（原標(biāo)題：漲知識(shí)｜1:1比例模擬C919駕駛艙的全動(dòng)飛行模擬機(jī)）

本文圖片均來(lái)自 “大飛機(jī)”微信公眾號(hào)

近日，C919大型客機(jī)通過(guò)首飛放飛評(píng)審，將擇機(jī)首飛。

ARJ21飛機(jī)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)后保持著較高的簽派率。與波音、空客類似，一款新飛機(jī)從設(shè)計(jì)制造到首飛、試飛取證直至交付運(yùn)營(yíng)，各個(gè)階段都需要主制造商完成一系列試驗(yàn)驗(yàn)證，其中很多試驗(yàn)驗(yàn)證都必須在飛行模擬機(jī)等模擬培訓(xùn)設(shè)備中進(jìn)行。

全動(dòng)飛行模擬機(jī)有多貴？超過(guò)千萬(wàn)美元

平時(shí)說(shuō)的飛行模擬機(jī)，正式名稱叫全動(dòng)飛行模擬機(jī)（Full Flight Simulator），大約有兩層樓高，按照真實(shí)飛機(jī)1:1比例模擬仿真駕駛艙，安裝有真實(shí)的各類飛機(jī)儀表、六自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，可模擬逼真的駕駛艙飛行環(huán)境，此外，根據(jù)飛行訓(xùn)練的需要，模擬機(jī)除了配有教員臺(tái)系統(tǒng)以及安裝了國(guó)內(nèi)外多個(gè)機(jī)場(chǎng)的地貌和地形視景數(shù)據(jù)庫(kù)，還能模擬風(fēng)雨雷電、雨雪冰雹等惡劣天氣。

每一名飛行員駕駛真實(shí)飛機(jī)之前都需要在全動(dòng)飛行模擬機(jī)上進(jìn)行訓(xùn)練。此外，世界民航組織規(guī)定，民航飛行員每六個(gè)月最少要復(fù)訓(xùn)一次，D級(jí)全動(dòng)飛行模擬機(jī)可以滿足飛行員訓(xùn)練的全部要求，為飛行員全面掌握操作技能提供充分的培訓(xùn)，最大限度確保飛行安全。此外，一些高危險(xiǎn)性的試飛科目并不適合在真飛機(jī)上完成，比如飛行員如何在完全無(wú)動(dòng)力的情況下滑翔到水面上著陸，類似這種情況就必須用模擬機(jī)來(lái)代替。

你可能會(huì)有疑問(wèn)，既然全動(dòng)飛行模擬機(jī)這么厲害，那一定價(jià)值不菲、性情嬌氣吧？是的，以波音737和空客A320為例，其全動(dòng)飛行模擬機(jī)價(jià)格約為1200萬(wàn)-1500萬(wàn)美元，而且它們必須“住”在終日空調(diào)屋內(nèi)，專業(yè)團(tuán)隊(duì)還會(huì)對(duì)其進(jìn)行日常運(yùn)行維護(hù)。

全動(dòng)飛行模擬機(jī)的研發(fā)與飛機(jī)整機(jī)制造密不可分，因此在飛行模擬機(jī)開(kāi)發(fā)方面歐美目前處于領(lǐng)先的地位。中國(guó)商飛飛行訓(xùn)練模擬仿真實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮國(guó)產(chǎn)民機(jī)主制造商優(yōu)勢(shì)，參與了ARJ21-700和C919飛機(jī)全動(dòng)飛行模擬機(jī)的研制過(guò)程，與國(guó)際領(lǐng)先的模擬機(jī)制造商聯(lián)合開(kāi)展了全動(dòng)飛行模擬機(jī)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試驗(yàn)收以及取證等工作，同時(shí)，獨(dú)立開(kāi)發(fā)了模擬機(jī)研制所必需的飛機(jī)D級(jí)數(shù)據(jù)包。

太貴？多種“簡(jiǎn)易版”模擬艙可用來(lái)完成簡(jiǎn)單訓(xùn)練科目

在一些簡(jiǎn)單訓(xùn)練科目中，飛行/維護(hù)訓(xùn)練器可以替代全動(dòng)飛行模擬機(jī)，用于飛行員進(jìn)行正常、非正常和應(yīng)急程序訓(xùn)練，同時(shí)還可以用于機(jī)務(wù)維修人員進(jìn)行飛機(jī)動(dòng)態(tài)原理、航線檢查、排故等地面維護(hù)訓(xùn)練。飛行/維護(hù)訓(xùn)練器的外觀、布局、面板尺寸等都與真實(shí)飛機(jī)駕駛艙完全一致，配置有仿真的操縱部件，即駕駛盤、駕駛桿和腳蹬等，能夠提供比較真實(shí)的訓(xùn)練環(huán)境。

在飛行訓(xùn)練中，綜合程序訓(xùn)練器（Integrated Procedure Trainer, IPT）主要用于飛行員進(jìn)行駕駛艙布局的熟悉、正常程序與非正常程序的訓(xùn)練，以及對(duì)自動(dòng)飛行系統(tǒng)、飛行管理系統(tǒng)和指示記錄系統(tǒng)等飛機(jī)系統(tǒng)的操作和顯示的訓(xùn)練，同時(shí)還具有部分維護(hù)功能，大大降低了培訓(xùn)的時(shí)間和成本，提高了訓(xùn)練效率。

民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的維修訓(xùn)練方式存在訓(xùn)練時(shí)間、訓(xùn)練質(zhì)量、訓(xùn)練方式、訓(xùn)練效率以及訓(xùn)練成本等方面的不足，尤其對(duì)于復(fù)雜區(qū)域、隱蔽區(qū)域的訓(xùn)練效果不佳，將三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到民用飛機(jī)機(jī)務(wù)培訓(xùn)中，使接受培訓(xùn)的人員通過(guò)與虛擬三維環(huán)境的仿真交互，使其能夠真實(shí)感受維修過(guò)程，詳細(xì)體驗(yàn)維修操作，可有效縮短培訓(xùn)周期，提高培訓(xùn)質(zhì)量，降低培訓(xùn)成本。

三維虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)是一種基于投影的CAVE式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它由圍繞操作人員的多個(gè)投影面組成，這些投影面組成一個(gè)三維立體結(jié)構(gòu)，操作人員戴上液晶立體眼鏡和一種六個(gè)自由度的頭部跟蹤設(shè)備，可與虛擬環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。

客艙訓(xùn)練模擬器是按照真實(shí)飛機(jī)比例復(fù)制的帶機(jī)身客艙段的封閉式設(shè)備，包括客艙基本配備和支持設(shè)備運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。主要用于培訓(xùn)乘務(wù)員熟悉客艙總體布局、熟悉應(yīng)急設(shè)備存放位置、艙門操作、應(yīng)急撤離演練等。

視景系統(tǒng)仿真技術(shù)是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)，在仿真領(lǐng)域中較為先進(jìn)的一種仿真技術(shù)，用來(lái)模擬飛行仿真時(shí)駕駛艙窗外部的空中及地面的真實(shí)世界景象，為駕駛員提供所需的飛行環(huán)境和飛行信息，并結(jié)合運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和聽(tīng)覺(jué)（聲音）系統(tǒng)為駕駛員在地面營(yíng)造一個(gè)高度逼真的虛擬環(huán)境，廣泛應(yīng)用于民用飛機(jī)飛行訓(xùn)練、維修訓(xùn)練等培訓(xùn)，如全動(dòng)飛行模擬機(jī)、飛行/維護(hù)訓(xùn)練器、綜合程序訓(xùn)練器以及三維虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)等訓(xùn)練設(shè)備。飛行模擬機(jī)視景系統(tǒng)及視景數(shù)據(jù)庫(kù)是該技術(shù)在航空領(lǐng)域的典型應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)輔助培訓(xùn)系統(tǒng)（Computer Based Training，CBT）是基于國(guó)際培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)ATA104規(guī)范以及中國(guó)民航對(duì)飛行、乘務(wù)、機(jī)務(wù)、簽派人員的培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)，采用聲音、圖像、文字等多種交互技術(shù)開(kāi)發(fā)的多媒體課件，具有操作簡(jiǎn)單、功能完整、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)管理、界面圖形化等特點(diǎn)，主要用于飛行、機(jī)務(wù)、乘務(wù)、簽派學(xué)員的理論培訓(xùn)。

桌面式模擬飛行仿真平臺(tái)是基于模擬飛行游戲軟件，結(jié)合儀表面板仿真技術(shù)，整合、鏈接飛機(jī)設(shè)計(jì)階段的各個(gè)系統(tǒng)軟件仿真模型，為飛機(jī)子系統(tǒng)仿真模型的運(yùn)行與飛機(jī)級(jí)聯(lián)調(diào)提供集成仿真平臺(tái)，此外，輔以腳舵、飛行手柄等游戲外設(shè)后可滿足模擬飛行愛(ài)好者對(duì)于C919飛機(jī)的模擬飛行體驗(yàn)。該仿真平臺(tái)具有功能完善、成本低廉、寓教于樂(lè)、便于移植且通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

飛行模擬機(jī)的未來(lái)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”模式被上升為國(guó)家戰(zhàn)略，中國(guó)商飛客服公司深刻認(rèn)識(shí)到利用“互聯(lián)網(wǎng)+”推進(jìn)民用飛機(jī)培訓(xùn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)遇性和挑戰(zhàn)性，通過(guò)開(kāi)展民用飛機(jī)培訓(xùn)運(yùn)營(yíng)支持與互聯(lián)網(wǎng)化相結(jié)合的探索，行成“互聯(lián)網(wǎng)+培訓(xùn)服務(wù)”（即E-Training）的全數(shù)字化培訓(xùn)服務(wù)運(yùn)營(yíng)支持模式，其核心服務(wù)模式是“平臺(tái)+內(nèi)容+服務(wù)”。

未來(lái)中國(guó)商飛將逐步開(kāi)展基于云計(jì)算的民機(jī)培訓(xùn)中心“互聯(lián)網(wǎng)+培訓(xùn)服務(wù)”的云服務(wù)平臺(tái)仿真開(kāi)發(fā)，利用云服務(wù)平臺(tái)由用戶主導(dǎo)而自主開(kāi)發(fā)生成數(shù)字化學(xué)習(xí)課程與評(píng)測(cè)體系、運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+培訓(xùn)服務(wù)”的云服務(wù)平臺(tái)中的全過(guò)程培訓(xùn)需求數(shù)據(jù)、培訓(xùn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)等進(jìn)行采集與語(yǔ)義分析，構(gòu)建能夠貫穿整個(gè)培訓(xùn)業(yè)務(wù)的培訓(xùn)數(shù)據(jù)鏈，再對(duì)有決策價(jià)值的培訓(xùn)大數(shù)據(jù)開(kāi)展數(shù)據(jù)建模、挖掘與分析，持續(xù)改進(jìn)全數(shù)字化培訓(xùn)運(yùn)營(yíng)支持能力。

隨著VR/AR等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來(lái)中國(guó)商飛將探索并構(gòu)建更深層次的沉浸式虛擬飛行訓(xùn)練仿真環(huán)境，以及移動(dòng)端便攜式虛擬飛行訓(xùn)練解決方案。試想一下，未來(lái)中國(guó)商飛通過(guò)在各類飛行培訓(xùn)中帶入更加逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)一體化體驗(yàn)，勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步提高培訓(xùn)質(zhì)量、縮短培訓(xùn)周期、有效降低培訓(xùn)成本。

（原標(biāo)題為《讓飛行模擬機(jī)圓你“機(jī)長(zhǎng)夢(mèng)”！》）