大型客机驾驶舱仪表板布局及关键技术_袁梅
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基于VAPS的驾驶舱仪表仿真应用研究涂相征(上海飞机设计研究院民用飞机模拟飞行国家重点实验室,上海201210)摘 要:航空仪表仿真技术是飞行模拟器中的重要组成部分,结合某机型的驾驶舱仪表,探讨了VAPs6.3在驾驶舱仪表仿真中的应用。
关键词:VAPS;仪表仿真;航空仪表DOI:10.11907/rjdk.143484中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2014)011-0085-02作者简介:涂相征(1978-),男,浙江龙游人,上海飞机设计研究院民用飞机模拟飞行国家重点实验室工程师,研究方向为飞行仿真。
0 引言随着数字技术在现代航空领域的应用,作为人机接口的座舱显示仪表已由传统式的机电显示仪表向多功能显示转变,成为军用和民用飞机座舱中的重要显示设备。
航空仪表仿真技术是飞行模拟器中的重要组成部分,在飞行模拟器中可采用数字计算机实时图形图像技术在高分辨率监视器上生成数字式图形仪表来仿真飞机驾驶舱中的航空仪表。
它必须提供在功能和外观上与真实飞机尽可能逼真的各类仪表,能实时显示飞行参数、导航参数、电气系统参数、发动机参数等并将其提供给驾驶员和研究人员[1]。
本文将以对某型号民用飞机驾驶舱的航空仪表显示仿真来阐述基于VAPS的驾驶舱航空仪表仿真技术的应用。
1 软件开发平台本文采用的仪表软件开发平台由Windows XP、Mi-crosoft VisualC++6.0和VAPS6.3组成。
VAPS是由加拿大VPI公司研发的用于座舱仪表生成及人机界面设计的软件工具,可进行快速原型设计、原型构造、性能测试和模拟。
它有一个易于目标绘制和模拟的编辑器,目标可由内部或外部数据驱动,其提供的CCG Lite工具可以将VAPS的应用生成可独立运行的目标代码(C代码),以便于移植。
2 系统架构某民用飞机的座舱显示主要包括电子飞行显示系统、发动机指示和机组告警系统。
电子飞行显示系统主要由2块主飞行显示器(PFD)和2块多功能显示器(MFD)、2块显示控制板(DCP)、2块光标控制板(CCP)和1块转换控制板(RSP)组成;发动机指示和机组告警系统的显示部分由1块发动机指示和机组告警系统(EICAS)组成,主飞行显示器和多功能显示器显示驾驶员飞行数据,发动机指示和机组告警系统显示包括发动机指示、飞机系统状态和机组告警信息。
综合座舱显示控制系统的设计与实现2011-04-15 16:57:24 来源:互联网O 引言在现代航空电子系统中,综合座舱显示控制系统承担着航电系统的集中显示和集中管理任务,使得飞行员能够高效地获得所需信息,有效地减轻飞行员的工作负荷。
目前国内通用飞机、直升飞机装备的是机械仪表、或者装备的飞行显示器尺寸小分辨率低,单画面显示的飞行参数内容较少,重量相对较重,系统可靠性偏低。
本文介绍的某型综合座舱显示控制系统吸取了“玻璃座舱”的概念,将大量复杂的传感器数据经采集、处理、融合后通过大屏幕高分辨率的液晶显示器呈现给飞行员,取代传统的机电式仪表。
同时,综合座舱显示控制系统内部采用高速数据网络实现数据传输、任务同步和数据互比,可以灵活处置系统多种故障模式,使系统具备在一定故障等级下的一次故障工作能力,提高了系统的可靠性和安全性。
1 设计思想1.1 综合化采用高度综合的集成一体化设计,综合座舱显示控制系统将通用模块、标准总线、高速网络和实时嵌入式操作系统集成在一个高性能计算平台内,提供强大的数据处理、信号处理、接口处理和图形处理能力,具有传感器输入数据的综合处理、数据融合、任务计算、视频信息生成、导航计算、外挂管理、电子对抗、通信管理、系统控制和故障检测、重构等多种功能,充分体现信息综合、显示综合、功能综合、硬件综合、软件综合、检测综合的特点。
1.2 通用化不同飞机的座舱显示系统具有多样化的特点,这主要是由于飞机用途不同、适航条例和营运条例对要求不同造成的。
为了提高综合座舱显示系统的通用性,使其适用于军用和民航各类飞机,通用综合座舱显示控制系统应该具有高性能的信息综合处理和综合显示功能、部分最基本的传感器设备功能和较强的传感器设备接口扩展能力。
1.3 小型化小型化设计通过合理的系统结构、先进显示技术和加固方式等手段减少设备尺寸和重量。
通过系统优化,减少多余的软硬件资源浪费,同时采用大规模集成电路和有源矩阵液晶显示等技术减轻硬件重量和体积。
空客新一代少纸化驾驶舱及实施路线图作者/刘兵颜莉(运控中心)在川航的空客机队驾驶舱中,目前配备的各类纸版本手册有:中英文版本的FCOM/QRH、MEL、FM、CDL、性能分析手册,以及符合局方运行合格审定标准的公司运行手册、运行规范等,另外飞行员的飞行包里还装有航图、航线手册等一系列资料,这些纸版本的手册不仅加重了飞机的载重而且也不便于管理和操作。
空客公司很早就意识到这种状况,并于1997年在业内率先开发了LPC。
LPC理念的实现是一个渐进的过程,大致需要三个步骤:第一步,用EFB取代飞行员现有的飞行箱并给飞行员配置一台个人电脑;第二步,在驾驶舱中安装一台电脑;第三步,在未来飞机的设计中实现LPC与驾驶舱一体化。
下面对LPC的各个模块做一个简单介绍:FCOM-OEB 咨询模块介绍FCOM/OEB咨询模块旨在向飞行员提供一个电子进入FCOM的四栏和相关OEB以及TR的一个工具。
此模块包含了与A320,A330,A340系列飞机相关的四册FCOM,OEB和TR文件并提供了咨询的两种模式:·独立模式:飞行员可以通过其便携式电脑咨询飞行操作信息;·连接模式:允许管理者直接在空客服务器上咨询飞行操作信息。
除了可以进入一个完全咨询环境,这种模式还可以用来在CD-ROM上发布之后用最新的OEB 和TR文件来更新航空公司的环境。
管理者将主要使用这种模式。
MEL模块MEL咨询模块是向飞行员提供一个可以电子进入MEL信息的工具。
这一系列信息是由航空公司管理者通过MMEL来准备的,最后由空客提供AMM的数据信息。
起飞模块起飞模块主要是根据一天中飞机飞行前的实际环境条件提供飞机的起飞性能。
它为给出的条件提供了最佳的起飞性能。
对于一个指定的飞机,起飞模块会从所选飞机注册号的特点开始。
一些起飞参数将在一定框架内修改,只考虑那些每次起飞都要变化的参数,包括:外部空气温度、风的状态、海压、襟翼设定、实际起飞重量、引气设定、跑道状态、发动机选择和重心位置。
大气数据实验系统设计及实现袁 梅,鲍鹏宇,董韶鹏,张军香(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 100083)摘 要:分析了机载大气数据系统的组成及工作原理、飞行参数解算原理,提出了大气数据实验系统设计方案,详细介绍了基于网络平台的实验系统的硬件组成及功能、服务器及客户端软件设计方案,并设计出与 航空测试系统 课程配套的实验。
实验结果表明,设计的实验系统具有使用方便、可扩展性强、学生自主能力强、使用成本低等特点,完全适合课程实际需要,具有航空航天特色。
关键词:大气数据实验系统;压力传感器静态标定;飞行参数中图分类号:V 211.72 文献标识码:A 文章编号:1002-4956(2009)02-0062-05Design and realization of air data experimental systemYuan M ei,Bao Peng yu,Do ng Shao peng,Zhang Junx iang(Schoo l of Automat ion Science and Electrica l Eng ineer ing,Beijing U niv ersit y o f A ero nautics and A str onautics,Beijing 100083,China)Abstract:T his article analyzes the constitution and w orking pr inciple of air data system and the resolv ing pr inciple of the flight par ameter.At the same time it put forw ar d the desig n of air data experimental system.Furthermore the ar -ticle introduces the functio n and composition of the hardware and the design of the server and client softw are o f the ex perimental system which is based on the network platform in detail.M eanw hile it desig ned an ex periment w hich is suited for the subject av iation test system.T he ex perimental result indicates that this system has character s such as easy to be operated,more extendible,easier for students to operate independently,and cheaper.T his sy stem is suitable for the demand of this subject and has the char acter istic of aerospace.Key words:air data exper imental system;static pr essure senso r calibr atio n;flight parameter收稿日期:2008-03-24作者简介:袁梅(1967 )女,江苏省泰州市人,硕士,副教授,研究方向:航空综合显示系统、先进传感器技术、先进检测技术等,从事航空测试系统等相关课程的教学工作.大气数据系统是重要的机载设备之一,它的作用就是通过实时测量飞行器所处位置的大气静压、总压(或动压)、总温等参数,经大气数据计算机解算出飞行器的飞行高度、真空速、指示空速、M a 数等飞行参数,并送座舱显示系统显示,或者通过机载数据总线提供给飞行控制、导航等系统,参与飞机的飞行控制。
A320驾驶舱设备以及各系统面板介绍(本介绍仅供学习参考,工作中请以实际机型及相关手册为准)一、驾驶舱总布局图二、仪表板面板三、头顶面板1.大气数据惯性基准系统 (ADIRS)① IR1(2)(3)方式旋钮OFF:ADIRU 未通电,ADR 及IR 数据不可用。
NAV:正常工作方式给飞机各系统提供全部惯性数据。
ATT:在失去导航能力时,IR 方式只提供姿态及航向信息。
必须通过CDU 控制组件输入航向并需不断地更新。
(大约每10 分钟一次)② IR1(2)(3)灯故障灯(FAULT):当失效影响了相应的IR 时琥珀色灯亮并伴有ECAM 注意信息。
-- 常亮:相应的IR 失去-- 闪亮:在ATT 姿态方式里姿态及航向信息可能恢复校准灯(ALIGN):-- 常亮:相应的IR 校准方式正常工作-- 闪亮:IR 校准失效或10 分钟后没有输入现在位置,或关车时的位置和输入的经度或纬度差超过1度时-- 熄灭:校准已完毕③电瓶供电指示灯仅当1 个或多个IR 由飞行电瓶供电时,琥珀色灯亮。
在校准的开始阶段。
但不在快速校准的情况下它也会亮几秒钟。
注:当在地面时,至少有一个ADIRU 由电瓶供电的情况下:·一个外部喇叭响·一个在外部电源板上的ADIRU 和AVNCS 蓝色灯亮④数据选择钮该选择钮用来选择将显示在ADIRS 显示窗里的信息测试:输入(ENT)和消除(CLR)灯亮且全部8 字出现TK/GS:显示真航迹及地速PPOS:显示现在的经纬度WIND:显示真风向及风速HDG:显示真航向和完成校准需要的时间(以分为单位)STS:显示措施代码⑤系统选择钮OFF:控制及显示组件(CDU)没有通电。
只要相关的IR 方式选择器没有在OFF(关)位ADIRS 仍在通电状态。
1.2.3:显示选择系统的数据⑥显示显示由数据选择器选择的数据键盘输入将超控选择的显示⑦键盘允许现在位置或在姿态(ATT)方式里的航向输入到选择的系统里字母键:N(北)/S(南)/E(东)/W(西)作为位置输入。
民用飞机驾驶舱布置设计方法研究金浙峰;张垠博;刘海燕;袁霄;孟华【摘要】在当今民用飞机驾驶舱设计过程中,普遍公认的理念为“以人为中心”的驾驶舱设计理念,而驾驶舱布置设计要践行“以人为中心”的设计理念,就需要在国内民用飞机设计初期,探索一种能体现“以人为中心”的驾驶舱布置方法.主要以“设计眼位”为基准,以飞行员生理极限、认知特性和个体差异作为可达性、可视性设计参数的依据,探索出一种能用于设计初期指导驾驶舱布置过程中主要设计参数的制定方法.【期刊名称】《民用飞机设计与研究》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P12-16)【关键词】民用飞机;驾驶舱;布置【作者】金浙峰;张垠博;刘海燕;袁霄;孟华【作者单位】上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210;上海飞机设计研究院,上海201210【正文语种】中文【中图分类】V223+.1在当今民用飞机驾驶舱设计过程中,普遍公认的理念为“以人为中心”的驾驶舱设计理念,而驾驶舱布置则是“以人为中心”的驾驶舱设计理念的具体贯彻。
在国内民用飞机设计初期,需要探索一种能体现“以人为中心”驾驶舱设计理念的驾驶舱布置设计方法。
本文主要以“设计眼位”为基准,以飞行员生理极限、认知特性和个体差异作为可达性、可视性设计参数为依据,探索出一种能用于指导驾驶舱初期布置设计主要特征参数的确定方法。
本文探索的驾驶舱布置设计方法是在遵循相关标准和适航规章的基础上,结合型号研制驾驶舱布置设计过程中遇到的具体问题以及针对具体问题所进行的方案调整与优化为背景提出的。
阐述了驾驶舱布置设计过程、总体参数及重要控制器件(以仪表板、侧杆、风挡作为典型为例)参数选取、确定与测试方法,经过飞机型号验证,按照本方法所述内容开展驾驶舱布置设计,可以有效避免驾驶舱方案设计初期和取证过程驾驶舱内关键设计参数不合理导致重大工程更改等问题,高效完成驾驶舱布置设计。
C919飞机驾驶舱C919 AIRCRAFT COCKPIT作者:Yvette来源:《设计》2019年第02期设计者:中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院重器看点以人为中心的顶层设计理念“集成”的设计概念可视、可达和操作舒适性历时2个多月,经过各个省市地区的初评、推荐进入全国参加复评和终评三个环节,最终中国商飞上海飞机设计研究院申报的C919飞机驾驶舱当选中国优秀工业设计奖全国十大金奖设计作品。
C919飞机是我国大力实施创新驱动发展战略、建设创新型国家的标志性工程,对于我国经济社会发展具有重要意义。
而驾驶舱作为C919飞机的指令中枢,对保障飞机的安全运营、乘客的生命安全和乘坐舒适性起着决定性作用。
C919飞机驾驶舱秉承“以人为中心”的顶层设计理念,贯彻了现代工业设计思想,将信息获取、飞机操纵等功能、性能、当代先进技术及美学完美地融合在有限的空间内,将安全、高效、環保、舒适的设计目标融入到设计的各环节中,为飞行员创造了唯一的安全舒适的工作环境。
驾驶舱强调“集成”的设计概念,注重从用户的角度出发,综合考虑用户的工作流程和行为习惯等因素进行设计。
多项安全设计技术,极大保障飞行安全,有效降低飞行员在正常、非正常和应急状况下的机组工作负荷;驾驶舱的显示技术,以机组任务为基础,综合考虑信息重要性、使用顺序、使用频率等因素,为飞行员提供高品质的显示界面,保持良好情景意识,充分体现智能驾驶舱的特点。
技术创新方面,采用4块曲面保形流线风挡,有效改善飞行员的视野,提高了全机气动特性;采用先进的电传侧杆操纵,减轻控制系统重量、改善飞机操纵品质;具有完全自主知识产权的国际先进飞行控制律与包线保护、机组告警、闭环式电子检查单技术,极大保障飞行安全,有效降低机组工作负荷;采用大屏幕综合显示器,平显、视景增强和合成视景等先进显示技术,以机组任务为基础,综合考虑信息重要性、紧迫性、使用频率等因素,为飞行员提供高品质的显示界面,保持良好情景意识,充分体现智能驾驶舱的特点。
飞机数字化柔性装配中的数字测量技术
梅中义;朱三山;杨鹏
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2011(000)017
【摘要】飞机装配是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性集成技术,在很大程度上决定了飞机的最终质量、制造成本和周期,是整个飞机制造过程的关键和核心技术[1],飞机装配劳动量占整个飞机制造劳动量的50%以上.飞机装配过程就是将大量的飞机零件按图纸、技术要求等进行组合、连接的过程,大致可分为零件、组合件、段件间的部装以及各部件间的总装.
【总页数】6页(P44-49)
【作者】梅中义;朱三山;杨鹏
【作者单位】北京航空航天大学机械工程及自动化学院;北京航空航天大学机械工程及自动化学院;北京航空航天大学机械工程及自动化学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.贯穿柔性装配的数字量主线--数字化测量技术--一条数字量主线,一双传递信息的眼睛 [J], 李光丽;邹方;卜泳
2.关注飞机数字化柔性装配技术新进展——第一届飞机数字化柔性装配技术研讨会隆重召开 [J], 七丁
3.机身部件柔性装配数字化测量技术应用 [J], 杨文
4.机身部件柔性装配数字化测量技术应用 [J], 李伟
5.贯穿柔性装配的数字量主线---数字化测量技术 [J], 王国辉;韦超;孙宇
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新型射频电容式物位测量仪
袁梅;陈松方;董韶鹏;田宏达
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2011(032)010
【摘要】为了测量具有不同导电性物料的高度、提高物位测量仪的抗干扰能力和测量精度,设计了一种单电极、两线制射频电容式物位测量仪.该测量仪基于电容充放电原理,以射频信号为激励,通过电容式传感器测量物位高度;采用差分补偿电容技术,有效地消除了寄生电容的影响;采用光耦隔离测量回路和控制回路,提高了电路的抗干扰能力.实测数据表明,所设计的电容式物位测量仪具有抗干扰能力强、稳定性好的特点.应用前景广泛.
【总页数】4页(P75-78)
【作者】袁梅;陈松方;董韶鹏;田宏达
【作者单位】北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 100191;北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 100191;北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 100191;北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 100191
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.射频导纳电容式物位测量仪的研究 [J], 陈平;沙训;罗晶
2.基于流化状粉料的新型电容式物位控制仪 [J], 赵凤金;孙晓明
3.一种新型电容式薄膜测厚仪 [J], 李晶
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5.无线接入技术在电容式物位测量的应用 [J], 陈晓竹;陈宏
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C919先进驾驶舱
佚名
【期刊名称】《航空知识》
【年(卷),期】2017(000)006
【摘要】C919驾驶舱采用全玻璃化布局,拥有5块高清有液晶显示屏,操作系统主要包括侧杆和油门台等,这种构型的操纵系统已得到民航飞机近30年的实际使用经验,具有极高可靠性与成熟度。
【总页数】1页(P5-5)
【正文语种】中文
【中图分类】V223.1
【相关文献】
1.C919大型客机垂尾生产线先进装配技术 [J], 张立安;刘军
2.C919飞机驾驶舱 [J], Yvette
3.国产大飞机C919飞机驾驶舱的设计理念 [J],
4.C919飞机驾驶舱获中国优秀工业设计奖十大金奖设计作品 [J],
5.C919解决上百项技术难题先进材料比例超A380 [J],
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驾驶工效综合评定座舱实验台的研制刘伟;袁修干;庄达民;柳忠起;康卫勇【期刊名称】《中国安全科学学报》【年(卷),期】2003(13)11【摘要】为了在实验室内 ,能定性 /定量的研究飞机驾驶员工作时的复杂、实时操作感觉 ,开发了一台驾驶工效综合评定座舱实验台。
该实验台主要由硬件 (包括座舱外壳、驾驶杆、座椅以及两台液晶显示器 )、软件两部分 (座舱视景系统、座舱仪表显示系统、飞机动力学系统、飞机控制系统、座舱网络通讯系统 )组成 ,通过使用眼动仪、触摸屏等设备来记录驾驶员的眼动及手动数据。
该实验台可通过数据处理计算机实现人机界面的作业运动和进行工效综合评定。
工效评定实验台的研制 ,可以提高座舱人机交互工效设计的可信度 ,是飞机驾驶舱面板优化设计的基础和依据,是研究保障安全飞行和提高作战能力以及效率等重大技术性能的重要手段。
【总页数】4页(P9-12)【关键词】驾驶工效;综合评定;座舱实验台;军用驾驶舱;人-机系统;模拟座舱;战斗机;飞机【作者】刘伟;袁修干;庄达民;柳忠起;康卫勇【作者单位】北京城市学院信息学部;北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系【正文语种】中文【中图分类】V223;TP3-05【相关文献】1.歼击机座舱工效学综合评价指标体系的建立 [J], 李银霞;袁修干;杨春信;王黎静;杜俊敏2.飞机座舱工效学综合评价研究及其应用 [J], 李银霞;杨锋;王黎静;袁修干3.飞机驾驶员视觉信息流系统工效综合评定研究 [J], 刘伟;袁修干;林海燕4.飞机座舱人机工效评定实验台研制 [J], 张磊;庄达民;邓凡;谷增伟5.基于驾驶员的智能座舱人机工效测评研究 [J], 郁淑聪;孟健;郝斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。