)量偏少，配套儀器、設備難以緊跟時代的發(fā)展，與本課程的實戰(zhàn)化教學需求相差甚遠。

三、應對措施

如何針對本門課程現(xiàn)狀，有效地進行課程的實戰(zhàn)化教學？基本思路如下。

（一）積極申領

向上級主管部門積極申領是本課程實戰(zhàn)化教學條件建設的主要途徑之一，但短時間內(nèi)難以配齊所需的實裝設備、配套檢測儀器及設備。

（二）借助外力，聯(lián)合建設

“共享”是當前的主要思潮，借助這一思想，本門課程的實戰(zhàn)化教學條件建設也可以采取“共享”的策略，積極拓展校外實習基地，即聯(lián)合其他培訓院校、科研院所、儀器及實裝生產(chǎn)廠商等建設校外實踐場所，聯(lián)合辦學，從而實現(xiàn)資源共享，優(yōu)勢互補，拓寬本課程的實戰(zhàn)化教學條件建設。

（三）自力更生，主動作為

打鐵還需自身硬。只有具備過硬的實戰(zhàn)化教學條件，才能培養(yǎng)出優(yōu)秀的實戰(zhàn)化人才。因此，應自力更生，主動作為，積極進行課程實戰(zhàn)化教學條件建設。

當前，應對實裝、設備短缺的主要策略是進行虛擬技術(shù)運用。當前的虛擬技術(shù)在航空通信導航裝備方面的運用主要有純軟件虛擬仿真、半實物虛擬仿真[2]、實物仿真三種思路。根據(jù)各種仿真形式的特點，擬展開本課程的實戰(zhàn)化教學條件建設思路如下。

1.采用純軟件虛擬仿真進行設備原理教學

航空通信導航設備的設備原理教學主要是電路和信號。因此，利用純軟件虛擬仿真來進行設備原理教學，能夠很好地發(fā)揮純軟件虛擬仿真直觀的特點，如采用Altium、Protel、PSPICE等軟件，可以很好地進行電路及信號的流程仿真。

2.采用半實物虛擬仿真進行設備操作教學

采用純軟件模擬的設備操作仿真教學能夠使學生熟練掌握設備的操作使用流程，但代入感差，學生在接觸實際裝備時往往手足無措。因此，使用終端與實裝完全一致的半實物仿真更契合實際需求。半實物虛擬仿真進行設備教學采取半實物虛擬仿真設備的操作終端，對設備的內(nèi)部信號流程及信號處理則采用計算機處理完成的方式，由于對設備操作終端的完全一致仿真，學生所學即所用，對設備的實戰(zhàn)化操作能力能得到很好的錘煉。

半實物虛擬仿真進行設備教學根據(jù)教學需求設有單個設備系統(tǒng)、設備在飛機平臺兩個級別的需求。對單個設備系統(tǒng)的仿真由于不涉及交聯(lián)，因此仿真難度相對簡單；對設備在飛機平臺的仿真由于涉及飛機平臺，交聯(lián)關(guān)系復雜，顯示終端集成，因此仿真難度較大。但是，對單個設備操作的最終教學目的仍是使學生掌握在飛機平臺上的使用，因此，應根據(jù)不同需求，開發(fā)對應級別的兩套虛擬仿真系統(tǒng)。

3.實物仿真

由于“航空無線電設備檢測”不僅涉及設備的操作使用，還涉及設備各組成部件之間的信號交聯(lián)、設備與飛機平臺之間的信號交聯(lián)，因此，還應進行設備的實物仿真。設備的實物仿真有實物1∶1仿真和實物虛擬仿真兩種。前者開發(fā)周期長，開發(fā)成本大，且受設備使用壽命的限制，因此適用范圍不大；后者可采用半實物仿真的思路，對設備的接口關(guān)系采取半實物仿真，而對內(nèi)部信號處理則采用虛擬仿真的形式完成，這樣既可以減少設備的仿真難度，縮短了開發(fā)周期、成本，也可以擺脫設備使用壽命的限制，還可以不影響學生對設備的實戰(zhàn)化性能檢測，因此更適合本門課程的開展。

4.引入虛擬儀器軟件擴展通用儀器教學

要在同一實驗室配齊所需的航空通信導航設備通用儀器是比較困難的，而實戰(zhàn)化教學又離不開這些教學條件，故可采用引入虛擬儀器軟件擴展通用儀器教學。如采用Multisim系列、LabVIEW、NI等軟件，可以使學員通過虛擬軟件獲取真實儀器的實戰(zhàn)化操作使用。以Multisim系列軟件為例，里面集成了Agilent、泰克等公司的示波器、信號發(fā)生器和無線電綜合測試儀等一系列儀器，而且操作界面、操作方式與真實儀器控制面板完全一致，能夠使學生很好地掌握這些儀器的實戰(zhàn)化操作能力。

（四）以航空公司維護一線為模板，構(gòu)建實戰(zhàn)化檢測維護環(huán)境

學以致用。實戰(zhàn)化能力就是所學即能用的能力。因此，應嚴格按照航空公司維護一線場所為模板，進行場所布置，使學員從開始就能感受到一線場所的氛圍。

四、小結(jié)

進行“航空無線電設備檢測”課程的實戰(zhàn)化教學條件建設需要硬件、軟件兩手抓，只有有效地進行實戰(zhàn)化教學條件建設，才能具備培養(yǎng)實戰(zhàn)化人才的先決條件，才能搶得發(fā)展的先機。因此，必須持久地、堅定地、多方位地推動本門課程的實戰(zhàn)化教學條件建設，使之緊跟時代發(fā)展。

【參考文獻】

[1]牟之英，劉博，李朝霞.航空武器裝備信息化初探[J].航空電子技術(shù)，2014（01）：10-13.

[2]黃建強，鞠建波.半實物仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].艦船電子工程，2011，31（07）：5-7.endprint