一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法技術

本發明專利技術公開了一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法，在飛機系統設計領域有著巨大的優勢和潛力。本發明專利技術方法用于監視飛機系統和飛行員操作數據，并根據飛機飛行狀態和飛行員輸入操縱之間的關系進行飛行員異常操作的判定，從而對飛行員從操作合理性進行監視。當算法判定飛行員在進行異常操作時，將自動對飛機系統完整性分析，通過“管制員

【技術實現步驟摘要】
一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法


[0001]本專利技術屬于飛機設計及飛機系統設計領域，具體涉及一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法。

技術介紹

[0002]民航飛機的運行安全一直以來都是世界關注的焦點，一旦出現安全事故，則將對數百人的生命安全造成影響，自行業誕生以來，世界各國不斷尋求各種方法和措施以提高飛行安全性。截止目前為止，這些方法和措施幾乎都是針對于飛機硬件或軟件系統運行可靠性而制定的；而飛行員作為飛行安全的最核心要素，一直一來都被認為是“絕對可靠”的。然而依舊存在重大航空事故的發生。
[0003]飛行員作為掌控全機安全的最核心要素，其行為和權利需要受到監視和約束，已經成為了一個不爭的事實，各航司也紛紛提出響應的手段，包括：地面對飛行員心理進行調查和疏導；空中飛行時采用三人制機組；不允許駕駛艙留下單一飛行員等規定。上述各項措施能夠在一定程度上避免由于飛行員失能、飛行員心理疾病導致的異常操作情況，從而避免由于飛行員因素造成的飛行安全事故。但是，這些措施也都有其不足和局限性：
[0004]1.三人制機組將顯著增加航空公司運營成本。過去采用三人機組主要是因為飛機本身可靠性低，操作繁雜，三人機組能夠更好的操作飛機；而現代飛機本身可靠性，安全性和操作便捷性已經非常高，恢復三人機組并不能減少飛行員操作負擔，且將極大的增加運營成本。在如今航空業本就不景氣的情況下，三人機組方案將對航空公司營運，機組待遇造成不利影響，反而對保障飛行員健康心理起到反作用。
[0005]2.部分航空公司要求飛行任意時間，駕駛艙內至少同時有一個飛行員和空乘機組人員。然而，歷史事故表明，駕駛艙內只要出現爭斗，就極易造成飛行事故。此外，飛行操作極為專業，空乘人員難以判斷出飛行員是否是正常操作、或是確實遇到突發情況，也難以判斷是否應該對飛行員進行制止。
[0006]3.有些航空事故為飛行員個人所為之，而目前缺少可明確證明飛行員異常操作的方法和強制約束飛行員操作權限的手段，僅通過機組之間的相互制約，難以有效避免事故發生。因此在航空事故發生后，由于缺乏有效證據，現有的各種方法都很難有效的對事故根源和責任進行明確的界定。

技術實現思路

[0007]針對上述問題，本專利技術提出一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法，通過對飛機系統狀態、飛行員操作輸入進行監視，實時判別飛行過程中飛行員操作是否出現異常，當出現異常操作癥候或已經出現異常操作時，將異常操作數據下發到地面管制中心，同時對飛行員操作進行權限約束，甚至接管飛機操縱，從而保證飛行安全。
[0008]一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法，具體步驟如下：
[0009]步驟1：在飛機飛行過程中監視飛機系統和飛行員操作數據。其中，飛機系統包括
大氣數據系統、慣導系統、發動機系統、火警系統、飛行控制系統、自動飛行系統、綜合監視系統、電源系統。飛行員操作包括主飛行操作輸入、輔助飛行操作輸入、發動機操作。
[0010]步驟2：通過實時接收步驟1中各項數據，根據飛機飛行狀態，結合駕駛員輸入對平穩飛行環境時的異常機動，無視告警信息進行操作，異常關閉發動機，異常斷開通訊系統，異常斷開飛行記錄系統的異常操作進行判定。
[0011]步驟3：系統完整性分析和異常預警。
[0012]當步驟2中檢測到異常操作時，進一步實時監視步驟1中飛機系統電源狀態和工作狀態，評估飛機系統完整性和可用性，并判斷飛機是否能進行自主歸航。進一步通過管制員
?
飛行員數據通訊鏈路自動向地面管制發送異常預警消息。
[0013]步驟4：應急處置操縱指令切換；根據步驟2與3的異常判定結果和預警狀態，自動斷開飛行員的異常操作指令，并根據飛機系統可用性評估結果，確定應急處置操縱指令為自主歸航模式或通過地面遠程控制飛機返航模式。
[0014]本專利技術的優點在于：
[0015]1.本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法，對飛行環境數據、飛機系統狀態、飛行員操作輸入進行監視，當出現異常操作或者異常操作癥候時，自動向地面管制進行預警，并保存相應操作證據。
[0016]2.本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法，采用機載在線判定，僅當監視并判別出飛行員有異常操作時，才將數據下發到地面管制，既能滿足地面管制監視和保存異常操作數據的需求，又不需要長時間，大范圍占用空地數據鏈帶寬。
[0017]3.本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法，當確定出現異常操作時，系統自動約束飛行員權限，系統進入自動駕駛狀態，或進行地面遠程人工接管，保證飛行安全。
[0018]4.本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法，出現了異常操作癥候，但是未造成后果的，可利用事故證據數據及時發現問題飛行員，并對其進行心理疏導和飛行管制，避免問題進一步擴大。
[0019]5.本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法，對于無法挽回的事故，由于留存了相關的事故證據，便于后續的責任界定；而由于事故責任能夠準確界定，對存在此類危險想法的飛行員本身是一種威
[0020]懾，從而避免其做出危害飛行安全的舉動。
附圖說明
[0021]圖1為本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法流程圖；
[0022]圖2為應急處置操縱指令切換邏輯圖。
具體實施方式
[0023]下面結合附圖對本專利技術做進一步詳細說明。
[0024]本專利技術飛行員異常操作監視及緊急處置方法，如圖1所示，包括飛行數據監視部分、飛行異常判定部分、飛行異常預警部分，三者集成于異常監視系統中，在飛機離地后自動運行。飛機上，異常監視系統并不存在任何顯示的操作界面，飛行員無法手動關閉該系統。
[0025]所述飛行數據監視部分，主要在飛機飛行過程中監視飛機系統和飛行員操作數據，具體監視數據如下：
[0026]A、需要監視的飛機系統及數據包括：
[0027]a1、大氣數據系統，監測數據包括：風速、風向、靜溫、總溫、氣壓高度、靜壓、動壓及爬升率。
[0028]a2、慣導系統，監測數據包括：飛機位置、慣性高度、三軸姿態角和角速率、三軸加速度、航向及航跡。
[0029]a3、發動機系統，監測數據包括：發動機運行狀態、發動機轉速、排氣溫度、滑油溫度、滑油量、滑油壓力及發動機震動。
[0030]a4、火警系統，監測數據包括：發動機、APU、駕駛艙、貨艙和輪艙等火警告警狀態。
[0031]a5、飛行控制系統，監測數據包括：升降舵、方向舵、副翼、高升力、擾流板等氣動舵面位置。
[0032]a6、自動飛行系統，監測數據包括：飛行指引指令、自動駕駛工作模式、自動駕駛指令；
[0033]a7、綜合監視系統，監測數據包括：交通告警信息、近地告警信息、氣象雷達系統風切變及湍流信息。
[0034]a8、電源系統，監測數據包括：飛行記錄系統、通訊系統、空調系統、導航系統、發動機系統、防冰等系統電源及斷路器狀態。
[0035]B、需要監視的飛行員操作及數據本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法，其特征在于：步驟設計為：步驟1：在飛機飛行過程中監視飛機系統和飛行員操作數據，其中，飛機系統包括大氣數據系統、慣導系統、發動機系統、火警系統、飛行控制系統、自動飛行系統、綜合監視系統、電源系統；飛行員操作包括主飛行操作輸入、輔助飛行操作輸入、發動機操作；步驟2：通過實時接收步驟1中各項數據，根據飛機飛行狀態，結合駕駛員輸入對平穩飛行環境時的異常機動，無視告警信息進行操作，異常關閉發動機，異常斷開通訊系統，異常斷開飛行記錄系統的異常操作進行判定；步驟3：系統完整性分析和異常預警；當步驟2中檢測到異常操作時，進一步實時監視步驟1中飛機系統電源狀態和工作狀態，評估飛機系統完整性和可用性，并判斷飛機是否能進行自主歸航；進一步通過管制員
?
飛行員數據通訊鏈路自動向地面管制發送異常預警消息；步驟4：應急處置操縱指令切換；根據步驟2與3的異常判定結果和預警狀態，自動斷開飛行員的異常操作指令，并根據飛機系統可用性評估結果，確定應急處置操縱指令為自主歸航模式或通過地面遠程控制飛機返航模式。2.如權利要求1所述一種飛行員異常操作監視及緊急處置方法，其特征在于：步驟2中，異常操作及判定方法為：(1)當監測數據同時滿足以下條件，判定出現平穩飛行環境時的異常機動：101、大氣數據系統數據表現出風速、風向保持平穩；102、氣象雷達系統未提示風切變或湍流信息；103、飛行控制系統顯示飛機升降舵、方向舵、副翼、高升力、擾流板等氣動舵面位置均處于正常狀態；104、非自動駕駛階段，主飛行操縱輸入顯示飛行員輸入了超過了正?？刂骑w機所需指令閾值，且指令方向并未控制飛機恢復平穩飛行；105、非自動駕駛階段，飛機姿態偏離飛行控制計算機給出的飛行指引指令，且監視的飛行操作數據顯示飛行員未進行修正；(2)當監視數據同時滿足以下條件，判定飛行員無...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡向群，戴樹嶺，
申請(專利權)人：北京東方瑞豐航空技術有限公司，
類型：發明
國別省市：