[发明专利]面向民机进近着陆段飞行安全的场景捕获分析方法

说明书

本发明公开了一种面向民机进近着陆段飞行安全的场景捕获分析方法，通过构建面向民机进近着陆任务的飞行员操纵场景捕获模型,从而对进近着陆飞行安全进行分析。构建飞行员操纵场景捕获模型包括民机进近着陆操纵场景任务划分、场景维度设计、场景节点确定以及场景内容，从而建立场景捕获模型与实施程序。从而为民机进近着陆系统安全性分析及基于正向的民机设计制造提供理论依据。

技术领域

本发明具体涉及面向民机进近着陆段飞行安全的场景捕获分析方法。

背景技术

随着民航业的快速发展，航线和飞机数量不断增加，民航安全变得尤为重要。其中飞行进近着陆阶段由于运行环境复杂，任务繁多，飞行员工作量大、负荷重，极易诱发飞行事故。根据事故报告统计表明，40％以上的航空飞行事故主要发生在飞机进近着陆阶段，而事故致因中80％以上是由于飞行员的不安全行为所导致。近些年，许多学者针对进近着陆阶段安全性问题开展了系列研究。王晴昊、胡建波等，基于系统的理论分析进近着陆的不安全事件。有学者运用灰色聚类方法开展进近着陆安全性评估。黄丹运用MBSE方法对飞机架构设计，并以进近着陆为案例，提出民机功能架构设计方法。傅山、黄丹等运用深度图方法对驾驶舱的飞行员手部动作进识别，实施进近着陆安全性分析。汪磊等通过运用快速记录存储器(Quick Access Recorder,QAR)大数据针对飞行员风险行为进行研究，构建影响飞行员安全行为重要指标。顾宏斌等运用自适应的神经模糊系统对进近着陆阶段的飞行员操纵模型进行了设计与验证。虽然许多学者对民机进近着陆安全方面开展了系列研究，也取得了许多有效成果。这些研究主要针对安全行为风险和绩效评估方面，但基于不同任务场景下的飞行员进近着陆操纵习惯行为安全特征规律研究鲜见。

因此，如何对飞行进近着陆场景捕获下的飞行员不安全行为，从而避免飞行事故发生，是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供面向民机进近着陆段飞行安全的场景捕获分析方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

面向民机进近着陆段飞行安全的场景捕获分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取民机的进近着陆场景描述；

步骤2：构建飞行员操纵场景捕获模型，基于该模型来确定不同场景下的飞行员操纵行为任务，并根据具体的操纵任务得到飞机功能及飞机的要求与限制；

步骤3：根据得到的飞机功能及飞机的要求与限制对飞机在进近着陆段的飞行安全进行分析。

进一步地，步骤2所述构建飞行员操纵场景捕获模型的具体操作步骤包括：

步骤21：对输入的民机进近着陆的任务场景进行任务分析，确定任务场景维度，所述进近着陆任务场景包括3个维度：进近着陆阶段、环境因素和飞机状态维度，且每个维度包括多种情况；

步骤22：分别从上述3个维度中取不同维度中的其中一种情况来建立多维矩阵，多维矩阵中的每个元素即为确定出的进近着陆时的场景节点；

步骤23：根据确定出的场景节点，得出飞行员在不同维度和不同场景下的操作行为任务，并根据具体的操纵行为任务来分析飞机的功能和飞机的要求和限制；

步骤24：根据得到的飞行员的操作行为、飞机的功能和飞机的要求和限制来建立飞行员操纵场景捕获模型。

进一步地，步骤21所述的进近着陆阶段分为：下降场景、进场场景、着陆场景、着陆后减速场景4个子任务场景。

进一步地，步骤21所述的环境因素分为：降水天气、恶劣天气和跑道状况3种情况。

进一步地，步骤21所述的飞机状态分为：发动机故障、电气系统故障、起落架系统、空调和通风以及增压系统、其他状态5种情况。

本方法与现有技术相比，具有以下有益效果：