飞行学员飞行品质评价模型的建立
基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估
基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估
李雅静;申晓明
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2024(32)4
【摘要】重装空投飞行试验过程中,货物运动会导致飞机姿态变化过大,影响飞行安全;为了保证重装空投飞行试验安全,建立了空投过程数学模型,预测空投过程飞机响应、使用“预测→验证→比较→预测”的方法指导飞行试验循序渐进实施;在空投
试飞前,分析空投货物时飞机响应特点,确定载机平台飞行品质试飞内容,评价空投构型飞行品质,作为空投飞行试验的前提;对于空投任务飞行试验设计从试飞状态选择、试飞员操纵方法设计两方面开展研究,以飞机姿态控制为目标,确定重力空投、牵引
空投过程飞机飞行状态、给出飞行员操纵建议,设计了空投过程评价要素表,形成面
向空投任务的飞行试验设计及飞行品质评价技术;提出的基于模型的试验设计方法
及飞行品质评价方法可以有效保障空投任务执行,并全面充分地评价空投任务下的
飞行品质。
【总页数】6页(P308-313)
【作者】李雅静;申晓明
【作者单位】中国飞行试验研究院飞机所;中国航空工业第一飞机设计研究院总体
气动所
【正文语种】中文
【中图分类】V212.12
【相关文献】
1.基于能力验证的武装直升机飞行品质试飞设计与评估
2.基于任务科目的直升机飞行品质评定试飞技术研究
3.某大机动无人机基于飞行任务的敏捷性评估飞行科目设计与仿真
4.等效模型电传直升机预估飞行品质试飞方法
5.数字化试飞平台下基于PSO的某型初级教练机飞行品质参数辨识试飞工程方法研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
飞机飞行品质规范及评价准则研究
飞机飞行品质规范及评价准则研究随着航空业的发展，飞机的飞行品质被越来越多的人所关注。
飞行品质不仅关系到飞行安全，也影响着飞行员和乘客的体验。
因此，对于飞机的飞行品质进行规范和评价具有重要的意义。
本文将从以下几个方面探讨飞机飞行品质规范及评价准则的研究。
一、飞行品质的定义飞行品质是指飞行器的性能水平、飞行时的稳定性、操纵性、反应速度、顺畅性等。
飞行品质直接关系到飞机的安全和舒适度。
良好的飞行品质可以提高飞行安全和乘坐体验。
二、飞行品质评价指标1. 飞行稳定性飞行稳定性是指飞行器在飞行中，保持平衡状态的能力。
稳定性评价指标包括横向稳定性、纵向稳定性和方向稳定性等。
飞行操纵性是指飞行器在飞行中对驾驶员操纵指令的响应和执行精度。
操纵性评价指标包括操纵力量、横向控制轻便度、纵向控制轻便度以及方向控制轻便度等。
3. 飞行反应速度飞行反应速度是指飞行器对于外界干扰的反应速度。
反应速度评价指标包括俯仰角响应、横滚角响应以及定向响应等。
飞行顺畅性是指飞行器在飞行过程中所产生的震动和振动。
顺畅性评价指标包括横向振动、纵向振动和方向振动等。
三、飞行品质规范为了保障飞机的飞行品质，航空工程师们提出了一系列规范和标准。
其中，最为重要的是民用飞机设计规定。
该规定明确要求任何一架民用飞机都需要保持稳定、操纵性好、反应迅速、顺畅无震动等基本品质。
此外，国际民航组织也规定了飞机的飞行品质标准。
这些标准包括了飞行安全、客舱舒适度、减少气动声和机械声、减少振动和抖动等。
飞行试验是评价飞机飞行品质的最主要方法之一。
飞行试验不仅可以检查飞机的飞行品质，也可以评估驾驶员的操纵技能和感受飞行品质的体验。
2. 飞机模拟器3. 飞行品质数据分析飞行品质数据分析是针对飞行品质数据进行的分析和评价方法。
该方法可以帮助了解飞机行驶时受到的各种干扰，如气流、温度、湿度等因素对飞机的影响，从而对飞行品质进行评价。
总之，飞机飞行品质规范和评价是保障飞行安全和提高乘坐舒适度的重要手段。
飞行品质及其评价方法16-17
当输入为 2g 时， C * 值的包线边 界可用下式描述： 上边界： 下边界：
7.4435(s 1.5262) s 2 4.22s 11.1353
2 sp
2 sp
V 1 T 2 g
2 gT 2sp
V
CAP
0 Fz 0
Fz nzss
M Fs Fznz
该式表明， CAP 等于单位杆力所产生的初始俯仰角加速度 M Fs (杆力灵敏度)与稳态 时产生的单位过载所需杆力 Fzn ((单位过载杆力)的积。可见 CAP 与飞行员操纵感觉中 的最直接的两个概念密切相关，直接影响操纵性的好坏。所以，必须将 CAP 值控制在 一定的范围内。 另外 CAP 又表示了飞机俯仰姿态响应自然频率 n1 与飞机轨迹响应频率 T21 应满足的关系，即轨迹与姿态的协调关系。
上述测量值应满足如下要求： ①有效延迟时间 t1 (对不同飞机及飞行阶段均相同) 1 级： t1 0.12s ；2 级： t1 0.17 s ；3 级： t1 0.21s 。 ②瞬态峰值比 q2 / q1 max 1 级： q2 / q1 max 0.3 ；2 级： q2 / q1 max 0.6 ；3 级： q2 / q1 max 0.915 。 ③有效上升时间 t 满足下表要求 表 2-5 有效上升时间 t 要求 非终端飞行阶段 终端飞行阶段 9 / V0 t 500 / V0 9 / V0 t 200 / V0 1级 3.2 / V0 t 1600 / V0 3.2 / V0 t 645 / V0 2级 表中 V0 为真空速(m/s)。 ④杆力梯度 Fes / nz 与俯仰加速度对杆力的频率响应的最大幅值比 / Fes max 的 乘积 稳态机动飞行时，应不大于 1 级： 3.6rad / s 2 / g ；2，3 级 10rad / s 2 / g 。 该准则实际上限制了飞机俯仰角速率对指令的响应特性，因此不必识别系 统的等效系统参数，故可用于常规飞机，也可用于高增稳飞机，但该方法不能 用于俯仰姿态指令系统，由于该准则仅是时域测试，故可直接用于高阶响应和 非线性响应，阶跃输入信号幅值大小也可任意给定。
一种飞行训练质量评估方法
一种飞行训练质量评估方法摘要：一、引言1.飞行训练的重要性2.飞行训练质量评估的必要性二、飞行训练质量评估方法1.飞行任务完成情况评估2.飞行员心理素质评估3.飞行品质评估三、评估的具体实施1.飞行任务设计2.飞行员心理评估与训练3.飞行品质评价方法四、评估结果的应用1.飞行员培训与选拔2.飞行训练改进3.飞行安全保障五、结论1.飞行训练质量评估的重要性2.未来评估方法的发展趋势正文：随着航空业的快速发展，飞行训练成为了保障飞行安全的重要环节。
然而，如何评估飞行训练的质量，一直是业界关注的焦点。
本文提出了一种飞行训练质量评估方法，旨在为飞行训练提供可读性和实用性的指导。
飞行训练的重要性不言而喻。
飞行员的每一次飞行任务，都承载着乘客的生命安全和社会责任。
因此，高质量的飞行训练是确保飞行安全的基础。
然而，传统的飞行训练评估方法往往侧重于飞行技术层面的评估，忽视了飞行员的心理素质和飞行品质等方面的重要性。
飞行训练质量评估的方法主要包括飞行任务完成情况评估、飞行员心理素质评估和飞行品质评估。
首先，飞行任务完成情况评估是通过观察飞行员在完成各种飞行任务时的表现，以衡量其技术水平和服务质量。
其次，飞行员心理素质评估是通过心理测试和实证研究，探索飞行员应具备的心理品质和应对压力的能力。
最后，飞行品质评估是通过飞行员的主观感受和飞行表现，评价飞行的有效性、安全性和舒适性。
在具体实施飞行训练质量评估时，需要根据飞行任务的设计、飞行员的心理评估和飞行品质评价方法进行。
飞行任务设计应注重多样性和平衡性，以全面考察飞行员的技能和素质。
飞行员心理评估与训练则需要借助专业的心理测试工具，以及针对性的心理干预措施。
飞行品质评价则依赖于飞行员的主观感受和飞行表现，通过对比优秀飞行员的飞行品质，制定具体的评价标准。
评估结果的应用主要体现在飞行员培训与选拔、飞行训练改进和飞行安全保障等方面。
飞行训练质量评估结果可以作为选拔和培训飞行员的依据，为航空公司选拔出具备优秀心理素质和飞行技术的飞行员。
飞行员与飞行品质
飞行员与飞行品质飞机的飞行品质是飞机质量的一个组成部分，如果飞机的飞行品质不好，即使飞行员的驾驶技术再高，也很难出色完成任务。
飞机具有良好的飞行品质，不仅有利于飞行员顺利完成作战、训练和其他任务，保证飞行安全，也有利于减轻飞行员的疲劳。
因此，飞行员了解、熟悉所飞机种的飞行品质状况，对提高飞行训练质量，保证飞行安全是很有必要的。
什么是飞机的飞行品质对于什么是飞机的飞行品质，似乎各有各的理解。
有人把飞行品质理解为机体的动态特性，也有人认为飞行品质就是飞机的稳定性和操纵性。
事实上，这些看法都不够全面。
比较确切地说，飞机的飞行品质，是指在飞行员的操纵下，飞机保证有效地完成飞行任务，确保飞行安全，又易于飞行的各种特性。
它主要是指飞机的稳定性和操纵性，如杆舵的操纵力、位移，以及失速和螺旋特性等；同时还包括对飞行操纵、飞行员精力有影响的其它因素，如座舱内操纵、工作负担、仪表显示、座舱环境等。
概括起来说，好的飞行品质就是“有效、安全、好飞”。
有效是指飞机很“听话”、“能干”，能在飞行员操纵下，灵活自如地做各种机动动作，能精确跟踪和控制飞行轨迹。
举例来说，如果飞机在飞行中出现一种飞行员无法制止的持续的微小“剩余振荡”，那就势必影响侦察照相或瞄准射击任务的有效完成。
这种剩余振荡就是军用飞机不允许的飞行品质。
安全是指飞机在飞行中没有威胁安全、招致事故的飞行现象出现。
如跨音速范围内的杆力变化不得过于急剧；失速前应有警告信号，以便防止进入螺旋等，这些都属于涉及安全方面的飞行品质。
好飞是指飞行员操纵飞机时能省体力、省精力。
飞行员在完成各种飞行任务中，操纵驾驶杆、驾驶盘或脚蹬需要付出力的大小，就属于是否省体力的问题。
如果操纵杆舵时很重，飞行员要消耗很大的体力，极易疲劳，这种飞机便不好飞。
当然省力是有一定指标的，过分省力以致飞行员对操纵的感觉不实同样也不好飞。
什么叫省精力，即飞行员在座舱中，对外观察的视界是否开阔，各种仪表，操纵把手等设备布置是否合理，就应当归属于是否省精力。
航空航天领域中的飞行器动力学模型建立与性能评估
航空航天领域中的飞行器动力学模型建立与性能评估在航空航天领域，飞行器动力学模型的建立和性能评估是实现飞行器稳定性和控制的关键步骤。
通过建立有效的动力学模型，我们可以更好地理解飞行器的运动特性，并为设计和优化飞行器的控制系统提供依据。
同时，通过性能评估，我们可以验证模型的准确性和飞行器的操控能力。
动力学模型的建立是理解和控制飞行器运动的基础。
在飞行器动力学中，我们关注飞行器的六个自由度，即飞行器的三个平动自由度（俯仰、滚转、偏航）和三个旋转自由度（横滚、俯仰、偏航）。
为了建立准确的动力学模型，我们需要考虑飞行器的质量、惯性矩阵、气动力和推力等因素。
针对不同类型的飞行器，建立动力学模型的方法也各不相同。
例如，对于固定翼飞行器，我们可以利用牛顿力学和运动方程来推导出飞行器的动力学方程。
而对于旋翼飞行器，由于其特殊的气动特性，我们需要考虑旋翼的动力学方程和飞行器的旋转动力学。
在建立动力学模型的过程中，我们还需要考虑飞行器的操纵系统和控制器。
操纵系统包括飞行器的操纵面（如副翼、方向舵、升降舵等）和操纵机构，而控制器则负责计算并输出操纵指令，以实现飞行器的期望运动。
建立准确的操纵系统和控制器模型对于飞行器的稳定性和控制性能至关重要。
飞行器的性能评估是验证动力学模型准确性和操控能力的重要手段。
通过性能评估，我们可以对飞行器的操纵性、稳定性和控制性能进行全面的评估。
常用的性能评估指标包括飞行器的追踪误差、响应时间、稳定性裕度和控制系统的抗干扰能力等。
为了进行性能评估，我们可以利用仿真和实验两种方法。
在仿真中，我们可以通过建立飞行器的动力学模型，模拟飞行器在不同工况下的运动特性，并通过比较仿真结果与期望值来评估性能。
而在实验中，我们可以利用飞行器的实际飞行数据，利用传感器和数据采集设备来获取飞行器的实时状态和控制指令，并进行性能评估。
对于飞行器动力学模型的建立和性能评估，我们还需要考虑建模误差和不确定性的影响。
由于飞行器动力学模型的建立涉及到多个物理参数和气动特性的估计，模型的准确性往往受到这些误差和不确定性的影响。
模拟飞行器的飞行训练质量评估系统及方法
模拟飞行器的飞行训练质量评估系统及方法摘要：模拟飞行器的飞行训练对飞行员的培训至关重要。
为了评估飞行训练的质量，开发了一种基于模拟飞行器的飞行训练质量评估系统。
该系统通过收集和分析飞行数据，提供全面的飞行训练评估，帮助飞行员提高飞行技能和决策能力。
本文将介绍该系统的主要功能和方法，并探讨其在飞行训练中的应用前景。
1. 引言飞行训练是培养飞行员技能和提高飞行安全性的关键环节。
传统的飞行训练主要依靠实际飞行任务，但这种方式存在成本高、风险大的问题。
模拟飞行器的飞行训练成为一种重要的替代方案。
然而，如何评估模拟飞行器的飞行训练质量仍然是一个挑战。
2. 模拟飞行器的飞行训练质量评估系统2.1 系统概述模拟飞行器的飞行训练质量评估系统是基于飞行数据采集和分析的。
系统通过连接模拟飞行器和计算机，实时记录和存储飞行数据，如飞行姿态、飞行速度、高度等。
同时，系统还可以提供飞行训练的教学视频和教学材料，帮助飞行员更好地理解和掌握飞行技巧。
2.2 功能特点该系统具有以下功能特点：- 实时数据采集和存储：系统可以实时采集和存储飞行数据，包括飞行姿态、飞行速度、高度等，以便后期分析和评估。
- 飞行训练评估：系统可以根据飞行数据对飞行训练进行评估，包括飞行技能、飞行安全性等方面。
- 个性化训练计划：系统可以根据飞行员的实际情况制定个性化的训练计划，帮助飞行员提高飞行技能。
- 教学视频和教学材料：系统可以提供飞行训练的教学视频和教学材料，帮助飞行员更好地理解和掌握飞行技巧。
3. 飞行训练质量评估方法3.1 数据预处理在进行飞行训练质量评估之前，需要对采集到的飞行数据进行预处理。
预处理包括数据清洗、数据对齐和数据标准化等步骤，以保证评估结果的准确性和可靠性。
3.2 特征提取根据飞行数据的特点，可以提取一些关键特征来评估飞行训练的质量。
例如，可以提取飞行姿态的稳定性、飞行速度的控制精度、飞行高度的保持能力等特征来评估飞行员的飞行技能。
进场着陆阶段飞行员训练操纵品质评估
进场着陆阶段飞行员训练操纵品质评估
进场着陆阶段飞行员训练操纵品质评估是确保飞行安全的重要环节，其中包括了进场
着陆过程中的操纵技术要求与实施的品质评估。
对进场着陆操纵品质的评估主要依据相关
的机动品质标准体系，主要有十六项飞行机动质量参数，包括：开车距离、跑道正确改正
程度、航迹正确改正程度、着陆弦程度、轮距恢复速度、跑道边缘切削、高度起落不定性、收杆高度恢复、滑跑轮抬升动作效果、垂直速度控制、滑跑速度控制、着陆速度控制、偏
航角控制、侧风或均风情况下的角度控制、海拔控制以及环风处理等。
根据上述参数实施操纵机动评估，要求飞行员能够以建设性的方式，根据各项参数的
要求，在模拟环境中按要求进行操纵实施，及时纠正错误，避免着陆出现异常情况。
操纵
机动过程中，要求飞行员可以充分体现基本技能、操纵观念及测试综合能力，具备较强飞
行训练经历、飞行实操能力，运用专业有效的操纵技巧，合理控制机动，完成进场着陆操
纵任务，提高安全飞行的能力。
就机动操纵的任务而言，要坚持以更平稳、落地技巧更优秀的方式完成着陆任务，确
保飞行安全，提高飞行品质；同时，以不断提升的思想，不断的积累经验，完善飞行操纵
技术，确保机动熟练度，以实现专业有效的操纵。
为了完成进场着陆阶段飞行员训练操纵品质评估，在训练过程中，需要围绕训练事项
和相关标准，严格精准地把握训练内容，建立科学、完善的飞行操纵的评价模式，进行有
效的监督管理，从而实现飞行安全，提升飞行品质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
真实度 行业关联度
飞行学员飞行品质评价模型的建立
判断飞行员水平最直观的方法是飞行员飞行品质评价，现有的评价 方法具有主观性强，费时费力的缺点。针对该问题，本文提出了一种更加 全面合理的飞行学员飞行品质评价的数学模型，建立了多指标综合评价系 统，采用了改进型的序关系分析法结合专家调查法确定评价指标的权重， 并给出了各子指标的计算方法，进而求出各飞行阶段的分指标成绩。该模 型简单直观，可执行性高，具有良好的扩展性，可为飞行学员日常的飞行 训练和考核筛选提供理论依据和科学的评价方法。
总指标 分指标
子指标
一边 Y1
俯仰姿态（Pitch）U2、指示空速（IAS）U3、转速（RPM）U4、横滚姿态（Roll）U5、磁航迹（TRK）U6
一转弯 Y2
俯仰姿态（Pitch）U2、指示空速（IAS）U3、转速（RPM）U4、横滚姿态（Roll）U5
二边 Y3 气压高度（AltB）U1、俯仰姿态（Pitch）U2、指示空速（IAS）U3、转速（RPM）U4、横滚姿态（Roll）U5、磁航迹（TRK）U6
确定指标权重
在多指标综合评价系统中，确定指标的权重是非常重 要的一部分，它反映了各评价指标在整个评价系统中的地 位和重要性，并影响着最终的评价结果是否准确可靠。所 以，合理解决指标权重系数是一个关键问题。在目前的训 练评估中，对于指标权重的确定方法主要分为主观赋权法 （Subjective Weighting Method），例如德尔菲（Delphi） 测定法、层次分析法（The Analytic Hierarchy Process， 简 称 AHP） 等， 客 观 赋 权 法（Objective Weighting Method），例如熵值法（The Entropy Method）、主成 分分析法（Principal Component Analysis，简称 PCA）等， 以及组合赋权法（Combination Weighting Method），即 一种综合了主、客观赋权结果的复合赋权方法。
◎航空航天
中国科技信息 2019 年第 9 期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2019 DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2019.09.014
可实现度
可替代度
行业曲线
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
link
appraisement
industry
随着社会经济的飞速发展，我国民用航空业取得了引人 注目的成绩，航空运输在交通运输体系中的比例不断上升， 对社会发展的重要程度不断增加，在国际民航中的地位也在 不断提高。运输航空空中交通流量的增长带动着飞行员队伍 的不断扩大，飞行员的安全风险管理成为民航业关注的重点， 也是民航领域研究的热点。
中国民用航空飞行学院作为全球飞行训练规模最大、能 力最强、在国内外民航有着极高影响力的全日制高校，培养 出了我国民航百分之九十以上的机长。对飞行员的培养，不 但需要理论知识教学，实际的飞行训练也是至关重要的。目 前对于飞行学员日常的飞行训练及筛选主要采用飞行教员或 检察员人工测评的办法，这种办法易受主观因素的影响，缺 乏客观性和公正性，且反馈信息不全面。同时，基于行业需 求，减少人为因素对飞行安全的影响是保证航空安全的关键 所在。而国内航空公司的飞行品质评价主要针对运输机的成 熟飞行员，对通用航空的飞行学员的飞行品质评价还处于起 步阶段，缺乏系统性的研究。文献提出了一种军用飞机飞行 员操纵品质评估的数学模型，但该模型适用于军用飞机的飞 行员，对通用航空的飞行学员飞行品质评价不适用。文献提 出了一种飞行训练成绩评估模型，但在选取各阶段评价指标 时对飞行阶段的划分不够详细，评价指标的选取不够全面， 进而最终的飞行训练成绩不够准确。文献中采用了熵权法确 定参数权重，但该方法缺乏各指标之间的横向比较，且各指 标的权数依赖于样本，在应用上受限制。针对飞行学员在初 始培训阶段使用的赛斯纳－ 172 进行飞行训练的科目，目视
飞行品 二转弯 Y4
气压高度（AltB）U1、俯仰姿态（Pitch）U2、指示空速（IAS）U3、转速（RPM）U4、横滚姿态（Roll）U5
本文采用改进型的序关系分析法（G1 －法）来完成评
-48-
2019-09 (最终).indd 48
2019/4/26 13:40:53
CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2019·中国科技信息 2019 年第 9 期
航空航天◎
表 1 飞行学员飞行品质评价指标体系
根据文献及 Cessna 172R NAV Ⅲ 飞行员训练手册、 起落航线驾驶技术评分标准中对目视起落航线的各个阶段的 各参数取值的要求，按照评价指标的筛选原则，结合一些资 深飞行教员多年的飞行教学经验和实际飞行中的操作情况确 定评价指标，并参照了文献中的空客和波音系列飞机飞行品 质监控项目和要求对参数的选取做了补充和完善，最终选取 出了评价起落航线的五条边和四个转弯的飞行参数，形成了 飞行学员飞行品质评价指标体系，如表 1 所示。
起落航线，完成飞行品质评价。
飞行学员飞行品质评价指标体系
起落航线飞行是飞行学员学习飞行的基础科目，有矩形、 标准和小航线三种，本论文将一次矩形起落航线划分为五条 边和四个转弯，总共九个飞行阶段，明确的飞行阶段划分有 助于确保飞行训练成绩的分析和计算的准确性。首先要建立 目视起落航线的标准飞行程序，针对每一个阶段选取合适的 评价指标。选取评价指标时严格遵循系统性原则、科学性原 则、可比性原则和实用性原则。
王 越 徐亚军 张华忠
中国民用航空飞行学院航空工程学院 王越，女，研究生，研究方向：机载设备智能检测与故障诊断。
point
影响力
项 目 名 称： 基 于 GARMIN1000 机载数据的飞行品质监控模型研 究；项目代码：F2017KF06
本文针对飞行学员的飞行品质评价，提出了一种全面可靠 的飞行学飞行品质评价的数学模型。为飞行学员的飞行训练 和考核筛选提供了客观科学的评价方法，进而对保证航空安 全、促进全民航安全发展能力的提升起到了非常关键的作用。