航空燃气涡轮发动机的发展对发动机控制系统提出了越来越高的要求,以提高推力并改善燃油消耗。这些要求导致了电子控制系统的广泛使用。这种系统的早期版本采用了监控概念,于 20 世纪 70 年代推出,目前在运行的许多飞机上都能找到这种系统。目前运行的 JAS 版本采用了这种概念。然而,监控概念并不能完全满足大多数现代发动机的要求,这导致了 20 世纪 80 年代全权数字电子控制 (FADEC) 概念的出现。 FADEC 系统控制发动机所需的所有功能,并引入了许多改进,例如:(i) 可以实施现代控制理论中的复杂技术,这些技术既可以提高性能,又可以提高可靠性,(ii) 由于有限使用流体力学而减轻重量,以及 (iii) 可以实施内置维护支持,从而降低维护成本并提高系统可靠性。正如这些示例所示,FADEC 支持提高性能和可靠性并降低总成本的努力。FADEC 系统目前在许多飞机上运行,例如:新型军用飞机 F-18E/F 和欧洲战斗机以及民用飞机空客 320、321 和波音 777。
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在编写本手册的过程中,技术需要对过去和现在的程序以及现场经验进行审查。在这些程序中,需要简化假设才能进行分析,需要不完美的模拟,演示测试并不总是足够具体或相关性很好。因此,必须使用工程判断来提供设计、分析和测试所需的保守性,以补偿不确定性。由于该领域的持续研究和开发,预计未来 FAA 将定期更新本手册。这些更新将在可用时通过后续活页附录纳入,并按照联邦航空管理局的指示进行。
1 摘要 2 2 简介 3 3 技术方法和论证 3 3.1 系统概述 3 3.2 飞机 4 3.3 起飞和降落 5 3.4 第一阶段:地面站 5 3.5 第二阶段:中继卫星 5 3.6 第三阶段:动力卫星 5 3.7 安全 6 4 2050 年的航空格局 7 4.1 技术就绪水平 7 4.2 供应链就绪水平 8 4.3 制造就绪水平 9 4.4 预计时间表 9 5 技术影响 10 5.1 环境 10 5.2 工业 11 5.3 财务 11 5.4 社会和政治 11 6 研究发展和变化的文件 12 7 结论 12 附录 A – 计算 13 A.1 Friis 传输方程 13 A.2 每颗卫星的财务盈亏平衡成本 13 A.3地面站布局 14 A.4 电离计算 14 A.5 碳足迹计算与比较 15 附录 B – 参考文献 16 致谢 19
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必须强调整个系统中人与机器的能力之间的差异——人与机器都可以被视为具有巨大但非无限智能的复杂系统;机器的控制性能快速且可重复,而人的控制性能缓慢且多变;两者在压力下都容易发生故障;人的决策能力缓慢但灵活,机器的反应迅速但受到其可容纳程序范围的限制。发展的
滑行仍然是许多机场的主要瓶颈。最近,已经提出了几种为滑行飞机分配有效路线的方法。这些方法所依赖的路线算法依赖于对穿越每一段滑行道所需时间的准确预测。许多特征都会影响滑行时间,包括所走的路线、飞机类别、机场的运营模式、交通拥堵信息和当地天气状况。使用几个国际机场的真实数据,我们比较了多个预测模型并调查了这些特征的影响,得出了准确建模滑行时间的最重要特征的结论。我们表明,使用一小部分特征可以实现高精度,这些特征包括所有机场普遍重要的特征(出发/到达、距离、总转弯、平均速度和最近的飞机数量)以及特定目标机场的少数特征。从所有特征转移到这个小子集会导致在 1、3 和 5 分钟内正确预测的动作下降不到 1 个百分点。
