飞行管理计算机系统
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FMC包含性能数据库和导航数据库
2.控制显示组件(CDU)
CDU是机组与FMC之间交互 的接口,飞行员可以通过任 意一部CDU向FMC输入数据 。
CDU包括:
显示屏
功能方式键
字母数字键
发光通告器等。
三、FMS的功能实现
1. FMS导航功能
用来确定飞机当时位置,进行导航计算,以及导航台 自动调谐管理等,完成飞机横向剖面的飞行管理,引导 飞机按照预定航线飞达目的地。 包括:
自动选择导航台和自动调谐; 从起飞机场开始,根据要飞抵的目的地机场选择航线; 确定距离目的地或飞越航路点的距离; 预定到达的时间和速度等。
(1)导航数据 库
导航数据库是为了飞机从起飞到着陆整个过程都具备自 动导航能力而设计的,它存放了整个区域的导航信息。
导航数据库分成两大类:
标准数据-对各航空公司都适用。 特定数据-仅与航空公司飞行航线的航路结构有关的数据
第十五章 飞行管理系统
一、概述
1.基本原理
飞行管理系统(FMS)提供飞行的时间、距离、速度 、经济剖面和高度的预测,可减小驾驶舱工作量,提高效 率,省掉许多以前通常由飞行员执行的日常操作。
飞机在FMS的控制下,可以实现全自动导航,可以以最 佳的飞行路径、最佳的飞行剖面和最省油的飞行方式完成 从起飞到进近着陆的整个飞行过程。
预计高度
到达时间
速度
剩余燃油
航路点间的距离
航路点之间的飞行路径航道
5.咨询和报警
飞行员可以通过CDU获取很多咨询信息,如与飞行剖 面有关的信息,与性能有关的信息,系统故障信息等。
同时,FMS还可以提供自动报警功能,如风切变警告 、近地警告、TCAS警告等。
FMS在各个飞行阶段的功用
(1)起飞阶段
(1)性能数据 库
性能数据库是性能管理的基础,用于完成性能优化计算, 包含对飞机垂直导航进行性能计算所需的有关数据。
它们是与飞机和发动机有关的参数。
性能数据库的内容
飞机部分: (1)机翼面积 (2)发动机台数 (3)飞行包线 (4)升力特性曲线 (5)飞机极曲线 (6)飞机各种重量
发动机部分: (1)燃油消耗特性曲线 (2)特性曲线 (3)飞行各阶段性能数据 (4)飞行控制模态数据
3.功能
FMS的主要功能包括: (1)导航与制导功能 (2)自动飞行功能 (3)性能管理功能 (4)咨询和报警功能
二、飞行管理计算机系统(FMCS)
FMCS由FMC和CDU组成。
1.飞行管理计算机(FMC)
FMC接收来自大气数据系统、惯导系统以及无线电导航系 统的信息数据,再检查和利用飞机机组输入的飞行计划信息 、飞机系统数据以及FMC导航数据库和性能数据库来计算飞 机的导航和性能目标值,对飞行计划进行管理,以及提供在 EFIS上显示的供飞行员使用的信息数据。
制导分为:水平制导和垂直制导两种 。
(1)水平制 导水平制导是按照一定的控制律对水平面内实际航迹相对
预选航迹偏差进行控制。
当水平制导功能接通时,FMC提供航向控制指令,控制 飞机沿预选航路飞行。
在LNAV(水平制导)方式下,飞行管理计算机的导航 功能与飞行指引仪(FD)和自动驾驶仪(AP)相耦合
(2)垂直制导
垂直制导是按照一定的控制律对垂直面内实际航迹相对 预选航迹偏差进行控制。
当垂直制导功能接通时,FMC提供速度和升降率控制指 令,控制飞机沿预选的纵向路径飞行。
在VNAV(垂直制导)方式下,FMC的性能与飞行控制 系统(FCS)及自动油门(A/T)相耦合。
3.FMS性能管理功能
在飞行过程中,计算飞机的相关性能指标以达到最佳 的垂直预选航迹。(燃油最省、成本最小、时间最短)
2.组成
(1)处理分系统——飞行管理计算机系统(FMCS) FMCS包括FMC和CDU
(2)执行分系统——自动Байду номын сангаас行系统(AFS) AFS包括AP、FD、A/T
(3)显示分析统——电子飞行仪表系统(EFIS) EFIS包括PFD、ND
(4)传感器分系统——惯性基准系统(IRS)、大气数 据系统(DADC)及无线电导航系统
驾驶员在起飞准备时,通过FMCS的CDU所输入的飞行计 划(起飞/目的地机场、航路点、进离场程序等),FMC计 算飞行路径。
同样,根据CDU上输入的飞机的全重、巡航高度、储备有 两、外界温度等性能数据,FMC计算飞机的最佳起飞目标推 力以及飞机飞行的垂直剖面。
(2)爬升阶段
飞机起飞高度400ft,驾驶员接通横向导航(L NAV)和 垂直导航(V NAV)后,根据飞行路线对飞机进行横向和垂 直导航和制导。
。
数据库中的数据每隔28天进行更新。
导航数据库的内容
导航设备
导航台的标识、位置、频率、标高等。
机场
机场的位置、机场标高、跑道长度、跑道方位等。
航路
航路类型、高度、航向、航段距离和航路点说明等。
公司航路
由飞机用户规定,是航空公司负责飞行的固定航线数据。
终端区域程序
SID、STAR、程序转弯、等待、复飞、进近程序等。
FMC根据驾驶员的选择确定目标推力和目标速度,提供最 佳爬升剖面(即最佳爬升角度和速度),分段爬升和爬升顶 点高度的建议。
(3)巡航阶段
FMS根据航线的长短和航路情况选定最佳巡航速度和最佳 巡航高度。在两机场间采用大圆航线路径飞行。
(4)下降阶段
FMS根据驾驶员输入的和导航数据库中存储的数据确定飞 机开始下降的顶点,并在下降过程中确定下降速度,最大限 度地利用飞机的位能,以节省燃油。
(2)推力管理
自动油门根据FMC的指令进行工作。 FMC为下列各方式计算预选基准推力:
起飞 减推力起飞 爬升 减推力爬升 巡航 复飞
4.FMS飞行计划管理
航路是由一系列的航段组成。每个航段是两个航路点之 间的过渡路径。每个航路点位置用纬度、经度和高度给出 。航路点来自于导航数据库或由飞行机组输入。每一航路 点需要计算的数据有:
(2)导航性能
(1)实际导航性能(ANP) FMC对自身定位水平的预计,以95%的准确性预计最大 位置误差。 (2)所需导航性能(RNP) FMC给起飞、航路飞行、越洋飞行、航站飞行和进近阶 段提供默认的所需导航性能。 实际导航性能(ANP)不得低于所需导航性能(RNP)
2.FMS制导功能
制导是飞机沿预选航迹飞行时,受到扰动或导航不确 定性引起偏离预选航迹后作出的一种决策。
2.控制显示组件(CDU)
CDU是机组与FMC之间交互 的接口,飞行员可以通过任 意一部CDU向FMC输入数据 。
CDU包括:
显示屏
功能方式键
字母数字键
发光通告器等。
三、FMS的功能实现
1. FMS导航功能
用来确定飞机当时位置,进行导航计算,以及导航台 自动调谐管理等,完成飞机横向剖面的飞行管理,引导 飞机按照预定航线飞达目的地。 包括:
自动选择导航台和自动调谐; 从起飞机场开始,根据要飞抵的目的地机场选择航线; 确定距离目的地或飞越航路点的距离; 预定到达的时间和速度等。
(1)导航数据 库
导航数据库是为了飞机从起飞到着陆整个过程都具备自 动导航能力而设计的,它存放了整个区域的导航信息。
导航数据库分成两大类:
标准数据-对各航空公司都适用。 特定数据-仅与航空公司飞行航线的航路结构有关的数据
第十五章 飞行管理系统
一、概述
1.基本原理
飞行管理系统(FMS)提供飞行的时间、距离、速度 、经济剖面和高度的预测,可减小驾驶舱工作量,提高效 率,省掉许多以前通常由飞行员执行的日常操作。
飞机在FMS的控制下,可以实现全自动导航,可以以最 佳的飞行路径、最佳的飞行剖面和最省油的飞行方式完成 从起飞到进近着陆的整个飞行过程。
预计高度
到达时间
速度
剩余燃油
航路点间的距离
航路点之间的飞行路径航道
5.咨询和报警
飞行员可以通过CDU获取很多咨询信息,如与飞行剖 面有关的信息,与性能有关的信息,系统故障信息等。
同时,FMS还可以提供自动报警功能,如风切变警告 、近地警告、TCAS警告等。
FMS在各个飞行阶段的功用
(1)起飞阶段
(1)性能数据 库
性能数据库是性能管理的基础,用于完成性能优化计算, 包含对飞机垂直导航进行性能计算所需的有关数据。
它们是与飞机和发动机有关的参数。
性能数据库的内容
飞机部分: (1)机翼面积 (2)发动机台数 (3)飞行包线 (4)升力特性曲线 (5)飞机极曲线 (6)飞机各种重量
发动机部分: (1)燃油消耗特性曲线 (2)特性曲线 (3)飞行各阶段性能数据 (4)飞行控制模态数据
3.功能
FMS的主要功能包括: (1)导航与制导功能 (2)自动飞行功能 (3)性能管理功能 (4)咨询和报警功能
二、飞行管理计算机系统(FMCS)
FMCS由FMC和CDU组成。
1.飞行管理计算机(FMC)
FMC接收来自大气数据系统、惯导系统以及无线电导航系 统的信息数据,再检查和利用飞机机组输入的飞行计划信息 、飞机系统数据以及FMC导航数据库和性能数据库来计算飞 机的导航和性能目标值,对飞行计划进行管理,以及提供在 EFIS上显示的供飞行员使用的信息数据。
制导分为:水平制导和垂直制导两种 。
(1)水平制 导水平制导是按照一定的控制律对水平面内实际航迹相对
预选航迹偏差进行控制。
当水平制导功能接通时,FMC提供航向控制指令,控制 飞机沿预选航路飞行。
在LNAV(水平制导)方式下,飞行管理计算机的导航 功能与飞行指引仪(FD)和自动驾驶仪(AP)相耦合
(2)垂直制导
垂直制导是按照一定的控制律对垂直面内实际航迹相对 预选航迹偏差进行控制。
当垂直制导功能接通时,FMC提供速度和升降率控制指 令,控制飞机沿预选的纵向路径飞行。
在VNAV(垂直制导)方式下,FMC的性能与飞行控制 系统(FCS)及自动油门(A/T)相耦合。
3.FMS性能管理功能
在飞行过程中,计算飞机的相关性能指标以达到最佳 的垂直预选航迹。(燃油最省、成本最小、时间最短)
2.组成
(1)处理分系统——飞行管理计算机系统(FMCS) FMCS包括FMC和CDU
(2)执行分系统——自动Байду номын сангаас行系统(AFS) AFS包括AP、FD、A/T
(3)显示分析统——电子飞行仪表系统(EFIS) EFIS包括PFD、ND
(4)传感器分系统——惯性基准系统(IRS)、大气数 据系统(DADC)及无线电导航系统
驾驶员在起飞准备时,通过FMCS的CDU所输入的飞行计 划(起飞/目的地机场、航路点、进离场程序等),FMC计 算飞行路径。
同样,根据CDU上输入的飞机的全重、巡航高度、储备有 两、外界温度等性能数据,FMC计算飞机的最佳起飞目标推 力以及飞机飞行的垂直剖面。
(2)爬升阶段
飞机起飞高度400ft,驾驶员接通横向导航(L NAV)和 垂直导航(V NAV)后,根据飞行路线对飞机进行横向和垂 直导航和制导。
。
数据库中的数据每隔28天进行更新。
导航数据库的内容
导航设备
导航台的标识、位置、频率、标高等。
机场
机场的位置、机场标高、跑道长度、跑道方位等。
航路
航路类型、高度、航向、航段距离和航路点说明等。
公司航路
由飞机用户规定,是航空公司负责飞行的固定航线数据。
终端区域程序
SID、STAR、程序转弯、等待、复飞、进近程序等。
FMC根据驾驶员的选择确定目标推力和目标速度,提供最 佳爬升剖面(即最佳爬升角度和速度),分段爬升和爬升顶 点高度的建议。
(3)巡航阶段
FMS根据航线的长短和航路情况选定最佳巡航速度和最佳 巡航高度。在两机场间采用大圆航线路径飞行。
(4)下降阶段
FMS根据驾驶员输入的和导航数据库中存储的数据确定飞 机开始下降的顶点,并在下降过程中确定下降速度,最大限 度地利用飞机的位能,以节省燃油。
(2)推力管理
自动油门根据FMC的指令进行工作。 FMC为下列各方式计算预选基准推力:
起飞 减推力起飞 爬升 减推力爬升 巡航 复飞
4.FMS飞行计划管理
航路是由一系列的航段组成。每个航段是两个航路点之 间的过渡路径。每个航路点位置用纬度、经度和高度给出 。航路点来自于导航数据库或由飞行机组输入。每一航路 点需要计算的数据有:
(2)导航性能
(1)实际导航性能(ANP) FMC对自身定位水平的预计,以95%的准确性预计最大 位置误差。 (2)所需导航性能(RNP) FMC给起飞、航路飞行、越洋飞行、航站飞行和进近阶 段提供默认的所需导航性能。 实际导航性能(ANP)不得低于所需导航性能(RNP)
2.FMS制导功能
制导是飞机沿预选航迹飞行时,受到扰动或导航不确 定性引起偏离预选航迹后作出的一种决策。