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关于复飞期间的飞机状态意识 - BEA
2000 年代末，BEA 发现许多公共航空运输事故或严重事故征候都是由“复飞期间飞机状态意识”（ASAGA）问题引起的，该问题也可以描述为在复飞机动（GA）期间或结束时失去对飞行路径的控制。其他事件表明机组人员对俯仰姿态和推力的关系管理不善，复飞模式未启用，但飞机靠近地面，机组人员试图爬升。此外，这些事件似乎具有一些共同特征，例如惊吓效应、至少一名机组人员过度专注的现象、机组人员之间沟通不畅以及管理自动系统的困难。因此，发起了一项研究，旨在： 列出和分析这些事件的共同因素； 提出防止其再次发生的策略。以下组织受邀参与研究： 法国航空 Corsair 法国 XL 航空 法国飞行安全组织 (OCV) 法国民航安全局 (DSAC) 制造商空客 制造商波音 美国国家运输安全委员会 (NTSB) 欧洲航空安全局 (EASA) 国际民用航空组织 (ICAO) 法国高等航空和航天学院 (ISAE) (航空航天工程学院) 专门从事人为因素和飞行员培训的飞行员， Dédale，一家专门从事人为因素和风险管理的公司。在研究期间，与 FAA 和国际商业航空安全团队 (CAST) 进行了联系。这项工作的第一阶段是统计研究，主要研究 BEA 和 ICAO 提供的数据。在研究的第二阶段，选择并分析了重大事件。随后，向航空公司飞行员发出调查问卷，并在波音 777 和空客 A330 上进行了模拟器练习。然后分析所有结果并呈现给研究参与者。本报告包括 34 条安全建议。
关于复飞期间的飞机状态意识 - BEA
2000 年代末，BEA 发现许多公共航空运输事故或严重事故征候都是由“复飞期间飞机状态意识”（ASAGA）问题引起的，该问题也可以描述为在复飞机动（GA）期间或结束时失去对飞行路径的控制。其他事件表明机组人员对俯仰姿态和推力的关系管理不善，复飞模式未启用，但飞机靠近地面，机组人员试图爬升。此外，这些事件似乎具有一些共同特征，例如惊吓效应、至少一名机组人员过度专注的现象、机组人员之间沟通不畅以及管理自动系统的困难。因此，发起了一项研究，旨在： 列出和分析这些事件的共同因素； 提出防止其再次发生的策略。以下组织受邀参与研究： 法国航空 Corsair 法国 XL 航空 法国飞行安全组织 (OCV) 法国民航安全局 (DSAC) 制造商空客 制造商波音 美国国家运输安全委员会 (NTSB) 欧洲航空安全局 (EASA) 国际民用航空组织 (ICAO) 法国高等航空和航天学院 (ISAE) (航空航天工程学院) 专门从事人为因素和飞行员培训的飞行员， Dédale，一家专门从事人为因素和风险管理的公司。在研究期间，与 FAA 和国际商业航空安全团队 (CAST) 进行了联系。这项工作的第一阶段是统计研究，主要研究 BEA 和 ICAO 提供的数据。在研究的第二阶段，选择并分析了重大事件。随后，向航空公司飞行员发出调查问卷，并在波音 777 和空客 A330 上进行了模拟器练习。然后分析所有结果并呈现给研究参与者。本报告包括 34 条安全建议。
基于视觉的栖息飞机导航系统
摘要 本文介绍了使用位置传感二极管 (PSD)（一种光源方向传感器）设计基于视觉的栖息飞机导航系统的研究。飞机栖息机动模仿鸟类着陆，以低速或可忽略不计的冲击力爬升着陆。它们经过优化以减少其空间要求，例如高度增益或轨迹长度。由于干扰和不确定性，通过跟踪最佳轨迹实现实时栖息。由于控制器的性能取决于估计的飞机状态的准确性，因此建议在状态估计模型中使用 PSD 测量值作为观测值以实现精确着陆。通过数值模拟研究了该导航系统的性能和适用性。通过最小化轨迹长度来计算最佳栖息轨迹。加速度、角速率和 PSD 读数是根据该轨迹确定的，然后与实验获得的噪声相加以创建模拟传感器测量值。对最优着陆轨迹的初始状态进行扰动，通过假设零偏差，实现扩展卡尔曼滤波器进行飞机状态估计。结果表明，估计飞机状态与实际飞机状态之间的误差沿轨迹减小，从而验证了所提出的导航系统。
飞行员飞行和飞行员监控在航空复飞执行期间的飞机状态意识：行为和眼动追踪研究
目标：检查机组在最后进近和意外复飞机动过程中的表现和目视扫描。背景：事故和事件分析表明，复飞程序通常由于其复杂性、高时间压力以及发生频率低而无法完美执行，从而没有太多时间进行练习。我们希望通过实验来检验这一点，并确定飞行性能和目视扫描中的错误频率和性质。方法：我们收集了 12 名机组人员的飞行性能（例如程序错误、过度飞行偏差）和眼动追踪数据，这些机组人员在逼真的全飞行运输类模拟器中执行最后进近和复飞飞行阶段。结果：飞行员表现结果显示，三分之二的机组人员在复飞期间犯了包括严重轨迹偏差在内的错误，这是事故的前兆。眼动追踪分析显示，交叉检查过程并不总是能够有效地检测到发生的飞行路径偏差。眼部数据还突出了两个飞行阶段中两名机组人员之间的不同视觉策略。结论：这项研究表明复飞是一项具有挑战性的操作。它展示了眼动追踪的优势，并表明它是复飞期间注意力分配的明确训练以提高飞行安全性的宝贵工具。
关于飞行员使用显示技术来改进...
摘要— 航空电子相关系统及其交互程序似乎越来越复杂。这种趋势给飞行员带来了更大的负担，他们需要管理越来越多的信息并了解系统交互。结果就是失去飞机状态意识 (ASA) 的可能性增加。深入了解这个问题的一种方法是通过使用视觉行为的客观测量进行实验。本研究总结了在高保真飞行模拟研究中获得的眼科仪数据分析，该研究包括当前驾驶舱中发生的各种复杂的飞行员系统交互，以及计划在下一代航空运输系统中发生的几种交互。该研究包括各种场景，旨在诱发低能量和高能量飞机状态，以及最近事故中的其他模拟因果因素。在 NASA 兰利研究中心进行的这项最近飞行员在环研究中，评估了三种不同的显示技术。这些技术包括失速恢复引导算法和显示概念、增强的空速控制指示（当自动化不再主动控制空速时），以及增强的概要图和相应的简化电子交互检查表。进行了多项数据分析，以了解 26 名参与的航空公司飞行员在飞行的不同阶段如何观察提供的 ASA 相关信息以及在响应中的表现
合成视觉系统商用飞机...
用于异常姿态恢复的合成视觉系统商用飞机驾驶舱显示技术 Lawrence (Lance) J. Prinzel III、Kyle E. Ellis、Jarvis (Trey) J. Arthur、Stephanie N. Nicholas 美国国家航空航天局兰利研究中心 弗吉尼亚州汉普顿 Daniel Kiggins 上尉 美国国家航空航天研究所 弗吉尼亚州汉普顿 一项针对全球 18 起失控事故和事件的商业航空安全小组 (CAST) 研究确定，在其中 17 起事件中，缺乏外部视觉参考与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。因此，CAST 建议开发和实施虚拟日间视觉气象条件 (VMC) 显示系统，例如合成视觉系统，该系统可以促进机组人员在类似于日间 VMC 环境中的姿态意识。本文介绍了高保真大型运输飞机模拟实验的结果，该实验评估了虚拟日间 VMC 显示器和“背景姿态指示器”概念，以帮助飞行员从异常姿态中恢复。12 名商业航空公司飞行员进行了多次异常姿态恢复，并收集了定量和定性相关指标。描述了该 CAST 计划和 NASA“飞机状态意识技术”研究项目下的实验结果和未来研究方向。最近的事故和事件数据表明，运输类飞机的空间定向障碍 (SD) 和能量损失状态意识 (LESA) 正在成为所有国内和国际运营中日益普遍的安全问题 (Bateman, 2010)。SD 是指对飞机姿态的错误感知，可直接导致失控 (LOC) 事件并导致事故或事件。LESA 的典型特征是无法监控或理解能量状态指示（例如空速、高度、垂直速度、指令推力），从而无法准确预测维持安全飞行的能力。LESA 的主要后果是飞机失速。CAST 对 18 起失控事故的研究表明，在其中 17 起事件中，缺乏外部视觉参考（即黑暗、仪表气象条件或两者兼有）与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。虚拟日间 VMC 显示 虚拟日间 VMC 显示旨在为机组人员提供类似的视觉提示，这些提示在外部能见度不受限制时可用（即在 VMC 下观察到）。飞机状态意识联合安全分析 (JSAT) 和实施小组 (JSIT) 报告 (CAST, 2014a; CAST, 2014b) 建议，为了提供必要的视觉提示，防止机组人员的 SD/LESA 导致 LOC，制造商应开发和实施虚拟日间 VMC 显示系统，例如合成视觉系统。为了支持这一实施，CAST 要求美国国家航空航天局 (NASA) 进行研究，以支持定义虚拟日间 VMC 显示的最低要求，以实现提高机组人员对飞机姿态意识的预期功能；请参阅 CAST 安全增强 200 (SE-200)，标题为“飞机状态意识 - 虚拟日间 VMC 显示”。飞机状态感知 – 虚拟日间 VMC 显示器 NASA 开发了一个名为“飞机状态感知技术”（TASA）的项目，该项目部分解决了 CAST 的研究请求，以支持制造商设计和实施虚拟日间 VMC 显示器，这将提供必要的视觉提示以防止 SD/LESA 并有助于检测异常姿态和执行恢复。在大型运输飞机中，异常姿态在操作上定义为机头向上俯仰姿态大于 25 度、机头向下俯仰姿态大于 10 度、倾斜角大于 45 度或在这些参数范围内飞行但空速不适合条件。它们的预期功能是提高连续姿态、高度和地形感知能力，降低不稳定进近、无意中进入
AC 20-185A - 咨询通告
本咨询通告 (AC) 为获得飞机合成视觉技术的适航批准提供了指导。具体而言，如果完全遵循，则在飞机和旋翼机上安装合成视觉系统 (SVS)、合成视觉引导系统 (SVGS) 或飞机状态感知合成视觉系统 (ASA-SVS) 时，它提供了一种可接受的方法来遵守《联邦法规法典》第 14 篇 (14 CFR) 第 23、25、27 和 29 部分所载的适航规定。随着视觉系统技术的进步，鼓励申请人向其飞机认证办公室 (ACO) 提出替代方法，以将新的和新颖的安全增强视觉系统功能集成到他们的飞机中。FAA 将评估与 FAA 安全连续体一致的替代方法。
固定翼和多旋翼飞机的稳健视觉惯性导航与控制
以固定翼飞机为例，开发了一种基于矢量场输入的状态相关 LQR 控制器，以及从误差状态和李群理论得出的 EKF，以估计飞机状态和惯性风速。通过蒙特卡罗模拟证明了这种控制器/估计器组合的稳健性。接下来，通过使用阻力系数、部分更新和关键帧重置增强滤波器，提高了多旋翼飞行器最先进的 EKF 的准确性、稳健性和一致性。蒙特卡罗模拟证明了增强滤波器的准确性和一致性得到了提高。最后，推导出使用图像坐标的视觉惯性 EKF，以及用于估计精确视觉惯性估计算法所需变换的离线校准工具。通过数值模拟还表明基于图像的 EKF 和校准器在各种条件下都具有稳健性。
波音 777：回顾 - NATO STO
777 航空电子设备首次在商用运输中使用了集成模块化航空电子设备概念。主显示器、飞行管理、推力管理、控制维护、数据通信、飞机状态监控和飞行数据记录等功能在两个航空电子设备柜中实现，每个机柜都有八个线路可更换模块。四个输入/输出模块和四个核心处理器模块使用通用的硬件和软件架构。与联合系统相比，这种实现方式可减轻重量和功耗，同时提高可靠性、简化系统接口并改善故障隔离。新的多发射机数据总线 (ARINC 629) 允许增加所有系统之间的通信，从而提高功能性、可靠性、成本和重量。软件可在机上加载，以降低备件成本并允许更快地纳入功能改进。
波音 777：回顾 - NATO STO
777 航空电子设备首次在商用运输中使用了集成模块化航空电子设备概念。主显示器、飞行管理、推力管理、控制维护、数据通信、飞机状态监控和飞行数据记录等功能在两个航空电子设备柜中实现，每个机柜都有八个线路可更换模块。四个输入/输出模块和四个核心处理器模块使用通用的硬件和软件架构。与联合系统相比，这种实现方式可减轻重量和功耗，同时提高可靠性、简化系统接口并改善故障隔离。新的多发射机数据总线 (ARINC 629) 允许增加所有系统之间的通信，从而提高功能性、可靠性、成本和重量。软件可在机上加载，以降低备件成本并允许更快地纳入功能改进。