国外民用飞机飞行管理系统发展现状与趋势

国外民用飞机飞行管理系统发展现状与趋势

飞行管理系统（FMS ）是大型飞机数字化电子系统的核心，它通过组织、协调和综合机上多个电子和机电子系统的功能与作用，生成飞行计划，并在整个飞行进程中全程保证该

飞行计划的实施，实现飞行任务的自动控制。现代飞机上广泛采用的飞行管理系统是综合化的自动飞行控制系统（AFCS ），它集导航、制导、控制、显示、性能优化与管理功能

为一体，实现飞机在整个飞行过程中的自动管理与控制。装备了飞行管理系统的飞机，不仅可以大量节省燃油，提高机场的吞吐能力，保证飞机的飞行安全和飞行品质，而且可以

大大提高驾驶舱的综合化、自动化程度，减轻驾驶员的工作负担，带来巨大的无可估量的经济效益。目前，一个典型的飞行管理系统不仅能够根据飞机、发动机性能、起飞着陆机

场、航路设施能力、航路气象条件及其装载情况，生成具体的全剖面飞行计划，而且能够实现多种功能，包括：通过主飞行显示系统显示和指示有关飞行信息；通过无线电通信与

导航系统获得通信、空中交通和无线电导航数据；通过飞行操纵系统控制飞机的姿态；通过自动油门系统调节发动机功率；通过中央数据采集系统收集、记录和综合处理数据；通

过空地数据链系统收发航行数据；通过机上告警系统提供系统监控和告警等功能。

1飞行管理系统的发展历程

飞行管理的概念最早可以追溯到20 世纪 20 年代。自从 1929 年杜立特上尉历史性的盲目飞行后，人们感到借助一个系统摆脱完全依靠飞行员的感官进行飞行的重要性。但飞行管理系统直到20 世纪 60 年代才真正开始发展起来，并大致经历以下 5 个发展阶段：区域导航系统、性能管理系统、飞行管理系统、四维导航和新一代飞行管理系统。

2飞行管理系统的基本构成和功能

飞行管理系统通常由一个飞行管理计算机系统（FMCS ）和所需的相关接口设备组成，如电子飞行仪表系统（EFIS ）和自动飞行系统等设备。而一个典型的FMCS 通常由飞行管理计算机（FMC ）和控制与显示单元（CDU ）两种组件构成。一个飞行管理系统通常能完成或辅助飞行员完成的基本功能包括：飞行计划、导航与制导、性能优化与预测、

电子飞行仪表系统显示、人/机交互和空地数据链。

3国外民用飞机飞行管理系统发展现状

目前，美国是世界上飞行管理系统的产品的主要供应方，核心技术主要掌握在美国霍尼韦尔公司等少数公司手中。为保障欧洲电子核心产品逐渐进入民用飞机的装备领域，从

上世纪 80 年代起，在航空电子系统承包时，欧洲空中客车公司就十分强调以欧洲公司为主，扶植研发欧洲自己的飞行管理系统，以凭借飞机平台的发展机会，为欧洲航空电子厂

家创造掌握核心知识产权的机会和条件。同时对于飞机的市场销售采取了灵活的应用方式，即由飞机买主决定装备欧洲还是美国的飞行管理系统产品。这样既削弱了美国供应商一家独大的局面，降低机载设备的装备成本，增强了市场竞争力，又在后继型号发展中不断深入消化、逐步吸纳霍尼韦尔的先进技术，提高欧洲的自研能力，保障其飞机及航空电子

系统的核心技术和知识产权效益不断增长。

4 世界主要的FMS 生产商及其FMS 系统

从当前世界上飞行管理系统的应用情况来看，目前生产飞行管理系统产品的公司主要有美国的霍尼韦尔有限公司、罗克韦尔·柯林斯公司和通用航空电子系统集团，英国的史密斯航空航天公司，法国的泰莱斯航空电子公司和加拿大的CMC 电子组件有限公司。具体情况如表 1 所示。

表 1 飞行管理系统产品应用情况

研制公司FMS 型号应用现状

国家

霍尼韦尔有限FMZ-900/920、FMZ-200

"全球快车 "、 B717/727/757/767、 MD 0 、Primus

应用于多种类型的军用民用飞机，包括

公司

Epic[TM] 、Peg

等asus 、等

-11/90 、 A320/330/340

美国

AMS-5000 、FMS-800/30 适用于多种飞机，包括支线飞机、远程公务机、轻/ 中型喷气机和涡轮螺旋桨飞机罗克韦尔·柯 00/4000/4200/5000/60

林斯公司

00 等

通用航空电子 UNS-1B/1E/1F/1K/1M 等 UNS-1K 适用于多种支线飞机、其他型号均处于制造阶段系统集团

史密斯航空航 FMCS 处于制造阶段； FMS 处于制造和服役阶段，应用于

B737/747 、VC-25

英国

天公司

FMCS 、 FMS 等

等多种军用民用飞机

和 E-6

有 FMS 、AFCS 、AFDS 等类

泰莱斯航空电

、AFDS

应用于多种军用民用飞机、包括

A400M 、A330/340

等

法国

型，包括 FMS-400 子公司

95-1/2 等

CMC 电子组 CMA-900/3000/2082M

应用于 B707/727/737/747 、 DC9-30 、 DC9-50 、 EMB-110

和 MD-81/82/

加拿 等

件有限公司

83/87 等飞机

大

泰莱斯航空电

子公司 / 史密 用于空中客车的 FMS 和 Ne 国际 w FM

应用于空中客车公司的多种机型，包括：A318/319/320/321/330/340

斯航空航天公

合作

司

5飞行管理系统的种类及其在各类民用飞机上的应用

不同用途、不同航程的飞机所采用的飞行管理系统也各不相同，例如罗克韦尔·柯林斯公司的 FMS 系列中， FMS-3000是用于短程公务机的FMS ， FMS-5000是用于中程公务机的 FMS ， FMS-6000是用于远程公务喷气机的FMS ，FMS-4200是用于支线客气的FMS。目前国外不仅大型民用客机均采用了新一代FMS ，公务机、军用运输机以及无人

机也采用了FMS。各航空公司可根据自己的需要选装某一公司的FMS 产品，同一型号的飞机不同国家、不同公司甚至同一公司不同批次的飞机都可能选装不同的公司的FMS 系统。

表 2 世界主要公务机采用的FMS 系统

国家或公司

Raytheon公司Bombardier Gulfstream

法国达索公司

法国达索公司

法国达索公司Bombardier Bombardier

美国比奇公司Gulfstream

装备机型FMS 型号生产商

Hawker 800XP FMS-6000Rockwell Collins Canadair Challenger 604FMS-6000Rockwell Collins Gulfstream G100/G200FMS-6100Rockwell Collins Falcon 20FMS-6100Rockwell Collins Falcon 50EX FMS-6100Rockwell Collins Falcon 2000FMS-6100Rockwell Collins CL604Pro line 4/FMS-6000Rockwell Collins CL300Pro Line21/FMS-5000Rockwell Collins King Air350UNS-1E Universal

新 Gulfstream G150Pro Line 21Rockwell Collins