[发明专利]一种用于飞机适航审定及设计评估的飞行场景开发方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空技术领域的飞行场景的开发方法，尤其是涉及一种用于飞机适航审定及设计评估的飞行场景开发方法。

背景技术

适航认证与飞行安全密切相关，每一架获得适航证的飞机都须符合构型设计并符合安全要求。美国联邦航空管理条列(FAR)、中国民航规章(CCAR)指出，必须确定能保证安全飞行的最小飞行机组，同时列出了最小飞行机组准则的如下6项基本工作量功能及10项工作量因素：

如何验证飞机的适航符合性是一个问题。飞行场景是机组工作量测量计划的一部分，用于确定最小飞行机组及机组工作量的可接受性。飞行场景描述机组、飞机、环境的动态关系，是考虑并测量在机组、飞机、环境的各种复杂动态关系下的机组工作量的必要前提，是确定并验证最小飞行机组的必要前提。设计及开发与各项具体设计目标相一致并便于对各项审定要素进行考察的飞行场景，对于适航审定的顺利进行十分必要。

在适航审定时，需要比较综合、全面的飞行场景，以确保适航认证评审的客观性及可靠性。而在飞机的各个设计阶段，则往往需要比较有针对性、实际切实可行的飞行场景，以验证飞机设计方案的正确性及有效性。尽管在各个设计阶段及适航审定过程中可能会有不同的关注方面和考察重点，二者的目的也不相同，前者在于力图通过考虑各种可能的因素以尽可能保证飞机设计方案的正确性及有效性，后者在于力图通过考虑各种可能的因素以尽可能保证获得适航认证，但是二者考虑的各种因素原则上应该是共同的。因此，应当在设计阶段即规划并定义既能满足阶段设计验证的比较有针对性、实际切实可行的飞行场景，又能保证通过这些飞行场景的组合即可构成适航审定所需的较为综合、全面的飞行场景，这样的飞行场景对设计及审定二者都极具价值。

开发飞行场景的直接目的在于，根据各种人机环参数下的多种飞行条件再现各种场景下的飞行过程，使飞行机组在高仿真飞机驾驶舱环境或有限飞行实验环境及各种飞行条件下完成相应的飞行任务。开发飞行场景的本质目的在于，将飞行场景作为飞行机组的工作量评估计划的一部分，用于确定最小飞行机组和最小飞行机组工作量的可接受性，同时将飞行场景作为对人为因素的相关设定及准则的体现，用于确定各种条件下的基于操作的飞行任务与机组干预、工作负荷分配、注意力分配、正常或异常事件处理等因素之间的适应性。因此，有必要研究并制定能满足上述要求，同时保证能从设计验证所需的飞行场景过渡到适航审定所需飞行场景的开发方法。

目前已有的飞行场景几乎仅仅是对飞行过程中的飞行事件及机组操作的简单罗列，或仅仅是对飞行飞行过程中的外部条件进行设置，无法重现飞行机组、飞机及环境的动态关系，没有建立与最小飞行机组准则之间的关联，不能够反映并适用于飞行机组的工作量评估计划，飞行场景的变化或飞行场景之间的差异无法在经测量所得的飞行机组工作量中得到明确、一致的反映。同时，这些飞行场景具有诸多其他缺点或缺陷，如，不便于有效地测量飞行机组工作量、不便于实施、不具有必要的可重复性、难于扩展或组合、缺少必要的自动化功能，特别是，不能用于飞机设计阶段。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使飞行场景便于实施、具有必要的可重复性、可得到真实、全面、准确、可信的飞行测试结论的用于飞机适航审定及设计评估的飞行场景开发方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于飞机适航审定及设计评估的飞行场景开发方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)设定考察目标，命名飞行场景；

2)设定机场及跑道；

3)设定起飞时间；

4)设定飞机重量、平衡状况和最小设备清单；

5)设定各飞行航段的天气条件；

6)设定飞行计划、派遣放行单、航空交通管制、特殊飞行事件；

7)设定飞机故障及事件；

8)将在步骤2)～步骤5)条件下完成步骤6)～步骤7)任务的机组任务分解为与操作相关的单一操纵；

9)建立操作相关的单一操纵与基本工作量功能及因素之间的映射；

10)根据步骤9)所建立的映射设定窗口事件及数据项；

11)转步骤2)并进一步调整并完善步骤2)～步骤10)，直至考察目标全部得到体现；

12)定义与飞行动力学控制系统及视景仿真系统之间的接口；

13)生成完整的飞行场景配置文件及飞行场景报告文件。