飞行技术

飞行技术（精选十篇）

飞行技术 篇1

奇怪,阳光怎么会有压力

天气热,到游泳池里戏水取凉,你会感觉有些“呼吸困难”的。因为水有“水压”,水的压力挤压肺部,会让人感觉呼吸有些困难。

站在风口,人会被吹个趔趄,这是为什么？道理很简单嘛,空气流动形成风,风吹动你,说明空气是有“气压”的。

一束阳光照射到你身上,没感觉它对你有“冲击力”吧。你没感到阳光的“冲击力”,但是阳光的“光压”仍旧是存在的。科学家发现,当阳光照射在物体上时,就会对物体产生作用力,这种力就源于“光压”

你当然会有疑问,阳光咋会对物体有“压力”嘛。这个问题也好理解，光线是由许多小微粒向前运动形成的，这些小微粒叫光子。光子具有“物质性质”，它们汇聚在一起，以“光线”的方式“向前冲”，就会像“水流”“气流”一样给物体带来压力。只是这种压力太小，人体根本感觉不出来。

我们虽然感觉不到光的压力的存在，但是把“轻若鸿毛”的薄片放到真空管里，然后用阳光照射它，它就会被阳光的“冲击力”推动着“向前跑”看来，阳光的压力可以变成物体前进的动力呀。

最早，天文学家开普勒在观测慧星时,看到所有彗星的“长尾巴”,都指向太阳的反方向,似乎是太阳上有“风”吹起了慧星的尾巴。开普勒“理智”地认为,太阳是没有“风”的,应该是阳光的“冲击力”对慧星的尾巴施加了力量,这是科学家第一次凭观察感知到了“光压”的存在。

狂想,利用“光压”能做啥

光的“压力”，可以变成“动力”，使用“光动力”能实现哪些科学幻想呢?

科幻作家这样狂想过：做一艘太空飞船，飞船上不需要传统动力设备，只需要“插上”一面很大的“太阳帆”，让阳光压力推动“太阳帆”，带着飞船向前跑，只要阳光能照射到的地方，“太阳帆飞船”便能到达。“太阳帆飞船”想得很美，靠谱吗?当然靠谱。虽然1平方米太阳帆面上产生的推力还不到1只蚂蚁的重量，但是如果太阳帆面做到“足够大”，“小蚂蚁”的力量一定能聚积成“大象”的能量。再说飞船在太空中运行处于失重状态，又无空气阻力，并不需要太大的动力。研究表明，太阳帆的直径达到500米时，只要表面光滑平整，它接受到的“光动力”可供太空飞船以每小时24万千米的速度向远离太阳的方向飞行，这个速度是火箭的6倍。经过15年的航程，乘坐这样的飞船就能飞行到太阳系边缘，继而进入另一个恒星系，利用另一个恒星的“光动力”，继续飞行。

“光压发电机”也被人们“狂想”出来了。如果把“光压风车”也做到足够大，阳光照，它就“呼呼”地转动起来，光能就转换成了动能，将“光压风车”连接到发电机上，新一代的“太阳能发电装置”就产生了。依靠“光压发电机”，我们将获得取之不尽、用之不竭的清洁能源，“火电站”“水电站”“核电站”将成为在“光压风车发电站”面前灰头土脸的家伙,“光压发电”是真正意义上的绿色供电方式。

“光动力”对于“宏观世界”大物件来说微乎其微,我们很难用阳光来驱动一个生活物体。如果阳光照进“微观世界”,阳光的“压力值”将变得非常强大。科学家用纳米材料做成了许多“微机器”,“光动力”对于这些纳米机器来说是很强大的,所以说用光驱动“小机器”运转“微观世界”有着广阔的应用前景。比如科学家正在用“光子”来取代“电子”，让“光压”代替“电压”驱动计算机运行，制造“光子计算机”。“光子计算机”将拥有骏马的速度，眼下“电子计算机”有些“龟速”呀。

物理学家弗里德曼毕生致力于“光帆飞船”研制，早在1976年他就向美国宇航局提出利用一个64万平方米的太阳巨帆航向哈雷彗星进行探测的思路，美国宇航局认为太过“离谱”而没有采纳。他后来离开美国宇航局，组建了自己的“行星协会”,联络更多的科学家致力于太阳帆飞船的研制,终于在2001年制造出第一面太阳帆“宇宙一号”,结果这面太阳帆在地面试验过程中短路烧毁。2001年7月又一架“宇宙一号”发射失败,后来又是多次失败。失败并没有让弗里德曼放弃,他坚信“太阳帆飞船”定会成功……

骄傲，中国光压技术推出新成果

美国、俄罗斯、日本都在研发太阳帆飞船方面有“大动作”，虽然这些“大动物”屡次失败,但这并不影响科学家一定要“研发成功”的信心。正是基于这样的信心,不断有科学家加入到研发太阳帆飞船的队伍中来。中国南开大学就有一群科学家也致力于太阳帆飞船的研究工作。

最近,南开大学的科学家寻找到了一种可以制造“太阳帆”的石墨烯材料,这种材料可经各种光源驱动飞行,其技术创新的关键点是:石墨烯材料可以将微弱的“光压”放大1 000倍以上,达到“阳光你把我轻轻一推,我就能以千倍动力启动自身”的效果。能将“光动力”放大的石墨烯材料,立即成为“太阳帆飞船”研发界的“明星”,因为以前太阳帆飞船试制的失败并不是“光压原理”的失败,而是“材料应用”的失败。以前,科学家都是用“铝膜”“聚乙烯”等材料“造帆”的,这些材料都不是制造“太阳帆”的最佳材料。中国科学家发现的石墨烯材料,才是制造“太阳帆”的对路产品。

我们不妨到南开大学实验室看看这种石墨烯材料的光压飞行实验:研究人员将一个重为4毫克的形似“海绵”的圆饼状三维石墨烯材料放置到真空管中,然后在光源“推动”下,“海绵”瞬间发生了水平或竖直方向的位移,最大移动距离可达40厘米。这“轻轻一照便会大动”的实验结果,真是令人兴奋。

别小看这个实验结果,这是科学家第一次用“光动力”来推动一个宏观物体。这话什么意思?意思是:用中国的石墨烯材料制造的太阳帆飞船,可以从地球上直接发射到太空中。这种石墨烯不但可以制造“太阳帆飞船”,还可以用在现实生活中研发“太阳帆飞机”“太阳帆汽车”。能放大“光动力”的石墨烯可以改变许多日常用器的“动力源”,让“光动力”走进寻常百姓家。到时候,家庭轿车就不需要加油喽,因为它是一辆“光动力汽车”,用光一照,它就可以带你周游世界了。

飞行技术 篇2

学科：工学

门类：交通运输类

专业名称：飞行技术

业务培养目标：本专业培养具备空气动力学、飞行力学、飞行性能与操纵原理等方面知识，能在民用航空公司从事民航航线飞行驾驶，并且符合国际民航航线运输机驾驶员执照标准和营运管理的高级飞行技术人才。

业务培养要求：本专业学生主要学习飞行性能和控制原理、现代运输飞机构造等方面的基本理论和基本知识，受到识别和运用各种航图、运输机通信和空中领航的基本训练，具有民航航线飞行方面的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1．掌握飞行性能和操作原理、航空发动机、飞机维修的基本理论和基本知识；

2．掌握现代飞行驾驶的基本技术；

3．具有民航航线飞行和空中领航的初步能力；

4．熟悉航空管制和飞行安全的有关法律法规；

5．了解飞行技术的发展动态；

6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。

主干学科：飞行技术、航空发动机。

主要课程：飞行原理、飞机构造、航空发动机、机械设备、飞机自动飞行、空中领航、航空气象、维修工程基础、发动机维修、系统维修、飞行安全、机组资源管理等。

主要实践性教学环节：包括初教机飞行训练、高教机飞行训练、外场维修机务实习等，一般安排13周。

修业年限：四年

授予学位：工学学士

开设院校

用技术让飞行变得更安全 篇3

他是一位持有美国FAA驾照的飞行员。早在1995年在美国某公司接受培训期间,就体验了私人飞行的魅力。每次谈到飞行的话题,都能从他的眼睛里看到一种狂热。

因为飞行,工作成了他醉心奋斗的事业。

8月26日那天是星期日,西锐飞机制造公司中国区首席代表蒋力在《私人飞机》杂志社接受了本刊专访。之所以约蒋力先生在周末进行采访,是因为他的行程实在太紧张了。蒋力从事通航工作多年,在两个小时的采访时间里, 他对本刊讲了他的飞行理念及对中国私人飞机未来发展的看法。

蒋力2007年进入美国西锐飞机制造公司,不久被授予中国区首席代表头衔,致力于西锐飞机在中国地区市场推广及销售,发展并建立西锐中国区销售、维修、服务、培训等四大中心。

对西锐公司“安全飞行”的企业理念的认同,以及自己多年的私人飞行经历,蒋力极力主张飞行安全的重要性。他常对欲进行私人飞行的朋友或购买私人飞机的客户强调“学习飞行必须到专业的航校,找专业的教员。学会飞行取得执照后,也必须经常练习”。

《私人飞机》:西锐生产的飞机,无论是用来教学的SR20还是私人飞行用的SR22,都受到了国内外的欢迎,究竟因为哪些原因?

蒋力:从西锐公司创立之初到现在,我们就一直主张“用技术让飞行变得更安全”的企业理念。

如果飞机的发动机在空中出现事故,固定翼可以通过滑翔降落,直升机可以通过自旋降落,但前提是飞行员必须得有高超的驾驶技能和丰富的驾驶经验,事故发生的地点也必须有适合降落的场地。而驾驶西锐飞机的人大多数持的是私照,不是职业飞行员,这就要求西锐飞机有更高的安全保障。西锐飞机带有整机降落伞,这是世界上第一款经过美国FAA 23部认证的飞机,发动机一旦在空中停止运转,降落伞可以保护飞机安全降落,保证人员安全。西锐飞机先进的航电操控系统可以避免飞行员因技术不熟练、视觉误差而错误操纵飞机。

《私人飞机》:就中国通航目前的发展情况来看,您认为国人在购买私人飞机时,需要注意哪些方面的问题?

蒋力:我国通航的软件和硬件才开始发展。国人购买私人飞机是为了快捷和舒适,追求更具品质的生活,而飞行要求“安全再安全”,所以选择私人飞机时,应该以“性能稳定、操纵简单、内饰豪华、行动快速”为标准。

现在有些不符合CAAC要求和规范,没有取得适航许可的飞机也被引入到了国内,这不仅直接威胁到飞行员的安全,对我国私人飞机市场未来的发展也是不利的。

《私人飞机》:在您看来,中国的公务与通用航空如何才能健康、持续地发展?

蒋力:空域的开放需要一个过程,法规的完善也需要一个过程。美国的公务与通用航空也是经过了几十年的发展才有了今天一套完整的服务保障体系。在美国有700多部雷达监视着它的空域,同时具有夜晚的飞行服务情报、气象信息、遍布全国的FBO网络,而中国还没有建立这些飞行必需的服务网络系统,私人飞机一旦飞上天,找不到,没有地方落,不知道前方机场的气象信息,飞行就会有安全隐患。

当下国内对私人飞行的需求巨大,这期间必会出现一个需求和供给相矛盾的问题。但是站在管理者的角度,一个新的行业,管理还是必须有的,否则一旦出现事故,对行业的打击会非常大。当然,现在国内的一些航空运营法规主要依据民航商用飞机的法规,其中的一些条款确实不符合私人购买飞机的实情,目前针对私人购买飞机的法规条例相关部门也在研究中。

在等待这些法规条例出台期间,我们应该少一些抱怨,从理性、客观的角度来看待当下所面临的问题。

《私人飞机》:“国内的公务航空会先于通用航空发展起来”,这已经是航空业内的共识,请您给我们具体说一说其中原由。

蒋力:我认为这个过程具体可以划分为四个阶段:

第一个发展起来的是公务机运输市场。随着中国企业做强做大,企业老板的商旅次数愈来愈多,他们慢慢也认识到了公务机在节约时间成本上的重要性。公务航空比通用航空要求更严格,准入标准更高,使用者也更慎重。公务机使用民航航线,可以停靠在民航机场,享受民航飞机的维修、保养设施,能很快地融入到现有的民航运营体系中。

第二个发展起来的应该是直升机市场。直升机的应用在中国会有很广阔的前景。目前在我国,直升机在空中救援、电力巡线、森林防火、医疗救护等方面的应用还处在起步阶段。而城市民用直升机的应用还基本处于空白阶段。其实直升机与城市经济建设息息相关,比如城市旅游、城市治安、城市工业、城市救援等。现在越来越多的人也认识到了直升机的这种功用,各方努力的效果也有所显现。

第三个发展起来的应该是以涡桨单发或双发为代表的通勤类飞机运输市场,如我国的Y-12和皮拉图斯的PC-6及PC-12等飞机。这个市场兼具公务航空和通用航空的特点,飞机可以进入民航的大机场,也可以进入一些通航的小机场。

从需求上讲,通勤类飞机可以解决我国东部地区交通拥堵和中西部地区出行困难的问题。尤其是中西部人烟稀少的地区,那些地方人们散居,经常是几百公里内没有人烟。这种情况下修路就很不经济,因为出行的人口少,公路在大多数时间里是空的,不像东部沿海地区,人口密度大,修了公路会对沿途的经济有拉动,这些地方发展通勤航空,投入小,却能带来比公路更大的回报和便捷。阿拉斯加的通勤航空较发达就是这个原因,在阿拉斯加没有飞机哪里都去不了。

第四个发展起来就是以短途交通,娱乐,空中作业为主的通用航空市场。通用航空以私人飞行为主,比较难监管,也容易出事故,同时市场盈利性不如前三个,但在前三个市场发展的基础上,伴随着中国通用航空法规的建立、基础设施的完善,以西锐飞机为代表的轻型私人飞机将在中国通用航空的发展中起主导作用。

《私人飞机》:最后,请您谈谈自己多年来对飞行的认识和感悟。

蒋力:飞行秉承的一个原则是:飞行员负全责。飞行员如果不严谨,忽略一个小细节,可能就会埋下安全隐患。

有一次,我跟一个美国朋友开飞机出去办事。飞机由朋友驾驶,而他有三个月没有驾驶飞机了。朋友起飞后没有马上飞离本场,而是在本场盘旋,左边飞一圈后降落,然后再起飞右边飞一圈。他之所以这么做,是因为要熟悉一下飞机,回顾一下起飞降落的流程。这样在到达目的地机场时,无论从右航线还是从左航线降落都可以应对自如。由于驾驶飞机的朋友对目的地机场并不了解,为了安全,他宁愿多花十多分钟飞个左右航线起落,也不贸然驾驶飞行。

飞行试验遥测网络系统管理技术 篇4

目前的飞行试验遥测体系架构, 主要基于IRIG 106遥测标准, 采用PCM (Pulse Code Modulation, 脉冲编码调制) 格式, 使用S波段, 以PCM/FM方式实现远程、点到点、单向 (机载到地面) 传输, 具有技术成熟, 遥测距离远等优点, 但也存在系统建设成本高, 传输速率有限, 单向传输, 易受干扰, 频谱资源紧张等不足, 很难满足日益增长的飞行试验遥测需求。机载测试系统、地面监控与数据处理系统的网络化已基本实现的情况下, 在保留现有串行PCM遥测链路基础上通过C波段宽带无线链路的集成, 实现试验对象与地面系统的宽带、远程无线连接和双向数据通信, 将有效提高飞行试验遥测数据传输速率, 也为多目标遥测、机载测试系统上行控制、遥测系统管理提供了可能与途径。

作为一种宽带无线网络系统, 由于节点对象 (如飞行器、地面站) 的特殊性和飞行试验对数据实时性和准确性的要求, 系统的稳定性和运行效率至关重要, 因此, 需要实时对系统状态进行监控并可根据试验需求的变化随时更改系统配置, 完善的系统管理对于提高系统运行效率、保证系统稳定运行必不可少。

遥测网络系统架构

飞行试验遥测系统由试验对象端、地面站端两部分组成, 两部分之间通过无线链路连接, 实现机载测试网络系统与地面数据处理网络系统的互联。无线链路包括传统的IRIG 106 PCM遥测链路以及无线网络数据链路, 其中PCM数据为串行、单向传输而无线网络数据可实现宽带、双向传输, 这为遥测系统数据上行提供了物理通道。多个地面站组网构成遥测阵地, 对多个试验对象进行遥测, 形成多条无线链路, 共同组成飞行试验遥测网络系统, 如图1所示。

遥测系统试验对象端组成如图2所示, 主要包括a NET接口设备、SST/RF加密机、RF收发器、SST发射机、功放、天线等设备, 实现机载测试网络系统数据的加密、信号转换、遥测发射以及地面端管理数据的接收、处理。

遥测系统地面站端组成如图3所示, 主要包括天线、功放、SST/RF加密机、RF收发器、SST接收机、g NET接口设备等, 实现遥测信号的接收、转换、解密以及试验对象端管理数据的接收、处理。

遥测网络系统管理需求

无线网络数据链路的加入, 使遥测网络系统的复杂度进一步提升, 给系统稳定运行带来了影响。同时其宽带、双向的特点也为更高速率的数据传输以及地面管理信息的上传提供了通道, 基于此实现对遥测网络系统 (包括试验对象端和地面遥测站) 的资源配置、性能管理、安全认证、状态监测、故障预警与处置等功能, 为系统用户提供统一的系统运行信息和决策控制、资源优化的方法, 确保飞行试验遥测网络的高效有序进行。遥测网络系统管理具体需求包括:

网络发现与拓扑生成:动态发现接入网络的试验机与遥测站资源, 生成网络拓扑, 获取相关设备基本信息;

安全认证:对接入网络的试验机与遥测站设备进行身份识别认证;

系统配置与控制:按照任务安排对试验机及遥测站设备参数进行配置, 任务执行过程中可按需对具体设备运行参数进行更改控制;

系统状态监测:获取系统中关键设备的关键参数, 对系统状态进行分析 (如上下链路速率、链路的利用率、传输时间延迟、丢包率等) , 为系统管理员提供全面的网络运行信息;

故障预警和处置:通过数据分析和故障信息监听等手段, 实现系统故障预警与处置决策辅助;

数据处理与天线引导:对目标位置信息进行实时处理, 引导地面站天线进行自动跟踪。

遥测网络系统管理流程

遥测网络系统管理流程如图4所示。

具体步骤如下:

1) 系统配置

对遥测网络系统进行初始化, 根据任务要求设置网络运行基本参数, 如IP地址、无线收发器工作频率、SST接收机工作频点、带宽、天线增益、初始方位、俯仰等, 为后续管理工作提供基本条件。

2) 网络发现

在指定网段内, 利用网络管理协议对网络中节点设备进行定时分层扫描, 并对扫描结果进行身份验证, 得到遥测网络系统基本架构和各节点设备相互间管理关系。

3) 拓扑生成

将网络发现结果和节点设备间相互关系通过拓扑图形方式呈现给管理员, 且随定时扫描结果动态刷新, 用户可通过拓扑图掌握遥测网络系统基本结构和各节点设备基本信息。

4) 状态监测

获取节点设备信息后, 可利用网络管理协议中的命令对各节点设备的关键运行参数通过对象标识符进行数据查询请求, 节点设备接收请求后, 向管理服务器返回请求数据。节点设备也可将故障信息通过命令主动发送给管理服务器。管理系统对所有接收到的信息进行综合分析, 为用户提供系统运行状态信息, 并对故障进行自动告警。

5) 设备控制

与状态监测相互配合, 当用户根据任务需求或系统告警信息等需对遥测网络系统状态进行更改时, 可通过命令对节点设备工作参数进行修改配置, 并返回修改后设备状态。

6) 目标信息处理与天线引导

系统运行过程中, 目标位置信息可经网络数据、PCM数据和北斗短报文多种途径获取, 通过对这些信息进行融合, 为天线提供目标引导数据, 实现自动跟踪。

遥测网络系统管理软件设计与实现

基于遥测网络系统管理需求分析与流程梳理, 开展系统管理软件的设计。

软件结构

根据遥测网络系统管理功能需求, 将系统管理软件划分为信息浏览、配置与控制、运行状态监测3个模块, 如图5所示。其中:

信息浏览模块实现目标接入发现与网络拓扑的生成与显示;

配置与控制模块实现网络节点设备、SST接收机、遥测天线等的配置与控制;

运行状态监控模块实现目标位置数据的实时处理显示与网络状态的监测。

基于SNMP的网络系统管理

S N M P (S i m p l e N e t w o r k M a n a g e m e n t Protocol, 简单网络管理协议) 是一种专门用于网络管理软件和网络设备之间通信的协议, 经过二十多年的发展完善, 已经成为成熟的网络管理标准协议。

基于SNMP的网络管理系统包括管理程序 (Manager) 、代理 (Agent) 、管理信息库 (MIB) 三部分, 如图6所示。管理程序运行于网络管理工作站, 代理运行于被管理设备, 两者通过固定端口进行管理信息交互, 而被管理对象的定义以一定规则存储在管理信息库中, 对网络的管理和维护是通过管理程序与代理间的双向交互完成。

SNMP协议使用了一种异步客户机服务器方法, SNMP实体发出一条信息后不需停止工作来等待一个应答消息, 基本的请求响应操作只包括5种 (Get RequestSet RequestGet Next RequestGet ResponseTrap) , 实现相对简单且对系统资源占用不多, 同时在新版本中增加了安全性的考虑, 这些特性都非常适合于遥测网络系统管理。

基于SNMP的网络管理流程如图7所示。

软件实现

1) 管理信息库MIB设计

为实现遥测网络系统中设备的识别、故障、配置、控制以及状态等标准化管理, 定义一个私有MIB, 将其称为遥测网络系统MIB, 其基础节点由互联网编号授权委员会 (IANA) 注册其对象标识码 (OID) 为:iso.org.dod.internet.private.enterprise.tnms (.1.3.6.1.4.1.31409) , 如图8所示, 遥测网络系统具体管理项定义在该节点下。

tmns Common子树中的管理信息是通用的, 适用于网络中所有的可管理设备。

tmns Segment Interfaces子树用于管理宽带无线链路中的a NET/g NET接口设备、RF收发器、RF加密机等。

tmns Element Interfaces子树用于管理PCM链路中涉及的SST发射/接收机、SST加密机、天控器等。

定义二维字符串数组MIBVals[]:用于存储MIB节点信息 (名称、OID、访问权限、Value类型以及Value值) , 定义如下:

2) 数据接口定义

为存放SNMP管理通讯中的PDU数据, 定义结构体snmp PDU如下, 当对管理信息进行编码发送时, 程序从数据缓冲区读取数据, 将对应信息写入snmp PDU, 当对被管理设备返回信息或通知信息进行接收解码时, 将snmp PDU中的信息, 写入数据缓冲区进行处理、显示。

3) 软件运行结果

软件基于VC++平台与SNMP++系统管理函数库进行开发, 运行界面如图9所示。通过实验室测试与飞行试验验证, 软件可实现对a NET/g NET接口设备、RF收发器等设备的网络发现、参数配置、状态监测、故障告警等管理功能。

结束语

选拔飞行技术专业学生简章 篇5

南京航空航天大学是一所具有航空、民航、航天特色，以工为主，工、管、理、经、文、法、哲等多学科协调发展，国家“211工程”重点建设的全国重点大学，是全国56所设立研究生院的大学之一，学校占地面积2600亩，现有全日制在校学生2万人，学校隶属于国防科学技术工业委员会。

南京航空航天大学飞行学院成立于2002年，办学层次为本科，培养的飞行学员以“思想好、作风硬、纪律严、技术精、质量高、素质优”而深受国外航校和各航空公司好评。已毕业的两届学员，都已迅速成为航空公司飞行技术骨干，部分成为副机长。现为国航、南方航、东航、上航、深航等航空公司培养具有扎实飞行技术理论和过硬飞行实践能力的航线飞行员。学院实施国内理论教学与国外实训教学相结合的培养模式，学生在校期间实行准军事化管理。

一、招生途径

通过高考录取和从全国普通高校中招收选拔符合条件的大学本科生。

二、录取办法

1、学生根据我校工作安排，在指定时间到指定地点进行报名、面试和身体初检；

2、面试和身体初检合格的学生在规定的时间和地点进行复检；

3、身体复检完全合格后进行政审，政审合格后，大

二、大三学生在本学年结束时办理转学相关手续，下一学年按照转学通知书规定的时间、地点到南航大报到并办理入学手续。

三、报名条件及政审要求

1、参加报名的学生必须是全日制在校大学二、三、四年级理工类统招本科男生；

2、大二学生须是1985年9月1日后出生，大三学生须是1984年9月1日后出生，大四学生须是1983年9月1日后出生；

3、大

二、大三学生须主干课程考试均通过；大三学生国家英语四级考试成绩在400分以上；大四学生须持有国家英语四级考试证书（或新四级考试425分以上）和计算机二级证书（国家或省级）；

4、身体健康，符合中国民航招收飞行学生的身体条件（招收飞行学生身体条件自荐标准）；

5、符合中国民航招收飞行学生的政审要求（详见招收飞行学生政审要求）。

四、培养和就业

大

二、大三学生在南航大进行一年地面飞行理论学习，然后在国外飞行学院进行为期一年的飞行模拟和实飞训练，取得中国民航总局认可的国外商业飞行员驾驶执照并达到多发仪表等级要求后，回国完成毕业设计和实习任务，学习合格者将取得南京航空航天大学本科毕业证书，符合学位授予条件的学生取得学士学位证书，毕业后在相应航空公司从事飞行员工作。不能从事飞行的学生可转入其他民航专业学习，参加双选就业。大四的学生和航空公司签约，在南航大培训一年后，由所在航空公司安排。

五、有关费用

学生学费为4600元/年，住宿费为1000—1500元/年。学生在校期间，除享受正常学生的一切待遇外，另享受飞行伙食补贴和服装补贴。学员在国外学习期间，每天补助10美元。

六、报名咨询方式

1、联系电话：南航大飞行学院：025-84893877；传真：025-84893877

2、网上报名：南航飞行学院网站：http://cca.nuaa.edu.cn ；南航大招办网站：http://zs.nuaa.edu.cn

七、报名、体检地点

1、咨询电话：0531-86318666转506找朱老师（自周四晚18：00-周六，其他时间（0）***）

2、报名、体检时间：2006年12月1、2日(周五、周六)09:00-16:00

3、体检地点：济南市经十路48号山青饭店506室（省青干院对面乘公交到科院路站下即可）报名应带免冠一寸近照一张，同时携带学生证。报名体检均免费。

南京航空航天大学 2006-11-26 招收飞行学生身体条件自荐标准

1、身高不得低于170厘米，体重不得少于54公斤；上限高度182厘米，体重不得超过79公斤。

2、骨与关节无疾病或畸形；无明显的“O”型或“X”型腿。

3、颜面五官无明显不对称。

4、无久治不愈的皮肤病，如头癣、湿疹、牛皮癣、慢性荀麻疹等。

5、无慢性肠胃道疾病；无肝炎或肝脾肿大；无HBsAg阳性；无肾炎或血尿，血蛋白；无肺结核。

6、无精神病家族史；无癫痫病史。

7、无晕车、晕船现象。

8、口齿清楚，无口吃。

9、无耳疾病史，听力好，无耳鸣。

10、每眼裸视力 “C”字表不低于0.3（E字表0.5）;无斜视、色盲、色弱；无较重的沙眼或倒睫;未做过激光手术。

11、无明显四环素牙，龋齿、及两颗以上的断、缺牙。

招收飞行学生政审要求

一、政审范围

政治审查的范围是学生本人；学生的父母或其他直接抚养者；学生的 祖父母、外祖父母、兄弟姐妹；与学生关系密切，对其影响较深的亲戚朋友。

二、政审重点

政治审查的重点是学生本人和学生的父母或其他直接抚养者的现实表现。学生本人的现实表现，主要指政治态度、思想品德、组织纪律、生活作风、学习态度、法制观念等。

学生的父母或其他直接抚养者的现实表现，主要指政治态度、思想品质以及有无重大政治历史问题。

学生的祖父母、外祖父母、兄弟姐妹以及其他与本人关系密切的亲友的审查，主要是有无违法犯罪的重大历史问题。

三、有下列情况的不予招收

未来星际飞行的10项新技术 篇6

除了经济预算和政治意愿等问题以外，主要的障碍是目前的化学燃料火箭无法用于长距离的深空飞行。虽然已经可以把机器人探测器送往太阳系外行星，但它们需要几年时间才能到达那里。

至于造访其他的恒星，可以说是不可能的。例如美国的“阿波罗10号”宇宙飞船是迄今速度最快的载人航天器，其最高速度达到了每小时39895公里。但即使以这个速度飞行，那么到达距离地球最近的恒星系统——4光年远的半人马座阿尔法星系，也需要12万年的时间。

因此，如果人类真的想进行深空星际旅行并且前往比半人马座阿尔法星系更遥远的地方，那么就需要采用一些新的技术。下面就是专家们提出的未来星际飞行的10项新技术。这些技术范围广泛，其可行性大不相同，其中一些也许不久就能够实现，而有一些也许根本就不可能实现。

离子推进器

常规火箭是通过尾部喷出高速的热气体来产生推力的。离子推进器采用相同的原理，但与喷射高温气体不同，它所喷出的是一束带电粒子或离子。离子推进器产生的推力虽然比较小，但关键的一点是，产生相同的推力所需的燃料，离子推进器要比常规火箭少得多。只要离子推进器能够长期稳定地工作，最终也能够把飞行器加速到极高的速度。

目前一些航天器已经使用了离子推进器，例如日本的“隼鸟”号小行星探测器和欧洲航天局的SMART-1月球探测器，而且这一技术也正在逐步地完善。

未来最有希望成为更远太空旅行飞船推进器的，可能就是可变比冲磁等离子体火箭（VASIMR）。与通常采用强电场加速离子的离子推进器有所不同，VASIMR使用射频发生器（而不是像用于无线电广播的发射器），把离子加热到100万摄氏度。

VASIMR的工作原理是：在强大的磁场中，离子会以固定的频率旋转，将射频发生器调谐到这个频率，为离子注入额外的能量，从而大幅度增加推力。初步的测试结果相当好。专家们认为，如果一切顺利，VASIMR将能够推动载人飞船在39天内到达火星。

可行性：数年后可能实现。

核脉冲推进技术

这种技术的基本思想是：在推进火箭的尾部定期扔出一个核弹，用作推动力的来源。

美国国防部高级研究计划局（DARPA）曾经于1955年在代号为“猎户座计划”的项目中认真地研究了核脉冲推进，其目的是设计出一种快速的星际旅行方案。即使按照今天的标准来看，DARPA的设计也非常“巨大”，它需要建造一个很大的减震器，外加一个用于保护乘客的辐射防护罩。这种方案看起来可行，但它可能会对大气层造成严重的辐射问题。当首批核试验禁令颁布以后，这一计划最终于20世纪60年代被取消。

尽管存在许多担忧，一些科学家仍然在继续提出新的核脉冲推进方案。从理论上来说，一艘由核弹驱动的飞船速度可以达到光速的十分之一，以这样的速度到达最近的恒星只需要40年。

可行性：完全有可能实现，但存在风险。

核聚变动力火箭

除了核脉冲推进，还有其他依靠核能的推进技术。例如，在火箭上安装一个裂变反应堆，利用其产生的热量来喷射气体提供推力，这就是核裂变动力火箭。但是就威力而言，核裂变动力火箭根本无法和核聚变动力火箭相比。

在核聚变反应中，核子被迫进行聚合从而产生巨大的能量。大多数的核聚变反应堆都是利用被称为“托卡马克”的装置，将燃料限制在一个磁场之中来驱动聚变反应的。但是，托卡马克装置极为笨重，并不适用于火箭。因此，核聚变动力火箭必须采用另一种触发聚变的方法，即惯性约束核聚变。这种设计以高功率能量束（通常是激光）来取代托卡马克装置中的磁场，通过剧烈引爆小颗粒燃料导致外层爆炸，进而推动内层物质触发核聚变。当核聚变反应发生后，磁场会引导所产生的高温离子从火箭尾部喷出，实现核聚变火箭的推进力。

在20世纪70年代，英国星际学会详细地研究了这一类型的核聚变动力火箭，它们可以在50年内（对于人类来说这一时间跨度尚可承受）把人类送往另一颗恒星。

美中不足的是，尽管研究人员已经努力了几十年，但是至今还没有一个可以工作的核聚变反应堆。

可行性：有可能，但最少还要几十年。

巴萨德冲压式喷气发动机

所有的火箭，包括核聚变动力火箭，都存在一个相同的关键难题：为了获得更高的加速度，就必须携带更多的燃料，这就会使火箭变得更重，最终又降低了加速度。因此，如果真想进行星际旅行，就应该避免携带任何燃料。

1960年美国物理学家罗伯特·巴萨德提出的冲压式喷气发动机，或许可以解决这一难题。它的原理和上述核聚变动力火箭一样，但是它并不需要携带核燃料，它首先是将周围太空中的氢物质进行电离，然后利用强大的磁场吸收这些氢离子作为燃料。

虽然冲压式喷气发动机没有上述核聚变动力火箭中的反应堆问题，但是它所面临的是磁场大小的问题。由于星际空间中氢物质很少，因此它的磁场必须要足够大才行，甚至要延伸到数百乃至数千公里之外。除非是发射前进行精密的计算，设计出飞船飞行的精确轨道，这样就不需要巨大的磁场。不过这种想法又出现另外一个问题，那就是飞船必须要按既定轨道飞行，不得偏离，而且也使得往返其他恒星变得极为困难。

可行性：存在巨大的技术挑战。

太阳帆

这是另一项不需要携带足够燃料并且可以达到极高速度的技术，不过它需要一个时间过程。

正如传统的利用地球大气层中风能的风帆，太阳帆汲取的是太阳光中的能量。太阳帆推进技术已经在地球上的真空室中成功地进行了测试，但在太空轨道上的测试却遭到不幸。例如，2005年，总部设在加利福尼亚州帕萨迪纳的美国行星协会订制的世界第一艘太阳帆飞船“宇宙1号”，因为火箭推进器出现故障而发射失败。

nlc202309022122

尽管在初期出现了各种问题，但是太阳帆仍然是一个非常有前途的未来太空技术，至少它可以保证在太阳系内飞行，太阳的光线可以为它提供最强大的推进力。

可行性：完全有可能，但适应空间有限。

磁场帆

磁场帆是太阳帆的一个“变种”。与太阳帆不同的是，磁场帆是由太阳风提供推动力，而不是由太阳光提供推动力。

太阳风是一种拥有自己磁场的带电粒子流。科学家的一种想法是，在太空飞船周围制造一个与太阳风磁场相排斥的磁场，这样就可利用磁场的排斥力推动飞船飞行。

另一个变种是“太空蜘蛛网”，这种技术就是在太空飞船周围延伸出一个带正电的电网，这样的电网可以与太阳风中的大量的正离子相排斥，从而获得推进力。

磁场帆或者类似的技术还可以利用行星的磁场来使飞船改变自身的轨道，甚至驶离行星际空间。

然而，太阳帆和磁场帆都不适合星际旅行。当它们远离太阳的时候，阳光和太阳风的强度就会急剧下降，因此它们无法达到飞往其他恒星所必需的速度。

可行性：只适合太阳系内旅行。

能量束推进技术

如果太阳没有足够的能量来推动真正的高速星际飞船，那么也许可以通过向飞船发射能量束来做到这一点。

这项技术之一就是激光烧蚀，即利用从地面上发射出的强大的激光来烧蚀飞船尾部的特殊金属，金属逐渐蒸发形成蒸汽，从而提供推进力。

另一种相似的技术就是由美国物理学家和科幻小说家格雷戈里·本福德提出的，为飞船装配涂有特殊涂料的太阳帆。从地球上发出的微波束可以蒸发这些涂料，从而产生推力。这可以加快星际旅行的速度。

进行星际旅行，最好的方法可能是使用激光来推动光帆。美国物理学家罗伯特·福沃德在1984年的一篇论文中首次提出了这一设想。

能量束推进技术也存在许多重大挑战。首先，能量束必须在远距离上精确地对准目标；其次，飞船必须要能够极为高效地利用所提供的能量；另外，产生能量束装置的功率必须非常强大——在某些情况下，所需的能量甚至超过了目前人类的总能量输出。

可行性：存在极大的技术挑战。

时空扭曲技术

1994年，英国威尔士卡迪夫大学物理学家米格尔·阿尔库比雷首次提出了类似《星际迷航》中的时空扭曲技术。这一技术将使用尚未被发现的、具有负质量和负压力的“奇异物质”。它可以扭曲时空，从而使飞船快速接近前方的空间，而后方的空间在不断扩张。飞船就好像处于一个不断膨胀的“弯曲泡”中，可以飞得比光速快，而且不会违背相对论的原理。

然而，这种技术存在许多问题。首先，为了维持这种时空扭曲，需要巨大的能量，这种能量或许会比整个宇宙的全部能量都要大。其次，它会产生大量威胁宇航员生命的辐射。另外，也没有证据表明存在这样一种特殊的物质。

更为关键的是，2002年发表的计算证明，飞船无法往“弯曲泡”的前方发送信号，这就意味着宇航员将无法操控飞船。事实上，无论能提供多少能量，从物理学上讲似乎都不可能产生这样的“弯曲泡”。

可行性：显然不可能。

虫洞利用技术

自从爱因斯坦的广义相对论被广泛接受以来，人们已经从理论上证明虫洞可能存在。“虫洞”这个概念是创造了“黑洞”一词的美国著名物理学家约翰·惠勒提出的，意思是宇宙中可能存在连接两个不同时空的狭窄隧道。

关键的问题是，虫洞确实存在吗？如果存在，我们是否能够从中穿过？遗憾的是，这两个问题的答案很可能都是“不”。

如果虫洞要存在，就必须要由上文中阿尔库比雷所提出的“奇异物质”来稳定，但是目前还没有发现这样的物质。另外，虽然可以用特殊的负能量场来维持虫洞处于张开的状态，但进入虫洞的任何物质或者能量都会立即使它关闭。不过，20世纪90年代俄罗斯物理学家谢尔盖·克拉斯尼可夫提出了一种不同类型的虫洞。由于自身可以制造出“奇异物质”，因此这一类型的虫洞可以自我维持。

另一个明显反对虫洞的理由是，如果虫洞可以用于穿越空间，那么它也可以被用来创建一种时间机器。这将违反因果规律。

可行性：几乎肯定不可能。

多维空间技术

通常能够看到的宇宙空间是三维的。德国物理学家布克哈德·海姆提出，如果宇宙存在更多的空间维度，飞船则可以穿行其中，实现极端速度。不过布克哈德·海姆的这一想法在很大程度上是不可理解的，也从来没有得到过同行们的认可。

可行性：难以理解。

（作者为自由撰稿人）

弹载飞行控制软件重用技术研究 篇7

我国航天事业正处于高速发展时期,型号发射任务密集,对弹载飞行控制软件研制周期提出了更高要求。开发人员往往迫于项目压力,优先进行软件产品开发,而忽视软件重用问题。当前弹载飞行控制软件研制实行项目管理,不同项目团队开发的软件框架不同,开发人员所使用的数据结构也不同,软件重用难以推广。此外,不同型号弹载计算机硬件平台的不同,也直接导致了底层驱动软件的不可重用。

1弹载飞行控制软件重用

1.1软件重用的目的和意义

早期的弹载计算机电路是由模拟电路搭建而成的,随着电子技术的发展,弹载计算机电路设计实现了数字化, 弹载飞行控制软件研制快速兴起。但受现实条件的约束, 每个型号弹载飞行控 制软件研 制都不得 不重复编 码、测试、调试、编写文档、系统联调等工作。

当前弹载飞行控制软件研制工作量大、时间紧、任务重,从开发效率、企业成本,以及软件工程化、标准化、软件测试等角度考虑,实施弹载飞行控制软件重用迫在眉睫。 弹载飞行控制软件不同于其它商业软件,需要找到符合自身特点的重用技术途径和实施方法。

1.2软件重用的技术途径

软件重用的技术包括库函数、模板、面向对象、设计模式、组件、框架、构架等。图1为软件重用的主要技术、实现途径以及实例。

面向对象技术主要针对使用面向对象的语言开发的软件,弹载飞行控制软件作为嵌入式软件,一般采用C语言,或者C语言和汇编语言混合编程进行开发。因此,可以综合考虑库函数、模板、构件、架构、框架等技术途径,选取符合弹载飞行控制软件自身特点的重用方法。

构件、架构、框架三者呈现层次递进的关系,同时又存在交集。对于弹载飞行控制软件而言,可以将各函数单元划分为功能构件;架构主要指软件的组织结构,即逻辑时序和构件的调用关系;框架则可理解为工程的文件目录结构,包括头文件的定义和引用关系等。只有正确理解上述概念,才能正确区分弹载飞行控制软件的构件、架构和框架,为重用打好基础。

1.3可重用软件

重用最重要的是要有可重用的软件。导弹分类方法较多,如根据作战使命不同可分为战略导弹和战术导弹; 根据发射载具不同可以分为空空导弹、面空导弹等;根据制导体制不同可以分为雷达制导导弹、红外制导导弹等。 不同类型导弹其弹载飞行控制软件研制任务需求和弹载计算机硬件平台不尽相同,底层驱动,接口协议,算法模型等较难重用。同一类型导弹弹载飞行控制软件的研制需求和弹载计算机硬件平台往往具有共同特性。可以从总体需求层次区分出不同的软件系统,新研弹载飞行控制软件可以在同一系统类型的弹载飞行控制软件的基础上加以改进。

从系统角度来讲,可重用的弹载飞行控制软件应满足以下条件:1软件模块划分及其框架、架构布局合理;2软件运行的硬件平台DSP及数据接口选型标准;3通信协议制定规范。以上3个条件也是对软件控制算法功能模块划分、软件运行硬件 平台和通 信协议提 出的通用 化要求。

除此之外,结合航天特点,可重用的弹载飞行控制软件相关配套文档要齐备;软件必须通过单元测试、确认测试和第三方评测,所发现的问题都已经改正且通过回归测试。此外,应经过型号研制所有阶段的飞行试验验证。

2弹载飞行控制软件组成与设计原则

弹载飞行控制软件通常由底层硬件驱动软件、接口协议层软件和应用层软件组成。其中,底层硬件驱动软件主要完成硬件端口的 初始化,设备自检 和数据输 入输出控 制;接口协议层软件主要完成数据组包发送和接收解包; 应用层软件主要完成制导控制计算和指令形成计算。上述3层软件由时间驱动的事件响应机制,即弹上时序和逻辑控制来实现任务调度。弹载飞行控制软件组成如图2所示。

弹载飞行控制软件具有实时性高、时序和逻辑复杂, 可靠性强的特点。其设计需遵守以下原则:

(1)自顶向下的原则。即在确定弹载计算机硬件平台的前提下,首先确定软件的基本结构,然后细化到实现这些功能的每一个具体的软件模块,形成详细的软件开发卷宗,直至定义某一个具体的函数、变量和指针,使设计做到有条不紊,开发过程清晰明了,从宏观上把握软件设计质量。

(2)结构化设计 原则。包括程序 和数据的 结构化设 计。通过细化软件模块,形成由所有软件模块按照一定的接口关系和数据交 换关系构 成的软件 结构,做到结构 完整,易读、易查、易测试。

(3)针对弹载计算机的实时性应用特点,以导弹工作时序为主线,进行合理的实时任务调度,通过弹载计算机系统在规定时间内可靠地完成设计任务。

3弹载飞行控制软件重用方法

弹载飞行控制软件与其它商业软件不同,必须探索出一条符合航天型号软件特点的重用途径。近年来,相关研究成果丰富。2006年,北京航天自动控制研究所孟小韦、 马卫华[1]认为,可以从模块级和任务级两个方面来进行软件通用化设计,并提出了开发飞行控制软件集成开发工具原型。2007年,中国空间技术研究院提出了可重的星 载软件构件应具有 的基本特 性[2]。2011年,上海卫星 工程研究所提出了基于(I/O层、软件总线层和应用层)层次框架的星载软件重用方法[3]。

领域工程强调为一组相似或相近系统的应用建立基本能力和必备基础(包括产品空间、构件、体系结构)的过程,是实现构件获 取和重用 的有效方 法[4]。相关研究 表明,相似领域的软件更容易重用。在弹载飞行控制软件重用过程中,可以根据导弹系统类别从纵向领域确定可重用软件系统框架和架构,进而根据软件总体研制需求从横向领域选择可重用的构件。因此,从领域工程的角度出发, 可以按照领域分析、领域设计、领域实现3个活动过程来实施弹载飞行控 制软件重 用,如图3所示。具体步骤 如下:

第一步:领域分析。分析弹载飞行控制软件的系统类别,获得领域模型;参照导弹种类划分,如战术和战略、空空和面空、雷达制导和 红外制导 等区分弹 载飞行控 制软件;同时兼顾弹载计算机硬件平台,确定软件领域模型,即可重用软件选型。

第二步:领域设计。按照软件研制任务需求,确定软件框架,设计软件架构。不同领域模型的软件架构可能有所不同,但是软件框架基本相同。因此,可以在选择好可重用软件的基础上进行框架和架构设计。

第三步:领域实现。将满足需求的功能构件组成软件系统。

4弹载飞行控制软件可重用构件标准

一套可重用软件不一定包含所有的可重用构件。从图2可以看出弹载飞行控制软件组成层次和功能模块,可在此基础上,建立可重用的弹载飞行控制软件可重用构件库,该库由弹载飞行控制软件的功能模块(构件)组成。

4.1软件工程化要求

航天系统从1996年开始,就已从标准化和加强测试入手,推行航天型号软件的工程化开发。1998年召开的 航天系统第四次责任人会议提出提高航天型号软件质量, 全面加强航天型号软件产品开发,初步确立了型号软件的管理体制,并着手确定箭(星)载计算机的选型,确定了统一型号软件的运行环境[5]。

航天型号实施软件重用和推进型号软件工程化工作是相互促进的。弹载飞行控制软件开发过程一般包括:系统需求分析与设计、软件需求分析、概要设计、详细设计、 软件实现、组装测试、确认测试、系统联试、验收交付、运行维护等10个阶段。实施弹载飞行控制软件重应参照航天型号软件工程化相关 要求,如Q/QJA 30A-2013《航天型号软件工程化要求》等,规范软件研制各阶段的技术和管理。

4.2编码要求

正确性、健壮性、可靠性、性能、易用性、清晰性、安全性、可扩展性、兼容性、可移植性等是软件的质量属性[7]。 在软件设计过程中应全面考虑每个属性,确保型号发射成功,实施“零缺陷”的质量管理。代码编写质量越高,软件出错概率就越小,程序执行效率越高,资源余量就越大。 因此,可重用构件必须充分考虑软件质量属性,设计高质量的程序模块。

当前弹载飞行控制软件主要有两种变量作用域(数据类型)使用体系。全局变量参数传递和结构体类型变量进行参数传递,两种用法各有优劣。

全部变量增加了函数间数据联系的渠道,如果在一个函数中改变了全局变量的值,就可能影响到其它函数。在程序设计中,模块划分要求内聚性强[6],与其它模块的耦合性弱,而全局变量不符合这一原则。使用结构体类型数据传递参数,则可以将函数有效封闭起来,切断与外界的联系。全局变量会降低程序的清晰性,在执行各函数时都可能改变外部变量的值。而结构体数据类型可以将一组变量组织成一个组合项,能清晰反映该组变量之间的内在联系,但由于结构体变量必须使用引用的方式访问,因此代码不够简洁,调试查找不方便。

因此,在建立可重用的构件库的过程中,全局变量和结构体数据类型应结合使用,发挥各自的优点,提高程序的可读性和可靠性。

4.3软件测试要求

可重用构件必须经过充分的软件测试,使圈复杂度、 基本复杂度、扇出数、函数形参个数等指标在符合标准C语言要求的基础上,满足(GJB5369-2005)《航天型号软件C语言安全子集》、(GJB-Z141-2004)《军用软件测试指南》 等规范,以及相关军种软件编码标准要求。弹载飞行控制软件安全关键等级一般为A级,动态度量指标应满足修正语句覆盖率、条件覆盖率和条件判断覆盖率(MC/DC) 均为100%的要求。

测试人员在做静态测试时,经常遇到单个函数代码行数超过200行的情况,很难满足 动态测试 覆盖率指 标要求。对于复杂算法的模型文件,软件开发人员应按照算法功能模块将代码拆分并封装成几个子函数。这样,既增强了程序的可读性,也利于测试,否则很难达到100% 的覆盖率指标要求。动态指标中的MC/DC覆盖率对代码分支判断程序结构设计要求很高,可重用构件应满足MC/ DC覆盖率指标100%的要求。

4.4硬件设计要求

弹载计算机硬件环境及外围环境直接影响底层驱动软件能否重用。

当前各型号弹载计算机硬件平台不尽相同,有C32、 C6000和C28XX系列等,有的是单CPU系统,有的是多CPU系统。目前同一领域的导弹弹载计算机硬件DSP基本已经统型,外围接口也基本一致。

随着导弹不断小型化,计算机硬件设计也向一体化和小型化方向发展。即采用一体化设计的飞行控制设备,制导、导引和引战等系统实现一体化设计。因此,要求硬件环境和外围环境的变化不会对重用产生影响,即要求弹载计算机在“多合一”前后硬件电路功能和底层驱动软件不变,实现底层驱动软件构件的可重用。

4.5其它要求

(1)命名规范。可重用构件的函数和变量命名应该规范化,例如全局变量和局部变量应有明显可区分标识,变量名中应包含变量类型缩写和度量单位缩写,并区分大小写。

(2)文件结构清晰。文件结构主要包含源文件(.c文件)和头文件(.h文件),也可以理解为软件的“框架”[7]。 框架作为构件的一种,其源文件和头文件所包含的元素应该分类定义在不同的.c和.h中,且顺序(结构)合理。例如,弹载飞行控制软件中的模型、协议、底层驱动程序按不同功能模块安排在不同源文件中,而头文件则包括外部变量及全局函数声明、常量及宏定义、全局函数原型等。合理的软件框架也有利于使用自动化软件测试工具进行单元测试。

5结语

弹载飞行控制软件重用的理想状态是,在新软件研制过程中可以直接使用被重用的构件,研制技术流程不进行需求分析、软件设计、编码、单元测试、组装测试、确认测试、软件评测等重复工作;软件开发人员有更多精力开展验证、开发管理、软件自动生成等关键性技术工作;促进弹载飞行控制软件研制走上具有航天特色的软件产品化、标准化之路,建立现代工业流水线生产模式的弹载飞行控制软件研制工厂。

摘要：针对弹载飞行控制软件研制现状,探讨软件重用的目的、意义及技术途径;结合弹载飞行控制软件的组成和设计原则,分析可重用软件应满足的基本条件;提出一种基于领域工程的弹载飞行控制软件重用实施方法;从软件工程化要求、编码要求、软件测试要求和硬件设计要求等方面建立弹载飞行控制软件通用构件库的可重用构件选取标准。最后,用实例说明了弹载飞行控制软件重用的可操作性。

直升机飞行控制技术发展综述 篇8

1 直升机飞行技术发展现状

在我国, 直升机飞行控制系统一般都是机械操作系统加模拟式, 或者数字式的有限权限自动飞行控制系统。而在国外, 其直升机飞行系统几乎都采用先进的多余度数字式电/光传飞行控制系统, 而且正在向提高系统工作的生存性和可靠性, 以及减轻驾驶员工作负担方向发展, 甚至走向无人驾驶的直升机飞行技术控制的道路。我国与外国的先进直升机飞行技术控制研究很有一定的差距。

2 我国直升机飞行控制技术发展趋向

早在二十世纪五六十年代, 就有学者提出, 采用自适应控制直升机模型多边形的稳定性理论。从理论上来讲, 直升机的状态识别系统, 以及任务剪裁系统, 是由直升机对速度, 方向以及高度的机动性越来越高的要求来决定的, 还能够使直升机根据飞行控制响应类型, 进行自动模态转换, 以及对参数进行自动优化、自动选择飞行控制律。但是, 直升机飞行技术控制面临着工作环境, 工作参数以及建模的困难。最近几年, 自适应控制在直升机的飞行控制中, 因为得到先进的计算机技术以及控制技术, 还有稳定性理论的帮助, 在飞行控制设计中取得较好的成绩。

简单的说, 自适应控制, 即是能够绕过建模过程, 能够根据输入输出数据设计控制器的自适应控制器的设计方法, 能将控制的设计, 直接转换为参数辨识优化问题的方法。所以, 在直升机的飞行控制设计中, 很有必要引入自适应控制器设计方法。

3 虚拟参考反馈控制技术

在直升机飞行控制中, 将虚拟参考反馈校正控制方法引用于直升机的飞行控制器设计, 为避免建模过程, 对其数据进行观测, 并运用系统辨识法对控制器参数进行解答, 再以目标函数的形式将设计飞行器进行转化, 即为直升机飞行控制的虚拟参考反馈校正控制技术。具体阐述如下:

(1) 在直升机的飞行过程中, 如果遇到飞行阵风, 或需要根据指令操作时, 为了避免失速或者倾翻, 就要用过控制稳定系统改变主旋翼拉力、桨叶升力保障飞机平稳的飞行状态, 这即是直升机姿态控制模型。

(2) 对飞行控制器的设计, 要便于在线工程实践和程序编写, 可以采用分数阶的离散化形式作为基函数, 对相关求滤波器滤波以及便是运算法进行优化。

(3) 虚拟参考反馈控制技术, 就是要求转化为各自对应的时变参数来定义控制器的确定, 所以, 其对应的时变参数的估计的准确性是衡量控制器的优劣的, 这就需要采用仿真验证直升机在遭遇阵风, 或者随动模式的情况下虚拟参考反馈控制器效果, 一般都是采用MATLAB仿真验证法。

4 自校正控制技术

自校正控制是自适应控制的一个重要的分支技术, 是集成最优控制, 极点配置以及系统辨识的自适应控制方法, 由控制对象, 控制器, 以及参数估计这三大部分组成, 其实用于换面变化的系统以及已知的系统结构。从设计角度来讲, 自校正控制技术的实施步骤如下:

(1) 分析直升机稳定性, 建立纵向俯仰姿态方程。直升机多个输入和输出系统组成的悬停, 是直升机与固定翼飞机最主要的区别。要对直升机悬停的气动导数以及操纵导数进行求解, 并获得状态方程, 一般是根据直升机的气动导数采用状态方程扰动线性化方法。为了增加直升机系统稳定性, 可以用MATLAB辅助设计反馈微分器, 来改进机理稳定性。

(2) 对直升机系统进行最小极点配置自校正估计器, 首先就是要根据对象模型设计自校正控制器, 再通过自校正辨识器, 辨识直升机的小扰动线性模型参数, 这个过程一般都是采用的最小二乘参数辨识法。为了使直升机的非逆稳系统能够采用自校正控制, 要设计自校正参数估计器来解决在有色噪声下参数估计偏离的问题, 这就需要采用能够在线辨识、以及存储空间较小的增广最小二乘估计算法进行设计, 在设计之前为了保障辨识结构, 要采用具有白噪声性质的, 伪随机序列保障辨识输入信号的稳定性, 用稳定噪声来作为一个干扰源。

(3) 对自校正控制进行仿真验证, 可以采用正弦波以及阶跃作为参考输入信号, 模拟直升机随动、阵风高斯白噪声干扰两种飞行模式。如果随动模式和阵风环境都得到了抑制, 回归稳定系统, 就证明自校正控制技术对飞行控制有效。

5 总结

综上所述, 本文提出的针对直升机飞行控制的三个策略技术, 开展了相关的论述, 是为了能将自适应系统引进现代直升机的飞行控制设计中, 为我国的直升机飞行控制增加一股新的活力。希望在我国直升机技术领域的研究能得到越来越高的关注。

摘要：随着直升机技术的快速发展, 直升机飞行控制技术的研究也在不断的发展。直升机飞行控制技术的研究, 必然是以先进的控制技术理论为前提来进行的。本文就从我国直升机飞行技术的发展状况进行阐述, 并提出一些我国直升机飞行控制技术研究的关键技术。

关键词：直升机,飞行控制

参考文献

[1]杨一栋, 黄屹, 王新华等.直升机模型跟踪光传飞控技术研究[J].航空学报, 2004, 25 (2) :162-164.

[2]李博, 王孝通, 徐晓刚等.基于计算机视觉的舰载直升机助降技术研究[J].兵工学报, 2007, 28 (3) :370-373.

[3]孙明太, 章尧卿, 李鹏等.某型反潜直升机腹部流场飞行测量研究[J].航空学报, 2008, 29 (6) :1467-1471.

[4]郭家舜, 王三民, 刘海霞等.某新型直升机传动系统弯-扭耦合振动特性研究[J].振动与冲击, 2009, 28 (10) :132-136, 140.

海上双机救助飞行技术的研究和应用 篇9

关键词：双机,救助,技术,研究,应用

交通运输部直升机救助队伍始创于2001年, 在10余年来的发展历程中, 救助人始终信奉“把生的希望送给别人把死的危险留给自己”的救助理念, 随着一次次救助任务的圆满完成, 救助飞行队的社会影响也日益增大。随之而来的是, 救助飞行队队所面临的救助任务越来越多样化, 安全压力与日俱增, 如何切实保障救助安全、实施快速有效的救助, 是摆在救助人面前的一大课题。在不断实践的基础上, 北海第一救助飞行队率先尝试了双机救助, 为保证救助安全、适应群体救助进行了有益的尝试。

1 什么是双机救助

目前交通运输部救助飞行队目前共拥有救助航空器主要有三种, 分别为:

S-76C救助直升机:包含S-76C+和S-76C++系列, 以S-76C+机型为例:S-76C+是美国西科斯基公司专门为商业市场而研制开发的S-76直升机系列中的新型号, 双发、12座、最大起飞全重为11, 700磅 (5, 306公斤) , 装有两台透博梅卡最新型的Turbomeca Arriel2S1发动机, 在飞行性能、安全可靠, 以及经济效益等几方面都堪称一流。S-76C+配有先进的机载设备, 如双重数字自动飞行控制系统和电子飞行仪表系统等设备, 能使飞行员方便灵活地操纵飞机, 也能在多种天气条件下以及白天和黑夜进行飞行作业。

EC225救助直升机:该机型是欧洲直升机公司同类产品中的最新机型, EC225大型救助直升机为双发多用途直升机, 是目前世界上最先进的民用直升机之一, 其含外吊挂的最大起飞重量为11000至/或11200千克。此款直升机设计为运输型直升机, 配备专业救助设备后, 可用于海上人命救生工作, 最大救助半径250海里。EC225型直升机最大巡航速度为275千米/小时, 最大航程为820千米, 飞行高度5900米, 除驾驶室2名机组人员外, 有效载荷5744千克, 最大载客25人。

EC225直升机新型的自动驾驶仪:

Y-12固定翼飞机:运-12运输机是哈尔滨飞机制造公司在运-11基础上进行深入改进的发展型号, 很快成为了中国航空工业界一个在商业上较为成功的机型。运-12属轻型多用途飞机, 最大巡航速度每小时328公里, 最大航程达到1400公里, 最突出的优点是搜寻半径大、续航能力强。

双机救助顾名思义即在救助任务中出动两架救助航空器实施救助, 在执行救助时出动双机救助根本原因在于提高救助的安全系数和成功率。

2 双机救助类型

当一个人有危险的时候, 固定翼能做的仅仅是飞过来看一眼扔一束鲜花给他, 而直升机能救他的命———西科斯基。由于直升机可悬停的特殊性能, 使之成为执行救助任务的不二选择。因此, 双机出动必须是两架直升机出动, 或者一架直升机、一架固定翼共同出动。因此, 双机出动救助一般可分为:双直升机搭配、直升机和固定翼飞机搭配两种类型。

2.1 双直升机搭配

双直升机机出动一般指定一架为救助直升机、一架为保障直升机。当救助机组出现无法继续救助的情况或救助人数已经超越其载运能力时可由保障直升机继续执行救助任务;其次, 交通部用于夜间救助的S-76型直升机在夜间吊运期间小太阳无法保持打开状态, 依靠船舶灯光和直升机的搜索灯只能提供有限的照明。如果在夜间救助中双机出动, 当救助直升机在水面附近吊运时, 保障直升机可以在高高度盘旋保障提供小太阳发散光束照明。再次, 救助直升机在低高度海上悬停作业时大多数情况下由于高度低距离远无法与航管部门保持联络, 这就大大增加了机组的风险系数和座舱压力, 保障机组在高高度盘旋可以提供无线电转报和安全保障。

2.2 固定翼和直升机搭配

固定翼飞机与救助直升机是目前海上救援的最佳拍档。固定翼飞机具有滞空时间长、飞行范围广、通讯距离远等优势, 在救援中担当着“侦查员”的重要角色。

通过对比可以看到:固定翼飞机所具有的高速性和和长时间滞空性能可在大型远程救助任务中发挥很重要的作用, Y-12的速度明显快于直升机, 续航时间更是几乎是直升机的2倍, 救助半径也是直升机的2倍。因此在接到遇险信息后固定翼飞机可以凭借其高速性、可以长时间滞空、搜索半径大的特点提前起飞到达遇险位置, 提供基地准确的现场信息, 包括位置、现场天气情况等信息, 并为遇险人员投放救生筏淡水食物等物品延长遇险人员的存活时间。

香港政府飞行队的经验是当有大型的海上救助需要多架飞机和直升机出动时, 固定翼飞机到达现场后在高高度观察现场, 提供准确的现场信息并担任指挥。这样做的主要原因是固定翼飞机可在高高度盘旋, 有更好的视野, 对现场的情况更为了解。直升机主要担任救助任务, 把现场指挥责任交给固定翼, 这样能减轻直升机机组的工作负荷有助于救助顺利展开。而且固定翼飞机具有高速性, 会第一个到达现场。根据国际海事组织 (IMO) 颁发的《国际航空和海上搜寻救助手册》规定第一个到达救助现场的机长或船长来担任现场总指挥。并且固定翼飞机具有长航性可在现场停留时间也最长。

3 双机救助案例分析

案例一:2008年11月20日, 受大风影响, 27艘渔船被困大连市庄河大王家岛西南角离岸不足200米的位置, 始终无法靠岸, 其中几艘小渔船已经翻扣, 情况紧急。北海第一救助飞行队B-7313和B-7125直升机, 协调合作, 密切配合, 顺利将54名遇险渔民救起。

案例二:2009年9月6日, 由于我国北部海域遭到大风降温袭击, 山东威海鼎新有限公司所属的“太和九”货船在由山东长岛驶往天津途中在河北京唐港以南30海里海域进水、右倾。考虑到遇险人员较多, 为高效完成救助任务, 北海第一救助飞行队迅速启动了双机出动预案, 派两架直升机同时出动、协调配合。两架救助直升机相隔20分钟, 相继抵达救助现场, 经过一个小时艰难的绞车吊运作业, 成功救起了12名落水船员。

分析:在发生重大海难事故, 遇险人数较多时, 出动两架救助直升机, 可在最短的时间内救起更多的遇险人员。

案例三:2010年5月2日, “海盛”轮与“世纪之光”轮在威海市成山头以东海域发生碰撞, “海盛”轮船头严重受损进水, “世纪之光”轮遇险后不久即沉没。获知险情后, 北海第一救助飞行队B-7313和B-7126直升机同时出动实施救助。经过海上搜寻和多次吊运作业, 两个机组成功救助23名船员。

分析:当搜寻范围较大。现场搜寻时, 两架飞机可以通过事先协调, 各自负责相应的搜寻区域, 分区域搜救, 以节省搜救时间, 提高搜救效率。

案例四:2009年3月19日03时20分, 渔船“冀乐渔1173”在唐山乐亭以南海域搁浅, 船体进水, 船上8名船员, 情况十分紧急。事发时能见度10公里, 东北风7-8级风 (阵风9级) 。接警后, 相关人员立即对救助任务进行分析, 考虑到现场海况极其恶劣且遇险船所在海域距离备降机场较远, 蓬莱机场现场风速超过大篷车B3636飞机侧风标准, 以及现场多机配合救助安全等诸多因素, 决定派出B-7312和B-7126两架直升机协同前往救助, 互相保障, 确保救助安全。按照既定时间, B-7312和B-7126直升机先后起飞前往救助区域。B-7312率先飞抵现场, 随即展开绞车作业。随后, B-7126直升机飞抵现场, 观察气象及现场情况变化, 保障B-7312施救。B-7312机组凭借娴熟的技术和默契的配合, 仅用十几分钟就将全部8名遇险渔民全部接救上直升机。

分析:有统计称救助飞行的风险远高于民航及通用航空, 冬季救助直升机如果在海上救助时发生意外落水, 由于水温过低, 人员在水中的存活时间较短 (见下表) 。这种情况下如果在救助现场有保障直升机就能大大提高人员安全系数。因此在冬季执行超过50海里救助任务时, 实施双机救助, 一架直升机可以保障另外一架直升机的安全。

4 双机救助的实施方法

4.1 明确出动条件

(1) 救助点距离基地50海里以上【救助点距离基地小于50海里时, 一架飞机实施救助, 其他飞机在基地进入一级戒备待命状态。 (2) 救助点距离岸边20海里以上, 遇险人员5人以上。 (3) 救助海区无救助船舶。 (4) 需要其他飞机配合保障。满足上述条件之一的, 可实施双机救助。

4.2 飞行调配、现场实施及特情处置。

飞行前, 机组之间明确任务, 协调好飞行方法、高度、位置、进出路线和特情救助方法, 并由职务最高者或者资历较深的机长担任现场指挥员;

飞行实施中, 到达现场前:同一机场起飞的直升机, 保持目视跟进飞行 (若一架是固定翼则应按民航管制调配规定配备300米的高度差) ;不同机场起飞的飞机, 起飞前配备好安全间隔飞向救助区, 飞机之间距离20公里联系上以后再确定救助顺序。

救助实施:两架直升机出动:双机到达现场后, 彼此能目视, 双方协调好后可同时实施救助, 并保持不小于100米的间距;如果不能目视, 则一架飞机先实施救助, 另一架直升机在救助区中心点20公里以外等待 (禁止进云) , 待前机完成救助并爬升脱离工作区后方可进入;直升机与固定翼飞机出动:双机或多机到达现场后, 彼此能目视, 固定翼在直升机飞行高度300米以上飞行, 负责搜寻目标、空中监控、通讯中转;直升机实施救助, 安全间隔同上。机长应对飞机之间的安全间隔负责。救助过程中, 机组应每隔15分钟联系救助值班室一次, 并报告飞行动态和救助情况。如通信不畅, 应通过其他各种方式 (卫星电话、海上搜救中心交管站、救助船舶、过往飞机、民航空管站等) 进行联系。

救助完毕后。救助完毕按出航时安全间隔返场, 并及时通报相关机场塔台, 是否需要安排优先落地。

特殊情况处理。飞机失事、人员落水, 由现场机长指挥员根据紧急程度确定救助程序, 在确保安全的前提下, 对落水人员实施救助。因飞机机械故障或其它原因无法完成救助时, 由另一架飞机实施救助。飞机通讯故障无法执行任务时, 则在救助区目视等待, 由其它飞机执行救助任务。救助完成以后, 保持目视跟进返场, 并及时通报相关机场塔台, 优先安排落地。

4.3 通讯方式

现场使用甚高频156.475兆赫 (海事69频道) 、甚高频123.45兆赫、单边带8024千赫联系, 并常守甚高频130兆赫。

注意事项:能见度不好的时候双机出动, 两架飞机必须做好高度间隔, 避免碰撞。

5 后记

飞行技术 篇10

在国内外的飞行试验实时监控环境中, 如何针对网络系统运行状态进行监测和管理, 以获得最优网络效能一直是研究的重要难题之一, 其意义在于可以合理利用有限的网络链路资源, 确保飞行实时数据在传输过程中的完整性及飞行试验监控任务的可靠度。目前, 在国内的飞行试验任务实施过程中, 随着协同飞行及飞机数量的增多, 逐步呈现出实时局域网中数据流量大的现状, 容易出现网络拥堵、数据风暴及间歇性休眠等现象。由于对整体网络缺乏全局的监测和管理, 以致需要逐个节点进行排除才能定位具体原因, 使得局域网维护起来工作量大、繁琐复杂。为此, 需要研究如何利用基于硬件设备支持的简单网络管理协议 (SNMP) , 完成对实时局域网络链路状态及互联设备节点信息的收集、统计关联和分析, 及时掌握网络环境变化趋势, 通过报警机制预测网络故障点, 为优化调整网络结构提供有效的决策信息。

SNMP概述

简单网络管理协议 (SNMP) 是为了在网络监管软件和网络设备之间进行通信而制订的协议。随着网络规模的扩大, 网络设备越来越复杂, 必须依靠网络监管技术才能更合理的优化网络环境, 提高网络的服务质量。在众多的SNMP可监管事项中, 网络性能的监管占据着重要地位。通过SNMP消息, 可随时掌握网络性能的状况, 了解网络资源的利用情况, 及时发现网络异常 (如网络拥塞、网络设备CPU利用率过高等等) , 避免因网络性能降低而产生对网络应用的不良影响。这种基于SNMP协议数据采集方法是利用SNMP协议, 在网管工作站和代理之间相互传送SNMP消息报文, 获取网络性能参数的方法。这种方法虽然在网络应用繁忙的时段, 会加重网络的负载, 但随着光纤的普及, 网络带宽的逐渐提升, 基于SNMP协议进行网络监管的链路开销将显得微不足道, 而其简单、通用、易于实施和扩展的特点将得到更大的发挥。因此, 研究基于SNMP协议进行网络监管的技术具有重要意义。

监管平台设计

根据飞行试验实时局域网的实际运行状况, 网络互联的设备类别多、数量大, 需要持续监管时间长, 监管事项关联复杂, 因此, 在监管平台的软件架构设计中, 采用开放式的开发方法, 结合插件式平台化设计思路, 设计了飞行试验实时局域网状态监管平台。为获取更高的平台运行可靠性及高效性, 搭建在服务型操作系统Centos6.7-64bitminimal环境下, 并基于Mysql配置运行数据库管理系统。由于在局域网环境下, 多适合采用分布式管理维护方式, 因而在监管平台的设计中, 使用分布式管理模式, 即基于WEB浏览器的管理前端。因此监管平台采用了广泛使用的Apache作为服务器管理软件, 以确保对功能插件管理的稳定性和可扩展性。在管理交互页面的设计上, 采用了运行效率较高的PHP, 确保管理页面能向用户推送数据的高效性。结合平台的开放性要求, 采用了具有良好结构化的JSON语法作为扩展开发语言基础, 以更好的发挥平台外部API的功能特性, 获得更多的兼容空间。平台整体架构如图1所示。

功能结构设计

飞行试验实时局域网状态监管平台主要划分为七大功能集合, 如图2所示, 其中用户管理功能和历史数据库管理功能较为独立, 和其他功能之间的交互消息量较少。其他五大功能以SNMP监管项为主线, 通过SNMP消息报文所涉及的数据项进行交互关联, 负责对监管项的分类管理、监管消息的收集及统计分析、监管项事件触发器及拓扑图生成监管等。具体各项功能设计如下:

(1) 用户管理:对用户账号和密码进行管理和验证登录。不同的用户工作页面不尽一致, 所拥有的权限也不一样, 因而需要根据用户所属的类别, 通过WEB前端推送相对应的软件平台管理操作界面;

(2) 监管模板管理:针对不一样的网络设备, 可绑定的监管模板也不一样, 所需要完成的监管项目也不同。通过监管模板管理, 可以根据实际监管需要配置合理的模板, 通过绑定链接操作, 将受监管设备与对应的模板进行关联。同时, 可以通过模板的监管项对监管参数进行设定, 为设备运行状态的监管提供必要的判断条件;

(3) SNMP监管项管理:主要完成对SNMP服务协议支持的监管项进行配置管理。每个支持SNMP协议的设备都对应了特定的OID库表, 因此了解OID以后, 才能针对设备创建匹配的监管项, 并且可以对监管项的监测状态进行设置, 以及相应的数据更新指数配置。同时, 可以查看与监管项相对应的图形表示和数据列表, 更利于分析网络运行效能;

(4) 监管性能分析:可以通过图表对性能监管数据进行显示分析, 可以选择特定时间段进行分析显示, 也可以将多项特性数据通过场景方式进行综合关联分析。支持对图表场景的创建和编辑, 且可以浏览最新特性数据, 从而可以与数据库历史数据进行关联对比分析, 达到性能交联分析的效果;

(5) 触发器管理:每个监控项的启动或者休眠, 都是通过触发器来控制实现, 因而, 触发器是连接设备工作状态与平台监管机制的数据渠道。该功能支持对触发器脚本的编写和配置管理, 通过逻辑表达式, 以脚本规范写入触发器中, 并关联到对应的动作事件, 平台通过策略判断和告警逻辑库, 完成对状态变化的监管;

(6) 拓扑图监管:实现对网络结构的监管。根据网络实际结构, 从标识库中选择相对应的标识设备, 设置对应的属性信息及性能指标信息, 并配置外部链接端口, 实现设备之间的关系互联。在互联配置中, 关联如各个设备的状态监管触发器, 即可以通过触发器状态的变化监管到设备互联状态的变化;

(7) 历史数据库管理:众多的监控项, 根据数据更新设置, 按照数据库结构存储入历史数据库文件中。按照管理页面向导, 可以完成对数据的查看、导出和关联分析。

数据流设计

结合飞行试验局域网接入的监管设备, 通过启用SNMP协议服务是最适合对硬件设备进行监管的途径。由于是系统自带的服务协议, 几乎不占用额外的系统资源, 而且能够更完整及时的将设备工作状态进行监管。

对于需要监管的设备而言, 网络监管软件平台提供了两种与设备进行消息交互的方式, 一种被动式, 即通过信息捕捉器获取;另一种是主动式, 即通过信息轮询器获取。在被动式方式下, 设备将获取到的监控信息发送到软件平台, 软件平台的信息捕获器将信息获取, 并提交到处理中心, 根据辅助策略的要求, 判断是否需要进行安全报警, 将信息按照配置策略形成即实监控数据组, 通过数据中心向与用户交互的WEB页面推送更新显示。另外, 通过记录同步机制, 存入数据中心的历史表单中, 以备用户调取查看分析。对于主动式数据信息交互, 网络监管软件平台根据辅助策略中所需要的数据项, 向被监控的设备主动轮询相关的信息, 并判断通信链路是否正常。如果能够正常获取到数据, 则从设备回复到的数据信息按照被动式方式进行处理。如果不能正常获取到数据, 则通过安全报警机制, 在用户交互的WEB页面上以明显的消息条目提示非正常状态, 并提供详细的报警消息和处置建议。具体数据流图如图3所示。

扩展接口设计

外部扩展API是扩充飞行试验实时局域网状态监管软件平台的重要组成部分, 尤其在集成第三方功能插件和实现自动化日常监管时, 通过API去实现更为便捷和灵活。该平台所有的移动客户端都是基于API接口方式完成设计, 甚至用户交互的WEB前端部分也是建立在API特性之上。监管平台的API中间件使得架构更加模块化也避免直接对数据库进行操作, 并允许通过JSON RPC协议来创建、更新和获取平台插件对象而完成日常维护任务。

飞行试验实时局域网状态监管平台扩展接口目前提供两项主要功能:

(1) 远程管理监管软件平台的配置;

(2) 远程检索配置和历史数据。

同时, 由于扩展接口基于JSON-RPC标准协议实现, 因而在调用任何函数时, 都需要发送消息请求, 输入输出数据都是以JSON格式。具体扩展接口数据交互流程如图4所示, 大致工作流程如下:

(1) 准备JSON对象, 描述所需要的功能操作 (例如创建主机, 获取图像, 更新监控项等) ;

(2) 使用消息载体发送此JSON对象;

(3) 获取JSON格式响应。

扩展接口简化的JSON请求格式如下:

应用分析

应用难点

将飞行试验实时局域网状态监管平台配置到飞行试验网络系统服务器节点中, 启用其他节点设备的SNMP服务协议。在监管平台管理页面完成对监管项的创建和配置, 根据性能监管需求, 形成监管配置模板, 与受监管节点设备形成SNMP消息报文交互, 实现对整体网络系统的量化监管。在应用过程中, 主要解决以下两个方面的难点:

(1) 性能监管数据综合可视场景分析

在进行网络状态数据的获取过程中, 需要对监管搜集到的数据进行记录, 并根据运行状况要求, 将数据进行图形化关联显示。如何将这些数据在后台进行关联分析, 成为了综合可视场景展示的难题。为此, 可将数据按照采集周期, 根据数据库表的格式规约, 进行分类存储, 依据可视场景的形成条目, 保存到固定格式的数据文件中, 并对文件的关键条目建立索引方法, 在进行可视场景生成的时候, 根据操作响应的请求, 快速整理好数据区, 并向监管软件平台前端进行推送显示, 最终形成综合分析场景。这样处理更利于对一些关联性能数据指标的分析和统计, 帮助寻找网络结构优化策略。

(2) 网络故障提示机制及报警管理

在进行网络监管应用过程中, 对于发现的异常情况, 需要及时提示并正确定位故障位置, 并给出合理的处置建议。因此, 如何将监管数据和故障提示报警机制相关联, 以避免误报或者延误的现象出现, 便成为了网络故障及报警策略的关键和难点。为了解决这一问题, 引入了监管事件和触发动作设计, 并制定了对应的表达规则, 形成监管模板库。针对不同类型的网络设备及不同的性能分析策略, 将相应的模板库进行关联监管, 形成故障报警决策流程, 完成对网络故障的提示及报警。

应用效果

根据实际监管应用场景, 形成了某监控大厅的网络系统概要拓扑图, 如图5所示。通过对该网络系统持续两个多月的应用监管, 并对监管数据进行了综合分析, 形成了网络结构管理优化策略。

依托设计完成的监管平台能够及时监管到网络链路的数据传输情况, 对网络上下行数据链路进行量化评估及图形分析, 针对受监管主机, 能够根据设定的报警策略, 对磁盘、内存及CPU等具体硬件部件工作状态进行提示并报警, 有利于网络系统整体运行的稳定性。同时, 还可充分利用监管平台的扩展性, 根据其他设备节点的实际工作状态监管需求, 补充完善相应的监管事件及触发器, 建立合理的性能监管模板及策略, 形成对应的监管网络结构图, 结合网络运行的承载量, 新创建适当的监管场景, 以及时分析判断网络整体运行状态, 为网络的维护和管理提供具体数据和分析结果。

结束语