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飞行模拟在 NTSB 事故调查中的作用
John O’Callaghan，NTSB 摘要 模拟是 NTSB 用于了解事故期间控制飞机运动的物理原理的工具之一。如今，NTSB 的工程桌面模拟程序基于 MATLAB，并包括一个“数学飞行员”，可以计算一组飞行控制和油门输入，以匹配给定的飞行轨迹（例如，由记录的雷达或 GNSS 数据确定）。描述飞机的数学模型必须从制造商处获得或以其他方式估算。此工具已用于重现和分析最近几起通用航空事故的记录飞行路径。但是，NTSB 也会在适当的情况下使用其他类型的模拟。本文将讨论美国国家运输安全委员会使用的三个不同级别的模拟：1) 全飞行飞行员训练模拟器，2) 没有飞行员界面的桌面工程模拟，以及 3) 用作事故数据“媒体播放器”的模拟器视觉效果和驾驶舱。这些不同层次将通过以下案例研究进一步说明：2009 年“哈德逊奇迹”在哈德逊河上迫降事件（US1549）、2001 年美国航空 587 号航班在纽约发生的事故（AA587）、2017 年皮拉图斯 PC-12 空间定向障碍事故以及 2015 年 F-16 战斗机与赛斯纳 150 空中相撞。在这些事件的调查中使用了以下模拟器：● 使用空客 A320 全飞行工程模拟器评估 US1549 飞行员可用的着陆选项，该航班在两台发动机因鸟击而失去推力后在哈德逊河迫降。此外，模拟器还用于评估实现规定的迫降着陆标准的操作可行性。● 将空客 A300 全飞行模拟器所基于的数学空气动力学和推进模型整合到桌面工程模拟器（无飞行员界面）中，以分析 AAL587 飞行数据记录器上记录的飞机运动。这项分析用于确定飞行员飞行控制输入和外部大气扰动（由尾流穿透引起）对飞机运动和载荷的相对重要性。此外，NASA Ames“垂直运动模拟器”（VMS）用于重现 AA587 场景，复制事件期间的视觉场景、驾驶舱控制运动、仪表显示、载荷系数（在限制范围内）和声音（包括驾驶舱语音记录器音频）。VMS 的这种“反向驱动”使调查人员能够评估飞机加速度可能如何影响副驾驶对方向舵踏板和其他飞行控制装置的反应。● 在桌面工程模拟器中使用 Pilatus PC-12 的仿真模型来计算一组飞行控制和油门输入，从而匹配记录的雷达数据。● 最后，对于空中相撞的情况，使用 Microsoft Flight Simulator X 描绘每架飞机驾驶舱的视觉场景，包括从每位飞行员的角度看到的冲突飞机的外观。该动画使调查人员能够确定每架飞机在碰撞前几分钟的可见性，并有助于说明“看见并避免”碰撞避免概念的局限性，以及驾驶舱显示交通信息的好处。
评估视觉搜索熵和参与度如何预测多对象跟踪空中交通管制任务中的表现
摘要：用于评估视觉显示可用性的行为绩效指标越来越多地与眼动追踪测量相结合，以提供更多洞察视觉显示支持的决策过程。眼动追踪指标可以与用户的神经数据相结合，以研究人类认知在视觉空间任务期间如何与情绪相互作用。为了促进这些努力，我们展示了一项研究的结果，该研究在具有动画 ATC 显示器的真实空中交通管制 (ATC) 环境中进行，其中 ATC 专家和新手被呈现飞机运动检测任务。我们发现，较高的静止注视熵（表示显示器上视觉注视的空间分布较大）和专业知识可带来更好的响应准确性，并且即使在控制动画类型和专业知识后，静止熵也可以正向预测响应时间。作为次要贡献，我们发现由参与度（通过 EEG 和自我报告的判断、空间能力和注视熵测量）组成的单个成分可以预测任务准确性，但不能预测完成时间。我们还提供 MATLAB 开源代码，用于计算研究中使用的 EEG 测量值。我们的研究结果表明，设计空间信息显示器时，应根据用户的情感和认知状态调整其内容，尤其是在充满情感的使用环境中。
为 AIAA 期刊准备论文 - TU Delft 存储库
目前正在开发几种可在飞行中部署的变形无人机系统，用于执行各种任务。成功在飞行中部署这些飞机的关键是，它们在潜在的高度动态过渡阶段之后进入稳定且可控的飞行阶段，且不超过结构限制。本研究的目的是开发一种新的基于物理的方法，该方法可用于评估在哪些飞行条件下可以安全部署无人变形飞机，包括稳定性、可控性和动态飞行载荷。该方法基于部署阶段的蒙特卡罗模拟和多体动力学仿真模型。作为测试案例，Dash X UAV 结合不同的部署场景进行分析。要改变的参数是初始飞行条件，例如机身角速率和变形策略。该模型通过部署状态下的一组有限的飞行测试数据进行验证。给出了具有高度动态过渡阶段的安全部署的飞机运动和载荷示例结果。介绍了构建稳定性极限和部署载荷包络线的过程。部署载荷包络线是通常用于结构设计的 V-n 图的自然延伸。稳定性极限可用于确定无人机可以安全部署的操作极限，而不会出现进入不稳定或不可控飞行状态的风险。最终，该方法可用于支持飞行中可部署变形无人机的设计和相关操作程序。事实证明，Dash X 无人机可以在现实条件下以可接受的结构载荷安全部署。
航空科学-1，航空历史之旅
航空航天科学：航空史之旅是一门航空史课程，重点关注几个世纪以来的飞行发展。它从古代文明开始，随着时间的推移发展到现代。重点是民用和军用对航空的贡献；空军的发展、现代化和转型；以及简要的天文和太空探索历史。它穿插了飞行原理的简明概述，包括基本航空学、飞机运动和控制、飞行动力和火箭。在整个课程中，有阅读材料、视频、动手活动以及课文和学生练习册练习，以指导巩固所呈现的课程材料。在秋季学期，我们涵盖单元 1 和 2。在春季学期，我们涵盖单元 3 和 4。航空航天科学将占您总课堂时间的 40%。领导力教育：学习和实践空军风俗礼仪、领导风格、个人发展技能、学习习惯、时间管理/个人组织、个人形象、自我形象、健康意识、训练和仪式、军事指挥以及对态度和纪律的高度重视。学员将理解遵守空军核心价值观的重要性，并在应用空军风俗礼仪和着装和仪容标准的同时参加与高年级学员相同的活动。在秋季学期，我们涵盖第 1-2 章。在春季学期，我们涵盖第 3-5 章。领导力教育将占您总课程时间的 40%。操练和仪式：作为领导力教育 (LE) 课程教学的一部分，学员将熟练掌握队形行进、飞行操练、个人面对运动和军事指挥。将重点关注态度和纪律。领导力教育的操练和仪式部分将在课堂环境和操练区域进行。健康计划：詹森海滩高中的 AFJROTC 健康计划旨在通过让学员参与促进和提高健康生活方式、身体健康、运动行为和心理运动表现的活动，培养身体和精神上坚强的品格领导者。健康活动将于每周五举行。健康制服是发放的 AFJROTC PT 制服。所有学生都必须穿着规定的制服参加健康计划课程。先决条件：无。我们将根据你的努力程度和穿着合适的制服进行评分。
伊利诺伊空军国民警卫队现役警卫队预备队...
职责与责任：执行 C2 行动以支持国土安全、国防和空军行动。为全球核力量和常规力量提供 C2，支持应急计划、作战命令和作战计划。协助 C2 以支持设施应急管理 (EM) 计划。协调行动以确保在 EM 行动期间迅速响应，包括立即调动资源和机构与组织的参与。通过语音和记录复制系统接收、处理和传播紧急行动消息。编码、解码、传输和传递总统决定以执行和终止核力量和常规力量行动。传递 C2 指令以转移、召回、撤离、恢复和重组力量。协调和执行搜索和救援活动。在 C2 操作的规划、执行和评估阶段与其他机构和组织进行协调。发起、接收警报消息并采取行动。飞行跟踪和管理航空航天资源并监控任务状态，包括飞机、机组人员支持、运输、维护支持、机队服务以及乘客和货物支持。监控飞机运动并向机组人员传递信息。与安装和外部机构协调任务延迟。监控发射和太空资产的状态。监控关键人员（如大队指挥官及以上人员）的状态和位置，以便在必要时立即与上级总部沟通。确保正确使用和控制资源和机密材料。制定和评估 C2 操作流程。进行自我评估。确保作战准备就绪并遵守标准。建议采取行动纠正 C2 操作程序缺陷。维护和传播当地和全球当前和预报天气，包括对设施民众和航空航天资源的监视、咨询和警告。确保理解并正确应用执行和控制指定部队的现有指令。准备并提交作战、国防准备、国际条约和航空航天资产报告。分析和传播来自作战和国防准备报告的信息。确保报告的数据是最新和准确的。操作和监控语音、数据和警报系统。建立作战和防御准备报告程序，包括制定程序、维护数据库、培训人员和进行员工援助访问。制定指导 CP 和横向机构 C2 活动的操作说明。制定、维护和启动快速反应清单，以支持疑似或实际破坏、核事故、自然灾害、飞机事故或事件、疏散、疏散和航空航天异常等情况。在日常行动、自然灾害、战时和应急行动期间，接收并向指挥官和内部和外部机构传播时间关键信息，以影响对指定部队和武器系统的积极控制。协调行动，确保在灾难行动（前、中、后）期间迅速做出反应，包括立即启动和召回所有资源和参与机构和组织。监控在自然灾害（过境和过后）、事故、战时袭击和战争以外的军事行动后保护生命、尽量减少损害和恢复行动的行动。协调、指挥和监控行动，以允许继续或恢复重要功能和操作。维护操作状态显示。保持对 C2 系统和飞机飞行跟踪和任务管理系统的熟练掌握，例如（但不限于）单位级/指挥和控制 (UL/UC2) 系统和全球决策支持系统 (GDSS)。建立人力、通信、设备和设施要求。维护通信安全 (COMSEC)，包括接收、保护、使用、盘点、发放和销毁 COMSEC 材料。维护 C2 操作人员、信息、操作、计算机、排放、工业和物理安全计划。执行管理操作。编制并维护进入权限列表。协调并为安装支持计划提供输入。维护指令和每日事件日志。专业资格 再培训申请人必须接受人员可靠性计划 (PRP) 资格审查，如 HQ AETC PRP 预筛选指南中所述。注意：AETC/A3N 只会针对 PRP 提出建议，而不会针对 AFSC 分类提出建议。